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太陽能熱利用技術(shù)概述
【摘要】太陽能是一種潔凈和可再生的能源,太陽能熱利用技術(shù)發(fā)展迅速。本文對太陽能利用成熟技術(shù)、先進(jìn)技術(shù)和當(dāng)前研究的熱點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹。在發(fā)電過程中使用礦物燃料,從而減輕空氣污染及全球暖化的問題,環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢。 成熟技術(shù)部分主要包括集熱器、熱水系統(tǒng)、太陽灶、太陽能暖房等傳統(tǒng)的太陽能熱利用技術(shù);先進(jìn)技術(shù)部分主要闡述了尚處于研究試驗(yàn)階段的高品位太陽能熱利用技術(shù),包括太陽能空調(diào)降溫/制冷、太陽能制氫、太陽能熱發(fā)電等;在當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題部分,主要論述太陽能建筑熱利用的技術(shù)問題。
【關(guān)鍵詞】太陽能熱利用;太陽能建筑;太陽能熱發(fā)電;太陽能集熱器
1.引言
太陽能的利用已日益廣泛,它包括太陽能的光熱利用,太陽能的光電利用和太陽能的光化學(xué)利用等。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能熱利用是一種較成熟的可再生能源利用方式。太陽能熱利用是可再生能源技術(shù)領(lǐng)域商業(yè)化程度最高、推廣應(yīng)用最普遍的技術(shù)之一,F(xiàn)代的太陽能熱技術(shù)將陽光聚合,并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸汽和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒硎占柲芡,建筑物亦可利用太陽的光和熱能。太陽能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬多倍,太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費(fèi)使用,又無需運(yùn)輸,對環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài),使社會及人類進(jìn)入一個節(jié)約能源減少污染的時代。但是太陽能有兩個主要缺點(diǎn):一是能流密度低;二是其強(qiáng)度受各種因素(季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等)的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽能的有效利用。太陽能熱利用研究和開發(fā)方興未艾,隨著常規(guī)能源供給的有限性及地球環(huán)保壓力的增加,世界上許多國家掀起開發(fā)利用太陽能的熱潮,開發(fā)利用太陽能成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,太陽能先進(jìn)技術(shù)已成為世界當(dāng)前及未來研究、開發(fā)和利用的主要方向。
2.太陽能熱利用技術(shù)
太陽能熱利用的基本原理是用集熱器將太陽輻射能收集起來,通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的集熱器,主要有平板型集熱器、真空管集熱器、熱管式集熱器和聚焦型集熱器等4種。通常太陽能熱利用可分為:低溫(80℃以下)、中溫(80-350℃)和高溫(350℃以上)三類熱利用方式。低溫?zé)崂冒ㄗ詈唵蔚牡啬、塑料大棚以及干燥器、蒸餾、供暖、太陽熱水器。中溫?zé)崂糜刑柲芙ㄖ、空調(diào)制冷、制鹽以及其它工業(yè)用。熱高溫?zé)崂糜泻唵蔚木劢剐吞栐睢⒑附訖C(jī)和高溫爐。目前應(yīng)用最廣泛的是太陽能熱水器、太陽能空調(diào)降溫/制冷等。
2.1 太陽能集熱器
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