隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)能源的需求量也在不斷增長。然而，當(dāng)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，于是更多國家和地區(qū)將目光集中在新能源的開發(fā)和使用上，以實(shí)現(xiàn)地球資源的可持續(xù)發(fā)展。軟包裝行業(yè)作為能耗大戶，長久以來與“低碳、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展”的主題相悖離，而如今越來越多的軟包裝企業(yè)也已意識(shí)到發(fā)展低碳包裝、節(jié)約能源、循環(huán)利用才是企業(yè)生存、發(fā)展、競爭的必由之路。

目前，應(yīng)用于軟包裝行業(yè)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(tǒng)的，也是應(yīng)用最廣泛的加熱方式，但因電費(fèi)昂貴，已有部分被其他加熱方式所替代；蒸汽加熱需要當(dāng)?shù)卣块T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(xiàn)象，更多的可以應(yīng)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(dá)到80℃以上，能夠滿足軟包裝生產(chǎn)（如印刷機(jī)、復(fù)合機(jī)、熟化室的加熱和烘干系統(tǒng)等）的使用需求，而且太陽能也是“節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)”主要應(yīng)用能源之一，是節(jié)能減排、低碳環(huán)保的主要方式。當(dāng)前，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。

作為一家綠色先行企業(yè)，我公司根據(jù)自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，于2012年12月引進(jìn)了一套太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)，在使用過程中大幅降低了能耗，可節(jié)省50%電耗，加熱部分可節(jié)能70%，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。下面，筆者將對(duì)其工作原理和能耗進(jìn)行詳細(xì)介紹。

工作原理

太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)的工作原理是：利用太陽能的輻射，通過集熱管對(duì)水進(jìn)行加熱，熱水經(jīng)過管道輸送進(jìn)入保溫水箱，然后將水箱內(nèi)的熱水輸送至設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口及熟化室，通過散熱器將熱能輸出，進(jìn)而進(jìn)行烘干、固化，達(dá)到使用電加熱的同等效果，從而節(jié)約電能。這套系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于印刷機(jī)、復(fù)合機(jī)及熟化室的加熱、烘干系統(tǒng)，可為加熱系統(tǒng)節(jié)約電能60%以上。

印刷機(jī)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(dāng)太陽能的熱水溫度和輸送到印刷機(jī)進(jìn)風(fēng)口的熱水溫度相差6℃以上時(shí)，太陽能控制器就會(huì)使水泵自動(dòng)打開，將不夠熱的水泵用太陽能加熱，同時(shí)引進(jìn)更熱的水來提高溫度。太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)在印刷機(jī)上的應(yīng)用如圖1所示。

而熟化室加熱的實(shí)現(xiàn)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(nèi)的溫度升高，進(jìn)而達(dá)到固化產(chǎn)品的目的。目前，熟化溫度為30～40℃的產(chǎn)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(chǎn)品，才需要補(bǔ)充一些電能。

這套系統(tǒng)的室外集熱部分安裝無需特定或者單獨(dú)的建筑結(jié)構(gòu)，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(shè)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(qū)位于北回歸線以南，氣候類型為南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，太陽能分布量從全國范圍來看屬于中等地區(qū)。因此受天氣影響，太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)不穩(wěn)定。為了解決這個(gè)問題，我公司利用燃燒生物燃料作為太陽光照不足時(shí)的補(bǔ)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(jié)約3元的電費(fèi)。

能耗分析

從社會(huì)價(jià)值分析：通過換算，1根太陽能集熱管產(chǎn)生的熱能相當(dāng)于150瓦電能，而節(jié)約1度電就可以節(jié)約0.4千克標(biāo)準(zhǔn)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(yè)價(jià)值分析：8000根集熱管產(chǎn)生的熱能相當(dāng)于300千瓦電能，運(yùn)行中無人工成本投入，少量水因揮發(fā)需補(bǔ)給；太陽光照不足時(shí)需要補(bǔ)充生物燃料來提升熱能；基本無維護(hù)成本，極少易損件的更換。

下面，筆者以我公司一臺(tái)8色印刷機(jī)和熟化室為例，來分析使用太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)前后的用電費(fèi)用對(duì)比（如表1所示）。

表1中，我公司很好地將太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用在一天中用電量高峰期，顯著降低了印刷機(jī)的用電量。當(dāng)室溫為20℃時(shí)，高速印刷機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要的電流是200A以上，而當(dāng)太陽能、生物能提供80～85℃溫水后，到達(dá)印刷機(jī)烘箱的溫度可達(dá)45～55℃，印刷機(jī)所需電流下降至100A以下。也就是說，使用太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)可以幫助整機(jī)用電量下降50%以上。

另外，在使用太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)之前，熟化室的水泵功率為20千瓦，在使用太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)之后，換一個(gè)5.4千瓦的水泵來實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)，即可滿足固化溫度要求。熟化室應(yīng)用太陽能加熱和生物能加熱兩個(gè)系統(tǒng)，隨溫差交替運(yùn)行，能確保復(fù)合產(chǎn)品48小時(shí)內(nèi)保持50～55℃恒溫，產(chǎn)品受熱均勻，固化效果更好。以面積為25平方米的熟化室計(jì)算，有陽光時(shí)，每天可節(jié)約電費(fèi)158.43元，使用生物能每天可節(jié)約132.3元。

按目前6條生產(chǎn)線計(jì)算，我公司1個(gè)月可節(jié)約電費(fèi)6萬～8萬元。印刷機(jī)和復(fù)合機(jī)的節(jié)能率1年能夠達(dá)到65%以上，熟化室節(jié)能率達(dá)到60%以上，投資回報(bào)期短，一般在陽光較為充沛的情況下，印刷機(jī)8～10個(gè)月即可收回投資成本，熟化室12～14個(gè)月可收回投資成本，而太陽能集熱節(jié)能系統(tǒng)正常情況下的使用年限為12～15年。

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

節(jié)能環(huán)保是軟包裝未來發(fā)展的必然趨勢。希望軟包裝企業(yè)能夠運(yùn)籌帷幄，打好最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，敢用新設(shè)備、新技術(shù)、新材料，敢于創(chuàng)新，在競爭激烈的軟包裝行業(yè)，走出一條穩(wěn)健而快速的發(fā)展之路。