2008年4月1日出臺《中華人民共和國節(jié)約能源法》至今,國內(nèi)20多個省市自治區(qū)陸續(xù)出臺了實(shí)施方案,要求十二層及以下的居住建筑、十二層以上的居住建筑的逆六層和有生活熱水需求的公共建筑,建設(shè)單位應(yīng)相應(yīng)配置太陽能熱水系統(tǒng)。法規(guī)出臺至今,太陽能熱水工程爆發(fā)性增長,城鎮(zhèn)大批量的拆遷安置用房和所有房地產(chǎn)開發(fā)的商品房都需要安裝太陽能熱水系統(tǒng),因地制宜地運(yùn)用太陽能技術(shù)本身是件利國利民的節(jié)能政策,但是并不是所有人都能認(rèn)識到這一點(diǎn),基本上所有強(qiáng)制性安裝的太陽能熱水系統(tǒng)是為了應(yīng)付節(jié)能驗(yàn)收,設(shè)計(jì)不合理,低成本工程施工,眾多缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)。
2、現(xiàn)階段太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用介紹
2.1單機(jī),較早較簡單的一戶一臺。太陽能熱水器用一根水管、二根電線和戶內(nèi)水電相連接。
主要體現(xiàn)在郊區(qū)、農(nóng)村零散安裝。此系統(tǒng)效率高,安裝便捷,成本費(fèi)用低,但水管長,使用的時候會浪費(fèi)好多生活用水,有安全風(fēng)險(xiǎn)。例如2015年第9號臺風(fēng)“燦鴻”刮掉的奉化拆遷安置小區(qū)百十臺太陽能熱水器,全部都是單機(jī)安裝方式。這些太陽能熱水器因未交付使用,水箱里沒水,自身重量不夠,再加上工程施工時安裝不牢固,非常容易被臺風(fēng)刮走。
2.2陽臺壁掛式,一戶一臺,顧名思義太陽能集熱器是安裝在自家陽臺上,太陽能水箱放在陽臺里面。主要體現(xiàn)在高層和小高層建筑。此系統(tǒng)承壓運(yùn)行,出水大,使用舒適,但安裝復(fù)雜,資金投入大,效率低,受陽臺采光面積影響,熱水量很難滿足家里使用。2.3集中集熱分戶儲熱,多個太陽能集熱器集中安裝在樓頂,室內(nèi)安裝有電熱水器一樣的儲熱水箱,用水管相互連接,用太陽能的熱水來熱交換室內(nèi)儲熱水箱里的冷水,下雨天太陽能熱量不足時可當(dāng)做電熱水器選擇。主要體現(xiàn)在高層和小高層建筑。此系統(tǒng)承壓運(yùn)行,出水大,選擇舒適,但安裝復(fù)雜,投入大,熱效率低,室內(nèi)美觀度差,受樓頂安裝面積和室內(nèi)儲熱水箱體積影響,熱水量無法滿足家庭選擇,因系統(tǒng)還需水泵循環(huán),樓頂熱交換水箱需要冷水補(bǔ)充,因此會有部分分?jǐn)偟碾娰M(fèi)和水費(fèi)。
2.4集中供水,太陽能集熱器集中安裝在一起,冷水經(jīng)太陽能加熱后集中在一個大保溫水箱,一般都配備了電或空氣能熱水器輔助加熱,水管通過管道井接到室內(nèi),熱水表計(jì)量,配備循環(huán)水泵。
主要體現(xiàn)在中優(yōu)秀小區(qū)、酒店、學(xué)校、醫(yī)院和企事業(yè)單位宿舍等。此系統(tǒng)熱效率高,使用方便,能24小時全天候提供熱水,出水大,完全能滿足家庭用水要求,投入不大。缺點(diǎn)是后期需有專業(yè)人員定時維護(hù),收費(fèi)管理。
結(jié)合以上四種太陽能供熱方式應(yīng)用分析,各有利弊。但無論是政府投資項(xiàng)目還是房地產(chǎn)開發(fā)工程項(xiàng)目,為避免后期管理麻煩,工程項(xiàng)目大多數(shù)選用的是靠前、二、三種安裝方式。而這幾種太陽能供熱水方式無法滿足家庭用水要求,因此很多住宅小區(qū)交付后有很大一部分家庭未選擇太陽能而選購其它熱水器,造成資源很大的浪費(fèi),并滋生出一些安全隱患,如單機(jī)太陽能不選擇不上水會有被臺風(fēng)刮走的危險(xiǎn),陽臺壁掛式不維護(hù)保養(yǎng)有墮落的危險(xiǎn),集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)因部分人不選擇而造成分?jǐn)偹娰M(fèi)的增加而產(chǎn)生物業(yè)管理糾紛。
3、住宅小區(qū)集中供熱水的節(jié)能分析
住宅小區(qū)選用集中供熱水和選擇太陽能(空氣能熱水器或者太陽能+空氣能熱水器)公用系統(tǒng),節(jié)能效果比較突出。
以一個有1000戶的住宅小區(qū)為例子,日供應(yīng)55℃熱水200噸計(jì)算,假如每一戶安裝電熱水器,再加上保溫?fù)p耗,每噸的熱水耗電量接近60度,整個住宅小區(qū)每一年需耗電量440萬度;假如安裝燃?xì)鉄崴?,選擇天然氣,每噸的熱水需耗氣量7個立方,整個住宅小區(qū)每一年需耗氣量50多萬立方;假如選用太陽能+空氣能熱水器作為熱源做中央熱水,整個住宅小區(qū)每一年只需耗電量110萬度,相當(dāng)于每一年可節(jié)約1000多噸標(biāo)準(zhǔn)煤,每一年可減少二氧化碳排放量2200多噸。除此之外每平方米太陽能集熱器每一年可節(jié)能減排一氧化碳3.22kg,二氧化硫3.96kg、二氧化氮1.98kg、粉塵3.06kg,每一年所減少的環(huán)境治理費(fèi)達(dá)75元,30年壽命期總環(huán)境效益為2250元/m2。
3.1下面淺析各種熱水器的特點(diǎn)和能耗:(見圖一)
3.2以下是各種熱水設(shè)備能耗費(fèi)用:
3.2.1將1噸冷水從15℃加熱到55℃所需要的熱量計(jì)算公式:
Q=1000公斤×(55℃-15℃)×1千卡/公斤℃=40000千卡
3.2.2各供熱水器能耗費(fèi)用明細(xì)(每噸熱水能耗費(fèi)用)
(1)普通電熱水器
A.電熱水器的電熱轉(zhuǎn)換率為95%,每度電產(chǎn)生的較大熱量Q=860千卡/度×95%=817千卡/度
B.1噸熱水的耗電量W=40000千卡÷817千卡/度=48.96度
C.電價為0.558元/度,則每噸熱水費(fèi)用E=0.558元/度×48.96度=27.32元
(2)燃?xì)鉄崴?/p>
A.天然氣的熱轉(zhuǎn)換率為70%,每立方天然氣的較大熱量Q=8500千卡/立方×70%=5950千卡/立方
B.1噸熱水的耗氣量W=40000千卡÷5950千卡/立方=6.72立方
C.天然氣的價格為3.8元/立方,則每噸熱水費(fèi)用E=6.72立方×3.8元/立方=25.54元
(3)即熱式電熱水器
即熱式電熱水器是非常節(jié)能的電熱水器,沒有保溫?fù)p耗,但用電功率很大,冬季出水量如要達(dá)到每分鐘6-8升,用電功率須18千瓦以上(1小時18度電)。
假如一個男人洗澡10分鐘,則耗電:18度÷60分鐘×10分鐘×0.558元/度=1.67元;
耗水:10分鐘×6升/分鐘=60升。
每噸熱水費(fèi)用E=1000升÷60升×1.67元/60升=27.83元
(4)空氣能熱水器
A.空氣能熱水器一整年平均熱效率是電熱水器的3倍,每度電產(chǎn)生的熱能Q=860千卡/度×95%×3=2451千卡/度
B.1噸熱水的耗電量W=40000千卡÷2451千卡/度=16.32度C.電價為0.558元/度,則每噸熱水成本費(fèi)用E=16.32度×0.558元/度=9.11元上述普通電熱水器、空氣能熱水器的耗能成本費(fèi)用不包括保溫?fù)p耗,如算上成本費(fèi)用需增加20%上述。
4、住宅小區(qū)集中供熱水實(shí)施中的一些問題和提議
4.1小區(qū)集中供熱水實(shí)施中的一些問題
十幾年來,國內(nèi)一二線城市有中央熱水的優(yōu)秀小區(qū)在實(shí)際運(yùn)用中都發(fā)生過這樣的類似問題:住宅小區(qū)開始幾年入住率不高,熱水需要循環(huán),循環(huán)成本費(fèi)用較高,但不循環(huán),交錢的業(yè)主發(fā)現(xiàn)水管內(nèi)都是涼水,下一次不愿意再交熱水成本費(fèi)用;物業(yè)公司對熱水系統(tǒng)不專業(yè)也不重視維護(hù),導(dǎo)致業(yè)主對熱水的質(zhì)量和服務(wù)不滿意,用熱水人減少,公攤成本費(fèi)用隨著增加,物業(yè)本著既不盈利也不賠錢的原則,只可以漲熱水費(fèi);有一部分業(yè)主在入住后不運(yùn)用中央熱水,改裝其它熱水器,導(dǎo)致熱水公攤成本費(fèi)用增加,熱水費(fèi)漲價,發(fā)生“越貴越不用,越不用越貴”的惡性循環(huán);燃油、燃?xì)鉄杀举M(fèi)用越來越高,熱水費(fèi)隨著漲價;熱電廠的蒸汽管道年久發(fā)生泄漏,熱水成本上升;開發(fā)商只管投資建設(shè),很有可能因降低成本而有設(shè)計(jì)、建設(shè)不到位之處,導(dǎo)致熱水運(yùn)行成本費(fèi)用持續(xù)上升。
4.2住宅小區(qū)集中供熱水實(shí)施中的提議
針對上述問題,筆者提議引入合同能源管理模式(EMC)來做中央熱水。開發(fā)商投資建設(shè)、物業(yè)公司管理的中央熱水系統(tǒng)現(xiàn)由第三方來全額投資、管理和收益,模式的本質(zhì)發(fā)生了改變,熱水系統(tǒng)成了熱水公司的資產(chǎn),只有提高熱水質(zhì)量和服務(wù),去除公攤成本費(fèi)用,才可以使更多人運(yùn)用熱水,踏入良性循環(huán)。
合同能源管理(簡稱“EMC”)是一種新型的市場化節(jié)能機(jī)制,其實(shí)質(zhì)就是以減少的能源成本費(fèi)用來支付節(jié)能項(xiàng)目全部成本費(fèi)用的節(jié)能投資方式。
這類節(jié)能投資方式以承諾節(jié)能項(xiàng)目的節(jié)能效益、或承包整體能源成本費(fèi)用的方式為客戶提供能源審計(jì)、可行性研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目融資、設(shè)備和材料采購、工程施工、人員培訓(xùn)、節(jié)能量檢測、改造系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和管理等節(jié)能服務(wù)。在合同期節(jié)能服務(wù)公司與客戶分享節(jié)能效益,并由此得到應(yīng)回收的投資和合理的利潤。
采用EMC模式做住宅小區(qū)中央熱水,業(yè)主支出費(fèi)用比電熱水器或燃?xì)鉄崴鬟€低的成本費(fèi)用卻能享受五星級賓館的沐浴,讓“用熱水就像用自來水一樣方便”變成現(xiàn)實(shí),熱水公司運(yùn)用較節(jié)能的熱水系統(tǒng)和優(yōu)秀的管理服務(wù)將節(jié)省下來的能源收回投資并盈利。
理論上講,用EMC模式能解決中央熱水使用中的任何問題,但是真正執(zhí)行中由于熱水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)價格普遍較低,通常在20-30元/噸,而熱水成本無論是熱電廠蒸汽還是天然氣或是太陽能、空氣能熱水器都不會低于20元,因此,假如沒有其它方面補(bǔ)助,熱水企業(yè)很難盈利。推薦政府、開發(fā)商可以拿這本來就必須投入的太陽能熱水系統(tǒng)的資金或以熱水開戶費(fèi)的形式補(bǔ)助給熱水企業(yè),熱水企業(yè)減少了資金投入,就減少了熱水成本,住戶有價格適中、服務(wù)專業(yè)的熱水使用就不會安裝其它熱水器,由此慢慢進(jìn)入良性循環(huán)。
結(jié)語:
小區(qū)中央熱水選用太陽能+空氣能熱水器作為熱源,不但節(jié)約能源,還防止住戶零散安裝太陽能、空氣能熱水器等其它熱水設(shè)備而影響小區(qū)樓盤的整體美觀,提升了住房使用率,并省去了各種熱水器維修、保養(yǎng)的麻煩,與此同時提升小區(qū)品味,提升樓盤賣點(diǎn)。與此同時引入合同能源管理模式,提升經(jīng)營管理和服務(wù)水平,防止?fàn)C傷、中毒和觸電等隱患。依據(jù)多年的調(diào)查統(tǒng)計(jì),通常三口之家每個月熱水使用量是2-4噸,熱水費(fèi)20元/噸情況下,家庭月消費(fèi)只需60元,絕大多數(shù)家庭能夠接納。因此可見,用熱水像用自來水一樣方便的小區(qū)中央熱水,完全能夠?qū)崿F(xiàn)。
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