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熱水器選購眉角 4大種類熱水器評比大公開(太陽能熱水器篇)


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發布 | 2021-11-10 620 0 中評

文 / 918建材庫

前兩篇跟大家分享過國內兩種普及率最高的瓦斯及電熱水器後,應該都能發現,這兩種熱水器都需要靠燃氣及電力才能使用,如果家中人口數多,長年累月下來,瓦斯費及電費都是一筆非常可觀的金額,但如果可以靠隨手可得的天然資源發熱,不必擔心這兩筆支出該有多好?因此安裝太陽能熱水器正是可以解決這兩筆支出最好的方式。

 

以下本文將針對太陽能熱水器的安裝費、環境需求、加熱節能等各項重點進行討論,以符合電熱水器使用的經濟效益。

 

太陽能熱水器


▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

太陽能熱水器在國內雖然拜經濟部能源局自民國75年起針對太陽能熱水系統的安裝戶實施安裝獎勵補助措施,但其實截至去年能源局的統計指出,其普及率僅提升至4.6%,卻在安裝密度上成為全球高度利用太陽能前三名的國家。普及率不高其實可以在以下的討論發現。

 

太陽能熱水器跟其他使用燃氣與電力發熱的原理有何不同呢?事實上,太陽能熱水器主要是透過聚集接收太陽輻射的能量,轉換為熱能,並利用集熱器將水加熱後,儲存於儲水槽以供使用,所以運作上大致會依序以「集熱」、「循環」及「保溫」來進行。

 

⏩集熱器總類TIPS:

 

太陽能熱水器的集熱器可分為「集熱板」、「玻璃真空管」、「重力熱管」與「熱管+真空管」,目的用於吸收並滯留太陽輻射熱能,吸收熱能後再透過冷水比熱水密度大的原理,形成自然對流循環,使水箱中的水逐漸變熱。如果太陽強度無法滿足循環時,會透過水泵強制循環。最後,再透過水箱中的保溫層將熱水儲存起來。

 

然而,以國內最常見的太陽能熱水器系統而言,大多採用「自然循環式」的太陽能系統,其熱水產生是將冷水直接通過集熱板底部管路中,經吸收太陽能後成為密度較低的熱水,再以虹吸原理將熱量傳至儲熱桶而形成自然循環;當然,也有透過水泵進行強制循環的太陽能熱水器系統,這兩者都還是會透過電熱棒來輔助加熱,以便在日射量不足時,輔助加熱到所需的溫度。

 

01 安裝環境需求

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

太陽能熱水器雖然節能,以國內目前的太陽能發展趨勢來看,雖然國際上已經有將太陽能熱水系統建物整合化的技術,也就是利用建物結構體,如屋頂、外牆、帷幕牆等,開發出能與結構體整合的集熱器,其集熱器必須要能具備美觀,還要具備安全及耐侯性。

 

不過,熱水器設備在國內住宅上仍屬於個人空間使用,所以要推動太陽能熱水器只能在透天、別墅等住宅上;再者,如果要使用太陽能熱水器,會須視使用人數來預備足夠的屋頂面積,而且安裝方向的南面不能有遮蔽物,所以在安裝環境上限制頗多。

 

此外,太陽能熱水器必須安裝在屋頂,如果沒有預留管路至屋頂,就必須另外配置具有保溫材質的明管進室內,即便屋頂有預留管路,若管路沒有保溫材質,熱水在進入室內的走水過程中就會有熱損,所以安裝成本上就不得不預備多一些預算。

 

最重要的是,太陽能熱水器多半都需要藉由電熱棒輔助加熱,所以屋頂仍須預留單相220V的電源配置,如果沒有配置就得另外配線。

 

03 安裝費用

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

由於太陽能熱水器通常都會安裝在屋頂處,而且組裝零件較多,安裝時也必須要有一定的人力才能運送、組裝完成。

 

⏩安裝施工TIPS:

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

基本施工流程如下:

  1. 載運儲水桶、集熱板或集熱管、支撐承架、管材等組件
  2. 卸貨
  3. 集合欲送至屋頂之組件,由吊車或吊掛機送運至屋頂
  4. 安裝支撐承架
  5. 安裝集熱板
  6. 安裝儲水桶
  7. 屋頂樓板鑽孔
  8. 灌入防水PU膠至鑽孔內
  9. 將膨脹螺絲打入鑽孔內,以固定支撐承架
  10. 塗抹矽利康防水膠至膨脹螺絲周邊
  11. 膨脹螺絲孔週圍連同支撐承架全面塗抹PU防水膠,達到屋頂全面防水
  12. 將熱水管包覆保溫材

 

由此可知,安裝過程相當費工費時,在組件方面,尤其支撐承架必須要擁有防銹防蝕的能力,有些業者會採用不銹鋼材,但使用上仍有腐蝕問題,因此目前大部分都會採用熱鍍鋅角鋼的落地支架,其價格1米約落在900元上下,再加上吊運工程車的出車費用,以及組裝派工費用、熱水泵、冷熱水管線、電源線、訊號線施工,總共約落在2至3萬多元。

 

如果使用太陽能熱水器,要滿足一家四口的熱水用量,一開始會在購機及安裝費用上需要一筆龐大的支出,以往根據國內經濟部能源局訂立的《再生能源熱利用獎勵補助辦法》,還有辦法獲得每平方公尺2250元至3000元的獎勵補助,但這項辦法已實行超過17年,能源局早已在105至107年採逐年遞減補助款方式逐步降低補助,因此未來有欲安裝太陽能熱水器的民眾已無法再獲得補助。

 

04 加熱節能

▲ 示意圖 (照片來源 / 付費圖庫)

 

由於太陽能熱水器是利用集熱器吸收太陽輻射能量,並透過熱交換的方式將水加熱,而影響集熱能力的因素,就包含太陽輻射量、室外氣溫、集熱器的集熱能力、保溫材料的選擇與控溫能力,所以影響節能問題的變數非常多,不易評估節能效能。

 

但如果以能源局針對太陽能熱水器的檢測標準效率50%來看,以國內最常見的3片400公升的機型,每年基本上可以為民眾節省一筆可觀的費用

 

再加上,台灣位在北半球,除了北部地區會因地形關係而有較少的日照時數外,中南部地區的全年日照時數平均可以來到2000小時以上,這也可以看得出來,為什麼中南部地區安裝太陽能熱水器會較多的原因。

 

如果你對瓦斯熱水器有興趣請閱讀這篇文章-熱水器選購眉角 4大種類熱水器評比大公開(瓦斯篇)

 

如果你對電熱水器有興趣請閱讀這篇文章-熱水器選購眉角 4大種類熱水器評比大公開(電熱水器篇)

 

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