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可變仰角的太陽能熱水器之設計與性能分析

為了解決三久 太陽能 沒 熱水的問題，作者洪宇芊 這樣論述：

太陽能熱水系統在台灣已經是廣泛使用的太陽能設施，但實用上仍有問題。在夏季時使用者不需要很多熱水，熱水器卻吸收很多太陽熱能、所以熱水溫度較高；在冬季時，使用者需要較多熱水，但熱水器吸收的熱能不夠多，必須要加裝電熱器補助加熱。為了讓太陽能熱水器減少使用電能，本研究設計一套可改變仰角的熱水器的真空管式太陽能熱水器，使熱水器能夠在不同的月份可調整不同仰角以吸收最大熱量。本篇論文首先介紹系統的原理，接著模擬一年中熱水器吸收熱量，以找出冬季使用時的最佳角度；最後從實體收集數據，然後分析熱水器的加熱性能。本論文設定的冬季為日平均溫度低於20C的區間。模擬結果顯示優化角度約為41度。因此設計實測時比較廠商

本來設定的23度以及優化角度41度，並計算兩種仰角時的總日射量、總吸收能量、及效率。最終實驗結果顯示出太陽能熱水系統在兩個不同角度及不考慮熱散失的情況下，41度時可吸收的日射能量約比23度時增加22%；但太陽能熱水器在41度時卻只增加3%的總吸收熱量。初步分析發現整體加熱效率在41度時反而較低。再深入分析相同日照條件時的數據，則可以發現加熱效率相近，但由於仰角變化而增加可吸收能量，證實本實驗模擬時的預期結果。但對熱能提升的效果並不如模擬的預期，推測是受到熱散失的影響。