(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
每天耗油量为:
3×106kJ
/(41310×80%)=90.8kg
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
每天耗电量为: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(一)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 |
太阳能与各类常规能源锅炉系统投资效益情况(二)表3.
说明:以上数据是在理想情况的计算数据,以煤为例,尚没考虑诸如掺杂施假,缺斤短两等问题,这些问题对于煤的利用率、经济性等影响也是非常大的; |