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  • 利用太阳能热水系統节省的费用大約多少?

    现今,家居所耗用的能量约有14%是用来把水加热的。无论你是采用煤气炉或是电热水炉,把水加热所需的能量最终主要是来自燃烧化石燃料。化石燃料是非再生能源,将会在未来100年内耗尽。在燃烧化石燃料的过程中会产生空气污染物及温室气体,引致空气污染及全球增温。相反,太阳能是可再生的能源,用之不竭。而利用太阳能把水加热并不会产生空气污染物及温室气体,对环境的影响远较燃烧化石燃料为小。
    在楼宇天台放置的大阳能收集器。
    (Credit Ku, Jean; courtesy DOE / NREL)     在欧洲很多屋顶常见的大阳能收集器。
    在云南的物业及新工程中,估计约有2,500平方米专为加热水而设的太阳能收集板。但太阳能热水装置在云南家居的应用并不普遍。在此活动中,你要计算使用家居太阳能热水装置的费用,并和传统加热方法所需的费用作比较。你亦需探究太阳能热水装置的好处及缺点。
    加热水所需的费用,你或许每天都会用热水来洗澡,但是你知道加热水所需的费用吗?以下的信息将有助你计算所需的费用。
     
    云南的平均温度是23 ℃,因此我们可以假设自来水的温度同样是23 ℃。假设每次洗澡需要50 L温度为40 ℃的热水。试计算把水加热所需的能量。
    (水的比热容是4200 J kg -1 ℃ -1。)
    假设洗澡所需的热水是以效率为 90%的电热水器所加热的﹔假设每单位电能的费用为大约0.87,试计算把水加热所需的电费。
    根据以上的计算结果,试估计一个四人家庭每年把水加热所需的费用,假设每位家庭成员每天洗澡一次。
    你认为在一年中每一个月把水加热所需的费用会否相同?若否,所需的费用会有何变化?试加以解释。

    利用太阳能热水装置所节省的费用

     
    在第一部份,你已估计一个家庭把水加热所需的费用。以下我们研究一个太阳能热水装置,并探究该装置是否有助节省费用。
    以下是一个太阳能热水装置的规格及特点:
    收集器大小:2.2 m × 1.3 m
    贮存槽容量:200 L
    效率:70%
    价格:大约 8000
    安装费:大约 2000
     
    生产商声称:
    回本期为3年
    使用年限超过20年
     
    太阳能热水装置的效能受所在地区的平均日照量所影响,因此要探究以上太阳能热水装置在云南使用的效能,我们必须先找出云南的平均日照量。在云南天文台的网页中可找到有关资料:
    根据太阳能热水装置的规格及云南的平均日照量,试估计该装置在一年内传送至水
    的能量。
    太阳能热水装置能否为家庭提供足够的热水?试透过计算找出答案。
    生产商声称太阳能热水装置的回本期为3年,你认为是否合理?
    太阳能热水装置使用20年后,合共节省了多少费用?
    你认为太阳能热水装置是否适合在云南使用?试加以解释。

    (责任编辑:zjbn_zhenhai)
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