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科學之旅
太陽能熱水器
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黃怡萍
蔡鳳雪
賴巧倩
劉旻珊
吳俊逸
太陽能熱水器的構造
太陽能熱水器是一種吸收太陽輻射能，轉成熱能，而
產生熱水的一種設備，可用於一般家庭用熱水、商業
用熱水、工業製程用水預熱、溫水游泳池、除濕機以
及發電等方面。其主要結構包括集熱器、儲水槽、管
路及控制系統等四部份。
集熱器
是在不鏽鋼、銅或鋁以表面處理塗佈上一層選擇性吸收
膜，專門大量吸收陽光中熱能光波，以加熱管中的水，
上表面裝有玻璃面板，底層則鋪上保溫玻璃纖維棉、保
麗龍等絕緣物。
儲水槽
因太陽光並非隨時穩定照射，由集熱器流出之熱水需暫
時儲存，以供使用需要。大宇宙太陽能熱水器儲水槽多
用不銹鋼加一層PU發泡材料而成，在正常情況下，可保
持水溫一天降5℃以內。
 輔助加熱器
家用熱水器一般多使用電熱輔助加熱系統。將電熱棒安裝於最
後一個出水的儲熱槽內或另外放置於一個較儲熱桶小的加熱桶
內，以節省電能使用。以定時器及溫控器控制加熱時間與熱水
溫度。如果當天天氣好，水溫夠，則加熱器自然不作用，因此，
不論天氣如何，皆有充足的熱水可用，十分方便。
 管路
管路的配置，依不同裝設環境、系統及需求而異。
太陽能熱水器的好處

環保效益
使用太陽能熱水器，比較使用化石燃料製造熱水，能減少對環境的污染及溫
室氣體二氧化碳的產生。

節約能源
太陽能是屬於每個人的能源，只要有場地與設備，任何人都可使用它。

安全
操作簡單、安全性高，不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危險，使用燃料油鍋爐
有爆炸的顧慮。

不佔空間
太陽能熱水器裝在屋頂上或屋外，不會佔用任何室內空間。

具經濟效益
使用太陽能熱水器可減少電費或瓦斯費支出，正常使用下太陽能熱水器是不
易損壞，壽命至少在十年以上，甚至有到二十年的。因為基本熱源為免費的
太陽能，所以使用它十分符合經濟成本效益。
如何選購太陽能熱水器

使用熱水量
首先要估計使用之熱水水量，若是一般沐浴用之太陽能熱水器，可透過使用人
數來估算所需之設備容量。

熱水使用習慣
一般洗澡方式包括淋浴或沐浴，通常淋浴用水量較省，但需視使用時間延長
而增加；沐浴泡澡的用水量較多，且浴缸越大熱水需求量就越多。

熱水使用設備
大型按摩浴缸，花灑、淋浴水柱、SPA... 等等特殊的衛浴設備需要對等功能
的熱水設備。如按摩浴缸因容量較大，熱水器的出口管徑應較大些才能縮短
供水時間。 至於 SPA 其噴出水柱則需要強大水壓才能達到應有按摩效果，
此時必須裝設加壓機供水 ； 但是當加壓供水時，必須維持冷熱水壓平衡，才
不會有忽冷忽熱的現象，所以太陽能熱水器出水必須包括定壓的設計。
如何選購太陽能熱水器

架設方向與位置
台灣橫跨北半球的北迴歸線，故為求所能吸收太陽輻射之最大值 (陽光直射
且冬天時有較多之太陽照射量) ，安裝時以集熱器朝南、傾斜角約在 25°～30°
間之安裝方位效能較高，且應注意鄰近建物是否產生遮蔭現象，或在遭強風
吹襲下之系統結構安全 (台灣地處環太平洋亞熱帶地區，夏、秋兩季常有颱風
侵襲，故集熱器的結構安全是另一項特別需要注意的議題)。

使用水質
水質的問題可分為結垢和腐蝕二種情況，特別是後者對於熱水器之破壞尤其
嚴重。由以往的調查顯示：使用地下水為熱水系統之水源時，其水質常發生
較為明顯之腐蝕傾向，故在部分地區使用地下水為太陽能熱水器水源時便須
選擇抗腐蝕性較強的產品( 如不銹鋼、玻璃或非金屬材質所製) 。