分析太阳能区域中央热水系统

云南东投新能源科技有限公司/杨永贵

　　0前言

　　太阳能区域中央热水系统是一种专为解决高层住宅太阳能热水系统运用难题而创新的一种新型高效节能技术。

　　1项目概述

　　太阳能区域中央热水系统是一种专为解决高层住宅太阳能热水系统运用难题而创新一种新型高效节能技术。该系统是目前使用最舒适、运行成本最低的高层住宅太阳能热水系统。

　　1.1技术特点

　　1.1.1全面解决高层住宅使用太阳能热水难题高层住宅因屋顶面积小、住户数量多，太阳能光热系统户均热水供应量不足；楼层高、管道长导致热水从热水箱到用水点需要走过较长的管程，出热水的速度和热水品质不易得到保证等许多问题，一直没有一种较好的太阳能热水系统安装方案。现在市场推行的集分系统和阳台壁挂式热水器也存在多方面缺点。因缺少较理想的系统解决方案，使得高层住宅大多数都没有安装使用太阳能热水系统。

这项创新型的高层住宅太阳能热水系统是完全针对高层住宅固有特点开发的，全面解决了高层住宅使用太阳能热水系统的难题，使得高层住宅安装使用太阳能热水系统成为了可能。

　　1.1.2承压供应，舒适性高

　　本技术供应的热水每日仅需10~30分钟的加热时间（加热时间视供应热水量的多少而变化），其余时间可随时保证热水供应，并具有承压运行、即开即热的特点，具有较高的舒适性。

　　1.1.3智能分配热水，使用效率高

　　本热水系统引入了物联网技术，具备了智能分配热水的功能，即可以实时智能识别用户的热水用量，根据用户的实际使用热水量为用户供应热水，而不是平均分配热水。

　　1.1.4运行成本极低

　　本系统从集热到供应每一个环节都充分体现节能特点，凡可以取消的用电设备一律取消，使整个系统只有监控和系统冷水一次性提升二个环节用电，所以获得了良好的节能特性，从加热到供应环节每立方热水耗电量＜1kW·h，能耗极低，按民用电价计算不超过0.5元。

　　1.1.5热水系统通过物联网实现在线监测

　　本热水系统通过物联网实现远程监测运行，可及时发现系统故障，为用户提供及时优质的服务，可以准确掌握热水系统的节能减排数据。

　　1.2主要性能指标（按云南省玉溪市的气象条件及示范项目数据）

　　1.太阳能系统全年可供热水天数：大于320天；

　　2.每天可以自由使用热水的时间：23.5小时；

　　3.户均供应水量：130~320L/日；

　　4.热水供水温度：50℃~70℃；

　　5.热水供应压力：0.2~0.3Mpa（同自来水）；

　　6.自动运行，远程监测（可扩展为远程控制）；

　　7.辅助加热设备可选择电热、空气能、燃气；

　　8.辅助加热设备全年供水天数：小于40日；

　　9.每吨热水使用成本：小于0.5元（未含自来水价格）。

　　2适用范围及应用条件

　　本项目广泛适用于100m以下的高层、小高层有生活热水需求的建筑，公租房、廉租房等户内面积较小的居住类建筑，以及前期采用太阳能集中供热系统供应热水，针对效果不理想的高层、小高层居住类建筑可进行后期改造。

　　3已应用情况

　　以玉溪“玉水金岸”小区热水系统项目为例（如图），系统已正常运行一年。此期间，由于小区入住率不高，通过修改系统软件，把供应水量从设计时的每天150L/户提高到450L/户，实现了自适应、可变水量供应，进一步提升了系统的舒适性。同时对热水系统的运行情况进行了远程监控。

　　据监控数据统计：2014年，由太阳能系统供应热水的天数超过320天，阴天温度不够，需用户启动辅助加热系统的天数小于40日。

　　此期间，我们再次对系统设计细节进行了优化，使这个系统在供水的可靠性、经济性和舒适性等方面都得到提升和改善，目前已具备大面积推广的条件。

　　4效益分析

　　4.1经济效益

　　本项目系统建设投资成本每户3000~8000元（根据不同的户型设计、不同配置产生的差异），按照建筑面积分析，增量成本约为5~50元/m2。

　　由于本项目应用技术，具有一定的专业特性，具备类似供水、供电、供气、通信等服务业的共同特征；并且热水系统运行成本极低，有条件成为又一个新的服务项目，给运营企业带来长期经营收益。

　　4.2社会效益

　　由于土地成本的升高，城市住宅的建筑类型大多为高层、小高层建筑，而太阳能热水系统应用技术并没有得到及时发展，导致近年来许多新建的高层、小高层住宅无法使用太阳能热水系统。部分建筑虽安装了太阳能系统，但因为采用的是传统技术，没能针对高层住宅的使用特点，以至于使用效果不好，有的甚至遭到住户的抵制，不能正常运营。

　　而本项目技术的推广，让广大用户重新认识太阳能热水系统，太阳能热水的品质普遍提升，通过覆盖高层、小高层住宅市场，可以迅速扩大城市住宅太阳能光热利用市场，提振整个行业的发展，并推动家用太阳能热水器市场产品升级、健康发展。

　　4.3环境效益

　　如按2014年商品房销售面积120649万平方米的50%的推广使用本项目热水系统，按人均住房面积40平方米、人均每日消耗的热水量为50L计算，则2014年新增商品房每日消耗的热水量为754060立方米，320天消耗热水241299200立方米，如采用电热方式加热，需耗电120.65亿kW·h（相当于三峡电站年发电量的13%或小湾电站的全年发电量），即如果按此热水项目推广到全国的话，全国太阳能系统每年节约的电量为120亿kW·h。

　　减排二氧化碳996万吨；减排二氧化硫12万吨；减排粉尘4.08万吨。在系统设备正常使用期内，节电量将超过1800亿kW·h，相当于两座三峡电站的全年发电量；所获得的环境效益更加可观。