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皇明太阳能热水工程效益分析

作者:发布时间:2011-06-02分类:工程案例阅读:1169 ℃评论:0 评论

皇明太阳能热水工程效益分析

经济效益分析
(以每天将20吨水从10℃升高到45℃所需能耗进行比较计算)

一、总能量

系统每天将20吨10℃的水升温到45℃,总共耗费的能量为3×106kJ
 
计算如下:
 
Q=Cpm△T=4.18×20×103×(45-10)=3×106kJ

式中:Q—该热水系统运行需要的能量(kJ)
 
Cp—水的定压热容(Cp=4.18KJ/kg?℃)
 
△T—水的温升(即热水温度与基础水温之差)
 
m—水的质量(kg)。
 
二、 太阳能、燃油、燃气、电和燃煤等不同热水锅炉系统经济性对比
 
 
1、各种燃料的当量热值分别为:
 
燃油:41310 kJ/kg;天然气:35530 kJ/Nm3;电:3600 kJ/ Kwh;工业煤:20900 kJ/kg
 
2、锅炉效率及能源费用如下表,表1.
类别
燃煤锅炉
燃油锅炉
燃气锅炉
电锅炉
效率
50%
80%
85%
95%
能源费用
煤:0.70元/ kg
柴油:5.0元/ kg
城市燃气:2.50元/m3
0.60元/KWh
 
表1中能源费用为当前全国均价,计算中应考虑能源费用的自然增长因素,以10年为一个周期,按每年5%增长率取平均值,取值如下:
 
燃油:6.08元/kg;天然气:3.04元/Nm3;电:0.73元/ Kwh;工业煤:0.85元/kg
 
3、各能源费用计算如下(按15年):
 
a若上述热量完全由燃油锅炉提供
 
每天耗油费用:90.8kg×6.08元/kg=552.06(元)
 
每年耗油费用552.06×365=201503.36(元)
 
15年耗油费为:201503.36×15=3022550(元)
 
b、若上述热量完全由燃气锅炉提供
 
每天耗气量为:3×106kJ /(35530×85%)=99.34(m3)
 
每天燃气费用:99.34×3.04元/ Nm3=302(元)
 
每年燃气费为:302×365=110230(元)
 
15年燃气费为:110230×15=1653450(元)
 
c、若上述热量完全由电能提供
 
天耗电量为:3×106kJ /(3600×95%)=877.19(Kwh)
 
每天电费为:877.19×0.73元=640.35(元)
 
每年电费为:640.35×365=233727.75(元)
 
15年电费为:233727.75×15=3505916(元)
 
d、若上述热量完全由燃煤锅炉提供
 
每天耗气量为:3×106kJ /(20900×50%)=287.08(kg)
 
每天燃煤费用:287.08×0.85元/ kg=244(元)
 
每年耗煤费为:244×365=89060(元)
 
15年耗煤费为:89060×15=1335900(元)
 
e、太阳能热水系统及辅助能源费用
 
⑴ 太阳能系统设备投资:500000元
 
⑵ 其他辅助能源费用,及与太阳能系统设备投资费用合计:
 
按每年有60天阴雨天完全用其他能源辅助,用不同的辅助能源时,太阳热水系统每年耗能费用分别如下:
 
如果用油作为辅助能源,则每年60天总耗油费用为:552.06元×60=33123元
 
15年总费用为496845元;
 
与太阳能系统设备投资二项费用合计为:
 
496845元+500000元=996845元
 
如果用气作为辅助能源,则每年60天总耗气费用为:302元×60=18120元
 
15年总费用为271800元;
 
与太阳能系统设备投资二项费用合计为:
 
271800元+500000元=771800元
 
如果用电作为辅助能源,则每年60天总耗电费用为:640.35元×60=38421元
 
15年总费用为576315元;
 
与太阳能系统设备投资二项费用合计为:
 
576315元+500000元=1076315元
 
如果用煤作为辅助能源,则每年60天总耗煤费用为:244元×60=14640元
 
15年总费用为219600元;
 
与太阳能系统设备投资二项费用合计为:
 
219600元+500000元=719600元
 
f、 综合以上计算结果,
 
太阳能与各类常规能源锅炉系统投资效益情况 表2.
太阳能与各系统15年总费用比较
回收期
太阳能与燃油
太阳能系统
996845元
4.9年
燃油锅炉系统
3022550元
太阳能与燃气
太阳能系统
771800元
7年
燃气锅炉系统
1653450元
太阳能与电
太阳能系统
1076315元
4.6年
电锅炉系统
3505916元
太阳能与燃煤
太阳能系统
719600元
8年
燃煤锅炉系统
1335900元

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