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摘 要：本文以我国华南地区的典型城市佛山为例，通过理论分析和计算，对该地区太阳能热水器的使用条件和使用成本进行了分析，并与传统的电热水器进行了对比，太阳能热水器在华南地区有很好的应用前景。
关键词：华南地区；太阳能热水器；阳光
1 华南地区太阳能优势
佛山市地处北纬23°00′左右，位于欧亚大陆东南边缘，东临太平洋，是典型的亚热带季风气候，夏长冬短，阳光充足，属于我国三类太阳能辐射地区（全國各省太阳能资源分类情况见表）。年日照时数2200～3000小时，年太阳辐射总量5000～5400兆焦耳/平方米，丰富的太阳能资源为太阳能的利用提供了得天独厚的自然条件。
注：此处的集热面积为根据建筑建设地区太阳能条件来估算，每产生100L热水量所需系统集热器总面积的推荐值。
佛山地区太阳日总辐射全年变化
单位面积全年总辐射量
2 华南地区太阳能热水器应用
直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定，按下式计算：
式中：Ac-直接系统集热器总面积，m2；Qw-日均用水量，kg；Cw-水的定压比热容，kJ/（kg·℃）；tend-储水箱内水的设计温度，℃；ti-水的初始温度，℃；JT-当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，kJ/m2；f-太阳能保证率，%；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80%，计算中取0.50；？浊cd-集热器的年平均集热效率；根据经验取值宜为0.25～0.50，具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定，计算中取0.50；？浊L-储水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30，计算中取0.20。
以上所有这些数值都是根据我国长期使用太阳能热水系统所积累的经验而选取的，都能基本上满足实际系统设计的要求。
我们根据以上公式可以计算出佛山地区，对应于一家三口的热水用量约为150L55℃热水，计算得出其太阳能集热器安装面积约为2.45m2。此集热器安装面积是根据平均工况下（环境湿球温度20.2℃）数据计算得出，所以在全年大多数情况下可以满足用户得用水需要，但是在冬季或雨季等日照不足的情况下该设计将不能满足需要，此时需要借用辅助能源来给热水进一步加热，常用的有电、燃气等常规能源。皇明太阳能热水器150L容量采用的太阳能集热器面积为2.18，价格为4680元。
3 太阳能热水器应用效果
我们根据佛山全年气象参数，计算出带有辅助热源的太阳能热水器的全年使用性能及其能耗。单独使用太阳能加热，全年加热热水量分布情况如图所示，可见在全年一半左右的时间内（5～10月份）该热水系统都可以满足需要，在另外几个月份（如1月、2月、3月、4月、11月、12月）由于天气经常处于低温潮湿，而且光照很差，所以系统需要启用辅助加热。如果用电辅助加热，则全年需要额外耗电量893.1kW·h，约合每年580.5元；如果完全用电加热，则全年需要耗电量2735.6kW·h，约合每年1778.13元。
对于使用要求较高的用户一般采用所谓“双热源、全自控式”太阳热水器，其价格一般在35元/L左右。对应于一个150L的储水箱的太阳能热水器大约需要投入5000元。按国家规定太阳能热水器的平均使用寿命不少于10年计算，平均每年的折旧费用为500元，另外每年的维护费用约为100元，则太阳能热水器的综合运行成本为每年1180.5元。而电热水器以A.O.Smith为例，其50L的电热水器的市场价为1598元，平均使用年限不少于为15年，则平均每年的折旧费用约为106.5元，所以电热水器的年综合运行费用约为1884.13。
结束语
由此可见，太阳能热水器在华南的佛山地区常年均可使用，并且可以满足一家人日常的热水需求；通过对使用经济性的分析，太阳能热水器的综合运行成本为每年1180.5元，电热水器的年综合运行费用约为1884.13，太阳能热水器的使用成本低，可以节约大量的能源和资金，具有很广阔的应用前景。
参考文献
[1]马本，宋国君，杜倩倩.中国太阳能热水器成本分析方法与应用研究[J].中国人口.资源与环境，2012（11）.
[2]张磊，蒋景肖，高伟，李春宏.低碳能源技术在我国农村地区扩散中的口碑效应研究——以太阳能热水器为例[J].软科学，2012（4）.
关键词：华南地区；太阳能热水器；阳光
1 华南地区太阳能优势
佛山市地处北纬23°00′左右，位于欧亚大陆东南边缘，东临太平洋，是典型的亚热带季风气候，夏长冬短，阳光充足，属于我国三类太阳能辐射地区（全國各省太阳能资源分类情况见表）。年日照时数2200～3000小时，年太阳辐射总量5000～5400兆焦耳/平方米，丰富的太阳能资源为太阳能的利用提供了得天独厚的自然条件。
注：此处的集热面积为根据建筑建设地区太阳能条件来估算，每产生100L热水量所需系统集热器总面积的推荐值。
佛山地区太阳日总辐射全年变化
单位面积全年总辐射量
2 华南地区太阳能热水器应用
直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定，按下式计算：
式中：Ac-直接系统集热器总面积，m2；Qw-日均用水量，kg；Cw-水的定压比热容，kJ/（kg·℃）；tend-储水箱内水的设计温度，℃；ti-水的初始温度，℃；JT-当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，kJ/m2；f-太阳能保证率，%；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80%，计算中取0.50；？浊cd-集热器的年平均集热效率；根据经验取值宜为0.25～0.50，具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定，计算中取0.50；？浊L-储水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30，计算中取0.20。
以上所有这些数值都是根据我国长期使用太阳能热水系统所积累的经验而选取的，都能基本上满足实际系统设计的要求。
我们根据以上公式可以计算出佛山地区，对应于一家三口的热水用量约为150L55℃热水，计算得出其太阳能集热器安装面积约为2.45m2。此集热器安装面积是根据平均工况下（环境湿球温度20.2℃）数据计算得出，所以在全年大多数情况下可以满足用户得用水需要，但是在冬季或雨季等日照不足的情况下该设计将不能满足需要，此时需要借用辅助能源来给热水进一步加热，常用的有电、燃气等常规能源。皇明太阳能热水器150L容量采用的太阳能集热器面积为2.18，价格为4680元。
3 太阳能热水器应用效果
我们根据佛山全年气象参数，计算出带有辅助热源的太阳能热水器的全年使用性能及其能耗。单独使用太阳能加热，全年加热热水量分布情况如图所示，可见在全年一半左右的时间内（5～10月份）该热水系统都可以满足需要，在另外几个月份（如1月、2月、3月、4月、11月、12月）由于天气经常处于低温潮湿，而且光照很差，所以系统需要启用辅助加热。如果用电辅助加热，则全年需要额外耗电量893.1kW·h，约合每年580.5元；如果完全用电加热，则全年需要耗电量2735.6kW·h，约合每年1778.13元。
对于使用要求较高的用户一般采用所谓“双热源、全自控式”太阳热水器，其价格一般在35元/L左右。对应于一个150L的储水箱的太阳能热水器大约需要投入5000元。按国家规定太阳能热水器的平均使用寿命不少于10年计算，平均每年的折旧费用为500元，另外每年的维护费用约为100元，则太阳能热水器的综合运行成本为每年1180.5元。而电热水器以A.O.Smith为例，其50L的电热水器的市场价为1598元，平均使用年限不少于为15年，则平均每年的折旧费用约为106.5元，所以电热水器的年综合运行费用约为1884.13。
结束语
由此可见，太阳能热水器在华南的佛山地区常年均可使用，并且可以满足一家人日常的热水需求；通过对使用经济性的分析，太阳能热水器的综合运行成本为每年1180.5元，电热水器的年综合运行费用约为1884.13，太阳能热水器的使用成本低，可以节约大量的能源和资金，具有很广阔的应用前景。
参考文献
[1]马本，宋国君，杜倩倩.中国太阳能热水器成本分析方法与应用研究[J].中国人口.资源与环境，2012（11）.
[2]张磊，蒋景肖，高伟，李春宏.低碳能源技术在我国农村地区扩散中的口碑效应研究——以太阳能热水器为例[J].软科学，2012（4）.