安徽省某住宅小區太陽能熱水系統檢測及能效評估

【摘要】以安徽省黟縣某住宅小區的太陽能熱水系統為例，較為詳細地介紹了能效評估的基本方法與內容，通過開展現場測試得到實際檢測數據，以此計算出系統能效測評的參數，從而對太陽能熱水系統能效等級進行判定，同時評估了系統的環境效益和經濟效益，以此全面分析系統性能。

【關鍵詞】太陽能熱水；能效評估；測試；效益

如今能源危機日益嚴重，國家大力推進綠色環保、節能減排發展理念，對建筑節能要求不斷深化和提高，使得可再生能源技術在我國得到了廣泛的應用和推廣[ ][ ]。其中，太陽能因其技術成熟和性能安全成為最具發展潛力的可再生能源[ ][ ]，作為取之不盡用之不竭的清潔能源，如今市場利用率不斷擴大。為了能夠更好地評判太陽能熱水系統，進而增加太陽能應用的推廣，結合工程實例開展太陽能熱水系統能效測評相關工作，分析其各項效益指標，是非常有必要的[ ]。

本文通過現場檢測安徽黟縣某住宅小區太陽能熱水系統的運行參數，計算并分析該系統的實際應用性能指標和能效等級。

1、工程概況

該住宅小區位于黃山市黟縣，總建筑面積31.92m2，工程安裝多臺全玻璃真空集熱管太陽能熱水器，共計為90戶住戶獨立提供太陽能生活熱水。

2、測評方案

2.1檢測依據

檢測依據有《可再生能源建筑應用工程評價標準》[ ]（后簡稱《標準》），《可再生能源建筑應用示范項目測評導則》[ ]，《太陽能熱水系統性能評定規范》[ ]及該住宅小區太陽能光熱水系統驗收資料和運行調試資料等。

2.2測試條件

太陽能熱水系統的短期測試應在連續運行的狀態下完成，運行工況應盡量接近系統的設計工況，測試期間的系統平均負荷率不應小于50%。測試的室外環境平均溫度的允許范圍應為年平均環境溫度±10℃。

2.3檢測儀器

該項目的檢測采用可再生能源太陽能應用能效檢測系統設備，檢測儀器及性能參數如表1所示。儀器經過安徽省計量院檢定，在檢定有效期內。

3、檢測記錄與數據分析

3.1檢測布置

《標準》規定，同一類型太陽能熱水系統被測試數量應為該類型系統總數量的2%，且不得少于1套，因該小區有90戶太陽能供熱水系統，所以隨機抽檢1套太陽能供熱水系統。

3.2數據分析

3.2.1集熱系統得熱量

短期測試時，每日測試的時間從上午8時開始至達到所需要的太陽輻射量為止。太陽能集熱系統得熱量 用熱量表直接測量。

3.2.2系統總能耗

短期測試時，每日測試的時間應從上午8時開始至次日8時結束。系統總能耗 可采用熱量表直接測量。

3.2.3單日集熱系統效率

短期測試單日的集熱系統效率按式（1）計算：

4、系統評估

4.1節能效益評估

太陽輻照量小于8MJ/m2的天數為x1，單日太陽能保證率為f1，單日集熱系統效率為η1 ，單日集熱系統得熱量為Qj1；太陽輻照量小于12MJ/m2且大于等于8 MJ/m2的天數為x2，單日太陽能保證率為f2，單日集熱系統效率為 η2 ，單日集熱系統得熱量為Qj2；太陽輻照量小于16MJ/m2且大于等于12 MJ/m2的天數為x3，單日太陽能保證率為f3，單日集熱系統效率為η3 ，單日集熱系統得熱量為Qj3；太陽輻照量大于等于16MJ/m2的天數為x4，單日太陽能保證率為f4，單日集熱系統效率為η4 ，單日集熱系統得熱量為Qj4。

4.1.1太陽能保證率

對于短期測試，設計使用期內的太陽能熱利用系統的太陽能保證率計算如下：

4.1.2集熱系統效率

對于短期測試，設計使用期內的集熱系統效率計算如下：

計算得到太陽能熱水系統的太陽能保證率和集熱系統效率如表3所示。

按照《標準》，太陽能熱利用系統應采用太陽能保證率和集熱系統效率進行性能分級評價。根據上述計算結果判定，太陽能保證率f（%）的級別為2級，集熱效率 （%）級別為3級，綜合判定取二者的較低級別，判定為3級。

4.1.3常規能源替代量

對于短期測試的常規能源替代量計算如下：

式中： —靜態投資回收年限；

P—常規能源的價格（元/kWh）；

—太陽能熱利用系統每年運行維護增加的費用（元）。

計算得到各項參數結果如表4所示。

結論：

（1）通過上面的討論，得出該太陽能熱水系統的太陽能保證率為54.33%，集熱系統效率為42.64%，常規能源替代量為25.14噸標準煤，同時產生的環境效益也較為顯著，系統費效比約為0.073元/kWh，預計2.33年收回成本。

（2）本文中對太陽能熱利用系統的檢測為短期測試，要得到更準確全面的數據，建議對系統參數進行長期監測，從而對整體運行情況進行評估。

參考文獻：

[1 ]程杰，郝斌，劉幼農.民用建筑能效測評標識制度解析[J].建設科技，2008，12：9-11.

[2 ]張劍.太陽能開發與利用展望[J].河南科技，2013，12：192.

[3 ]吳鏑.太陽能熱水系統檢測及節能評估[J].福建建設科技，2013，4：54-55.

[4 ]張樹君.促進建筑利用太陽能熱水系統[J].建設科技，2013，22：50-54.