必要知识 太阳能热水器因用途不同(如家庭、宿舍、旅馆的沐浴使用,餐馆厨房的洗碗使用,工业预热用,温水游泳池的加温使用等),使用水量、所需水温、装置环境,甚至是用水的习惯也都不同。因此在规划安装太阳能热水器时,须考量下列一些重要的因素。 使用热水量 装设太阳能热水器前,首先要估计使用的热水水量。若是一般沐浴用的太阳能热水器,可透过使用人数来估算所需的设备容量(包括集热器和储热水桶),基本上以一个人每次盥洗大概需要 50 ~ 60 公升左右的热水(约略等于在台湾地区 1 平方公尺的集热板所能产生的热水)为设计准则。 热水使用习惯 一般洗澡方式是淋浴或沐浴,通常淋浴用水量较省,但随使用时间延长而增加;沐浴泡澡的用水量较多,且浴缸越大热水需求量就越多。若是老人安养院的沐浴使用,因老人通常会在白天分批洗澡,而非如一般家庭大多在太阳下山后洗澡,所耗费的热水可及时由太阳能补充,所需装设的集热板面积相对较低。工业预热用的太阳能热水系统,也大多在白天使用热水,在规划估算集热板面积时都需列入考量。 热水使用设备 大型按摩浴缸、花洒、淋浴水柱、SPA 等特殊的卫浴设备,需要对等功能的热水设备。按摩浴缸因容量较大,热水器的出口管径应较大才能缩短供水时间。至于 SPA 的喷出水柱,则需要强大水压才能达到应有的按摩效果,这时须装设加压机供水。但是当加压供水时,必须维持冷热水压平衡,才不会有忽冷忽热的现象,因此太阳能热水器出水必须包括定压的设计。 架设方向和位置 台湾横跨北半球的北回归线,为能吸收太阳辐射的最大值(阳光直射且在冬天时有较多的照射量),安装时以集热器朝南,倾斜角约在 25° ~ 30° 间的安装方位效能较高。此外,应注意邻近建物是否有遮荫现象,以及在遭强风吹袭下的系统结构安全。台湾地处环太平洋亚热带,夏、秋两季常有台风侵袭,集热器的结构安全是另一项特别需要注意的议题。 使用水质 影响太阳能热水器使用寿命的主要原因,除了上述台风吹袭损害外,水质是另一重要因素。水质的问题可分为结垢和腐蚀二种,特别是后者对于热水器的破坏尤其严重。由以往的调查显示,使用地下水为热水系统的水源时,常发生较明显的腐蚀倾向,因此须选择抗腐蚀性较强的产品(如不锈钢、玻璃或非金属材质所制)。金门地区则不论使用地下水或自来水为热水系统的水源,都须考虑腐蚀问题。 至于结垢方面,它对于太阳能热水器的影响虽不似腐蚀来得快且明显,但日积月累会让热水系统集热效率减低,最后甚至阻塞,无形中缩短使用年限。因此若水质有结垢倾向,最好每隔一段时间,请专业技术人员进行除垢作业,或在热水入口处安装软水设备、采用间接加热的系统等,都可有效防止系统管路内部结垢的产生。 安装成效 自 75 年政府实施第1阶段的太阳能热水系统奖励补助以来,总安装量约 47 万户,占全国总户数(7,794,786 户)的6%左右,其中主要安装在南部地区(约占 54%),中部地区次之(约占 29%)。而安装每一平方公尺集热面积的太阳能热水系统,每年约可节省 80 公升的燃油,或 60 公斤的液化石油气(即家用 20 公斤装瓦斯桶 3 桶),并可减少 220 公斤的二氧化碳排放量。 以台湾自 75 年迄今的总安装面积约 190 万平方公尺估算,每年约可节省 15 万 2 千公秉的燃油,或 11 万 4 千公吨的液化石油气(即家用 20 公斤装瓦斯桶 570 万桶),并可减少 42 万公吨的二氧化碳排放量。台湾目前每年新安装用户约 2 万 6 千户,折合集热面积是 12 万 5 千平方公尺,每年约可再节省 1 万公秉的燃油,或 7 千 5 百公吨的液化石油气(即家用 20 公斤装瓦斯桶 37 万 5 千桶),并可再减少 2 万 7 千公吨的二氧化碳排放量。 依台湾对于外来能源依存度极高的情况来看,太阳能热水器的推广安装,不论在节能或减碳上都有十分显著的成效,可视为一个非常成功的绿色能源运用示范。 (责任编辑:中建太阳能) |