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研究生:黃重魁
研究生(外文):Chung-Kwei Huang
論文名稱:家用太陽能熱水器用後評估之研究
論文名稱(外文):A Study on the Domestic Solar Water Heater by POE
指導教授:賴榮平賴榮平引用關係
指導教授(外文):Rong-Ping Lai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系碩博士班
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:171
中文關鍵詞:維護習慣使用方式輔助電熱器用後評估太陽能熱水器
外文關鍵詞:P.O.E. (post occupancy evaluation)maintenanceusagesupplementary electric heatersolar water heater
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國內推廣太陽能熱水器已有一段時間,儘管裝設情況逐漸普及,然而也存在有部分用戶及學者持反對意見與負面使用經驗,故本研究擬經由太陽能熱水器用戶之用後評估,檢視太陽能熱水器實際使用下的效益,並找出輔助電熱器耗電的因素;另瞭解用戶否有適當的使用、維護習慣及檢討太陽能熱水器之安裝現況,以提出改善建議。
本研究之調查分為兩種方式進行:(一)藉由追蹤監測與現場調查,檢視用戶耗電程度的多寡與設備的效益,並檢討設備安裝情形及用戶的使用維護習慣是否適當。(二)藉由問卷調查,瞭解用戶對太陽能熱水器的供應熱水情形及安裝上的評價,並檢討用戶的基本認知設備程度與使用維護習慣是否適當。
由監測調查結果顯示,即使是在日照條件較差的秋冬季節,太陽能熱水器仍確實可達到理想的經濟效果與節能效益,但若沒有正確的安裝或適當的使用方式,則可能比使用瓦斯熱水器更花錢更耗能。
根據本研究20戶之監測結果分析,每立方公尺熱水所需輔助電熱器的耗電多寡,與集熱板仰角、系統V/A值、輔助電熱器的控制裝置設定習慣有關。安裝仰角偏低或系統V/A值過大的案例,其單位熱水之耗電量均有偏高之情形。輔助電熱器的水溫應儘量調低於60℃以下,一日之加熱時數在5小時以下,配合適當的定期維護,則可避免製造過量多於需求之熱水而使輔助加熱器無謂的耗電。
太陽能熱水器的控制裝置之位置大多不便於用戶的使用,且維護空間及維護設施的留設情形亦不理想。故應改善控制裝置的安裝位置以便用戶使用,且安裝太陽能熱水器時應留設適當的維護設施並確保四周維護空間的足夠。
大部分的用戶並不會或沒有使用控制裝置的習慣,且僅少數用戶會定期維護太陽能熱水器。因此應加強對用戶在使用觀念與維護常識上的宣導,而適當的使用與維護方能使太陽能熱水器達到最佳的效益
Solar water heater has been promoted in Taiwan for a period of time. Although the installation is getting popular, some users and scholars still have negative opinions about this equipment. This research tried to investigate the benefit of solar water heater by P.O.E., and find out the power consumption factor about supplementary electric heater. Also, to give suggestions on the installation, usage and maintenance of this equipment.

The investigations proceeded in two ways. First, survey the power consumption and benefit of this equipment by monitoring and on-site observation, and check if there are improper installation, usage and maintenance. Second, evaluate the hot water supply situation and installation of this equipment from questionnaires, and see if users understand and maintain this equipment properly.

The result from monitoring investigations showed that even in the season of autumn and winter with less sunshine, solar water heater still reach ideal benefit of economy and energy. However, without proper installation and usage, it could cost and waste energy more than gas water heater.

According to the result of investigations on 20 users, the power consumption of supplementary electric heater per cubic meter of hot water is relative to the pitch angle of the absorber plates, numerical V/A, and the setting habit of control device for supplementary electric heater. The cases of lower pitch angle or higher V/A had high power consumption per unit of hot water. In order to avoid power waste of supplementary electric heater caused by producing too much hot water than needed, set the temperature of hot water under 60℃ and the heating time under 5hrs per day with proper maintenance.

Most locations of the control device on solar water heater are not convenient for users; also the space and facilities for maintenance are not good enough. Therefore, the installation should locate the control device properly for more convenient use, and make sure enough space and facilities for maintenance.

Most users are not aware of control device or rarely use it, and only very few users maintain solar water heater periodically. Therefore, to educate users and advocate proper usage and maintenance will gain best benefit from solar water heater.
第一章 緒論
1-1 研究動機與目的 P1-1
1-1-1 研究動機 P1-1
1-1-2 研究目的 P1-2
1-2 研究範圍 P1-2
1-3 相關文獻回顧 P1-3
1-4 研究方法與流程 P1-11

第二章 家用太陽能熱水器用後評估架構之擬定
2-1 家用太陽能熱水器之原理與構造概述 P2-1
2-1-1 家用太陽能熱水器原理 P2-1
2-1-2 家用太陽能熱水器構造 P2-3
2-2 家用太陽能熱水器之推廣與管理現況 P2-7
2-2-1 家用太陽能熱水器發展與推廣情形 P2-7
2-2-2 家用太陽能熱水器管理情形之檢討 P2-9
2-3 家用太陽能熱水器用後評估之相關文獻整理 P2-14
2-3-1 家用太陽能熱水器推廣訴求與使用調查議題 P2-14
2-3-2 家用太陽能熱水器用後評估之相關文獻整理 P2-16
2-4 家用太陽能熱水器用後評估架構擬定 P2-21
2-4-1 回顧文獻之使用調查內容檢討 P2-21
2-4-2 用後評估架構之擬定 P2-22

第三章 家用太陽能熱水器用後評估分析-監測與現場調查部分
3-1 調查對象之基本資料說明 P3-1
3-1-1 追蹤監測調查目的與方式 P3-1
3-1-2 用戶之基本資料說明 P3-4
3-2 效益評估與耗電因素解析 P3-8
3-2-1 監測用戶之用熱水量及耗電情形 P3-8
3-2-2 家用太陽能熱水器之效益評估 P3-10
3-2-3 輔助電熱器耗電因素之解析 P3-17
3-3 用戶之使用及維護設備習慣評估 P3-32
3-3-1 控制裝置安裝情形與用戶使用習慣評估 P3-32
3-3-2 維護空間、維護設施與用戶維護習慣評估 P3-42
3-4 太陽能熱水器及配管之裝設現況評估與檢討 P3-48
3-4-1 家用太陽能熱水器與建築之安裝結合現況檢討 P3-48
3-4-2 家用太陽能熱水系統配管現況檢討 P3-52
3-5 小結 P3-56
第四章 家用太陽能熱水器用後評估分析-問卷調查部分
4-1 樣本之基本資料說明 P4-1
4-1-1 問卷調查之目的與方法 P4-1
4-1-2 問卷調查對象之樣本結構分析 P4-4
4-1-3 問卷調查對象之熱水供給現況 P4-6
4-2 用戶瞭解設備程度與耗電評價情形 P4-10
4-2-1 用戶瞭解太陽能熱水器與熱水配管狀況的程度 P4-10
4-2-2 用戶對輔助電熱器耗電程度的評價 P4-14
4-3 調查用戶之使用及維護行為分析 P4-16
4-3-1 用戶使用控制裝置方式 P4-16
4-3-2 控制裝置故障情形 P4-21
4-3-3 用戶維護習慣與維護時所遇之困擾 P4-25
4-4 用戶對設備安裝情形與供應熱水狀況的評價 P4-28
4-4-1用戶對太陽能熱水器安裝情形的評價 P4-28
4-4-2用戶對供應熱水狀況的評價與抱怨 P4-33
4-5 小結 P4-35

第五章 結論與建議 P5-1
5-1 結論 P5-1
5-2 後續研究建議 P5-4

參考文獻
附錄
附錄一 太陽能熱水系統安裝審核表格 P附錄1-1
附錄二 用戶之追蹤實測調查記錄 P附錄2-1
附錄三 家用太陽能熱水器之用後評估調查問卷 P附錄3-1
■中文文獻
1. 經濟部能源委員會,「太陽能熱水器」,1969。
2. 經濟部能委會,太陽能熱水系統推廣專輯(二版),1986年6月
3. 經濟部能委會,太陽能熱水系統簡介,1987年2月
4. 經濟部能委會,研究單位:工研院能源與礦業研究所,太陽熱能產品開發與推廣應用計劃(二),1988年7月
5. 經濟部能委會,研究單位:台灣大學機械工程學系,自然循環式太陽能熱水器性能改良與測試標準研究(二),1989年8月
6. 經濟部七十九年研究發展專題,我國太陽熱能發展方向評估,1990年7月
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8. 黃信雄,「國內太陽能熱水系統自然老化研究」,中華民國太陽能學會第十屆年會暨學術研討會論文集,1990年12月,P201-208。
9. 黃秉均,「自然循環式太陽能熱水器測試方法與市售熱水器性能測試分析」,中華民國太陽能學會第十屆年會暨學術研討會論文集,1990年12月,P209-214。
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17. 黃信雄,「太陽能熱水器的水質問題探討之一」,太陽能學刊,第二卷第一期,1997年4月,P7-12。
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35. 謝信良,「中央氣象局太陽能輻射之觀測與應用」,2000年永續能源 中華民國太陽能學會20週年紀念大會暨學術研討會論文集,2000年6月
36. 工研院能資所,太陽能宣導手冊, 2000年6月
37. 三九公司技術部,「太陽能熱水器到底可以用幾年?」,太陽能學刊,第五卷第二期,2000年12月,P18-20。
38. 黃秉鈞「太陽能熱水器之輔助電熱器問題探討」,太陽能學刊,第五卷第二期,2000年12月,P29-32。
39. 陳裕益,永續發展理念下都市住宅設備現況調查分析,2001年成大碩論。
40. 唐震宸,「再生能源-建築之太陽能熱水系統應用」,建築師,2001年7月,P139-141。
41. 工研院能資所,太陽能熱水系統專業技術人員講習九十年第三期訓練課程,2001年8月。
42. 工研院,「90年度太陽能應用技術開發成果發表會」論文集,2001年11月
43. 經濟部能委會,「太陽能應用推廣巡迴列車」講義,2001年
44. 林憲德,「台灣建築生命週期CO2排放量評估」,2001永續建築環境國際研討會論文集,2001年12月,P75-86。
■英文文獻

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3.Thomas Herzog,「Solar Engery in Architecture and Urban Planning」,Prestel,New York,1996。
■參考網站

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2.太陽能熱水系統推廣獎勵承辦機構網站,http://ckhp.ncku.edu.tw/se.htm
3.工研院能源與資源研究所,潔淨能源技術,太陽能研究室網站,http://www.erl.itri.org.tw/newenergy/new_n100.html
4.經濟部能委會網站,http://www.moeaec.gov.tw
5.台灣大學太陽能實驗室網站,http://www.me.ntu.edu.tw/labs/healab/lab07.htm
6.遠東技術學院能源中心太陽能組,http://www.solar-e.com.hk/txt/solarorg.htm
7.能源報導, http://energyworld.ee.nkit.edu.tw
8.International Energy Agency,http://www.jea.org
9.National Renewable Energy Laboratory,http://www.nrel.gov
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