1.太陽能熱水系統很耗電的主要原因,當你需要用電輔助加熱的時候,燒了大半桶的熱水,也許你只需要少量的熱水,剩下大半桶熱水用不完,很快就冷掉,電費浪費了。
2.歐美先進國家的太陽能熱水桶一般都選擇直立式的,熱水上浮,自動保持在頂端,即使用電加熱也只燒到頂端的1/5 或 1/4 的水量,比較省電。即使不用電輔助加熱,剩餘的熱水也一直維持在頂端,不會與底下的冷水混合而降溫,所以你一直有熱水可以用,直到剩餘熱水全部用完。(圖一)橫式熱水桶剩餘的熱水很快與冷水混合而降溫,所以供應的熱水量比較少,溫度不夠。假設太陽來的熱能是一定的,水箱越大,水溫越低,都分散了。如果你用過橫式水箱,300公升,改用直立水箱,也許150-200公升就夠了。
圖一
3.如果你用橫式熱水桶,電熱器燒熱大半桶的熱水,你只用一小部分,沒用完的熱水很快就冷了,因為大部分熱水桶的保溫不好,熱散失很嚴重,尤其是冬天與陰雨天。裝一個溫度計,你自己可以觀察,熱散失有多麼嚴重,幾個小時就變成冷水。(圖二)
圖二
4.直立式水桶遠遠優於橫式儲水桶,因為熱水自然集中在頂端,當你使用熱水的時候,桶子底部的冷水進來,把上面的熱水頂出去,所以直立式儲水桶裡面的熱水可以充分使用,減少浪費,下雨天更能夠節約用電,可以只加熱頂端小部分的水,減少熱散失。電熱管裝在直立式水桶的頂端1/4或1/5的位置(圖一)。橫式儲水桶容易上下混合,無法出現冷熱分層的效果,容易浪費電。(圖二)
5.冷熱自動分層的現象有2種:(1)直立式水桶,電熱管的位置以上是熱水,以下是冷水,如果不流動,可以保持上下分層,很明顯,安裝人員可以直接用手摸水桶外部就能感覺(圖三)。(2)如果開始放出熱水,底部進來的冷水會把熱水逐漸頂出去。底部進水口有一個小擋板擋住進水衝擊,冷水不會直接向上沖,而是緩緩向上升高,冷熱水就不會大量混合,可以維持上部熱水溫度不會下降。歐洲製造的直立式電熱水器,*佳狀態,可以放出95% 的熱水而不降溫(圖三)。
圖三
6.一般家庭不會大家集中一段時間洗澡,有些人半夜或清晨洗澡,太陽能熱水器用電加熱時間更長,浪費更多。為了減少浪費,請看第4段文字的說明,選擇直立式熱水桶,而且選擇保溫良好的熱水桶,保溫非常重要。 如果你的電熱管裝在直立式水桶的頂端1/4位置,你只燒熱1/4熱水,比較省電。如果是橫式的水桶,你燒熱了大半桶熱水,很快就涼掉了。一般消費者根本沒注意,所以電費一直很高。這就是一個失敗的系統。(圖三)(圖二)
7.當天使用熱水完畢,桶內還剩下的熱水如果是用電燒熱的,電費都浪費掉了。第二天一早如果需要使用熱水,前一個晚上熱散失,熱水都冷了,但是太陽還沒出來,又需要用電燒熱水,所以浪費電。另外,保溫性能非常重要。日落到日出,總共降溫幾度,自己裝一個溫度計就能觀察到。
8.平板式集熱板內部的管路一般都很細小,如果讓洗澡水直接進入集熱板,自來水帶來石灰質,會形成水垢,積累在細管內。過一陣子就堵塞不通了,必須請水電行或廠家來清理,工資很貴。(圖四)中南部石灰質高的地區,也許每年都需要清理,否則傳熱效果會衰退,所以*好使用密閉循環減少清理工資,避免加熱效率衰退。
圖四
9.密閉循環很重要:太陽能集熱板與儲水桶之間應該密閉循環(图一),使用純淨水(超市賣的),不要與洗澡的熱水混合,集熱板可使用很多年不會產生水垢堵塞,無需清理。通常歐美國家人工很貴的情況下都使用密閉循環,就是在儲水桶內加裝盤管,集熱板過來的高溫熱水走盤管內部,散熱到儲水桶內的冷水中,降溫以後再回到集熱板(圖五)。盤管外表是琺瑯表面,很光滑,石灰質不容易黏著,自然脫落聚集在底部,很容易清理,傳熱效果不會衰退。
圖五
10.儲水桶的保溫散熱非常嚴重,所以建議使用保溫良好的直立式儲水桶,幾年省下來的電費就夠買一套新的熱水器(圖一)。橫式儲水桶遇到下雨天、陰天或夜間需要用電加熱,使用中或使用後熱散失嚴重,有時候只有一個人用熱水也把整桶水燒熱,這一部分電費是使用人容易忽略忘記的部分。熱散失浪費的電費很可能超過普通電熱水器使用的電費。如果不裝太陽能熱水器,也許你只選擇100L電熱水器就夠用了,但是安裝太陽能系統你會挑選200L-300L太陽能水箱,所以浪費的電費更多。(圖二)
11.德國進口的小型瞬間熱水器可以自動調整加熱能力,當太陽能熱水溫度不足,可以補足溫差,譬如你可以設定40度,如果太陽能熱水不到40度,瞬間電熱水器只補足溫差,不會超過40度,如果太陽能系統來的熱水超過40度,它就完全不加熱,非常節能。(圖六)
12.如果你設計的系統比較大,譬如2000-8000公升,快速加熱可以使用燃氣鍋爐200-600kW快速加熱,體積很小,加熱很快。
13.熱散失舉例:如果你的水桶設定溫度60度,洗澡到40度,就不夠熱了,因為熱水流到你的浴室,也許剩下37度,人體是37度,所以你會感覺冷,假定你就停止洗澡了。明天如果又下雨,你打算洗澡的時候,熱水還是40度嗎?不是的,它應該降溫到只剩下20度了。所以你用電加熱,從20度燒到60度,然後你洗澡,到40度你洗完了,離開浴室,後天如果下雨,你去看,只剩下20度,又要從20度燒到60度,你浪費的電費幾乎與你使用電費一樣,你現在知道了熱散失的嚴重浪費吧?以上的數目字都是假設數字,實際情況也差不多。
14.熱散失的計算標準,是每24小時保持水溫65度所耗費的電量(不使用熱水的情況下),環境溫度定為20度。德國300L熱水桶的保溫耗電2.1kWh,就是2.1度電。你買太陽能熱水器的時候,應該要問保溫耗電情況。(圖六)
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德式熱水系統:節能減碳綠色環保的先驅
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