太陽能熱水系統的致命傷

  1. 傳統的太陽能熱水系統使用第一天起,集熱板內部生成石灰質水垢,阻礙熱傳遞,阻止太陽能的熱能傳到自來水,隨著時間的拉長,水垢阻止熱傳遞的情況逐漸明顯,最後太陽能無法充分的曬熱你的水箱內部的自來水。這種現象一直到有人清洗你的集熱板,才完全改善,回復到新的狀態。
  2. 如果太陽能熱水器是民宅私人裝設的,而且安裝的時候就知道需要定期清洗,業主自己動手清洗或請水電工人清洗,每1-3年清洗一次,熱傳導能力從100%降到也許20%,然後再回復到100%。
  3. 如果是公共建築大型太陽能系統,沒有編列預算定期清洗保養,結果就是太陽能熱值衰退,依賴電熱管加熱,或瓦斯鍋爐加熱,太陽能部分逐漸堵塞報廢,但是這個系統最貴的部分就是太陽能集熱板,這種系統非常失敗,這也是許多建築師、電機技師的普遍的認識。使用單位有熱水可以用,也懶得解決問題。結果就是大量浪費電或瓦斯加熱,才能提供足夠熱水。這種系統300L使用輔助加熱時,耗電通常會超過電熱水器100L的耗電(電熱水器不分晝夜可以重複加熱),而且貴得多。
  4. 如果採用間接加熱,讓集熱板內部走傳導熱能的液體(超市賣的純水或加甘油的純水),傳熱液體進入水箱內部的盤管熱交換器,成為密閉循環,不讓自來水進入集熱板,就沒有這個問題了。這是歐美國家正統的設計方式。
  5. 水箱內的冷水接觸到滾燙的盤管,溫度上升,石灰質就生成在盤管的表面,但是因為盤管表面有琺瑯(玻璃)處理,非常光滑,水垢很難附著,加上熱脹冷縮,水垢都落到底部,不清理也無妨。如果要清理,水箱底部都有開口,直接伸手取出,方便清理。關鍵是集熱板的集熱效果不會衰退,這才是正常的太陽能熱水系統,只有陰天雨天才需要輔助加熱。

    為什麼必須使用直立式承壓水箱?
  6. 除了這一個致命傷,第二個致命傷就是國內失敗的系統多半是橫式開放式系統,最嚴重的問題就是冷熱水無法分層。歐美正規的設計都是直立式承壓系統,冷水從底部進入,把熱水從頂部頂出來,熱脹冷縮,熱水自動浮到頂端,你可以用完最後一點熱水,然後才需要靠輔助加熱。
  7. 橫式水箱裡面的冷熱無法分層,熱水跟冷水混合,溫度被拉低,必須依靠輔助加熱,非常浪費電。直立式水箱內部冷熱分層,往往不需要輔助加熱就可以提供小量熱水。
    上圖顯示舉例,橫式水箱內部的熱能分散到全部冷水中,只能到30°C,加上浮球進水,冷熱混合,溫度無法集中。
  8. 直立式水箱內部冷熱水自動分層,冷水進水不會影響冷熱水分層,頂端永遠是熱水,所以底部還不到30°C,頂端已經到45°C了,足夠提供小量的熱水,無需啟動輔助加熱浪費電。即使必須用電熱管輔助加熱,也只加熱頂端1/5的少量的水。橫式水箱無法只加熱小部分的水,把整桶水都燒熱了,第二天有沒有太陽都沒差了,非常浪費。
  9. 陰雨天水溫不夠熱,但是熱水集中在頂部,仍然足夠少量人員使用,熱水不足時,先加熱頂端1/5,然後在中間的1/2位置的主要電熱管繼續加熱,足夠大部分人使用,最後如果有需要,底部也有電熱管可以加熱全部整桶熱水。如果使用真空管太陽能集熱器,陰雨天也有部分加熱效果.

    為什麼必須使用承壓水箱?
  10. 承壓水箱的冷熱水管壓力相等,不會有忽冷忽熱的問題。國內有一些宿舍或五星級酒店為了省錢,使用開放式水箱,發生忽冷忽熱的問題,非常困擾,因為冷水是自來水的壓力,熱水是開放式水箱,依賴出水口的熱水加壓泵,壓力一直在變化。有些五星級酒店必須修改系統更換水箱才解決問題,原來的設計錯誤。如果酒店房客抱怨忽冷忽熱,酒店無法不處理,但是要改善非常不容易,必須更換水箱,修改系統,施工費很貴。這是另外一個致命傷。(下圖是直立式承壓盤管水箱)