太陽能集熱節能系統軟包裝企業環保好幫手

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對能源的需求量也在不斷增長。然而，當電、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，有限的能源問題將成為制約社會經濟發展的瓶頸，于是更多國家和地區將目光集中在新能源的開發和使用上，以實現地球資源的可持續發展。軟包裝行業作為能耗大戶，長久以來與“低碳、環保、可持續發展”的主題相悖離，而如今越來越多的軟包裝企業也已意識到發展低碳包裝、節約能源、循環利用才是企業生存、發展、競爭的必由之路。

目前，應用于軟包裝行業的加熱方式主要有電加熱、蒸汽加熱、空氣能（熱泵）輔助加熱、太陽能輔助加熱等。其中，電加熱是最傳統的，也是應用最廣泛的加熱方式，但因電費昂貴，已有部分被其他加熱方式所替代；蒸汽加熱需要當地政府部門配合建造熱電廠，否則無法使用；空氣能（熱泵）輔助加熱的加熱溫度只有60℃左右，存在加熱溫度偏低的現象，更多的可以應用到洗浴等日常生活中；太陽能輔助加熱自身加熱溫度可達到80℃以上，能夠滿足軟包裝生產（如印刷機、復合機、熟化室的加熱和烘干系統等）的使用需求，而且太陽能也是“節能環保、低碳經濟”主要應用能源之一，是節能減排、低碳環保的主要方式。當前，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。

作為一家綠色先行企業，我公司根據自身產業結構特點，于2012年12月引進了一套太陽能集熱節能系統，在使用過程中大幅降低了能耗，可節省50%電耗，加熱部分可節能70%，帶來了顯著的經濟效益。下面，筆者將對其工作原理和能耗進行詳細介紹。

工作原理

太陽能集熱節能系統的工作原理是：利用太陽能的輻射，通過集熱管對水進行加熱，熱水經過管道輸送進入保溫水箱，然后將水箱內的熱水輸送至設備的進風口及熟化室，通過散熱器將熱能輸出，進而進行烘干、固化，達到使用電加熱的同等效果，從而節約電能。這套系統可廣泛應用于印刷機、復合機及熟化室的加熱、烘干系統，可為加熱系統節約電能60%以上。

印刷機的熱能供給是通過安裝在水箱旁邊的智能太陽能控制器來直接控制熱水的溫度，當太陽能的熱水溫度和輸送到印刷機進風口的熱水溫度相差6℃以上時，太陽能控制器就會使水泵自動打開，將不夠熱的水泵用太陽能加熱，同時引進更熱的水來提高溫度。太陽能集熱節能系統在印刷機上的應用如圖1所示。

而熟化室加熱的實現則通過管道將水箱中的熱水輸送至熟化室，通過散熱片使熟化室內的溫度升高，進而達到固化產品的目的。目前，熟化溫度為30～40℃的產品，完全可以靠太陽能提供的熱能來滿足，無需使用電能，只有熟化溫度為50℃的產品，才需要補充一些電能。

這套系統的室外集熱部分安裝無需特定或者單獨的建筑結構，可以充分利用閑置空地或廠房、辦公樓屋頂就可以安裝，我公司的廠房屋頂就鋪設了8000根太陽能集熱管（如圖2所示）。

佛山地處珠江三角洲腹地，絕大部分地區位于北回歸線以南，氣候類型為南亞熱帶海洋性季風氣候，太陽能分布量從全國范圍來看屬于中等地區。因此受天氣影響，太陽能集熱節能系統不穩定。為了解決這個問題，我公司利用燃燒生物燃料作為太陽光照不足時的補充熱能，這些生物燃料是由稻草、麥稈、木屑等壓縮制成的高密度顆粒，燃燒1元的生物燃料可節約3元的電費。

能耗分析

從社會價值分析：通過換算，1根太陽能集熱管產生的熱能相當于150瓦電能，而節約1度電就可以節約0.4千克標準煤、4升水，減少0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.015千克氮氧化物、0.03千克二氧化硫的排放。

從商業價值分析：8000根集熱管產生的熱能相當于300千瓦電能，運行中無人工成本投入，少量水因揮發需補給；太陽光照不足時需要補充生物燃料來提升熱能；基本無維護成本，極少易損件的更換。

下面，筆者以我公司一臺8色印刷機和熟化室為例，來分析使用太陽能集熱節能系統前后的用電費用對比（如表1所示）。

表1中，我公司很好地將太陽能集熱節能系統應用在一天中用電量高峰期，顯著降低了印刷機的用電量。當室溫為20℃時，高速印刷機正常運轉需要的電流是200A以上，而當太陽能、生物能提供80～85℃溫水后，到達印刷機烘箱的溫度可達45～55℃，印刷機所需電流下降至100A以下。也就是說，使用太陽能集熱節能系統可以幫助整機用電量下降50%以上。

另外，在使用太陽能集熱節能系統之前，熟化室的水泵功率為20千瓦，在使用太陽能集熱節能系統之后，換一個5.4千瓦的水泵來實現熱水循環，即可滿足固化溫度要求。熟化室應用太陽能加熱和生物能加熱兩個系統，隨溫差交替運行，能確保復合產品48小時內保持50～55℃恒溫，產品受熱均勻，固化效果更好。以面積為25平方米的熟化室計算，有陽光時，每天可節約電費158.43元，使用生物能每天可節約132.3元。

按目前6條生產線計算，我公司1個月可節約電費6萬～8萬元。印刷機和復合機的節能率1年能夠達到65%以上，熟化室節能率達到60%以上，投資回報期短，一般在陽光較為充沛的情況下，印刷機8～10個月即可收回投資成本，熟化室12～14個月可收回投資成本，而太陽能集熱節能系統正常情況下的使用年限為12～15年。

在當今經濟形勢下，一方面原材料價格上漲，另一方面客戶要求降低成本，各大軟包裝企業都在為微利而掙扎，為生存而努力。為此，如何降低內部成本就成了各大軟包裝企業管理工作的重中之重。改用太陽能、生物能就是軟包裝企業的明智之舉，不但可以為企業帶來一定的經濟效益，同時還可以取得良好的社會效益。

節能環保是軟包裝未來發展的必然趨勢。希望軟包裝企業能夠運籌帷幄，打好最堅實的基礎，敢用新設備、新技術、新材料，敢于創新，在競爭激烈的軟包裝行業，走出一條穩健而快速的發展之路。