2012年10月18日 星期四

洗場低碳的熱水澡

  圖/那瑪夏民權國小教師宿舍棟的太陽能熱水器。
  文/張楊乾(台達電子文教基金會副執行長,本文改寫自綠雜誌第19期同名文章)

 序已入秋,一般而言,天氣愈冷,我花在浴室的時間,通常也就愈多。濕黏的台灣夏天,偶而嘗試的冷水澡,或能讓精神為之一振;但在略有寒意的秋夜,洗場舒服的熱水澡,不啻是一整天辛苦工作的最佳報償,如果還能同步降低對地球的負擔,就更完美了。

 最減碳的熱水澡,我想應該是泡溫泉吧。如果這湯水是天然流出,利用地熱來煮水,基本上沒有什麼碳排放的問題。另外,利用焚化爐燃燒垃圾所產生的熱能,回收來加熱洗澡水,也是一種低碳的熱水運用方式。

 但這兩種熱水取得方式,要不是得住到溫泉區,就是要搬到焚化爐旁邊,能享受到這類低碳熱水的家戶,算是少數。

 早期人們加熱洗澡水,是撿拾森林裏的枯技,燃燒後加熱洗澡水。我曾在那瑪夏鄉南沙魯里的朋友家裏,洗過這種柴燒鍋爐的熱水,洗完後全身帶著一股焦碳味,甚是好聞。利用柴薪燒熱水,算是一種碳中和的表現,因為這些本來在大自然裏就會分解的枯枝,成長過程裏已經把碳給吸附下來,燒柴是又把幾年前的二氧化碳又還給大氣,達成了一定程度的平衡。

 但在二十一世紀的台灣,類似南沙魯這樣的家戶並不多,不是每個人後門打開都是一片森林可以撿柴,大部份仍仰賴天然氣或是電熱水器,把洗澡水加熱。

 天然氣是化石燃料之中,燃燒後排放二氧化碳較低的一種選擇。依我自己的洗澡習慣,每洗十五分鐘的澡,大約會燃燒一度的瓦斯,大約會排放2.1公斤的二氧化碳;若是以即熱式電熱水器使用的電,以台灣燃煤為主的用電排碳系數換算,同樣的時間,大約會排放4公斤的二氧化碳。

 由於瓦斯是直接拿來燒熱水,不像煤要先變成電,並再經過一連串升壓與降壓的過程,再利用電阻來加熱熱水,因此一般而言,用電比瓦斯排碳高。電熱水器唯一的優勢,是沒有燃燒後一氧化碳中毒的問題,但現在瓦斯熱水器也已改善,多半裝有強置排氣設備。

 即使是瓦斯熱水器,本身也有不同的效率可選擇,目前市場價格也從新台幣幾千元,到新台幣七萬元高達95%以上轉換效率的型號都有。我所認識的一位環境獎學金的合作夥伴,他就採用這款市面上轉換效率最高的瓦斯熱水器,據說家裏即使有五個人,兩個月的瓦斯錢也不會超過1000元。

 提升瓦斯與電熱水器的效率,甚至是利用再生能源所發的「綠電」來加熱熱水,都是可以降低洗澡水排碳量的作法。但根據 IEA 新的報告指出,全球關於熱能的需求即使不斷成長,只要政策用對地方,到40年後約有14%的需求,是可以靠利用太陽熱能來解決(IEA 2012)。

 利用太陽來加熱洗澡水,這並不是什麼新奇的發明,台灣的透天厝上裝有太陽能熱水器,歷史應該也超過三十年了。根據政府的統計,台灣有50萬個家戶,屋頂都已經裝有太陽能熱水器, 佔全台800萬家戶數的6%,這樣的裝設密度,已在全球排名第五(能源局 2011)。

 但是在台灣,太陽能熱水器較不適合集合式住宅,南部豐沛的日照量,也較北部適合先裝。但是在北部,有另外一種太陽熱能的使用方式應運而生,它即使在日照量不是很充足的地方,也能利用冷媒來進行熱交換,由空氣中取得熱能。這就是熱泵,它不但能取熱,同時也是製冷。

 我家使用熱泵大概已快一年,當初是著眼它在製造熱水時,可以有免費的冷氣可以吹,簡單來說就是夏天吹冷氣時,原本要透過室外機排出的廢熱,全拿來製造熱水。後來發現其實即使用不者冷氣的冬天,我都可以利用壓縮機吹出的冷風,來把濕冷冬季裏那串怎麼晾都晾不乾的衣服,帶來風乾的可能。

 但即使充份利用熱水與冷風,熱泵啟動時如一般冷氣壓縮機般,而是需要電力運作。以同樣洗十五分鐘的熱水澡來看,每天的用電量換算到排碳量,大約也要1.2公斤。

 就算已經使用節能產品,我仍在想如何可以更節能,於是後來試著把熱泵出水的溫度降低,讓熱水鈕旋開後流出洗澡水,就是適合的溫度,不需要再開冷水調和。果然,較低的溫度設定,讓熱泵可以不用每天啟動,平均下來能把每日與熱水的排碳量,再減至1公斤以內,同步也能節水;這種作法,其實也試用於能設定溫度的瓦斯與電熱水器。

 當然熱泵是因為住在集合式住宅,沒有自己獨立的屋頂裝太陽能熱水器,不得以所採用的妥協選擇。不過我也曾看過,有建商把太陽能熱水器的真空管直立,緊貼著建物的外牆設立,雖然這不見得是最佳的加熱角度,但對於預熱洗澡水來說,一定會有幫助。

 另一種便宜的加熱方式,就是直接把外露的水管塗黑蓄熱,或是可以像台灣樸門永續設計學會理事長孟磊 (Peter Morehead) 一般,直接利用露營用的黑色熱水袋拿到太陽下曬。根據孟磊的經驗,經過一整天的吸熱,他在晚上洗澡時還曾被這袋水給燙到。

 太陽照射在地球一天的能量,約足以讓當今的人類,使用180年。如何充份使用陽光能源,與自然萬物一般,善用這份天賜的光和熱,將是人類能否脫離化石燃料,永續生存的關鍵。

 技術已經突破,就看人類社會能否即時回應。

作者簡介
張楊乾六年級生,曾任報社記者、大學研究助理。幾年前在看到我國友邦吐瓦魯被海水蓋過去的照片後,毅然決定飛到歐洲去學全球暖化。回國後所成立的低碳生活部落格,08 年獲華文部落格公益類首獎、11年獲第二屆學學獎;所撰《低碳生活的24堂課》,於09年獲開卷好書獎、並被三個縣市選為年度推薦書籍。個人亦於2010年獲遠見雜誌選為第一屆台灣環境英雄,現任台達電子基金會副執行長。

【參考資料】
能源局 2012《能源報導》2012年1月
IEA 2012 "Technology Roadmap-Solar Heating and Cooling Roadmap"

【延伸閱讀】
節能智慧王 分享居家省電秘訣》謝雯凱 09-Jan-12 低碳生活部落格
五成電費 他們省下了》張楊乾 11-Jul-08 低碳生活部落格
節能綠裝潢 挑戰夏月用電120度》張楊乾 15-Apr-12 低碳生活部落格

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2 則留言:

HsiangLin Song 提到...

請問以節能減碳的觀點看,熱泵熱水器會比即熱式天然氣瓦斯熱水器好嗎?
參考http://energymonthly.tier.org.tw/Report/201205/25.pdf
加熱1000公升熱水從21度到35度需天然氣5.07度,熱泵需用電10.98度,但熱泵的用電在台灣也是主要來自於火力,中間可能會有能量的損耗吧?
我只能想到熱泵熱水器是儲熱式的,冬天洗碗洗水時如果習慣開溫水洗,就不用耗費一開水時燒的瓦斯了。但如果家庭成員少,只有一兩人,需要將天然氣瓦斯熱水器更換嗎?

台達電子文教基金會 提到...

天然氣的"度數"與電力的"度數"是不同的東西,不可以一起比較,看你要換算他的熱值,或是算他的花費,再一起比較。

依照您的使用需求,如果洗碗也需要開溫水洗,那麼熱泵就不適合了,因為熱泵必須要事先儲熱一定的容量,如果讓熱泵多次加熱,電費與耗能反而增好幾倍。

依照使用端的需求來選擇才是重要的,建議您使用即熱式天然氣熱水器。