ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОЛНЕЧНОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Ташполотов Ы., Сатыбалдыев А.Б., Матисаков Т.К.
Проведено исследование технико-экономических показателей солнечной водонагревательной установки. Рассчитана стоимость полученной тепловой энергии, выработанной солнечной установкой, годовой экономический эффект и срок окупаемости СВУ.
THE STUDY of the TECHNICAL-ECONMIC FACTORS SOLAR WATER HEATING INSTALLATION
Tashpolotov Y., Satybaldyev A.B., Matisakov T.K.
The Organized study of the technical-econmic factors solar water heating installation. Calculated cost got heat energy, worked out by solar installation, annual economic effect and pay-back period solar water heating installation.
В общей постановке технико-экономический анализ эффективности внедрения солнечных установок для горячего водоснабжения предусматривает решение следующих задач: определение предельно допустимых капитальных и эксплуатационных затрат на создание солнечной установки, при которых достигается положительный экономический эффект; определение доли покрытия тепловых потребностей объекта за солнечной энергии, при которой достигается максимальный экономический эффект.
В настоящей работе расчетным путем оценены технико-экономические показатели: годовой экономический эффект, срок окупаемости разработанных систем солнечного водоснабжения, средняя годовая стоимость и т.д.
Экономическую оценку (сом/ГДж) целесообразности применения солнечной водонагревательной установки СВУ можно определить путем сравнения стоимости 1 ГДж тепловой энергии, отпущенной солнечной Сс и топливной Ст системами теплоснабжения. Здесь необходимо выполнение условие Сс ≤ Ст, и стоимость получаемой энергии от солнца Сс определяется по формуле [1]:
(1)
где - капитальные затраты на изготовление солнечной водонагревательной установки, сом; - ежегодные амортизационные отчисления от стоимости установки, сом; - годовая тепловая нагрузка, ГДж; - коэффициент эффективности капитальных вложений. Капитальные затраты на изготовление СВУ, в свою очередь, определяются по формуле
, (2)
где - стоимость одной СВК, сом; - стоимость бака-аккумулятора СВУ, сом; - стоимость дополнительного оборудования СВУ, сом. одинакова для всех вариантов, СВУ и составляет 2030% от общей ее стоимости или определяется по формуле
, (3)
где - стоимость циркуляционных металлических труб; - стоимость соединительных резиновых шлангов; - стоимость водопроводной арматуры; - стоимость изготовления СВК и СВУ; - стоимость обслуживания СВУ. На таблицах 1-2. приведены виды и расход материалов и их стоимость (цены на январь 2011 г. в национальной валюте КР) на изготовление одного коллектора площадью 0,025 м2, бака аккумулятора и дополнительного оборудования СВУ.
Таблица 1.
Виды и расход материалов и их стоимость на изготовления одного коллектора
Материалы
Количество расхода
Единицы измерения
Стоимость, сом
Сумма, сом
Стеклянная банка
1
Шт
27
27
Медная труба
1
М
60
60
Крышка для прикрепления
1
Шт
4
4
Холодная сварка
0,08
Кг
70
5,6
Металлическая панель
0,032
м2
300
9,6
Покраска
0,04
Л
170
6,8
Итого:
113
Таблица 2.
Виды и расход материалов, их стоимость на изготовление бака аккумулятора и дополнительного оборудования СВУ.
Наименование
Количество расхода
Единицы измерения
Стоимость, сом
Сумма, сом
Пластическая труба d=14мм
8
м
40
320
Вентиль
2
шт.
40
80
Бак-аккумулятор- 100
1
л
200
200
Болт, гайка
64
шт.
0,5
32
Шланг резиновый d=15мм
4
м
40
160
Шланг резиновый d=12мм
4
м
30
120
теплообменник
1
шт.
40
40
Хомут
66
шт.
2
132
Угольник
10
м
40
400
Итого:
1484
Затраты на транспортные и монтажные работы установки берутся 20% от общей стоимости установки и составляет 839,2 сомов.
По результатам расчетов капитальные затраты, в зависимости от вида конструкции СВУ, составляют =5035,2 сомов.
Практический опыт показывает, что срок службы солнечных водонагревательных установок составляет около 15 лет[1]. В этом случае амортизационные отчисления на первый год составляют [2]:
сомов (4)
где - срок службы установки.
Годовая тепловая нагрузка рассчитывается по формуле
(5)
где - количество дней в расчетном периоде. Продолжительность эксплуатации СВУ в климатических условиях г. Ош, принята условно равной в 9 месяцев, т.е. 270 дней.
- суточное потребление горячей воды и в нашем случае 1 м3. - соответственно теплоемкость и плотность воды; - соответственно температуры горячей и холодной воды (для нашего случая =450C и =150C).
С учетом (1) и (5) получаем
(6)
Итак, стоимость 1 ГДж получаемой тепловой энергии от солнца с учетом амортизационных и эксплуатационных расходов равна 158,2сомов.
Для определения стоимости тепловой энергии для получения 1 ГДж от электроэнергии нам придется определить затраченную электрическую мощность и ее умножить на стоимость за 1 кВт · ч электроэнергии (по данным РЭС г. Ош, она составляет - 0,72 сомов):
сомов.
Экономический эффект от внедрения солнечной установки определяется как:
(7)
Где и - соответственно, стоимости традиционной и нетрадиционной энергии; t- длительность эксплуатации разработанной установки; и - соответственно затраты на изготовление гелиосистемы и обычного электрического нагревателя; и - соответственно сроки службы разработанной и традиционной установок.
Исходя из опыта эксплуатации СВУ и традиционных водонагревательных устройств – наиболее распространенными электрическими водонагревателями являются «Аристон», в наших расчетах их срок службы принят равным 15 лет.
Стоимость водонагревателя типа «Аристон», исходя из его рыночной стоимости, взята равной 6000 сом, а стоимость электроэнергии – 0,72 сом за 1 кВт час. Из формулы (4) определим амортизационные отчисления водонагревателя «Аристон», которые на первый год составляют 400 сомов. С учетом ежегодной инфляции 5% (по данным Национального Банка КР) эта величина будет повышаться ежегодно и среднее значение за 15 лет эксплуатации равняется 450 сомов.
Расчеты показали, что годовой экономический эффект от использования СВУ составляет 11464,2 сом.
Срок окупаемости СВУ определяем по общей формуле [1]:
(8)
Срок окупаемости СВУ составляет 0,45 года.
Таким образом, полученные результаты показывают экономическую выгодность использования СВУ на основе разработанных СВК. Низкая стоимость разработанных СВУ позволяет в нынешних социально-экономических условиях реализовать их среди широкого слоя населения и в определенной степени решить проблему их снабжения горячей водой. СВУ способствуют улучшению бытовых условий населения занятого сезонными сельхозработами. Отметим также, что использование СВУ позволяет уменьшит количество вырубки древесинных и кустарниковых пород, используемые в качестве топки для обогрева.
Литература
Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М.:Энергоатомиздат,-1991.-208 с.: ил.
Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. //пер. с англ. М: Энергоатомиздат-1990.-385 с.
Библиографическая ссылка
Ташполотов Ы., Сатыбалдиев А.Б., Матисаков Т.К. Исследование технико-экономических показателей солнечной водонагревательной установки // Научный электронный архив.
URL: http://econf.rae.ru/article/6288 (дата обращения: 23.12.2024).
Прочитать публикацию в формате PDF
(1)
- капитальные затраты на изготовление солнечной водонагревательной установки, сом; 
- ежегодные амортизационные отчисления от стоимости установки, сом; 
- годовая тепловая нагрузка, ГДж; 
- коэффициент эффективности капитальных вложений. Капитальные затраты на изготовление СВУ, в свою очередь, определяются по формуле
, (2)
- стоимость одной СВК, сом; 
- стоимость бака-аккумулятора СВУ, сом; 
- стоимость дополнительного оборудования СВУ, сом. 
30% от общей ее стоимости или определяется по формуле 
, (3)
- стоимость циркуляционных металлических труб; 
- стоимость соединительных резиновых шлангов; 
- стоимость водопроводной арматуры; 
- стоимость изготовления СВК и СВУ; 
- стоимость обслуживания СВУ. На таблицах 1-2. приведены виды и расход материалов и их стоимость (цены на январь 2011 г. в национальной валюте КР) на изготовление одного коллектора площадью 0,025 м2, бака аккумулятора и дополнительного оборудования СВУ.
=5035,2 сомов.
сомов (4)
- срок службы установки.
(5)
- количество дней в расчетном периоде. Продолжительность эксплуатации СВУ в климатических условиях г. Ош, принята условно равной в 9 месяцев, т.е. 270 дней.
- суточное потребление горячей воды и в нашем случае 1 м3. 
- соответственно теплоемкость и плотность воды; 
- соответственно температуры горячей и холодной воды (для нашего случая 
=450C и 
=150C). 
(6) 
сомов.
(7) 
и 
- соответственно, стоимости традиционной и нетрадиционной энергии; t- длительность эксплуатации разработанной установки; 
- соответственно затраты на изготовление гелиосистемы и обычного электрического нагревателя; 
и 
- соответственно сроки службы разработанной и традиционной установок. 
(8)