太陽能熱利用技術概述

太陽能熱利用技術概述

【摘要】太陽能是一種潔凈和可再生的能源，太陽能熱利用技術發(fā)展迅速。本文對太陽能利用成熟技術、先進技術和當前研究的熱點技術進行了簡要介紹。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)境保護的發(fā)展趨勢。 成熟技術部分主要包括集熱器、熱水系統、太陽灶、太陽能暖房等傳統的太陽能熱利用技術；先進技術部分主要闡述了尚處于研究試驗階段的高品位太陽能熱利用技術，包括太陽能空調降溫/制冷、太陽能制氫、太陽能熱發(fā)電等；在當前研究的熱點問題部分，主要論述太陽能建筑熱利用的技術問題。

【關鍵詞】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利用等。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。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領域商業(yè)化程度最高、推廣應用最普遍的技術之一。現代的太陽能熱技術將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸汽和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外，建筑物亦可利用太陽的光和熱能。太陽能資源總量相當于現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，既可免費使用，又無需運輸，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：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點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)略的重要內容，太陽能先進技術已成為世界當前及未來研究、開發(fā)和利用的主要方向。

2.太陽能熱利用技術

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，通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。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。低溫熱利用包括最簡單的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸餾、供暖、太陽熱水器。中溫熱利用有太陽能建筑、空調制冷、制鹽以及其它工業(yè)用。熱高溫熱利用有簡單的聚焦型太陽灶、焊接機和高溫爐。目前應用最廣泛的是太陽能熱水器、太陽能空調降溫/制冷等。

2.1 太陽能集熱器

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