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你的家能否成為太陽能水加熱的先驅？
隨著氣候變化的日益加劇，越來越多的家庭開始尋求可持續的能源解決方案。太陽能水加熱（SWH）系統已被證實是其中一種有效的方法。這種系統通過太陽熱收集器將陽光轉化為熱能，能夠為住宅和一些工業應用提供熱水。不同的組合和設計使SWH系統適應不同的氣候和地理環境。你是否考慮過在自己的家中安裝太陽能水加熱系統，以減少對傳統能源的依賴呢？
全球太陽能熱水（SHW）熱容量截至2017年已達到472 GW，市場由中國、美國和土耳其主導。
太陽能水加熱系統的歷史
太陽能水加熱的歷史可以追溯至百年前，在美國的記錄可以追溯至1900年前。1896年，巴爾的摩的克拉倫斯·肯普創造了首個“批量水加熱器”。到1920年代，平板太陽能收集器在佛羅里達州和南加州被廣泛使用。自1960年後，隨著1973年油價危機的爆發，北美對該技術的興趣增加。
不同地區的應用情況
在地中海地區，以色列、塞浦路斯和希臘是每人安裝太陽能水加熱系統最多的國家，這些系統支持了30%至40%的家庭。以色列於1980年要求所有新住宅安裝太陽能水加熱器，進一步推動了該技術的應用。至今超過85%的以色列家庭使用太陽能熱系統，每年能為該國節省約200萬桶石油。
系統設計要求與保護措施
太陽能水加熱系統的設計需求主要取決於環境溫度的變化、可用的太陽輻射以及在冬季需要的熱水量。為了防止過熱和結冰，各種保護措施也至關重要。比如，排水系統可在泵停止時將傳輸流體排出，以避免冷卻系統的損壞。
在冷卻條件下早期的太陽能水加熱器在水結冰時會損壞，這推動了防凍設計的興起。
系統類型
太陽能水加熱系統可分為主動式和被動式。主動式系統透過泵進行循環，通常具有更高的效率，而被動式系統則依賴於熱驅動對流，雖成本較低但效率相對較低。無論哪種系統類型，後備熱源都是必需的，以確保熱水的持續供應。
家庭的太陽能水加熱潛力
許多家庭可以利用可再生能源配置太陽能水加熱系統，這不僅可以為家庭供應熱水，還可以減少電力消耗。根據現在的技術組合，這些系統能夠在許多氣候下提供高達85%的熱水需求。尤其是對於需要高速熱水的家庭而言，這能夠更好地滿足其供需關係。
有鑒於此，許多北歐國家開始使用結合熱水與空間供暖的系統，以提供15%至25%的家庭取暖能源。
安裝的挑戰與潛機會
儘管太陽能水加熱系統具備多重優勢，但家庭安裝這些系統仍面臨不少挑戰。其中包括初始安裝成本、屋頂結構的支持能力以及氣候變化對系統效能的影響。然而，隨著技術的進步和政府政策的推動，這一資源的應用將越來越普遍。
太陽能水加熱系統無疑是一種有前景的綠色能源解決方案。你是否願意成為可持續能源使用的先驅，讓你的家庭融入未來的能源革命中呢？
