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太阳能系列(二)——太阳能利用及热利用1

发布人: 来源:网络 时间:2011/4/9 点击:27182

太阳能热利用就是用太阳能集热器将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。按利用的温度不同分为太阳能低温(<100)利用、中温(100500)利用和高温(>500)利用。

太阳能热利用的关键部分是太阳能集热器,目前使用的太阳能集热器根据集热方式不同分为平板型集热器和聚焦型集热器,前者接受太阳辐射的面积和吸热体的面积相等,为了接收到较多的太阳能需要很大的集热面积,且集热介质的工作温度也较低;后者通过采用不同的聚焦器,如槽式聚焦器和塔式聚焦器等,将太阳辐射聚集到较小的集热面上,可获得较高的集热温度。

金属平行板集热器:

真空管集热器:

槽式聚焦器:

塔式聚焦器

碟式聚焦器

太阳能热利用历史悠久,千百年来人们广泛利用太阳光晒干衣服、物料和工农业产品等,但这些都是最简单的利用,人类真正高品质地利用太阳热能的时间还不长!

太阳能热利用实例:

太阳能热水器:

太阳能热水器用于收集太阳辐射能来给水加热供用户使用,按集热器不同分为平板式太阳能热水器和真空管式太阳能热水器,国内以真空管式太阳能热水器为主,下面以真空管式太阳能热水器为例。

一般太阳能热水器由集热器、储热水箱、循环水泵和控制系统等主要部件组成,集热器和储热水箱合二为一的称为闷晒式热水器,反之称为分立式热水器。按热水流动方式,太阳能热水器可以分为自然循环式热水器、强制循环式热水器和直流式热水器三类,下面以强制循环式热水器系统为例说明其原理:

 

太阳房:

太阳房利用的物理原理是温室效应,温室效应就是波长较短的太阳辐射能顺利透过而波长较长的热辐射被阻挡或吸收的现象,玻璃和某些透明材料以及二氧化碳、甲烷等气体就具有这种效应。因此我们可以用玻璃等透明材料为顶作成温室,让属于短波辐射的太阳光透过而阻挡室内的长波辐射,这样进入室内的能量就大于向室外散发的能量,室内温度也就大于室外温度。

太阳房一般分为被动式太阳房和主动式太阳房,被动式太阳房不需要安装复杂的太阳能集热器,更不用循环动力设备,完全依靠建筑结构造成的吸热、隔热、保温、通风等特性来达到冬暖夏凉的目的。按太阳能的采集方式不同可分为直接受益式、集热蓄热墙式、蓄热屋顶式、温室蓄热墙式和对流蓄热综合式五种基本类型。

下面以对流蓄热式说明其原理:

主动式太阳房是在被动式太阳房的基础上以太阳能集热器代替常规锅炉作为热源的一种环保型节能建筑。

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