节能型能源走进百姓家

按三口之家每年热水用量30吨计算，15年使用期，采用节能型生活热水系统将比使用传统的电能和燃气供热节约将近一半开支；且这种系统能使太阳能的集热效率达到60％～80％，可全天候提供生活热水——— 上海有1300万人口，约350万个家庭，若每日每户供应60℃热水100升，全年约需66.43亿度电，约占上海年总发电量的13％。上海目前家用生活热水系统主要采用电热水器和燃气热水器两大类产品，主要消耗电能和天然气、城市煤气等资源。无论是电还是燃气都属高品位能源，而生活热水需要的通常都是60℃以下的热水，属低温低位热能。本着“开源节流”的原则，要挖掘生活热水系统的节能潜力，提倡应用节能型生活热水系统，可从以下两个方面着手开展工作：（1）有条件的场合，充分利用太阳能热水系统、余热中央热水系统等低位热能利用装置；（2）大力推行节电型热泵家用热水器。 1.新建住宅小区建筑一体化太阳能热水系统 上海地区的太阳能年辐射总量近年来平均值与江苏、浙江两地相当，具有开发利用太阳能的资源条件。而我国在太阳能热水器研究、生产、技术标准和产品质量等方面总体处于国际领先水平，目前无论是太阳能热水系统的保有量还是生产总量都居世界第一，可为开展太阳能热水系统的应用提供产品和相应的服务支持。而目前上海地区太阳能热水系统利用程度十分有限，最大问题是太阳能热水器与建筑结构不能匹配，影响建筑外观，安装位置受到限制。 但这些问题可以在新建住宅小区得到解决，关键是在建筑设计时就考虑到太阳能集热系统的安装与使用，采用预埋管道，预埋屋顶固定太阳能集热器结构等措施，能够有效地解决太阳能利用与建筑结构一体化的问题。特别是对新建住宅小区可利用太阳能热水系统构建集中热水系统，采用各户分装热水表的方式，实现分户计量收费。 根据需求，可选用不同形式的太阳能集热器产品，如平板式、热管真空管、玻璃真空管，以及蓄热式真空管等形式。系统循环方式也可根据建筑特点和系统需求，采用不同的循环方式。目前太阳能利用建筑一体化工作已经在上海部分住宅小区开展，积累了一些经验，随着技术的进一步成熟，相信太阳能热水系统将来会在提供生活热水服务方面发挥更大的作用。 应用太阳能热水器技术效益显著，以太阳能供热水系统为例（采用真空管集中供热水方式），按照三口之家每年热水用量30吨计算，15年使用期，其成本分析如左下表，通过三种不同用户的能源费用对比分析，可以看出，采用太阳能热水系统家庭的总费用大大低于采用电能和燃气能源的费用，具有一定的推广价值。 2.空气源／太阳能热泵热水系统空气源／太阳能热泵热水系统是一种值得提倡的节能生活热水系统，其特点是：（1）节能。与常规电热水器相比，可节电约75％；（2）安全。实现了水电分离，不需电加热器对水直接加热，因而更加安全；（3）使用方便。与空调和冰箱类似，操控简便，使用可靠。 其工作原理与典型的蒸汽压缩式热泵循环相同，对太阳能热泵系统而言，只是将太阳能集热器同时用作热泵蒸发器（无需风扇），使得太阳能的集热过程与制冷剂的蒸发过程在一个设备中同时发生，可同时提高太阳能集热器的集热效率和热泵机组的性能系数。对空气源热泵热水器，热泵蒸发器机组置于室外（带有风扇），从环境中吸取热量，通过热泵循环将热量通过放置在水箱中的冷凝换热器对水箱水进行加热。系统中用作蒸发器的太阳能集热板或室外机可安装在建筑顶部或墙壁空调机位。 采用这种热水系统形式，太阳能集热器散热损失大为减小，集热效率一般可达到60％～80％；热泵蒸发温度较高，热泵COP一般可达到4.0以上。可全天候提供45～60℃生活热水，毋需电加热或燃气加热辅助；可利用空气作为热源，在多阴雨天气的情况下也能高效工作。 分体式空气能热泵热水系统使得系统的安装非常灵活，装置控制与维护也比较方便，适用于各种建筑用户，尤其是多层或高层建筑用户。制冷剂作为工作介质，不存在夜间冻管及管路腐蚀等问题，系统寿命一般可达15～20年。由于系统采用750～1125W输入功率，而加热功率则达到了3000～4500W，150升的贮热水箱中的水可在2小时内达到60℃温度。系统毋需大电流的电气连接，运行安全可靠，噪音小。这种形式热水器若采用分时低谷电价运行，不仅可以起到电力填谷作用，而且日运行费用仅0.4元，年运行费用大约为120元。加上设备投资4500元，15年总投资和运行费用6300元。 此类热泵型热水器能够全年、全天候提供生活热水，极大程度节约电能，由于现在压缩机以及配套换热器技术十分成熟，整套系统初期投资也不大。目前已有产品小批量上市。 当然，应用任何形式的能量系统都应该和当地资源条件，技术发展水平以及用户的需求相结合。上面介绍的太阳能热水系统和热泵热水系统都是能够与上海生活用水需求及市场情况相符合的，建议鼓励发展应用。另外，对于某些需要集中供应热水的场合，如医院、学校、宾馆等场合，在条件具备的情况下发展利用太阳能系统，各类形式的热泵热水系统，对于节约总体能耗，会有非常显著的效果。 信息来源：互联网