北京工業(yè)大學(xué)綠色建筑環(huán)境與節(jié)能技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  王  帝  孫育英  王  偉

       【摘  要】評(píng)價(jià)指標(biāo)是引導(dǎo)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展的重要導(dǎo)向工具。然而現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要以對(duì)集熱量的考察為導(dǎo)向，對(duì)系統(tǒng)實(shí)際能耗和有效供熱性能的考察不足。本文基于某太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)實(shí)際工程，討論了現(xiàn)行指標(biāo)在實(shí)際評(píng)價(jià)中存在的具體問(wèn)題，提出系統(tǒng)能耗系數(shù)ηe、太陽(yáng)能利用系數(shù)ηs和系統(tǒng)散熱系數(shù)ηhl三項(xiàng)新型評(píng)價(jià)指標(biāo)，用于反映太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的能耗水平、太陽(yáng)能利用水平和保溫性能，并通過(guò)實(shí)際工程案例的評(píng)價(jià)闡釋了各項(xiàng)新型指標(biāo)的工程意義。本文研究是對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的完善，通過(guò)新型節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的補(bǔ)充使評(píng)價(jià)更加客觀、全面、具有對(duì)比性，以促進(jìn)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的高效應(yīng)用。

       【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)；節(jié)能效果；評(píng)價(jià)指標(biāo)

0 引言

       我國(guó)太陽(yáng)能熱利用市場(chǎng)發(fā)展迅速，至2016年末，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)在我國(guó)的保有量已達(dá)到46360萬(wàn)m²。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是太陽(yáng)能熱利用的主要方式之一。然而，從對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水工程的調(diào)研情況來(lái)看，很多系統(tǒng)的節(jié)能效果不佳，運(yùn)行費(fèi)用偏高。以電費(fèi)0.488元/（kW·h）估算，將1t水用電加熱的方式使溫度提升30℃所需的電費(fèi)約為17元。然而根據(jù)一項(xiàng)對(duì)北京、廣東、山東等地200位居民所做的調(diào)研，有18%的太陽(yáng)能熱水用戶所支付的熱水費(fèi)用超過(guò)20元/t^{[1] [2]}。對(duì)于這些的用戶來(lái)說(shuō)，與單純使用電熱水器相比，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)并未體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和節(jié)能。

       改善太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的工程應(yīng)用現(xiàn)狀首先要確立其工程評(píng)價(jià)方法。為此，我國(guó)發(fā)布了《可再生能源建筑應(yīng)用工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50801 2013），以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》，分別從系統(tǒng)性能、節(jié)能效果、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性四個(gè)方面對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。然而，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果的評(píng)價(jià)尚不完善。現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)以集熱量為主要評(píng)價(jià)依據(jù)^[3]，忽視了系統(tǒng)對(duì)輸入熱量的損耗問(wèn)題^[4]，對(duì)系統(tǒng)節(jié)能效果的考察不夠客觀、全面。一些研究者提出太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果的評(píng)價(jià)應(yīng)以運(yùn)行能耗為導(dǎo)向[5][6]，為評(píng)價(jià)體系的優(yōu)化指明了基本方向，但評(píng)價(jià)指標(biāo)的最佳表現(xiàn)形式仍有待討論。

       本文為了完善太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果的評(píng)價(jià)方法，結(jié)合某工程實(shí)際案例，深入分析現(xiàn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)中的問(wèn)題，從而尋求更為客觀、全面、適于工程應(yīng)用的，以運(yùn)行能耗為導(dǎo)向的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)價(jià)方法。本文研究是對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的補(bǔ)充和完善，以促進(jìn)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的高效應(yīng)用。

1 研究案例

       本文以北京市某大學(xué)校醫(yī)院的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)為研究案例，該醫(yī)院為一棟地上五層的單棟建筑，建筑面積約3000 m²。醫(yī)院24h開放，工作日早8：00至晚17：00為門診開放時(shí)間，其他時(shí)段僅開放急診。正常門診開放時(shí)間內(nèi)，共有約42名醫(yī)務(wù)工作人員在崗，日接待患者約500人。熱水用途為職工淋浴及各科室洗手盆用水，設(shè)計(jì)日用熱水量5t，日耗熱量630MJ。

       太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用單水箱系統(tǒng)，內(nèi)置電輔熱，原理如圖1所示。集熱系統(tǒng)設(shè)置有32塊微熱管平板式太陽(yáng)能集熱器，有效采光面積59.52 m²。集熱系統(tǒng)根據(jù)集熱器出口溫度與水箱溫度之差自動(dòng)控制集熱循環(huán)啟停。集熱循環(huán)停止時(shí)，集熱器中的水自動(dòng)排空至水箱。保溫水箱的有效容積為5m³。水箱內(nèi)安裝有3組9kW輔助電加熱器，根據(jù)水箱溫度自動(dòng)控制啟停，用于在太陽(yáng)能不足時(shí)保證生活熱水溫度。補(bǔ)水為自來(lái)水，通過(guò)電磁閥自動(dòng)控制啟閉。補(bǔ)水的控制策略有兩種：一是根據(jù)液位上下限自動(dòng)補(bǔ)水，二是當(dāng)水箱溫度過(guò)高時(shí)補(bǔ)水以降低水溫，從而提高系統(tǒng)的集熱效率。用戶側(cè)通過(guò)一臺(tái)定壓水泵供水，并設(shè)有回水循環(huán)管。當(dāng)用戶側(cè)管內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，回水電磁閥自動(dòng)開啟，將用戶側(cè)管道內(nèi)的低溫?zé)崴敾厮溥M(jìn)行再加熱。

       系統(tǒng)還設(shè)置有一套自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位如表1所示。系統(tǒng)每隔30s記錄一次數(shù)據(jù)并自動(dòng)保存。

       本文對(duì)該工程2017年全年的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研周期內(nèi)，系統(tǒng)集熱循環(huán)控制溫差為10℃，水箱液位控制范圍為0.4~1m，水箱溫度控制范圍為42~50℃，用戶側(cè)回水循環(huán)設(shè)定溫度為39℃。

2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)實(shí)際能耗調(diào)研

       基于上述案例系統(tǒng)在2017年的全年運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)各類輸入輸出能量，分析系統(tǒng)能耗水平，為節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算和分析提供依據(jù)。

       2.1 計(jì)算方法

       太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的輸入熱量包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量Q_j與輔助熱源加熱量Q_f，輸出熱量包括用戶用熱量Q_y與系統(tǒng)散熱量Q_s。根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)的總輸入熱量等于總輸出熱量。本文所采用的各項(xiàng)熱量計(jì)算方法如下：

       （1）太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量Q_j

       Q_j根據(jù)太陽(yáng)能集熱器回水溫度T₃和給水溫度T₄、集熱循環(huán)流量Q₂計(jì)算，如式1所示.

         

       式中：C-水的比熱容[MJ/(kg ·℃)]；ρ -水的密度（kg/m³）；t_a-開始時(shí)刻；t_b-結(jié)束時(shí)刻。

       （2）輔助熱源加熱量Q_f

       本文近似認(rèn)為電加熱器的耗電量與其加熱量相等。因此，時(shí)間區(qū)間t_a至t_b間的輔助熱源加熱量Q_f的計(jì)算方法如式2所示。

       Q_f=Q_fb-Q_fa         （2）

       （3）用戶用熱量Q_y

       首先需要算出對(duì)應(yīng)的熱水使用量V_u。本文通過(guò)將某一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的補(bǔ)水量Q₁及水箱液位的減少量求和得出這一段時(shí)間內(nèi)的熱水使用量V_u。如式3所示。

       

       式中：r—水箱底面半徑（m），其值為1m。

       然后，根據(jù)V_u計(jì)算用戶用熱量Q_y，如式4所示。將Vu與冷熱水溫差、水的比熱容以及熱水密度相乘便可得到用熱量Q_u。其中Δt為用戶用熱水溫度與補(bǔ)水溫度T₅之差。由于系統(tǒng)內(nèi)用水末端數(shù)量多，位置分散，實(shí)際用戶用熱水溫度不便于直接測(cè)量和統(tǒng)計(jì)。在本文中，用戶用熱水溫度采用用戶側(cè)供水溫度T₁₂與回水溫度T₆的平均值進(jìn)行估算。

       

       （4）系統(tǒng)散熱量Q_s

       系統(tǒng)的散熱幾乎遍布于整個(gè)系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)水溫高于環(huán)境溫度時(shí)，管道、管件、水箱無(wú)不在向外界散失熱量。因此這部分熱量難以直接計(jì)算。本文通過(guò)能量守恒定律，根據(jù)另外三項(xiàng)熱量計(jì)算系統(tǒng)散熱量Q_s，如式5。

       Q_s=Q_j+Q_f-Q_y          （5）

       2.2 能耗分析

       基于2017年運(yùn)行數(shù)據(jù)和能量平衡關(guān)系，算得該系統(tǒng)全年集熱系統(tǒng)得熱量Q_j為109906.3MJ，輔助熱源加熱量Q_f為132316.3MJ，用戶用熱量Q_y為111232.0MJ，系統(tǒng)散熱量Q_s為130990.6MJ，熱水使用量V_u為1103.2t。各項(xiàng)熱量值如圖2所示。

       從經(jīng)濟(jì)性分析，電費(fèi)按0.488元/（kW·h）計(jì)，可以算得該系統(tǒng)2017年每噸熱水的成本約為16元。而將1t水用電加熱的方式使溫度提升30℃所需電費(fèi)約為17元?？梢?jiàn)該系統(tǒng)相比于常規(guī)能源系統(tǒng)并未體現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

       比較系統(tǒng)各項(xiàng)熱量間的關(guān)系，該系統(tǒng)2017年全年的輔助熱源加熱量Q_f大于集熱系統(tǒng)得熱量Q_j，占據(jù)了輸入能量的主導(dǎo)地位。系統(tǒng)散熱量Q_s大于用戶用熱量Q_y，占系統(tǒng)輸出熱量的多數(shù)?？梢?jiàn)，該系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的利用水平和系統(tǒng)保溫性能都不夠理想。而這也就導(dǎo)致了其輔助熱源加熱量Q_f大于用戶用熱量Q_y的現(xiàn)象。

3 以集熱量為導(dǎo)向的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)價(jià)與問(wèn)題

       在《標(biāo)準(zhǔn)》中，太陽(yáng)能保證率f和常規(guī)能源替代量Q_tr是被用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果的指標(biāo)。本節(jié)對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，并結(jié)合案例工程分析其存在的問(wèn)題。

       3.1 現(xiàn)有節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo)

       3.1.1 太陽(yáng)能保證率f

       太陽(yáng)能保證率f的定義為：太陽(yáng)能供熱水、采暖或空調(diào)系統(tǒng)中由太陽(yáng)能供給的能量占系統(tǒng)總消耗能量的百分率。其計(jì)算式為：

       f=Q_j/Q_z×100          （6）

       式中：f -太陽(yáng)能保證率（%）；Q_j-太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量（MJ）；Q_z-系統(tǒng)能耗（MJ）。

       《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合表2中的規(guī)定。

       《標(biāo)準(zhǔn)》還將太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率分為3級(jí)，1級(jí)最高，如表3。

       3.1.2 常規(guī)能源替代量Q_tr

       常規(guī)能源替代量Q_tr的計(jì)算方法如式7：

       Q_tr=Q_nj/qη_t         （7）

       式中：Q_tr-太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的常規(guī)能源替代量（kgce）；Q_nj-全年太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量（MJ）；q-標(biāo)準(zhǔn)煤熱值（MJ /kgce），按《標(biāo)準(zhǔn)》取q=29.307MJ/kgce；η_t-以傳統(tǒng)能源為熱源時(shí)的運(yùn)行效率。

       根據(jù)能源替代量Qtr的計(jì)算方法，其含義可以理解為制備與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)行期間所采集到的有效得熱量同等熱量所需消耗的常規(guī)能源量。《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的常規(guī)能源替代量應(yīng)符合項(xiàng)目立項(xiàng)可行性報(bào)告等相關(guān)文件的規(guī)定。

       3.2 節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)例計(jì)算

       3.2.1 太陽(yáng)能保證率f

       利用公式6計(jì)算太陽(yáng)能保證率，得到該系統(tǒng)2017年太陽(yáng)能保證率f值為45.4%。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》附錄B中對(duì)太陽(yáng)能資源區(qū)劃的規(guī)定及表2，北京屬于“資源豐富區(qū)（Ⅱ）”，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率應(yīng)大于等于50%?？梢?jiàn)，該系統(tǒng)在2017年運(yùn)行中的太陽(yáng)能保證率接近設(shè)計(jì)值。

       3.2.2 常規(guī)能源替代量Q_tr

       根據(jù)式7通過(guò)計(jì)算可知，該系統(tǒng)2017年全年的常規(guī)能源替代量Q_tr為12097.3kgce，即由太陽(yáng)能集熱提供的熱量替代了12097.3kg標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗?！稑?biāo)準(zhǔn)》中并未對(duì)該指標(biāo)提供限值或評(píng)級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。

       3.3 問(wèn)題分析

       （1）現(xiàn)有指標(biāo)以系統(tǒng)集熱量的考察為主要導(dǎo)向，很難客觀地反映系統(tǒng)的節(jié)能效果。

       在本文案例中，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)每噸熱水成本約為16元，相比于估算的用電加熱制熱水理論上每噸17元的成本來(lái)說(shuō)并無(wú)明顯節(jié)能優(yōu)勢(shì)。而從現(xiàn)行指標(biāo)上看，太陽(yáng)能保證率為45.4%，常規(guī)能源替代量Q_tr為12097.3kgce，很難判斷實(shí)際系統(tǒng)是否節(jié)能。

       太陽(yáng)能保證率f是以集熱量為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)指標(biāo)，僅代表由太陽(yáng)能提供的熱量占系統(tǒng)總能耗的比例。而系統(tǒng)能耗Q_z包含了用戶用熱量Q_y與系統(tǒng)散熱量Q_s。其中，只有用戶用熱量Q_y才是對(duì)輸入熱量的有效利用量。因此，該指標(biāo)并沒(méi)有考察輸入熱量是否得到有效利用，不能客觀地反映系統(tǒng)是否節(jié)能。

       常規(guī)能源替代量Q_tr同樣是以集熱量為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)指標(biāo)。觀察式7可知其值本質(zhì)上是對(duì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量Qj的變型，沒(méi)有考察輸入熱量是否得到有效利用，并不能客觀反映系統(tǒng)的節(jié)能效果。

       （2）現(xiàn)有指標(biāo)對(duì)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)性能的考察不夠全面，難以體現(xiàn)系統(tǒng)中存在的實(shí)際問(wèn)題。

       現(xiàn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)僅通過(guò)太陽(yáng)能保證率f和常規(guī)能源替代量Q_tr兩項(xiàng)指標(biāo)考察系統(tǒng)節(jié)能效果，而這兩項(xiàng)指標(biāo)不涉及輔助熱源加熱量Q_f、用戶用熱量Q_y、系統(tǒng)散熱量Q_s三項(xiàng)熱量，無(wú)法全面地反映系統(tǒng)性能，難以體現(xiàn)系統(tǒng)中存在的實(shí)際問(wèn)題。雖然《標(biāo)準(zhǔn)》中還包括集熱系統(tǒng)效率η和貯熱水箱熱損因數(shù)U_sl兩項(xiàng)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，但前者主要反映集熱系統(tǒng)自身的工作性能，不能反映出集熱系統(tǒng)的集熱能力對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是否足夠；而后者僅反映水箱的保溫性能，不顧及管網(wǎng)，且無(wú)法反映散熱對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響程度。

       （3）現(xiàn)有指標(biāo)缺乏橫向?qū)Ρ刃?，很難進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。

       常規(guī)能源替代量Q_tr的量值僅由集熱系統(tǒng)得熱量Q_j決定，在同樣的集熱效率下，對(duì)于規(guī)模較大的系統(tǒng)，其集熱器面積較大，Q_tr值自然較大；對(duì)于規(guī)模較小的系統(tǒng)，其集熱器面積較小，Q_tr值自然較小。難以根據(jù)其值反映不同系統(tǒng)之間節(jié)能效果的優(yōu)劣，缺乏橫向?qū)Ρ刃浴?/p>

4 以能耗量為導(dǎo)向的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)價(jià)方法

       根據(jù)以上分析，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)應(yīng)以實(shí)際能耗量為導(dǎo)向，并綜合考察系統(tǒng)的能耗水平、太陽(yáng)能利用水平和保溫性能。同時(shí)，指標(biāo)應(yīng)具備橫向?qū)Ρ刃?，易于進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。為了綜合反應(yīng)系統(tǒng)性能，避免各部分評(píng)價(jià)脫離系統(tǒng)主體，本文基于系統(tǒng)內(nèi)各部分熱量關(guān)系設(shè)計(jì)新型評(píng)價(jià)指標(biāo)。

       4.1 以能耗量為導(dǎo)向的新型評(píng)價(jià)指標(biāo)

       4.1.1 系統(tǒng)能耗系數(shù)η_e

       系統(tǒng)能耗系數(shù)η_e用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效果。為了反映系統(tǒng)對(duì)輸入熱量有效利用的情況，該指標(biāo)通過(guò)輔助熱源加熱量Q_f與用戶用熱量Q_y的關(guān)系來(lái)體現(xiàn)，如式8所示。

       η_e=Q_y/Q_f                 （8）

       對(duì)于分散式常規(guī)能源熱水設(shè)備，η_e接近并略小于1。而對(duì)于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，η_e應(yīng)大于1。且其值越大說(shuō)明系統(tǒng)節(jié)能性越好。 

       4.1.2 太陽(yáng)能利用系數(shù)η_s

       當(dāng)用戶用熱量Q_y一定，提升系統(tǒng)節(jié)能效果，減少輔助加熱量Q_f，可采取兩種途徑，一是增加集熱系統(tǒng)得熱量Q_j，提升對(duì)太陽(yáng)能的利用水平，二是降低系統(tǒng)散熱量Q_s，增強(qiáng)系統(tǒng)的保溫性能。太陽(yáng)能利用系數(shù)ηs用來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的利用水平，計(jì)算方法見(jiàn)式9。

       η_s=Q_j/Q_f       （9）

       當(dāng)η_s小于1時(shí)，說(shuō)明由太陽(yáng)能提供的熱量不及系統(tǒng)輸入熱量的一半；當(dāng)η_s大于1時(shí)，說(shuō)明由太陽(yáng)能提供的熱量占系統(tǒng)輸入熱量的一半以上。η_s越大說(shuō)明系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的利用程度越高。

       4.1.3 系統(tǒng)散熱系數(shù)η_hl

       如前所述，降低系統(tǒng)散熱量Q_s，即提升系統(tǒng)的保溫性能，是減少輔助加熱量Q_f的途徑之一。散熱系數(shù)η_hl通過(guò)系統(tǒng)散熱量Q_s與用戶用熱量Q_y之間的比重關(guān)系，評(píng)價(jià)系統(tǒng)保溫性能，如式10。

       η_hl=Q_s/Q_y              （10）

       當(dāng)η_hl大于1時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)散熱量Q_s超過(guò)系統(tǒng)輸出能量的一半；當(dāng)η_hl小于1時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)散熱量Q_s低于系統(tǒng)輸出能量的一半。η_hl越小說(shuō)明系統(tǒng)保溫性能越好。

       4.2 新型評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際應(yīng)用

       現(xiàn)以本文實(shí)測(cè)案例系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)上述三項(xiàng)新型指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表4所示。

       通過(guò)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，首先，系統(tǒng)能耗系數(shù)η_e小于1，說(shuō)明該太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)相比于常規(guī)能源熱水制備設(shè)備在節(jié)能性上并無(wú)顯著優(yōu)勢(shì)，甚至可能比常規(guī)能源設(shè)備耗能更多，并不節(jié)能。其次，太陽(yáng)能利用系數(shù)η_s未達(dá)到1，說(shuō)明在系統(tǒng)的輸入能量中輔助熱源加熱量高于太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)得熱量，過(guò)于依賴于輔助電加熱。同時(shí)，系統(tǒng)散熱系數(shù)η_hl大于1，說(shuō)明系統(tǒng)散失的熱量比用戶用熱還要多，熱損嚴(yán)重。

       綜合以上，可以了解到該太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)相比于常規(guī)能源熱水系統(tǒng)并不節(jié)能，違背了應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的初衷。造成系統(tǒng)不節(jié)能的原因包括系統(tǒng)太陽(yáng)能利用水平不足和系統(tǒng)保溫性能不佳兩方面的原因。因此，亟待提高該系統(tǒng)的集熱效率或有效集熱面積，增強(qiáng)系統(tǒng)保溫性能。

5 結(jié)論

       本文結(jié)合太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程案例的運(yùn)行能耗調(diào)研，對(duì)現(xiàn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析，總結(jié)出其中的不足之處如下：（1）現(xiàn)有指標(biāo)以系統(tǒng)集熱量的考察為主要導(dǎo)向，很難客觀地反映系統(tǒng)的節(jié)能效果；（2）現(xiàn)有指標(biāo)對(duì)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)性能的考察不夠全面，難以體現(xiàn)系統(tǒng)中存在的實(shí)際問(wèn)題；（3）現(xiàn)有指標(biāo)缺乏橫向?qū)Ρ刃?，很難進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。

       為此，本文以系統(tǒng)實(shí)際能耗量為主要導(dǎo)向，并綜合考慮系統(tǒng)集熱能力與保溫性能，基于系統(tǒng)內(nèi)的熱量平衡關(guān)系，提出了系統(tǒng)能耗系數(shù)η_e、太陽(yáng)能利用系數(shù)η_s、系統(tǒng)散熱系數(shù)η_hl三項(xiàng)新型評(píng)價(jià)指標(biāo)。分別用以反映太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的能耗水平、太陽(yáng)能利用水平、保溫性能。并利用這些指標(biāo)對(duì)實(shí)際工程案例進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

       本文所提出的新型評(píng)價(jià)指標(biāo)是對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)的補(bǔ)充，結(jié)合新型評(píng)價(jià)指標(biāo)可以更清晰地反映出系統(tǒng)是否節(jié)能、對(duì)太陽(yáng)能的利用是否充分、系統(tǒng)保溫性能是否良好這三個(gè)問(wèn)題，而且其比率的形式更便于不同系統(tǒng)間的性能比較。

參考文獻(xiàn)

       [1] 王珊珊,郝斌,陳希琳, et al. 太陽(yáng)能生活熱水工程應(yīng)用現(xiàn)狀與路徑[J]. 建筑經(jīng)濟(jì),2016,07:109-113.
       [2] 王珊珊,郝斌,彭琛, et al. 太陽(yáng)能生活熱水工程應(yīng)用現(xiàn)狀與應(yīng)對(duì)策略[J]. 建設(shè)科技, 2016(16):9-11.
       [3] 陳希琳,郝斌,彭琛, et al.住宅太陽(yáng)能生活熱水系統(tǒng)測(cè)試與調(diào)查研究[J].建筑科學(xué),2015,31(10):154-161. 
       [4] 鄧光蔚,燕達(dá),安晶晶, et al.住宅集中生活熱水系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)研及能耗模型研究[J].給水排水,2014,50(07):149-157.
       [5] 郝斌,王珊珊.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的問(wèn)題與策略[J]. 建設(shè)科技, 2015(20):56-57.
       [6] 彭琛,郝斌,郭嘉羽, et al. 關(guān)于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)熱性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 建設(shè)科技, 2016(16):40-44.
       [7] 陳俊. 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)建筑一體化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)與評(píng)價(jià)體系研究[D].安徽建筑大學(xué),2013.
       [8] 萬(wàn)晶. 建筑太陽(yáng)能熱水技術(shù)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究[D]. 武漢理工大學(xué), 2012.
       [9] 顧亮杰. 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在住宅建筑中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)及政策建議[D]. 西安建筑科技大學(xué), 2014.
       [10] 劉建華,劉小芳,李旭東, et al.天津市太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中保證率取值的分析[J].中國(guó)給水排水,2013,29(06):33-38.
       [11] 楊春華. 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在某酒店的應(yīng)用研究與評(píng)價(jià)[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2010.

       備注：本文收錄于第21屆暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)年會(huì)（2018年10月23～27日，中國(guó)·三門峽）論文集。版權(quán)歸論文作者所有,任何形式轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者。