太阳能在校园热水系统的应用分析

太阳能在校园热水系统的应用分析

摘要 以广西建设职业技术学院新校区学生宿舍楼洗浴热水系统为例，对太阳能热水器+电热水器和太阳能热水器+空气能热泵两种方案的经济性进行分析比较。结果表明，太阳能+空气能热泵对于南宁地区学生宿舍热水系统更具有经济优势。

关键词 太阳能热水器；电热水器；空气能热泵；经济性

1 工程概况

广西建设职业技术学院新校区位于广西南宁，南宁全年日照时数在1 400h～2 200h，日照时数≥6小时的天数，有150天～200天，太阳总辐照量在4 200 MJ/m2～5 000MJ/m2，气温高，年平均年气温在21.6℃，冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最热的7、8月平均28.2℃，全年无霜期345天～360天，热量丰富[1]。

学校新校区学生规模12 000人，宿舍楼共15栋，为6层建筑，学生宿舍楼需要建设洗浴热水系统为学生、职工提供洗浴热水。这些人员空闲时间具有很大的随意性，且学生属低消费阶层，难以支付像校外浴池一样的洗浴价格[2]。

2 方案经济性分析

2.1 太阳能热水器+电热水器方案

由于南宁地区太阳能资源属一般区，每年有一部分时间日照时数较小，因此需要设电热水器辅助提供热水。又因平板型太阳能集热器无抗冻能力，适合于广东、福建、云南、广西、海南等冬天不结冰地区使用，性价比较高。因此，确定热水系统方案一采用平板型太阳能热水器+电热水器辅助供水。

2.2 太阳能热水器+空气能热泵方案

此方案以空气能热泵代替太阳能热水器+电热水器方案中的电热水器作为辅助能源供水。

3 经济性分析

3.1 运行费用计算

3.2初投资费用计算

由表4可知，寿命期内综合费用最低方案为太阳能+空气能热泵供水，费用为1 264万元～1 628万元，而太阳能+电热水器供水方案寿命期内综合费用

波动较大，遇到极端气候，运行成本过高。

4 结论

太阳能热水器采用电加热作为辅助能源，由于电加热辅助系统的能效只有0.95，能耗偏高，寿命期内综合费用为1 853.6万元～3 007.6万元。而太阳能+空气能热泵的耦合形式能充分发挥各自的功能，优势互补，且寿命期内综合费用较低，适合学生的消费水平。因此，通过比较，太阳能+空气能热泵更适用于南宁地区学生宿舍热水系统。

参考文献

[1]王凌志.太阳能热水器在南宁地区应用分析[J].大众科技，2010（10）：136-137.

[2]李瑞春，卢恩贵.校园洗浴热水系统的太阳能应用[J].河北能源职业技术学院学报，2004（12）：43-45，49.

[3]沈俊.浅谈民用住宅热水系统的设计和比较[J].建筑科技与管理，2010（12）：19-20.

[4]李明霞，张宝怀.容积式与直流式地源热泵热水器的比较[J].冷冻空调标准与检测，2008（6）：30-36.

[5]范亚明，李兴友，付祥钊.福州住宅应用土壤源热泵的全年能耗与可行性分析[J].重庆建筑大学学报，2007，29（1）：93-95，100.