太陽能加熱系統

SWHS 是目前較成熟之太陽能運用，在電價一再上漲下，預期會更具 誘因促使民眾採用太陽能，且台灣因地處亞熱帶，日照量充沛，有較豐 富之潛力發展太陽能，國內又有能自行生產的太陽能板廠商，但使用率 仍偏低，台灣預估年安裝面積可達 10 萬平方公尺，居全球第 8 位 (經濟 部能源局，94 年)，全球新增安裝太陽能板的量，以中國的市場最大，約 佔總安裝量的 75.3%，再來是歐盟的 11.6%、土耳其的 2.7% (REN21, 2008)；若以單位土地安裝密度來看，台灣可達全球第 3 位，但普及率只 有 4.48%(經濟部能源局，94 年)，1986 年至 2006 年 12 月止太陽能集熱 器國內總安裝面積相當為 155 萬平方公尺。相當能源效益為節省能源為 10.26 萬公秉油當量，若以等效熱含值的液化石油氣(LPG)估算，每公斤 29 元(市價)，則每年可節省約 22.2 億元的 LPG (王等，96 年)。其中安裝 之區域別，南部最高，至 96 年底，佔 53%，中部次之，佔 34％，北部為 12%，東部及離島分別為 1%及 0.2%(張等，97 年)。

3.1.1 簡介

太陽熱能的利用主要是將太陽幅射能接受或聚集，使之轉換成熱能以 供使用。SWHS 是目前台灣主要使用之類型，利用集熱器吸收太陽之輻

射能，經過熱交換後，將水加熱後儲存於裝置中以供使用。由於該系統 建置成本較低，加上政府之補助政策，使得加熱系統與一般民眾之生活 較為貼近。

目前 SWHS 是太陽熱能中，應用較廣泛，最具經濟價值且技術成熟，

應用範圍如圖 3.1 所示，頗為廣泛，包括工廠製程用水預熱，家庭用水，

宿舍、軍隊、泳池、餐廳及醫療院所等，其中家庭用水為目前主要使用 項目，宿舍次之。

圖 3.1. SWHS 應用範例 (摘自 工研院，97 年)

3.1.2 種類

一般而言，SWHS 依其加熱與循環方式可分為自然循環、強制循環及 儲置式等三類(經濟部能源局，97 年)，以下一一說明之。

（1） 自然循環：如圖 3.2 所示，此類是利用冷熱水密度不同，將儲水槽 設於集熱器上，利用冷水比重較大，會下降至集熱器端形成自然循

環的方式將儲水桶內水加熱。此種類較為單純，適合一般家庭。若 盥洗用水直接使用到儲水桶內與集熱器之間循環的熱水即為則屬 於直接加熱型（單循環）；如果不是直接使用加熱流體，而是借由 流體吸收太陽能後，再間接加熱儲水桶內的使用水則屬間接加熱型

（雙循環），熱管集熱器即屬此型。其中，一般家庭用水因為使用 習慣問題，多會在儲水桶中增加一輔助電熱棒，其作用是預防使用 者因太晚洗澡，造成儲水桶內使用水溫度不夠高，用來輔助加熱使 用。

圖 3.2. 自然循環式太陽能熱水器(摘自 羅等，96 年)

（2） 強制循環：如圖 3.3 所示，此類與自然循環不同，乃是藉由溫差控 制器，儲水槽與集熱器間使用泵浦做輸送，理論上可得到較佳之集 熱效率。但因設置上較為複雜，適合用於醫院、工廠等大型場所。

圖 3.3. 強制循環式太陽能熱水器(摘自 羅等，96 年)

（3） 儲置式：如圖 3.4 所示集熱器與儲水桶合併設置，合而為一之太陽 能熱水器，使儲水桶兼具收集太陽熱能與儲水之功能。構造與價格 較為經濟，但相對無法保溫太久，多使用於日照量充足之地區。

圖 3.4. 儲置式太陽能熱水器(摘自 工研院，97 年)

若以使用對象而言，自然循環及儲置式適合用於使用量較小且使用對 象單純之對象，如家庭。其中儲置式因構造與價格因素，多使用於日照 量較充足區域如台灣南部等。強制循環則多用於大型場所或使用對象較

多之對象，如宿舍、工廠製程、泳池等，這與強制循環之 SWHS 之構造 與投入成本相關。