這個想法來自太陽能熱水器跟熱泵熱水器
話說我個人對太陽能熱水器其實很不以為然
因為在太陽能熱水器效能最好的夏天,其實我大多洗冷水,
太陽把水燒得很熱根本沒用
而在最需要熱水的冬天,除了南部以外,全台各地根本不適合
尤其是最冷寒流來時,太陽能熱水器根本沒什麼用,必須要靠輔助電熱才有足夠的熱水
(所以其實我反而認為太陽能冷氣是比較合理的,太陽越大越熱,冷氣越強)
回到主題,會想用風力來煮熱水,是因為臺灣的氣候特性
夏天一般風能比較弱,但我們不需要太熱的水來洗澡
冬天則有源源不絕的東北季風
所以就"煮熱水"這件事來說,在臺灣用風力來加熱水應該是比較合理的
而我的想法是,將風力跟熱泵系統結合(因為熱泵效率高)
大致的想法是,用垂直軸風機驅動熱泵壓縮機
然後其他原理就跟熱泵熱水器完全一樣了
(凝結閥放熱用來加熱水,蒸發器產冷,夏天還可以導入室內減少冷氣用量)
簡單的試算的話,假設以300w的風機驅動200w的熱泵系統
(300w垂直軸風機大概只比立式風扇大一些)
假設熱泵系統的COP是3 (目前技術已經超過4)
也就是熱泵可以"搬運" 600w的熱,約是150cal/s
如果是冬天,一整天都有東北季風在吹(算20小時好了)
一天的產熱量有一萬kcal,足夠把200L的水從20度加熱到70度(溫差50度)
這樣的加熱能力約足夠3~4人的家庭使用。
至於夏天的話,一整天無風的夏天,我只想沖冷水澡...
當然輔助電熱還是需要的,但我認為比起用太陽燒熱水要符合邏輯得多
考慮垂直軸風機而不用傳統水平軸的原因,主要原因是垂直軸運轉噪音比水平軸小很多,
啟動風速也比較小等特色
比較適合這個應用。
設備成本我認為也比太陽能熱水器要低得多
垂直軸風機本體的價格不高,我們也只需要300~500w的風機
熱泵系統只需要200~400w,大概是一般除濕機的容量規格
(標準熱泵約是4kw,是大型冷氣的規格)
再加上儲水桶(儲水桶也不貴),相同的加熱能力應該會比太陽能便宜
而且只要有一個小角落可以插風機,其他設備都可以藏起來
不像太陽能熱水器有安裝方向、角度跟佔空間的問題