太阳能采暖空调可行性研究报告.docx

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太阳能采暖空调可行性研究报告

《太阳能采暖空调和热水多用装置》

可行性研究报告

哈尔滨阳光能源工程有限公司

一、项目研发的目的意义

1、项目简介

2、项目研发的目的意义

3、国内外项目发展现状

二、项目的技术可行性分析

1、项目的技术原理

2、项目的技术特点和创新点

3、项目的主要技术性能指标

4、项目的工艺流程及工程设计

三、项目的经济效益分析

1、项目的初投资费用预算

2、项目的运行费用预算

3、几种能源经济效益对比

4、项目的综合经济效益

四、项目的社会效益和环境效益分析

五、项目的市场需求分析

六、结论

一、项目研发的背景及意义

1、太阳能采暖简介

太阳能采暖通常是指以太阳能为热源，通过集热器收集太阳能，以水为热媒，进行采暖的技术。

太阳能热水辐射采暖的热媒温度为30—60℃的低温热水，按照使用部位的不同，可分为太阳能顶棚辐射采暖和太阳能地板辐射采暖。

千百年来，房屋采暖都是依靠燃烧秸秆或煤炭，这种传统的供热方式，主要是散热器采暖，即使暖气片布置在建筑物的内墙上，这种供热采暖方式，存在以下几方面的不足：

（1）供热效率低下。

传统供热方式，房间内的温度分布不均匀，靠近暖气片的地方温度高，远离暖气片的地方温度低，使人产生头暖，脚凉的不舒适感。

（2）形成二次污染。

传统供热方式，散热器采暖的主要散热方式是对流，这种方式容易造成室内环境的二次污染，不利于营造一个健康的居住环境。

（3）影响住房美观。

传统供热方式，较少了室内空间，影响居住环境的美观程度。

与传统采暖方式相比，太阳能地板辐射采暖技术有以下几方面的优点：

（1）高效技能

采用太阳能地板辐射采暖，水媒温度30—60℃即可。

由于水温低一般室内平均辐射温度比室温度高2—3℃设计。

据有关资料分析，室内温度每降低1℃，可节约燃料10%左右。

因此，太阳能地板辐射采暖，可节约燃料20%—30%。

太阳能地板辐射可按热表分户计量收费，又可节约能源20—30%。

（2）舒适性好

以地板为散热器，热气向人体和房间四周家具及墙壁辐射患热，使室温比较稳定，室内温度梯度小，给人以脚暖，头凉的舒适感。

（3）干净卫生。

室内空气流速小（平均为0.15m/s），可减轻灰尘飞扬，减少室内空气污染。

（4）应用广范

太阳能采暖，可用于多种建筑物的采暖需求，住宅、宾馆、饭店、机关、学校、商场、医院、娱乐场所及生产车间等。

2、项目研发的意义

（1）太阳能采暖是当今大量燃烧化石能源采暖的最好替代能源。

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源，主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。

其消费量构成，煤炭占22.7%，这当中，采暖用量比重很大。

我国人口众多，人均煤炭资源占有量非常低。

据有关资料报道，我国人均煤炭储量为147吨，是世界人均值208吨的70%，而我国面临的却是人口不断增加，经济快速发展，煤炭需求量成倍增长的严重挑战。

煤炭以及石油、天然气很快将被人类开采用尽，煤炭、石油、天然气终将走向枯竭。

人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。

太阳能采暖，是当前煤炭等化石能源采暖的最理想的替代能源。

（2）太阳能采暖是与人类生态环境相协调的采暖方式。

据有关方面测定，煤炭燃烧所产生的温室气体，比燃烧同热值的天然气高61%，比燃油高36%。

1999年我国排放6.69亿吨污染物，居世界第二位，其中85%是燃煤排放的。

2000年我国排放二氧化硫1995万吨，居世界第一，其中90%是燃煤排放的；减少煤炭燃烧，用太阳能采暖，逐渐减少和替代化石能源采暖，是保护生态环境，走经济社会可持续发展之路的重大措施。

3、国内外太阳能采暖发展现状

太阳能采暖，在国外研究者很多，但实际应用的很少。

国外的研究方向，一是趋向大型化的供暖系统，向资金密集和多功能方向发展。

二是采用以电加热为主，用太阳能作补充能源采暖。

发达国家电力充足，大多数的采暖能源都是电力。

没有因采暖应用传统能源造成的环境压力。

所以，至今发达国家，特别是农村太阳能采暖，发展较慢。

发展中国家，特别是我们国家，资金短缺，技术和能源不足，电能价位高，用电能采暖，很难发展。

我国农村人口占全国人口的80%以上，众多的农村人当前仍以柴草和煤炭为主要采暖能源。

在世界性能源危机的今天，我国不可能像发达国家那样完全用电解决生产和生活采暖用能。

因此，要全面建设小康社会，要使家庭生活逐步现代化，必须寻求新能源。

在我国农村，目前，生活用能中，大部分是用于采暖。

本项目正是解决农村采暖能源紧缺的一个重要途径。

该项目成果在国内属领先水平。

它的应用范围十分广泛，不仅能在黑龙江省应用，在我国东北地区、西北地区、华北地区，长江流域的广大夏热冬冷地区，以及发展中国家的冬季寒冷地区，都可以应用。

具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。

二、项目技术的可行性分析

1、太阳能采暖的技术原理

根据辐射换热理论，一切物体都在不停地向外发射辐射能，同时又不断地吸收来自其他物体的辐射能，并把它转为热能。

而且，越是黑体，吸收辐射能越多，发热量也就越大。

这就是黑体辐射定律。

根据这一定律，把金属管表面涂黑装满水，放在太阳下，人们就得到了太阳为其提供的热水。

遵照黑体辐射定律，科学家们不断探索，终于研制成功了“太阳能采光集热器”。

本项目就是根据“黑体辐射定律”，研制了新型太阳采光集热器，配置了防冻型的传热工质，研究成功了一个经济实用的补充能源，才设计出两项专利：

《居室太阳能取暖气》和《太阳能采暖、空调和热水多用装置》。

并把专利技术变成了现实产品。

太阳能采暖、空调，就是利用采光集热器采集阳光，将光能转化成热能，提高工质温度。

工质将热能传输到室内，经过换热器将热能置换给储能箱中，使热能储存在储能箱内。

需要采暖时，循环泵将热水送入散热器（风机盘管）散热，从而提高居室温度，达到房屋采暖目的。

夜间、阴雪天气，光照不足，光能转化温度达不到实际采暖要求时。

即启动调温热泵，汲取地下低温热能，由压缩机压缩升温，补充储能箱的温度，再通过循环泵送入散热器。

这样，集热器采集的热能和调温热泵汲取提升的热能两相结合，互相补充，就解决了夜间和阴雪天光照不足，热能断档的问题。

实现了房屋采暖和农业生产中连续需热能的要求。

夏天，调温热泵主机自动停止运行，太阳能产生的热水供洗浴。

地下低温热能，直接送入风机盘管，给居室降温。

2、太阳能采暖的技术特点和创新点

本产品的技术特点是：

（1）高效节能。

本机组采集阳光、预热供暖，供暖系数高达4.0以上。

即输入1KW电能，可产生4KW以上的热量，平均节能50—70%。

运行费用仅为燃煤锅炉的75%，燃油锅炉的30%，电热锅炉的25%。

（2）环保安全。

本机组在制热和制冷过程中，无燃烧化学反应，不排放废弃物，无安全隐患，无任何污染。

（3）模块组合。

本机组由多台机器组合构成，系模块化组合。

安装维修方便，可保证连续使用15年以上。

（4）智能运行。

本机组采用微电脑、全自动控制系统设计。

具备自动防冻、自动融霜、自动恒温、自动定时开机等全自动化控制，无需值守。

（5）应用广泛。

本机组可以冬季采暖，夏季制冷（空调），四季供热水。

可用于住宅采暖和空调，温室采暖，以及农、林、牧、副、渔业生产中的热水供应等。

高寒地区，太阳能采暖和空调，关键性的技术难点有三方面：

一是高效集热问题；二是设备防冻问题；三是热能补充问题。

本产品的创新点是：

（1）采用平板型内聚光太阳能集热器，使集热效率由45%提高到60%。

（2）采用防冻工质传热，可保证在-45℃的环境下机组正常运行，不受冻害。

（3）用调温热泵作补充能源，保证冬季夜晚和阴雪天气正常供暖，并实现夏季空调。

3、项目的主要技术性能指标

采光集热器面积：

根据住宅面积，建筑物的保温情况，经热平衡计算确定。

采暖工质温度：

60℃

太阳能集热器综合热效率：

≥55%

采暖风机热风温度：

30—35℃

冬季采暖住宅温度：

20℃±2℃

空调冷风温度：

13℃—16℃

夏季住宅空调温度：

24℃±2℃

4、项目的工程设计及工艺流程

（1）室内温度设计：

冬季采暖温度20℃±2℃

夏季空调温度24℃±2℃

（2）建筑负荷设计：

冬季采暖负荷80—100W/㎡，夏季空调负荷60—80W/㎡

（3）设备选型：

采光集热器、换热器、储能箱、调温热泵、循环泵、散热器、自控器

工艺流程图：

三、项目的经济效益分析

1、项目的初投资费用

以建筑面积500㎡和3000㎡的住房为例，安装本项目，机组的初投资费用预算如下：

（1）材料和设备费用分别为11.25万元和45万元，占总费用的75%

其中，包括太阳能集热器、热泵主机、蓄热保温水箱，、取热旱井或水井及外网工程、风机盘管散热器、循环泵、自动控制器、管路、仪表、阀门等。

（2）设计安装费分别为1.5万元和6万元占总费用的10%

（3）税金及管理费分别为2.25万元和9万元占总费用的15%初投资费用合计：

500㎡住房为（太阳能+土源热泵）15万元折合300元/㎡

3000㎡住房（太阳能+水源热泵）为60万元折合200元/㎡

2、项目的运行费用测算

本项目的运行费用，为房屋采暖和空调运行中消耗的电费。

测算平均500㎡房屋为8000元左右，折合每平方米16元

3000㎡房屋为5.4万元左右，折合每平方米18元。

两种能源采暖费用比较：

采暖方式

房屋类型

项目

太阳能热泵采暖

煤炭燃烧采暖

500㎡

3000㎡

500㎡

3000㎡

初投资费用（万元）

15.0

60.0

4.5

28.0

年运行费用（万元）

0.8

5.4

1.5

9.6

折旧费/年（年）

1.0

4.0

0.64

4.0

年平均费用（万元）

1.8

9.4

2.14

13.6

平方米采暖费用（万元）

36.0

31.3

42.8

45.3

备注

冬季采暖，夏季空调，四季供热水。

电价按0.5元/度计算，煤价按450元/吨计算。

从以上，两种能源房屋采暖的经济性对比，我们可以获得以下结论：

当前太阳能采暖初投资费用偏高，运行费用较低，长期使用费较燃煤采暖费用略低。

但它比燃煤采暖多了热水和空调使用功能，并减轻污染物排放，所以，综合评价其经济性能，它大大优于燃煤采暖。

四、项目的社会效益和环境效益分析

推广本项目的社会效益，主要有两方面：

第一、节省常规能源。

目前，人们冬季采暖用的能源主要是煤炭、薪柴、秸秆等常规能源。

这些物质用途广泛，资源有限，不可再生。

用这些宝贵的资源作燃料使用，利用率低，浪费严重。

在全国能源危机的今天，我们大力推广太阳能采暖，节约常规能源，对节能减排，可持续发展是一个有力的支持和推进。

第二、提高农村生活水平。

目前，我国广大农村的采暖能源，基本是就地取材，就地利用。

东北地区、华北地区的农村，主要靠作物秸秆，搭配部分煤炭燃烧采暖。

家家户户，房前屋后常年堆放着各种烧柴，柴禾垛和房屋比高低。

西北地区的农村，很多人靠铲草根，捡马粪燃烧取暖。

屋内温度很低。

推广太阳能采暖，取消柴禾垛，改变脏、乱、差的环境，提高了农村人民的生活水平，加速小康社会建设的进程，社会效益十分显著。

推广本项目的环境效益十分明显。

。

常规能源中，煤炭、薪柴、秸秆、马粪等燃烧采暖时，向大气排放大量的二氧化碳，二氧化硫和烟尘，污染大气，污染环境。

据科学测定，燃烧1吨标煤炭，要向大气中排放二氧化碳2.45吨，排放二氧化硫0.025吨，排放烟尘0.0035吨。

一栋3000m3的住房，一年要向大气中排放的污染物为：

二氧化碳183.75吨，二氧化硫1.875吨，烟尘0.26吨，这是城市大气的重大污染源。

人类只有一个地球，全世界都在呼吁保护我们赖以生存的地球环境。

太阳能是一种无污染的清洁能源，推广本项采暖，可保护植被，保持地球生态平衡，减轻环境污染保证全球人类可持续发展。

五、项目的市场需求分析

太阳能产品之所以如此广阔的应用前景，不仅由于它的节能环保，还在于它长期使用的成本最低。

几种常用能源初投资费用对比表

加热形式

燃煤锅炉

燃油锅炉

燃气锅炉

电锅炉

太阳能热泵

燃烧种类

煤

柴油

天然气

电

少量电能

污染情况

非常严重

有

中

无

无

危险性

有

比较危险

非常危险

有

无

热效率（%）

55

85

75

95

300—400

设备投资（万元）

采暖

3.7

4.5

5.5

7.5

23.0

空调

3.0

3.0

3.0

3.0

合计

6.7

7.5

8.5

10.5

年运行费（万元

采暖

3.0

4.0

3.5

6.6

1.6

空调

0.3

0.3

0.3

0.3

合计

3.3

4.3

3.8

6.9

设备寿命（年）

6

5

5

20

15

15年合计费用（万元）

66.0

87.0

83.0

114.0

48.0

%

100

132

126

173

73

说明

以建筑面积1000平方米房屋示例比较，电价0.5元/度，油价3元/kg，燃气价1.8元/m3，煤价350元/T。

我国北方地区冬季需要消耗大量能源进行供暖，给当地居民和公司增加了很大的经济负担；急需一种能够适应北方日照节能产品。

另外，随着民众节能环保意识的不断提高，可再生能源产品成为大众生活的首要选择。

加之国家不断推出的鼓励政策，市场对节能产品有着极大的需求，其中最主要的需求莫过于太阳能和建筑结合。

被动式太阳房，开发较早；主动式太阳能供热和“零能建筑”因为结构复杂、技术要求高，则是新近兴起并直接进入了快速发展阶段。

我国有7—8亿人口从事农业劳动，2005年的农林牧渔产业特点，生产成本大约为55%，合19931亿元，其中物质消耗为85%，也就是说要拿出16941亿元用于物质投入，假设在前期投入时采用可再生能源的投入为5%，就有847亿市场。

在加之我国在农业上的政策补助，每年都将有近千亿元的市场空间，仅仅因为长期没有受到注意和重视而一直荒废着。

我国2004年建筑业总产值达到27745亿元，随着主动式太阳能供热和“零能建筑”开发推广，以及相关法律政策的引导，预计仅拿出1%来进行太阳能采暖空调和热水多用装置的应用和推广，将有277亿元的市场规模。

我国2005年太阳能热水器的使用量达7500万平方米，每年以20%的速度递增，每平方米的安装成本为220元，也就是每年将至少产生33亿的市场，预计到2020年太阳能热水器的使用量将达到3亿平方米，即累计产生660亿元的市场容量。

从短期市场来看，太阳能采暖面临的是一个每年1300亿元的市场，保守估计，仅开发0.1%农林市场，规模就有近亿元，加之产品先进的技术和有力的渠道，潜力无限。

我国初步设想，到2020年，可再生能源在能源消费结构中的比重能够达到15%，其中，太阳能热水器达到3亿平方米，太阳能光伏发电100万千瓦。

随着建设社会主义新农村的逐步推进，我国的可再生能源产品也将在农村得到进一步推广，太阳能地能产品的应用范围将越来越大。

而建筑行业的能源推广工作的持续努力，也必将行业提供不断增长的市场，除此之外，太阳能产品对传统电能产品的取代也将为这个产业注入新鲜的血液。

综上所述，可再生能源中，房屋采暖空调开发利用的行业，将会像雨后春笋般蓬勃发展，形成重大产业，前景无限。

六、结论

1、“节能减排”是保证我国国民经济可持续发展的重大战略决策，是我国的基本国策之一。

本项目完全符合我国经济发展政策，符合地方长远发展规划，是各级政府大力支持的发展项目，它的发展前景看好，将得到迅速推广。

2、本项目的经济效益和环保效益显著，太阳能与建筑结合，有巨大的推广市场。

3、本项目技术成熟，哈尔滨阳光能源工程有限公司已具备实施本项目的一切条件，可保证顺利实施。