能源與環境危機
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台灣為一缺乏傳統能源的島嶼國家，據統計，目前有百分之九十六以上的能源是由國外進口。隨國內社會經濟蓬勃發展，能源需求不斷增高，能源進口之依賴性不斷提高，社會經濟發展受國際能源影響之衝擊甚大。
人類大量使用化石燃料，產生大量溫室氣體如二氧化碳等，造成全球溫室效應、氣候異常變遷等現象，嚴重危害環境生態。
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依據環保署資料：
燃燒一公斤桶裝瓦斯約產生3公斤二氧化碳，
燃燒一度天然瓦斯約產生2公斤二氧化碳，
燃燒一公升柴油約產生2.7公斤二氧化碳。
（http://www.globalwarming.org.tw ）
太陽能熱水器屬乾淨、無污染的再生能源，對減緩能源與環境危機有極大之幫助。
太陽能的應用可分為太陽熱能與太陽光電能兩種，在太陽熱能之應
用方面，則有發電、熱水、乾燥、空調、溫室和蒸氣消毒等。
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太陽能熱水器（系統）是目前台灣最具商品化的太陽熱能技術應用產品。太能熱水器應用的型式包括家用熱水器、宿舍／旅館盥洗系統、工業製程預熱系統、漁業養殖及溫水游泳池等。
在台灣太陽能熱水器每平公尺集熱面積一年收集之能量約相當於80公升油的能量。
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太陽能源
太陽所產生的光和熱，是帶給地球多采多姿生態的原動力。因為有太陽源源不斷的向地球傳遞能源，植物才得以進行光和作用，將太陽能轉換為自身的養分。而動物再藉由攝取植物，從而得到自身活動所需之能源。所以太陽能可以說是地球上一切生命的基礎。
同時我們可以看見太陽能以許多不同的風貌呈現。風，環繞在我們四周，無論是宜人的微風，或是狂烈的暴風。其本質都是由太陽能源所引發的，當太陽將熱能傳遞到地球時，由於地表吸收熱能的效益不同，因此會產生溫度上的差異。而溫度上的差異隨即造成了壓力上的差異，而風就依靠著大氣中地區上壓差的不同而吹起了。而人類很早以前就懂得利用這一不同型態的太陽能，如歐洲荷蘭的風車，到最近盛行於歐洲的風力發電。依據最新的報導，歐洲大部分的國家都決定加強風力發電的比重。因為歐洲處於西風地帶，其地理環境十分適合風力發電。再加上近代環保意識的高漲，使得傳統的火力發電廠與核能發電廠受到嚴格的批評。如果我們加以追根究底，我們現今所謂的發電廠，除了核能發電廠以外，都可以看做是將既有的太陽能轉換出來而已。如火力發電廠，其所需的石化燃料，便可以看做是上古時代經年累積下來的太陽能。那或許有人會問，水力發電跟太陽能有關係嗎？答案是肯定的，因為水力發電是藉由將山中湖水的位能加以轉換為推動渦輪發電機的動能。當然，水之所以會存在於山上，便是藉由降雨的機制而產生的，而降雨即是氣象變化的一種，我們之前也提到過，地球上的氣象變化便是由太陽的能源產生的。
聰明的人類很快就想到，既然我們現在所使用的能源大部分都來自於太陽，那我們為什麼不直接向太陽要能源呢！而這也就是現今太陽能發電的構想。現今我們直接轉換太陽能的方式有兩種：
(1) 轉換光能：
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(2) 收集熱能
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以收集熱能來說，小規模的民生利用方面，便是我們現在經常看到的太陽熱水器。較大規模方面則有所謂的集熱式太陽能發電廠，此種太陽能電廠的運作原理是將太陽光以反射鏡加以集中，藉著集中太陽能所產生的高熱來使水汽化產生蒸氣，進而推動渦輪發電機產生電力。
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以收集光能來說，大多是利用所謂的太陽能電池板來將光能直接轉換為電能。較小型的如電子計算機上的太陽能電池板，較大型的如在房子貼上許多太陽能板，藉以達到電力自主的目的。而和太空科技有直接關係的要算是衛星上的太陽能板，現今幾乎所有的衛星的運作都得依賴太陽能電池板來提供電源。所以人造衛星給人的一般印象除了許多的天線外，便是一片片包附在衛星本體上的太陽能板，或是宛如翅膀一般展開的太陽能板。同時太陽能在太空技術方面的應用，有一項引人注目的應用，那所謂的太陽能衛星。太陽能衛星的功用為將自太空中所獲得的太陽能，經由太陽能板轉換為電能後，再以微波的形式傳回地面上的接收站。原本太陽能衛星的構想是由美國的彼得.克雷
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沙於一九六八年所提出，當時的時空背景恰巧適逢能源危機，因此各國莫不積極的尋找替代能源。不過當危機一解除，美國政府對太陽能衛星的態度也趨於冷淡。然而到了最近，因為環保意識的抬頭，與石化能源逐漸枯竭。因此許多外國政府又漸漸的將注意力移到太陽能衛星上。目前較有名的研究計畫有日本的SPS2000太陽能衛星研究實驗計畫。不過此種衛星尚在研究與實驗的階段，因為依照現今的太空運輸技術，在軌道上建造大規模的太陽能發電衛星，其成本比現有的任何形式的發電費用要貴上數十倍。太陽能衛星在太陽能發電效益上要比地面太陽能發電效能高上十倍。其原因除了單位面積所接收的太陽能強度較高外，最大的原因為太陽能衛星較不受日夜變化而影響發電效能。因為太陽能衛星的缺點除了易受氣候因素影響，即設置的地點要有充足日照。同時夜間不能發電更是太陽能發電的一項致命傷。不過就太陽能發電衛星而言，這些問題都可以迎刃而解。因為位於太空中的太陽能衛星沒有受氣候影響的問題，同時除了進入地球陰影處而無法發電外，幾乎可以全年無休的提供源源不絕的無限能源。不過太陽能衛星至今仍無法實現的因素除了建造與運輸費用昂貴外。另一項因素是地面接收站的建設問題。基本上地面站的設計需要極為寬廣的土地，如此才足以安排接收自衛星傳送過來的微波接收天線網。不過這些技術問題相信在數十年後將得以解決，再加上石化能源枯竭的日子漸漸逼近，因此太陽能衛星的利用是潛力無窮而且是具有前瞻性的。
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太陽能熱水器 好處在哪裡?
環保效益
使用太陽能熱水器，比較使用化石燃料製造熱水，能減少對環境的污染及溫室氣體二氧化碳的產生。
燃燒一公斤桶裝瓦斯約產生3公斤二氧化碳，
燃燒一度天然瓦斯約產生2公斤二氧化碳，
燃燒一公升柴油約產生2.7公斤二氧化碳。
節約能源
太陽能是屬於每個人的能源，只要有場地與設備，任何人都可使用它。
安全
操作簡單、安全性高，不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危險，使用燃料油鍋爐有爆炸的顧慮。
不佔空間
太陽能熱水器裝在屋頂上或屋外，不會佔用任何室內空間。
具經濟效益
使用太陽能熱水器可減少電費或瓦斯費支出，正常使用下太陽能熱水器是不易損壞，壽命至少在十年以上，甚至有到二十年的。因為基本熱源為免費的太陽能，所以使用它十分符合經濟成本效益。
實例：依台灣的平均日照強度而言，每一平方公尺集熱器一年約減少70公斤二 氧化碳排放量，以及約可節省3,000元
的瓦斯費支出。一年中約可供應28,000公升洗澡水。
太陽能熱水器的構造
太陽能熱水器是一種吸收太陽輻射能，轉成熱能，而產生熱水的一種設備，可用於一般家庭用熱水、商業用熱水、工業製程用水預熱、溫水游泳池、除濕機以及發電等方面。因其用途廣泛，集熱器型式也就非常的多，大致可分平板式、真空管式及拋物面式等機種。但一般家庭、商業等使用者，多為平板式或真空管式太陽能熱水器，其主要結構包括集熱器、儲水槽、管路及控制系統等四部份。
1.集熱器：
係在不鏽鋼、銅或鋁以表面處理塗佈上一層選擇性吸收膜，專門大量吸收陽光中熱能光波，以加熱管中的水，上表面裝有玻璃面板，底層則鋪上保溫玻璃纖維棉、保麗龍等絕緣物。
另一種集熱裝置為真空管集熱器。其基本構造為玻璃管抽成真空，內部為鍍有吸收膜之內玻璃管或鰭管，太陽輻射光波經由外層玻璃進入，經過真空層，被吸收膜吸收並加熱內管流通的水，而鍍膜與直空層皆具有阻斷熱能散失的功能，水溫加熱能力較高，極適合氣溫低之地區應用。
2.儲水槽：
因太陽光並非隨時穩定照射，由集熱器流出之熱水需暫時儲存，以供使用需要。一般儲水槽多用不銹鋼加一層隔熱材料而成，在正常情況下，可保持水溫一天降5℃以內。
3.管路：
管路的配置，依不同裝設環境、系統及需求而異，一般用戶如裝有瓦斯熱水器或電能熱水器，可將太陽能熱水器與其串聯或並聯，如果太陽能熱水器出口水溫夠高，則可直接使用，如果水溫不夠，可當成預熱設備，再經電能熱水器加熱，亦能節省部分燃料費用。
4.輔助加熱器：
家用熱水器一般多使用電熱輔助加熱系統。將電熱棒安裝於最後一個出水的儲熱槽內或另外放置於一個較儲熱桶小的加熱桶內，以節省電能使用。以定時器及溫控器控制加熱時間與熱水溫度。如固定晚上洗澡用水，則將定時器設定傍晚起一定時間作用，如果當天天氣好，水溫夠，則加熱器自然不作用，因此，有了輔助加熱器，對論天氣如何，皆有充足的熱水可用，十分方便。
使用太陽能熱水器的條件
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太陽能熱水器就是利用太陽能製造熱水．因此，太陽光越強，太陽能熱水器越
能提供充沛的熱水。
太陽能熱水器設置在太陽照射條件越好的地方，提供的熱水越多。
夜間或陰雨天，缺乏太陽光時，太陽能熱水器無法提供適當的熱水。
為克服太陽光不足時之熱水供應，太陽能熱水器常搭配輔助加熱設備使用，其
型式可包括電熱、瓦斯與鍋爐等。並且只要附溫控器，以小量其他輔助熱源的
使用，即可隨心所欲的控制熱水溫度，十分方便。
太陽能熱水器之容量須經規劃，規劃設置後之熱水使用量不可無限度擴大，以
免降底供應熱水的可靠度。熱水使用量有大幅增加時，應請教專家意見，必要
時重新規劃，增加適當容量。
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安裝實例 |
