太陽(yáng)能利用技術(shù)2021/5/91

要求學(xué)生記好筆記、理解每節(jié)課所講述的內(nèi)容

按時(shí)完成作業(yè)

上課不得遲到、早退、玩手機(jī)等課程要求2021/5/92課程的目的

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)能源重要性的認(rèn)識(shí)，了解不可再生能源的儲(chǔ)存量及開(kāi)采狀況和可再生能源的發(fā)展?fàn)顩r；

了解各種太陽(yáng)能利用技術(shù)基本知識(shí)；（知識(shí)）

了解各種太陽(yáng)能利用技術(shù)原理及實(shí)際應(yīng)用；（技能）

熟悉太陽(yáng)能電池的制造工藝的原理、特點(diǎn)、及發(fā)展趨勢(shì)

了解目前太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；（其它）2021/5/93太陽(yáng)與地球

----太陽(yáng)

（1）太陽(yáng)是銀河系中1.5億顆恒星之一太陽(yáng)的直徑1.361×106

km太陽(yáng)的質(zhì)量1.982×1027t，是地球質(zhì)量的30多萬(wàn)倍

（2）太陽(yáng)內(nèi)部一直進(jìn)行核聚變，釋放出巨大能量。太陽(yáng)表面溫度5762K，中心（8～40）×106K按目前太陽(yáng)熱核反應(yīng)的消耗速度，可足以維持60億年。

概述2021/5/94◆太陽(yáng)的基本結(jié)構(gòu)

太陽(yáng)是一個(gè)由熾熱氣體構(gòu)成的球體，主要組成是氫和氦，其中氫占80%，氦占19%。。

2021/5/95太陽(yáng)與地球

-----太陽(yáng)輻射

（1）太陽(yáng)以輻射方式傳熱，輻射功率約為3.75×1026W地球獲得的太陽(yáng)能量約1.7×1017W，僅占億分之一，但它卻相當(dāng)于人類(lèi)現(xiàn)有各種能源總和的上千萬(wàn)倍。

2021/5/96太陽(yáng)與地球

---太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射的紫外光部分具有殺菌作用可見(jiàn)光部分可使植物發(fā)生光合作用紅外光部分能提高植物的溫度，并加速水分的蒸發(fā)2021/5/97太陽(yáng)與地球

---太陽(yáng)輻射大氣層外太陽(yáng)輻射強(qiáng)度1367W/m2。大氣層可吸收、反射太陽(yáng)光，地球表面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度受大氣透明度影響很大。晴天地球表面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度可達(dá)1kw/m2，云霧天時(shí)，顯著下降。

2021/5/98◆太陽(yáng)能來(lái)源太陽(yáng)能是指太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射能量。

太陽(yáng)內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)可以維持很長(zhǎng)時(shí)間，據(jù)估計(jì)約有幾十億至幾百億年，相對(duì)于人類(lèi)的有限生存時(shí)間而言，太陽(yáng)能可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭的。

2021/5/99◆太陽(yáng)常數(shù)太陽(yáng)常數(shù)指在太陽(yáng)地球間平均距離外，在地球大氣層以上垂直于太陽(yáng)光線的平面上，單位面積，單位時(shí)間內(nèi)的太陽(yáng)輻射能的數(shù)值，該數(shù)值是個(gè)常數(shù)，一般取1367瓦/平方米。（4920千焦/平方米.時(shí)）。

由于通過(guò)地球外大氣層吸收反射，太陽(yáng)光到達(dá)地面的輻射強(qiáng)度大大降低2021/5/910◆太陽(yáng)輻射能和到達(dá)地球的太陽(yáng)能

整個(gè)太陽(yáng)每秒鐘釋放出來(lái)的能量是無(wú)比巨大的，高達(dá)3.826×10的33次方爾格或37.3×10的6次方兆焦，相當(dāng)于每秒鐘燃燒1.28億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所放出的能量。

太陽(yáng)輻射到達(dá)地球陸地表面的能量，大約為17萬(wàn)億千瓦，僅占到達(dá)地球大氣外層表面總輻射量的10%。即使這樣，它也相當(dāng)目前全世界一年內(nèi)能源總消耗量的3.5萬(wàn)倍。

2021/5/911◆我國(guó)的太陽(yáng)能資源

我國(guó)太陽(yáng)能資源十分豐富，全國(guó)有2/3以上的地區(qū)，年輻照總量大于502萬(wàn)千焦/平方米，年日照時(shí)數(shù)在2000小時(shí)以上。2021/5/912我國(guó)的太陽(yáng)能資源情況

（一）資源豐富區(qū)（年太陽(yáng)輻照量大于150萬(wàn)千卡/M2）新疆南部、西藏西部、青海西部。（二）資源較豐富區(qū)（年太陽(yáng)輻照量120-150萬(wàn)千卡/M2）新疆北部、青海東部、西藏東南部。（三）資源一般區(qū)（（年太陽(yáng)輻照度100-120萬(wàn)千卡/M2）湖南、安徽、浙江、江西、福建。4．資源貧乏區(qū)（年太陽(yáng)輻照度小于100萬(wàn)千卡/M2）

四川大部、貴州大部、成都平原。

2021/5/913

太陽(yáng)能概念廣義：不僅包括狹義的太陽(yáng)能，還包括地球上的風(fēng)能、水能、海洋能、波浪能、生物質(zhì)以及部分潮汐能。而化石燃料，從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)儲(chǔ)存下來(lái)的太陽(yáng)能。狹義：指通過(guò)光熱、光電和光化學(xué)的手段直接轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)輻射能。2021/5/914太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)：

(一)優(yōu)點(diǎn)1、蘊(yùn)藏量大，取之不盡，用之不竭。太陽(yáng)質(zhì)量為1.982×1027噸。按目前太陽(yáng)熱核反應(yīng)的消耗速度，可足以維持60億年。2、年輻照量是目前世界上可以開(kāi)發(fā)利用的最大的能源資源。地球接受的太陽(yáng)輻照量為130萬(wàn)億T標(biāo)煤/年。而目前全球的能源消耗總量為100億T標(biāo)煤/年，不到太陽(yáng)到達(dá)地球年輻照量的萬(wàn)分之一。3、分布廣泛，幾乎地球上任何地方，都可直接開(kāi)發(fā)利用。4、潔凈環(huán)保無(wú)污染。5、可自由免費(fèi)利用。

2021/5/915（二）缺點(diǎn)1、分散、能量密度低。地面接受的太陽(yáng)輻射能在1KW/M2左右。2、不穩(wěn)定，受季節(jié)、晝夜、天氣陰晴云雨等因素影響。3、太陽(yáng)能利用設(shè)備的初投資相對(duì)較大。

2021/5/916太陽(yáng)能利用的主要方式

1、

太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)它是目前太陽(yáng)能利用技術(shù)中效率最高、技術(shù)上最成熟、經(jīng)濟(jì)效益最好的一種太陽(yáng)能利用技術(shù)。2、

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成電能，并加以利用。它是太陽(yáng)能利用技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)。目前太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換的效率還比較低，成本仍然太高。在我國(guó)，目前主要用在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。3、

太陽(yáng)能制氫利用技術(shù)利用太陽(yáng)能通過(guò)分解水或其它途徑轉(zhuǎn)換成氫能。如電解水制氫、光化學(xué)分解制氫。目前，太陽(yáng)能制氫技術(shù)還處在研究階段。

4、太陽(yáng)能—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換利用技術(shù)

植物經(jīng)過(guò)光合作用把二氧化碳和水合成成有機(jī)物（生物質(zhì)能），并放出氧氣。光合作用是地球上最大規(guī)模轉(zhuǎn)換利用太陽(yáng)能的途徑。

2021/5/917太陽(yáng)能利用的主要方式

--光熱光伏利用主要技術(shù)

光熱利用1、太陽(yáng)熱水器（系統(tǒng)）2、太陽(yáng)灶3、太陽(yáng)房4、太陽(yáng)能溫室

5、太陽(yáng)能干燥等

光伏利用1、戶(hù)用太陽(yáng)能電池電源2、太陽(yáng)能電圍欄3、太陽(yáng)能路燈4、太陽(yáng)能光伏水泵5、太陽(yáng)能黑光燈6、太陽(yáng)能衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)7、太陽(yáng)能電器8、太陽(yáng)能衛(wèi)星電源等

9、太陽(yáng)能汽車(chē)、游船

2021/5/918太陽(yáng)能利用簡(jiǎn)史

人類(lèi)利用太陽(yáng)能已有3000多年歷史.將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用,只有300多年的歷史.

近代太陽(yáng)能利用歷史可以從1615年法國(guó)工程師,所羅門(mén)·德·考克斯,在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起.該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器.2021/5/919在1615年~1900年之間,世界上研制了多臺(tái)太陽(yáng)動(dòng)力裝置和一些其它太陽(yáng)能裝置(這些動(dòng)力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽(yáng)光,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大,工質(zhì)主要是水蒸氣,價(jià)格昂貴,實(shí)用價(jià)值不大,大部分為太陽(yáng)能愛(ài)好者個(gè)人研制).20世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技產(chǎn)生和演變的歷史大體可分為七個(gè)階段。第一階段（1900~1920年）：低波峰上升趨勢(shì)這一階段太陽(yáng)能研究的重點(diǎn)：仍是太陽(yáng)能動(dòng)力裝置，但采用聚光方式多樣化，開(kāi)始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)，裝置逐漸擴(kuò)大，最大輸出功率達(dá)73.64KW，實(shí)用目的比較明確，造價(jià)仍然很高。2021/5/920第二階段（1920~1945年）：低谷停滯時(shí)期由于礦物燃料的大量利用和第二次世界大戰(zhàn)(1935~1945年)影響,太陽(yáng)能不能滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)對(duì)能源的急需,因此參加研究太陽(yáng)能工作的人數(shù)和研究項(xiàng)目大為減少,使太陽(yáng)能研究工作逐漸受到冷落.第三階段（1945~1965年）：恢復(fù)和發(fā)展階段

二戰(zhàn)結(jié)束后，有識(shí)之士注意到石油和天然氣資源正在迅速減少,呼吁人們重視,成立了太陽(yáng)能學(xué)術(shù)組織,舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì),從而逐漸推動(dòng)了太陽(yáng)能研究工作的恢復(fù)和發(fā)展.2021/5/921這一階段，太陽(yáng)能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究取得了進(jìn)展，如太陽(yáng)選擇性涂層和硅太陽(yáng)電池等技術(shù)獲得了重大突破。平板集熱器發(fā)展很快。技術(shù)逐漸成熟。太陽(yáng)能吸收式空調(diào)的研究取得進(jìn)展，建成了一批實(shí)驗(yàn)性太陽(yáng)房。初步研究了難度較大的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。由于太陽(yáng)能利用技術(shù)處于成長(zhǎng)階段,尚不成熟,并且投資大,效果不理想,難以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng),因而得不到公眾,企業(yè)和政府的重視與支持。第四階段（1965~1973年）：停滯不前階段2021/5/922第五階段(1973~1980年)：能源危機(jī)沖擊后的覺(jué)醒發(fā)展時(shí)期這一階段,開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能成為政府行為,不少?lài)?guó)家制定了近期和遠(yuǎn)期陽(yáng)光計(jì)劃,取得了一批成果,如真空集熱管,非晶硅太陽(yáng)電池,光解水制氫,太陽(yáng)能熱發(fā)電等.太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)電池等產(chǎn)品開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)逐漸形成,但規(guī)模較小,經(jīng)濟(jì)效益尚不理想.1973年第一次石油危機(jī)之后,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,重新加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持,在世界上再次掀起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮。

在各國(guó)制定的太陽(yáng)能發(fā)展的計(jì)劃中,普遍存在要求過(guò)高,過(guò)急問(wèn)題,對(duì)實(shí)施過(guò)程中困難估計(jì)不足,希望在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用太陽(yáng)能,取代礦物能源.2021/5/923第六階段（1980~1992年）：低谷徘徊時(shí)期第七階段(1992年至今)：環(huán)保激勵(lì)下的持續(xù)發(fā)展時(shí)期由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，確立了可持續(xù)發(fā)展模式之后，各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起，使太陽(yáng)能利用工作起出低谷，逐漸得到加強(qiáng)。第六階段（1980~1992年）：低谷徘徊時(shí)期由于世界石油價(jià)格大幅度回落,太陽(yáng)能產(chǎn)品價(jià)格居高不下,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,太陽(yáng)能技術(shù)沒(méi)有重大突破,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)提高效率和降低成本的目標(biāo);核電發(fā)展較快,對(duì)太陽(yáng)能的發(fā)展起到了一定的抑制作用.所以世界許多國(guó)家相繼大幅度削減太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi).2021/5/924這一階段,在太陽(yáng)能熱利用方面,太陽(yáng)能熱水器和熱水系統(tǒng)得到了較為普遍的應(yīng)用。a.太陽(yáng)能熱水器主要供應(yīng)生活和洗浴熱水,希臘,以色列.中國(guó)等.b.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要作為輔助熱源與常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行,既能供應(yīng)生活和洗浴熱水,還可為建筑供暖,如：歐洲,澳大利亞等。c.太陽(yáng)能熱水器主要用于對(duì)游泳池加熱.如美國(guó).2021/5/925太陽(yáng)能熱發(fā)電主要指聚光類(lèi)太陽(yáng)能熱發(fā)電,是利用聚光集熱器將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能,并通過(guò)熱力循環(huán)持續(xù)發(fā)電的技術(shù).它有塔式系統(tǒng),槽式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)等不同形式的示范裝置.太陽(yáng)能光伏發(fā)電指通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng).目前,廣泛使用的光電轉(zhuǎn)換器件是晶體硅太陽(yáng)能電池,生產(chǎn)工藝成熟已進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),發(fā)展迅速.太陽(yáng)能發(fā)電主要包括太陽(yáng)能熱發(fā)電與太陽(yáng)能光伏發(fā)電.2021/5/926③我國(guó)絕大部分的光伏產(chǎn)品都出口到歐美及日本等國(guó)外市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能光伏的應(yīng)用主要集中在農(nóng)村電氣化和離網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品，真正并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)目前還遠(yuǎn)未形成。內(nèi)需市場(chǎng)發(fā)展嚴(yán)重不足。①我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的硅材料主要依靠進(jìn)口,特別是多晶硅原料,嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。多晶硅2001年25~40美元/kg2006年200美元/kg發(fā)電成本：由1.5元/KW升至4元/KW我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)存在的問(wèn)題②我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè),尤其是光伏產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)及制造裝備主要在國(guó)外,我國(guó)太陽(yáng)能專(zhuān)利申請(qǐng)前三名的機(jī)構(gòu);皇明太陽(yáng)能集團(tuán)134項(xiàng)專(zhuān)利(發(fā)明專(zhuān)利8項(xiàng)),中國(guó)科學(xué)院87項(xiàng)(發(fā)明專(zhuān)利38項(xiàng)),上海交通大學(xué)73項(xiàng)(發(fā)明專(zhuān)利58項(xiàng))。2021/5/927有3種：即光熱轉(zhuǎn)換，光電轉(zhuǎn)換，光化學(xué)轉(zhuǎn)化。太陽(yáng)能是一種輻射能,具有即時(shí)性,必須即時(shí)轉(zhuǎn)換成其它形式的能量才能被利用和儲(chǔ)存。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成不同形式的能量需要不同的能量轉(zhuǎn)換裝置。集熱器:通過(guò)吸收面可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能。太陽(yáng)能電池:利用光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。光化學(xué)轉(zhuǎn)換:植物通過(guò)光合作用可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成生物質(zhì)能.從理論上講,太陽(yáng)能可以直接或間接地轉(zhuǎn)換成任何形式的能量,但轉(zhuǎn)換次數(shù)越多,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的最終效率就越低。⑴太陽(yáng)能基本轉(zhuǎn)換形式1.2太陽(yáng)能集熱器2021/5/928

太陽(yáng)能加熱熱水原理

----溫室效應(yīng)原理1、太陽(yáng)光透過(guò)透明玻璃板照射到太陽(yáng)集熱板上，2、集熱板吸收太陽(yáng)光把光能轉(zhuǎn)變成熱能，并把熱能傳導(dǎo)給儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水，3、由于太陽(yáng)能熱水器的保溫系統(tǒng)有效地減少了熱量損失，從而使儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水溫不斷升高。

提高利用效率的關(guān)鍵點(diǎn)1、多吸收太陽(yáng)光2、減少反射和發(fā)射3、減少散熱損失2021/5/929非聚光集熱器:如平板集熱器和真空管集熱器,能夠利用太陽(yáng)輻射中直射輻射和散射輻射,集熱溫度較低。聚光集熱器:能將太陽(yáng)光聚集在面積較小的吸熱面上,可獲得較高的溫度,但只能利用直射輻射,且要跟蹤太陽(yáng)。按太陽(yáng)能集熱器是否聚光：聚光集熱器、非聚光集熱器⑵集熱器種類(lèi)2021/5/930太陽(yáng)能集熱器的基本類(lèi)型a）直曬式平板集熱器，溫升0~10℃b）透明蓋板式集熱器太陽(yáng)能集熱器的基本類(lèi)型2021/5/931c）透明蓋板式集熱器（空氣），溫升0~50℃d）真空管集熱器，溫升10~150℃,2021/5/932e）點(diǎn)聚焦集熱器，溫升＞100℃f）線聚焦集熱器，溫升50~150℃2021/5/933太陽(yáng)熱水器（系統(tǒng)）組成

太陽(yáng)集熱器儲(chǔ)熱水箱太陽(yáng)集熱器和水箱支架上下水及循環(huán)管路、水泵閥門(mén)系統(tǒng)保溫輔助加熱控制器2021/5/934太陽(yáng)集熱器的種類(lèi)

平板集熱器1、全銅板芯2、銅鋁復(fù)合板芯3、全鋁板芯4、鋼板芯5、塑料板芯真空管集熱器1、全玻璃真空管集熱器（管）2、熱管真空管集熱器2021/5/935平板集熱器透光板吸熱板芯吸熱涂層保溫層外框2021/5/936平板集熱器工作原理：當(dāng)平板集熱器工作時(shí),太陽(yáng)輻射穿過(guò)透明蓋板,投射在吸熱板上,吸熱板吸收并轉(zhuǎn)換成熱能,然后將熱量傳遞給板內(nèi)的傳熱工質(zhì),傳熱工質(zhì)溫度因而升高,作為集熱器的有用能量輸出,與此同時(shí),吸熱板由于溫度升高不可避免地要通過(guò)傳導(dǎo),對(duì)流和輻射等方式向四周散熱,造成集熱器的熱量損失。

平板型集熱器工作原理2021/5/9372021/5/938材料:主要有平板玻璃和玻璃鋼板,平板玻璃應(yīng)用最廣泛.主要功能：透過(guò)太陽(yáng)輻射，使其投射在吸熱板上,保護(hù)吸熱板,使其不受灰塵及雨雪的侵蝕,形成溫室效應(yīng),阻止吸熱板在溫度升高后通過(guò)對(duì)流和輻射向周?chē)h(huán)境散熱。材料特性：對(duì)太陽(yáng)透射比高；材料對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率和反射率要較小。當(dāng)太陽(yáng)輻射投射到一個(gè)物體上時(shí),部分輻射能量將被吸收,部分將被反射,部分將透過(guò)物體,根據(jù)能量守恒定律,應(yīng)有:透明蓋板2021/5/939作用：吸收太陽(yáng)能并將其內(nèi)的集熱介質(zhì)加熱。提高集熱效率的措施：集熱板常經(jīng)特殊處理或涂有選擇性涂層，以提高集熱板對(duì)太陽(yáng)光的吸收率。集熱板本身的熱輻射要很小，以減少集熱板對(duì)環(huán)境的散熱。太陽(yáng)能吸收涂層概念：為使集熱板最大限度地吸收太陽(yáng)輻射能并將其轉(zhuǎn)換成熱能，在集熱板上覆蓋深色的涂層，稱(chēng)其為太陽(yáng)能吸收涂層。集熱板2021/5/940太陽(yáng)輻射可近似地認(rèn)為是溫度6000K的黑體輻射，約90%的太陽(yáng)輻射能集中在0.3~2μm波長(zhǎng)范圍內(nèi),而太陽(yáng)集熱器的吸熱體一般為400~1000K,其熱輻射能主要集中在2~30μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)。當(dāng)采用高的太陽(yáng)吸收比,又有低的發(fā)射率的涂層材料,就可以保證盡可能多地吸收太陽(yáng)輻射的同時(shí)，又盡可能減少集熱板本身的熱輻射損失。太陽(yáng)能吸收涂層分類(lèi)非選擇性吸收涂層：是指其光學(xué)特性與輻射波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的吸收涂層。選擇性吸收涂層：是指其光學(xué)特性隨輻射波長(zhǎng)不同有顯著變化的吸收涂層。2021/5/941選擇性吸收涂層制備方法：噴涂法、化學(xué)法、電化學(xué)法，真空蒸發(fā)法、磁控濺射法等。用這些方法制備的選擇性吸收涂層絕大多數(shù)的太陽(yáng)吸收比都可達(dá)到0.90以上，但其發(fā)射率范圍有明顯區(qū)別。

表2.1各種方法制備的選擇性吸收涂層的發(fā)射率制備方法涂層材料舉例發(fā)射率ε噴涂方法硫化鉛、氧化鈷、氧化鐵、鐵錳銅氧化物0.30~0.50化學(xué)方法氧化銅、氧化鐵0.18~0.32電化學(xué)方法黑鉻、黑鎳、黑鈷、鋁陽(yáng)極氧化0.08~0.20真空蒸發(fā)方法黑鉻/鋁、硫化鉛/鋁0.05~0.12磁控濺射方法鋁-氮/鋁，鋁-碳氧/鋁，不銹鋼-碳/鋁等0.04~0.092021/5/942隔熱層分布在集熱板的底部和側(cè)面，可防止集熱器向周?chē)帷Ｍ鈿に羌療崞鞯墓羌?，?yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，良好的水密封性能和耐腐蝕性能。2021/5/943主要優(yōu)點(diǎn)：它是金屬流道集熱器，單位平方米成本最低，壽命最長(zhǎng)，在世界部分地區(qū)，平板集熱器全年總得熱量高于其它形式集熱器。金屬板芯平板集熱器被普遍采用。缺點(diǎn)：在低溫環(huán)境中，透過(guò)蓋板玻璃的散熱損失較大，導(dǎo)致整個(gè)集熱器效率低。（由其本身結(jié)構(gòu)造成的，不易解決）。⑵平板型集熱器的優(yōu)缺點(diǎn)2021/5/944a按集熱板芯材料分鋼板鐵管；全銅；全鋁；銅鋁復(fù)合；不銹鋼；塑料；其它非金屬。b按結(jié)構(gòu)分管板式；扁盒式；管翅式；熱管翅片式；蛇形管式。c按蓋板分：?jiǎn)螌踊蚨鄬硬Ａ?、玻璃鋼集熱器；高分子透明材料集熱器；透明隔熱材料集熱器。目前，?guó)內(nèi)外普遍使用的是全銅集熱器和銅鋁復(fù)合集熱器。⑶平板集熱器分類(lèi)2021/5/945平板板芯鋁板芯銅鋁復(fù)合板芯全銅板芯不銹鋼板芯2021/5/946鋁板芯鋁和金一次擠壓成型，熱阻小，傳熱效率高需采用氬弧焊接，焊接難度大易電解腐蝕，對(duì)水質(zhì)要求較嚴(yán)2021/5/947銅鋁復(fù)合板芯銅管流道，耐腐蝕，水質(zhì)清潔鋁片吸熱，傳熱快，比銅片成本低與上下聯(lián)管須通過(guò)過(guò)渡接頭焊接，易滲漏損壞后修復(fù)困難2021/5/948銅鋁復(fù)合板芯極管與板條的焊接過(guò)渡接頭一端為圓形，與極管銅焊，另一端為菱形，與板條錫焊過(guò)渡接頭與板條錫焊處強(qiáng)度低，易2021/5/949全銅板芯導(dǎo)熱性最好抗腐蝕能力強(qiáng)承壓性高

2021/5/950⑴原理為了減少平板集熱器的熱損,提高集熱溫度,在20世紀(jì)70年代研制出真空集熱管,即將吸熱體與透明蓋層間的空氣抽成真空的太陽(yáng)集熱器。其吸熱體被封閉在高真空的玻璃真空管內(nèi),大大提高了熱性能.將若干支真空集熱管組裝在一起，即構(gòu)成真空管集熱器，為了增加太陽(yáng)光的采集量，有的在真空熱管的背部還加裝了反光板。⑵分類(lèi)真空集熱管可分為全玻璃真空集熱管；玻璃U形管真空集熱管；金屬熱管真空集熱管等。2.3.2真空管集熱器的原理與分類(lèi)2021/5/9512021/5/952全玻璃真空管?47*1200

國(guó)標(biāo)?47*1350?47*1500

國(guó)標(biāo)?58*1500?58*18002021/5/9532021/5/9542021/5/955玻璃真空熱管具有真空管的優(yōu)點(diǎn)，且管內(nèi)不走水，不炸管可承壓運(yùn)行熱管本身質(zhì)量直接影響產(chǎn)熱效果2021/5/956金屬熱管具有平板、真空管的優(yōu)點(diǎn)保溫好熱管質(zhì)量2021/5/957⑴組成聚光集熱器主要由聚光器、吸光器和跟蹤系統(tǒng)三大部分組成。⑵分類(lèi)按聚光原理分：反射聚光；折射聚光反射聚光又可分為旋轉(zhuǎn)拋物面鏡（點(diǎn)聚焦）；槽形拋物面鏡（線聚焦）反射聚光器有：旋轉(zhuǎn)拋物面鏡聚光集熱器和槽形拋物面鏡聚光集熱器以及其它反射式聚光器。2.3.3聚光集熱器原理與分類(lèi)2021/5/958其它反射式聚光器：圓錐反射鏡、球面反射鏡、條形反射鏡、斗式槽形反射鏡、拋物面鏡聚光器等以及應(yīng)用在塔式太陽(yáng)能發(fā)電站的聚光鏡——定日鏡。定日鏡由許多平面反射鏡或曲面反射鏡組成，在計(jì)算機(jī)控制下這些反射鏡將陽(yáng)光都反射至同一吸收器上，吸收器可以達(dá)到很高的溫度，獲得很大的能量。2021/5/959集熱器匹配不同,用途也就不同,名稱(chēng)也不同.如太陽(yáng)熱水器，太陽(yáng)灶，太陽(yáng)能干燥器，太陽(yáng)房，太陽(yáng)能溫室，太陽(yáng)能空調(diào)等。旋轉(zhuǎn)拋物面鏡聚光集熱器，可以獲得高溫，但要進(jìn)行二維跟蹤。槽形物面鏡聚光集熱器可以獲得中溫，只要進(jìn)行一維跟蹤。這兩種聚光集熱器在20世紀(jì)初就有應(yīng)用,通過(guò)不斷的完善和改進(jìn),(如提高反射面的加工精度,研制高反射材料,開(kāi)發(fā)高可靠性跟蹤機(jī)構(gòu)等)。它們完全能滿(mǎn)足各種中、高溫太陽(yáng)能利用的要求,但由于造價(jià)高,限制了它們的廣泛應(yīng)用,商業(yè)化程度較低。2021/5/960⑴太陽(yáng)能熱水器概念太陽(yáng)能熱水器是太陽(yáng)能集熱器的一種形式，是以水為工質(zhì)來(lái)收集太陽(yáng)能，供應(yīng)熱水的一種有代表性的裝置。應(yīng)用于洗浴、采暖、干燥、養(yǎng)殖和游泳等領(lǐng)域。⑵分類(lèi)太陽(yáng)能熱水器按結(jié)構(gòu)分：悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式。按流體流動(dòng)的方式分：悶曬式、直流式、循環(huán)式2.4太陽(yáng)能熱水器2021/5/961⑵分類(lèi)分為有膽和無(wú)膽兩類(lèi)：有膽：指太陽(yáng)能悶曬盒內(nèi)裝有黑色塑料或金屬的盛水膽。當(dāng)太陽(yáng)照射到悶曬盒時(shí)，盒內(nèi)溫度升高，使水膽內(nèi)的水被加熱。當(dāng)水溫達(dá)到一定要求時(shí)，把熱水放出來(lái)使用。目前市場(chǎng)上塑料單筒式或多筒式熱水器都屬于這種類(lèi)型。一般都是家庭季節(jié)性使用。⑴特點(diǎn)悶曬式太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。2.4.1悶曬式2021/5/962塑料袋式熱水器也是有膽悶曬式熱水器，只是簡(jiǎn)化了悶曬盒，而以透明塑料袋蓋在盛水袋之上，上面的塑料袋充氣，起著集熱器隔熱玻璃的作用，在太陽(yáng)的照射下，形成溫室效應(yīng)，使下面的黑色塑料袋吸收太陽(yáng)的輻射熱，并直接將熱傳遞給袋內(nèi)的水。這種熱水器的熱水產(chǎn)量不大。但攜帶方便，可供旅行使用。2021/5/963⑴組成直流式太陽(yáng)能熱水器由集熱器，蓄熱水箱和相應(yīng)的管道組成。⑵特點(diǎn)水在這種系統(tǒng)中并不循環(huán)（故稱(chēng)直流式）；水的流量通常都比較?。榱耸辜療崞髦辛鞒鰜?lái)的水有足夠的溫度）2.4.2直流式2021/5/964⑵特點(diǎn)①自然循環(huán)式太陽(yáng)能熱水器靠冷熱水的重力差循環(huán),無(wú)須其它動(dòng)力和控制元件即可正常工作,簡(jiǎn)單可靠。一般自然循環(huán)式太陽(yáng)能平板集熱器熱水工程系統(tǒng)適合于北方三季和南方全季使用,可以和電加熱、燃油、燃?xì)庀嘟Y(jié)合,滿(mǎn)足陰雨天的使用需求。平板集熱器采光面積大,中低溫區(qū)的平均熱效率高,其三季使用的性能價(jià)格比較高。2.4.3循環(huán)式（是應(yīng)用最廣泛的熱水器）⑴分類(lèi)按水循環(huán)的動(dòng)力原理分：自然循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)2021/5/9652021/5/966依靠循環(huán)泵的動(dòng)力將水箱內(nèi)的水抽出,經(jīng)集熱器循環(huán)加熱后再流回水箱,從而將水箱內(nèi)的水加熱。水泵靠循環(huán)控制器控制運(yùn)行;溫度分層小,水箱的位置低于集熱器。水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后,集熱器內(nèi)的水全部自動(dòng)回流水箱,保證冬季不凍。適合于四季使用的熱管式真空管集熱器、平板集熱器,可以和電加熱,燃油,燃?xì)庀嘟Y(jié)合,全天候使用。強(qiáng)制循環(huán)式的控制方式常見(jiàn)的有：光敏自動(dòng)控制,溫差比較自動(dòng)控制,定溫放水自動(dòng)控制和手動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)。②強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水器2021/5/967家用太陽(yáng)熱水器悶曬式平板式真空管式2021/5/968紅泥塑料袋式太陽(yáng)能熱水器

成本低，重量輕，便于運(yùn)輸攜帶，安裝簡(jiǎn)單沒(méi)有保溫，水熱的快，涼的也快簡(jiǎn)易、方便，適合夏季使用

2021/5/969圓桶式太陽(yáng)能熱水有單圓筒、雙圓筒、三圓筒、多圓筒多種規(guī)格加工工藝簡(jiǎn)單，成本低，適合工廠化生產(chǎn)保溫較好，熱效率較高，水質(zhì)清潔適合春夏秋三季使用

2021/5/970方箱式太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱為方箱或梯形有效吸熱面積大，熱效率高承壓能力差，不便于工廠化生產(chǎn)

2021/5/971平板型太陽(yáng)能熱水器有效采光面積大，水箱和集熱板保溫較悶曬型好，效率高工廠化生產(chǎn)程度更高不抗凍，結(jié)冰將造成致命損壞集熱器是核心部件2021/5/972真空管型太陽(yáng)能熱水器保溫水箱支架反光板真空管2021/5/973真空管太陽(yáng)能熱水器原理2021/5/974熱管型太陽(yáng)能熱水器特點(diǎn)利用物質(zhì)相變傳遞熱量熱容小，啟動(dòng)快，并具有單向?qū)崽匦怨軆?nèi)不走水，抗凍性好，可在-40℃下使用2021/5/975二次換熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)平板熱管U形管2021/5/976太陽(yáng)能熱水器的選擇春夏秋三季使用的用戶(hù)，可選擇悶曬型、平板型或者真空管型太陽(yáng)能熱水器。全年使用的用戶(hù)，可選擇真空管型太陽(yáng)能熱水器；北方高寒地區(qū)，冬季氣溫低于零下25度的地區(qū)，全年使用，可選擇熱管型太陽(yáng)能熱水器。洗澡人數(shù)多，選采光面積大一點(diǎn)的，反之，可選小一點(diǎn)的。

2021/5/977太陽(yáng)能熱水器的安裝牢固可靠，防風(fēng)雪、防雷雨不破壞樓房防水層防漏電管路及保溫規(guī)范與建筑相協(xié)調(diào)2021/5/978太陽(yáng)能熱水器的使用落水使用頂水使用2021/5/979⑴技術(shù)圖書(shū)《太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)手冊(cè)》《太陽(yáng)能利用技術(shù)》

袁家普主編，2008.12羅運(yùn)俊，何梓年，王長(zhǎng)貴編，2005.1

化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社《太陽(yáng)能熱水器及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)匯編》中國(guó)太陽(yáng)能熱水器標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)和認(rèn)證體系》中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第二編輯室編2008.11胡潤(rùn)青，王宗，謝秉鑫編2009.1

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社化學(xué)工業(yè)出版社2.4.4太陽(yáng)能熱水器技術(shù)圖書(shū)與相關(guān)企業(yè)2021/5/980《可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)指南》徐偉主編2008.11中國(guó)建筑工業(yè)出版社《中國(guó)地源熱泵發(fā)展研究報(bào)告（2008年）》徐偉主編2008.12中國(guó)建筑工業(yè)出版社《中國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2008年）》王忠穎，任東明，高虎編，2009.7化學(xué)工業(yè)出版社2021/5/981①清華陽(yáng)光能源開(kāi)發(fā)有限公司（清華陽(yáng)光公司）清華陽(yáng)光公司是由清華大學(xué)所屬的清華控股有限公司控投股，北京一輕集團(tuán)和首鋼股份強(qiáng)勢(shì)加盟的高新技術(shù)企業(yè)。目前，已建成世界上技術(shù)先進(jìn)的全玻璃真空集熱管生產(chǎn)基地和具有自動(dòng)化的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)線。Al-N/Al涂層，“曬樂(lè)”牌集熱管。太陽(yáng)能熱水器技術(shù)始終處于國(guó)際領(lǐng)先地位。⑵相關(guān)公司2021/5/982力諾集團(tuán)與德國(guó)Paradigma公司建立中外合資企業(yè)。集太陽(yáng)能光熱，光伏工程多類(lèi)型多方面利用的綜合性企業(yè)，是亞洲最大的太陽(yáng)能生產(chǎn)企業(yè)，擁有同步世界太陽(yáng)能先進(jìn)的工藝、設(shè)備和技術(shù)。全自動(dòng)生產(chǎn)流水線，CPCU形集熱管生產(chǎn)線全部實(shí)現(xiàn)歐洲最高標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。力諾瑞特太陽(yáng)能成印度最大的太陽(yáng)能供應(yīng)商，日本政府指定太陽(yáng)能工程用集熱器，韓國(guó)工程市場(chǎng)中市場(chǎng)份額最高的真空管集熱器，成為唯一通過(guò)非政府測(cè)試的中國(guó)產(chǎn)品。力諾瑞特國(guó)際貿(mào)易拓展到6大洲30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。②山東力諾瑞特新能源有限公司2021/5/983③山東力諾新材料有限公司它隸屬于力諾集團(tuán),成立于1998.7,是力諾全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管的兩大生產(chǎn)基地之一,是目前全國(guó)最大的全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管生產(chǎn)基地。④山東皇明集團(tuán)它的主要產(chǎn)品是太陽(yáng)能熱水器,全玻璃真空集熱管，太陽(yáng)能鍋爐,太陽(yáng)能與建筑結(jié)合,太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電,太陽(yáng)能光伏發(fā)電,太陽(yáng)能光電照明,溫屏節(jié)能玻璃,太陽(yáng)能空調(diào)等。2021/5/984⑤江蘇淮陰輝煌太陽(yáng)能有限公司它創(chuàng)建于1997年,是我國(guó)規(guī)模專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn),銷(xiāo)售全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管及太陽(yáng)能熱水器的行業(yè)骨干企業(yè)之一。它有4個(gè)分廠,5個(gè)子公司,為國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的太陽(yáng)能整機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。已形成適合各種消費(fèi)層次的系列太陽(yáng)能產(chǎn)品,別墅型太陽(yáng)能熱水器,光電光伏等產(chǎn)品。⑥北京天普主要是生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水器,擁有太陽(yáng)能光電,地源熱泵中央空調(diào),新能源建筑等多個(gè)分支機(jī)構(gòu)。年生產(chǎn)能力1000萬(wàn)支玻璃真空集熱管和50萬(wàn)臺(tái)(套)太陽(yáng)能熱水器。2021/5/985⑴太陽(yáng)灶利用太陽(yáng)輻射能，直接轉(zhuǎn)換成供人們炊事使用的熱能，以代替一般爐灶，即為太陽(yáng)灶。⑵分類(lèi)太陽(yáng)灶種類(lèi)很多，以原理結(jié)構(gòu)上分：悶曬式（箱式）、聚光式、熱管傳導(dǎo)式太陽(yáng)灶2021/5/986⑶太陽(yáng)灶特征太陽(yáng)灶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作方便,成本較低。箱式太陽(yáng)灶可以利用太陽(yáng)輻射的直射和散射兩部分,灶溫一般低于200℃,不適合炒菜,可用于煮飯,燒熱水等。聚光式太陽(yáng)灶只能利用太陽(yáng)能的直射部分,但相對(duì)來(lái)說(shuō)功率較大溫度可達(dá)500℃左右,可用于煮飯,燒開(kāi)水,炒菜。它是氣候干燥,燃料奇缺地區(qū)的能源問(wèn)題解決的有效途徑之一。2021/5/9872.5.1悶曬式悶曬式太陽(yáng)灶又叫“箱式太陽(yáng)灶”（因?yàn)樗男螤钕褚粋€(gè)熱箱），它工作時(shí)被置于太陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間悶曬，緩慢地積蓄熱量，箱內(nèi)溫度一般可達(dá)120~150℃，適合于閃蒸食品或作為保溫器和醫(yī)療器具的消毒用。2021/5/988主要由箱體,保溫層,吸收層,食品架等。箱體大小按需要設(shè)計(jì),我國(guó)農(nóng)村家庭使用的悶曬式太陽(yáng)灶一般為：100cm×70cm×30cm.。箱體用木板或木框加紙板做成,在箱體兩側(cè)及底層加有保溫層,保溫材料可選用棉花或其它無(wú)異味、不揮發(fā)的保溫材料（對(duì)食品不產(chǎn)生毒性）。保溫層朝向箱內(nèi)的表面涂以黑色,以便吸收太陽(yáng)的輻射熱,箱內(nèi)應(yīng)安裝支撐食具的鐵絲架。箱蓋為活動(dòng)式,密封性能要好,開(kāi)啟要方便,箱蓋裝有雙玻璃.玻璃要求平整,透光率高,兩層玻璃的間距為1cm。⑴悶曬式太陽(yáng)灶的構(gòu)造2021/5/989太陽(yáng)光線(主要是可見(jiàn)光和近紅外光線),幾乎能夠全部透過(guò)平板玻璃(如果玻璃的透光率很高)。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)玻璃進(jìn)入保溫箱體后,遇到黑色的吸收體,光即轉(zhuǎn)變?yōu)闊帷?在物理學(xué)上,熱的輻射也是一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式,主要為紅外輻射,其波長(zhǎng)較長(zhǎng).)玻璃蓋板的功能正好起到讓短波陽(yáng)光進(jìn),不讓長(zhǎng)波紅外線出的作用,箱體四周和底部均有保溫隔熱材料可減弱熱輻射外逸。盡管箱體總是要散失一部分熱量,但箱內(nèi)的溫度隨著悶時(shí)間的延續(xù),將會(huì)逐漸升溫,直到到達(dá)平衡為止。所以,這種太陽(yáng)灶的箱內(nèi)最高溫度取決于保溫材料的優(yōu)劣。通常采用棉花保溫,可達(dá)150℃左右,對(duì)于炊事使用已足夠。⑵悶曬式太陽(yáng)灶的工作原理2021/5/990在縮短悶曬時(shí)間或在多云的條件下,灶溫會(huì)下降,太陽(yáng)灶的效率降低。采取的措施：在箱側(cè)面加裝反光鏡,增大受光面積;在箱底加裝金屬油箱(簿盒),借助油的儲(chǔ)熱作用維持太陽(yáng)間歇性照射時(shí)箱內(nèi)的溫度穩(wěn)定。在條件允許的情況下,蓋面玻璃的表面可以加涂一層光譜選擇性材料(如二氧化硅之類(lèi)的透明涂料),來(lái)改變陽(yáng)光的吸收與發(fā)射,提高太陽(yáng)灶的效率。⑶如何提高悶曬式太陽(yáng)灶的效率？2021/5/991悶曬式太陽(yáng)灶要注意放置在向陽(yáng)背風(fēng)的地方,(因?yàn)轱L(fēng)的流動(dòng)會(huì)引起熱的損失),這樣箱內(nèi)溫度是逐漸積累起來(lái)的。一般夏日陽(yáng)光好時(shí),悶熟米飯大約需3h,一天可做午、晚兩頓飯,悶曬時(shí)間較長(zhǎng),但不用人看管,具有較好的保溫性,使用方便,可以節(jié)省柴草,適合部分農(nóng)村使用。⑷注意事項(xiàng)及常識(shí)2021/5/992聚光式太陽(yáng)灶是將較大面積的陽(yáng)光聚焦到鍋底,使溫度達(dá)到較高的程度,以滿(mǎn)足炊事要求。聚光式太陽(yáng)灶的關(guān)鍵部件是聚光鏡,聚光鏡的性能與鏡面材料的選擇以及其幾何形狀的設(shè)計(jì)有關(guān)。⑴聚光鏡最普通的反光鏡為鍍銀或鍍鋁玻璃鏡底板(或用水泥,鐵皮,鈣塑材料等加工底板成型),也有鋁拋光鏡面和滌綸薄膜鍍鋁材料等。聚光鏡幾何形狀設(shè)計(jì),大都采用旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光原理。在數(shù)學(xué)上,若拋物線繞主軸旋轉(zhuǎn)一周,所得的面即稱(chēng)為“旋轉(zhuǎn)拋物面”也可將拋物面分割成若干段的反射鏡,光學(xué)上稱(chēng)為“菲涅耳鏡”。2.5.2聚光式2021/5/993若有一束平行光沿主軸射向這個(gè)拋物面,遇到拋物面會(huì)反光,則光線都會(huì)集中反射到定點(diǎn)的位置,于是形成聚光。太陽(yáng)灶使用時(shí),要求在鍋底形成一個(gè)焦面,才能達(dá)到加熱的目的.聚光器的聚光比（K）=采光面積/焦面面積采光面積是指太陽(yáng)灶在使用時(shí)反射鏡面陽(yáng)光的有效投影面積.聚光比是決定聚光式太陽(yáng)灶的功率和效率的重要因素。例如：在我國(guó),設(shè)計(jì)一個(gè)500~700W功率的聚光式太陽(yáng)灶,通常采光面積為1.5~2.0m2。個(gè)別大型蒸汽太陽(yáng)灶也是聚光式太陽(yáng)灶,采光面積較大,有的達(dá)到5m2以上。⑵聚光式太陽(yáng)灶的工作原理2021/5/9942021/5/995a.采用偏軸聚焦原理設(shè)計(jì)太陽(yáng)灶。旋轉(zhuǎn)拋物面聚光鏡是按照陽(yáng)光從主軸線方向入射,所以往往在通過(guò)焦點(diǎn)上的鍋具會(huì)留下一個(gè)陰影,這樣會(huì)減少陽(yáng)光的反射,直接影響太陽(yáng)灶的效率。b.聚光式太陽(yáng)灶的架體一般用金屬管材彎制,鍋架高度應(yīng)適中,要便于操作,鏡面仰角可靈活調(diào)節(jié)。為了移動(dòng)方便,可在架底部安裝兩個(gè)小輪,但必須保證灶體的穩(wěn)定性。c.在有風(fēng)的地方,太陽(yáng)灶要能抗風(fēng)不倒?？梢藻伒撞课患友b防風(fēng)罩,以減少鍋底因受到風(fēng)的影響而功率下降。d.太陽(yáng)灶裝有自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的跟蹤器,會(huì)增加整灶的造價(jià)。中國(guó)農(nóng)村推廣的一些聚光式太陽(yáng)灶,大部分為水泥殼體加玻璃鏡面,造價(jià)低,便于就地制作。⑶設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)2021/5/996它是由傘式反射鏡面(直徑1.6m),支架和鍋架組成,可以拆卸.在上海冬季晴天(氣溫1~2℃,風(fēng)力4~5級(jí)),40min可燒開(kāi)2kg的水.五月份中午11~12點(diǎn),(氣溫24℃),20min可燒開(kāi)3kg的水。15min能煮熟1kg米飯,還可用來(lái)炒菜、熬中藥等。各種傘式太陽(yáng)灶其規(guī)格大同小異,反射鏡面有用小平面鏡一塊塊拼成的,也有用拋光好的薄鋁板。還有制成折傘式的太陽(yáng)灶,在折疊傘內(nèi)面貼上一層涂鋁的聚乙烯薄膜,這種傘雨天可以擋雨,晴天可以遮陽(yáng),將它打開(kāi),內(nèi)面對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),就成了太陽(yáng)灶。⑷傘式太陽(yáng)灶2021/5/997熱管式太陽(yáng)灶分為兩個(gè)部分：室外收集太陽(yáng)能的集熱器,即自動(dòng)跟蹤的聚光式太陽(yáng)灶。熱管⑴熱管式太陽(yáng)灶的工作原理熱管式太陽(yáng)灶是將熱管的受熱端即沸騰段置于聚光太陽(yáng)灶的焦點(diǎn)處,而把釋熱端即凝結(jié)段置于散熱處或蓄熱器中。熱管是一種利用汽化潛熱高效傳遞熱能的強(qiáng)化傳熱元件.利用管體的特殊構(gòu)造和傳熱介質(zhì)受蒸發(fā)與凝結(jié)作用,把熱量從管的一端傳到另一端,這樣太陽(yáng)熱就從戶(hù)外引入室內(nèi),使用較為方便。2.5.3熱管式2021/5/998熱管是一種傳熱性極好的人工構(gòu)件、常用的熱管由三部分構(gòu)成：主體為一根封閉的金屬管，內(nèi)部有少量工作介質(zhì)和毛細(xì)結(jié)構(gòu)。管內(nèi)的空氣及其它雜物必須排除在外。熱管工作時(shí)利用了3種物理學(xué)原理：a.在真空狀態(tài)下，液體的沸點(diǎn)降低。b.同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高得多。c.多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)液體的抽吸力可使液體流動(dòng)。⑵熱管的構(gòu)成及其物理學(xué)原理2021/5/999熱管典型的構(gòu)造和工作過(guò)程分為4個(gè)過(guò)程,熱量被導(dǎo)入熱管,與熱源靠近一段(蒸發(fā)段)內(nèi)的液體吸熱而蒸發(fā);蒸汽攜帶汽化潛熱經(jīng)空腔流向另一段(冷凝段);汽體經(jīng)管壁與外界冷媒體換熱放出潛熱而完成了傳熱任務(wù),冷凝成液體;經(jīng)毛細(xì)結(jié)構(gòu)的抽吸力量或重力回流到蒸發(fā)段進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。⑶熱管典型的構(gòu)造和工作過(guò)程2021/5/9100太陽(yáng)房的概念太陽(yáng)房是一種能夠集熱、蓄熱、分配所積存的熱能的建筑。太陽(yáng)房技術(shù)

2021/5/9101

1主動(dòng)式太陽(yáng)房由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、貯能系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、房間供暖能量的輸送系統(tǒng)等組成。（能采暖,能降溫,最簡(jiǎn)便,建造容易,不需要安裝特殊的動(dòng)力設(shè)備。）2被動(dòng)式太陽(yáng)房利用建筑本身作為集熱裝置，依靠建筑方位的合理布置，以自然熱交換的方式（輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)）使建筑物在冬季盡可能多地吸收和貯存熱量，已達(dá)到供暖的目的。（比較復(fù)雜一點(diǎn),使用方便舒適。空調(diào)制冷式太陽(yáng)房：更為講究高級(jí)的一種太陽(yáng)房。）

3空調(diào)制冷式太陽(yáng)房。太陽(yáng)房的分類(lèi)2021/5/9102主動(dòng)式太陽(yáng)房

2021/5/9103主動(dòng)式太陽(yáng)房特點(diǎn)：①建筑物方位的合理布置；②窗、墻和屋頂?shù)冉ㄖ?gòu)件的專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)；③選用性能優(yōu)良的建筑材料；④以太陽(yáng)能集熱器作為熱源的一種環(huán)保型節(jié)能建筑；⑤通過(guò)熱水或熱風(fēng)系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供暖。⑥要有一定的太陽(yáng)集熱面積,約為采暖建筑面積的10%~30%；⑦集熱器無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定地提供熱量，為滿(mǎn)足連續(xù)供暖的要求，需要有相應(yīng)的輔助能源和儲(chǔ)熱裝置（如儲(chǔ)水箱或固體蓄熱器）進(jìn)行配套。常用的兩類(lèi)主動(dòng)式太陽(yáng)房和它們的集熱供熱系統(tǒng)。2021/5/91042021/5/9105由圖2.7可知：系統(tǒng)分為3個(gè)循環(huán)回路：集熱回路：主要包括集熱器,儲(chǔ)存器,集熱器熱交換器,過(guò)濾器,循環(huán)泵等。采暖回路：主要包括蓄熱水箱,散熱器,輔助熱源,電動(dòng)閥等.采暖回路是指采暖房間中熱媒的循環(huán)回路。生活用熱水回路：主要包括熱水熱交換器,預(yù)熱水箱,輔助加熱水箱,泵等。自來(lái)水經(jīng)熱水熱交換器后進(jìn)入預(yù)熱水箱,經(jīng)預(yù)熱后的水從預(yù)熱水箱頂部循環(huán)到輔助加熱水箱中,在輔助加熱水箱內(nèi)水溫上升到希望的溫度,供房間各處使用。任何家用熱水系統(tǒng)都必須使用調(diào)溫閥或其它方法,以確保輸送的熱水溫度不會(huì)過(guò)高。2021/5/9106⑴特點(diǎn)①僅僅依靠建筑物方位的合理布置；②通過(guò)窗、墻和層頂?shù)冉ㄖ?gòu)件的專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)；③選用性能優(yōu)良的建筑材料；④以自然交換的方式來(lái)獲取太陽(yáng)能；⑤冬季能采暖,夏季可散熱(達(dá)到冬暖夏涼為主要目標(biāo))；⑥不需要添置(如水泵,管道等)附加設(shè)備；構(gòu)建方便,造價(jià)低；能節(jié)約常規(guī)能源,不需要特殊的日常維護(hù)。⑦對(duì)太陽(yáng)能的接收和利用效率低。（建筑物的熱工性能指標(biāo)也較低）。

被動(dòng)式太陽(yáng)房2021/5/9107⑵分類(lèi)被動(dòng)式太陽(yáng)房分為直接受益式和蓄熱墻式。直接受益式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,房屋本身就是集熱蓄熱器,利用向陽(yáng)面的大玻璃窗(在嚴(yán)寒地區(qū)最好采用雙層玻璃)接受日光的直接輻射。房屋地板采取符合吸熱的措施,如深色水泥地板或輔磚等。屋頂和墻壁也要作保溫處理,如加裝泡沫塑料吊頂或護(hù)壁,以了防止熱量散失。夜間要用保溫窗簾。2021/5/9108圖2.5被動(dòng)式太陽(yáng)房的類(lèi)型a)直接受益式b)集熱蓄熱墻式c)蓄熱屋頂式d)溫室蓄熱墻式e)對(duì)流蓄熱綜合式2021/5/9109直接受益式被動(dòng)太陽(yáng)房

讓陽(yáng)光直接加熱采暖房間，把房間作為太陽(yáng)集熱器、貯熱器和配熱裝置的綜合體。白天有陽(yáng)光時(shí)，墻和地板吸熱，夜晚向外釋放熱量，使室溫維持在一定的水平。只要有一定的房檐，夏天就能避免陽(yáng)光直射，同時(shí)由于墻體得隔熱性能較好，因此，夏季可得到比較涼爽的效果。它是被動(dòng)式太陽(yáng)房中最簡(jiǎn)單的一種。2021/5/9110集熱蓄熱墻式太陽(yáng)房

陽(yáng)光首先照射到帶玻璃外罩的集熱墻上，然后通過(guò)墻體傳熱和空氣流動(dòng)兩種方式向室內(nèi)供熱夏季時(shí)，打開(kāi)夏季用風(fēng)口，室外空氣經(jīng)位于房屋北面的風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)，使室內(nèi)保持較涼爽的感覺(jué)。

2021/5/9111蓄熱墻式：不完全靠太陽(yáng)光直接射入室內(nèi),而是通過(guò)向陽(yáng)面的蓄熱墻將空氣加熱,并使熱風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)采暖。夏季則利用蓄熱墻起到抽風(fēng)的作用,加強(qiáng)室內(nèi)空氣對(duì)流,達(dá)到降溫的效果。2021/5/9112蓄熱墻的工作原理：當(dāng)陽(yáng)光輻射到蓄熱墻時(shí),把墻體加熱,可在玻璃與墻體之間加熱空氣。由于空氣密度小,即形成上升的熱氣流,通過(guò)上風(fēng)口,熱風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)采暖。室內(nèi)底層較涼的空氣由下風(fēng)口自動(dòng)吸入空氣通道。如此循環(huán)往復(fù),室內(nèi)溫度則逐漸上升。當(dāng)夏日時(shí),空氣加熱后從排風(fēng)孔排出,打開(kāi)北面小窗,涼風(fēng)進(jìn)入室內(nèi),加強(qiáng)了空氣流使室溫得到下降。20世紀(jì)70年代,我國(guó)在北京,天津,河北,內(nèi)蒙古,遼寧,甘肅,青海,西藏等先后建造了一批被動(dòng)式太陽(yáng)房,美國(guó),日本,法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家也建造了不少的被動(dòng)式太陽(yáng)房。2021/5/9113集熱蓄熱墻式太陽(yáng)房工作原理：是溫室效應(yīng)。特朗低墻構(gòu)造：是在朝陽(yáng)墻（集熱墻）的外表面涂以深色的太陽(yáng)輻射吸收涂層，并在離墻外表面約10cm處裝上玻璃或透明塑料板以形成空氣夾層，利用“溫室效應(yīng)”加熱夾層中的空氣，從而產(chǎn)生熱壓來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)。在冬季，通過(guò)打開(kāi)集熱墻上下兩個(gè)通風(fēng)口，形成空氣循環(huán)來(lái)對(duì)室內(nèi)空氣加熱，當(dāng)需要新鮮空氣或室外氣溫較合適時(shí)，也可以打開(kāi)玻璃下面的進(jìn)風(fēng)口，關(guān)閉集熱墻下面的風(fēng)口，使室外空氣先加熱后再流入室內(nèi)。在夏季，打開(kāi)玻璃墻上風(fēng)口，利用夾層空氣的流動(dòng)來(lái)使室內(nèi)通風(fēng)散熱。2021/5/9114圖2.6特朗伯墻的結(jié)構(gòu)和工作原理圖a）冬季運(yùn)行工況2）夏季運(yùn)行工況3）特朗伯墻的傳熱過(guò)程2021/5/9115附加溫室式太陽(yáng)房

集熱蓄熱墻式和直接收益式太陽(yáng)房的混合變形。它是將玻璃和墻體之間的空氣增值層加寬，形成一個(gè)可以使用的空間—附加溫室。

2021/5/9116屋頂集熱蓄熱式太陽(yáng)房

它是在屋頂金屬頂棚臺(tái)板之上放置裝滿(mǎn)水的密封塑料袋作為貯熱體，可冬夏兩季使用。冬季采暖：白天敞開(kāi)保溫板，使貯熱體暴露在陽(yáng)光下吸收太陽(yáng)輻射能；夜晚將保溫板蓋上，貯熱體從天棚輻射到下面的房間，也有一部分通過(guò)空氣熱對(duì)流傳到室內(nèi)。夏季降溫：夜里敞開(kāi)保溫板，水袋向外散熱降溫；白天蓋上保溫板，防止太陽(yáng)照射，同時(shí)貯熱體中的冷水吸收下面房間的熱量，使室溫下降。2021/5/9117花格集熱蓄熱墻式太陽(yáng)房

以花格墻作為集熱蓄熱白天：打開(kāi)保溫板5，太陽(yáng)能將花格墻內(nèi)的空氣加熱，由于被加熱的空氣不進(jìn)入室內(nèi)，而圍繞集熱墻循環(huán)加熱集熱墻本身夜晚：關(guān)閉保溫板5，開(kāi)啟室內(nèi)上下風(fēng)口，花格墻與室內(nèi)空氣對(duì)流換熱。

2021/5/9118熱虹吸式太陽(yáng)房

集熱器安裝在低于建筑地面標(biāo)高以下，貯水箱安裝在高于集熱器的位置，形成自然循環(huán)（熱虹吸）白天通過(guò)集熱器加熱貯水箱內(nèi)的水，夜晚貯水箱向室內(nèi)散熱。

2021/5/9119潛熱蓄熱式太陽(yáng)房

南立面采用“熱鏡”玻璃窗。向外的熱損失減少50%以上。

“熱鏡”后面安裝特制百葉窗，冬天可使陽(yáng)光反射到天花板上，減少陽(yáng)光直射產(chǎn)生的炫光，同時(shí)增加房間后半部的光照；夏季可以將陽(yáng)光反射到室外，所以夏季室內(nèi)比較涼快。在天棚和南窗下裝有一種相變材料，其相變溫度為23℃。白天相變材料吸收熱量而變?yōu)橐后w；夜晚，室內(nèi)溫度降低時(shí)，相變材料放出潛熱。

2021/5/91202021/5/9121它是指采用專(zhuān)門(mén)的干燥室,利用太陽(yáng)的輻射能,吸熱干燥各種農(nóng)副產(chǎn)品,即稱(chēng)為太陽(yáng)能干燥器?？杀苊鈧鹘y(tǒng)干燥方法的缺點(diǎn)。⑴太陽(yáng)能干燥器概念1.1.5太陽(yáng)能干燥器⑵傳統(tǒng)干燥方法的缺點(diǎn)a.極易遭受灰塵和蟲(chóng)類(lèi)的污染；b.被陣雨淋濕；c.嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量；d.干燥時(shí)間較長(zhǎng)。2021/5/9122a.節(jié)約燃料(采用吸熱干燥的方法,每蒸發(fā)1kg的水分,需243KJ的熱量。據(jù)此估算,干燥1t紅棗,需耗煤1t,干燥1t煙葉,需耗煤2.5t,因此,利用太陽(yáng)能可以節(jié)約大量燃料)。b.縮短干燥時(shí)間(由于太陽(yáng)能干燥的工作溫度遠(yuǎn)高于自然干燥的溫度,被干燥物品的水分蒸發(fā)大大加快)。c.提高產(chǎn)品質(zhì)量(由于太陽(yáng)能干燥采用專(zhuān)門(mén)的干燥室,因此干凈,衛(wèi)生,還能殺蟲(chóng)滅菌,可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)產(chǎn)品儲(chǔ)存時(shí)間).⑶太陽(yáng)能干燥的優(yōu)點(diǎn)2021/5/9123a.對(duì)空氣加熱加熱空氣有兩種方法：Ⅰ直接加熱空氣,即把待干燥物放在干燥室內(nèi),直接受陽(yáng)光輻射；Ⅱ間接加熱空氣,利用空氣集熱器把空氣的溫度提高,并降低待干燥物的相對(duì)溫度。為了使?jié)裎锲访撍?必須提供足夠的熱量使物品中的水分蒸發(fā)。b.熱空氣把待干燥物中的水分帶走。常識(shí)：在20℃時(shí),水的汽化潛熱為2451.8KJ,一般來(lái)說(shuō),每當(dāng)空氣溫度升高11℃,待干物品的相對(duì)濕度約降低一半。⑷太陽(yáng)能干燥的兩個(gè)階段（或太陽(yáng)能干燥過(guò)程）2021/5/9124在干燥器中,濕物品吸收太陽(yáng)的輻射熱之后,濕度升高至使相應(yīng)的水蒸氣壓力超過(guò)周?chē)諝庵械姆謮簳r(shí),水分就從濕物品表面蒸發(fā)。干燥器既要滿(mǎn)足升溫的要求,又要考慮通風(fēng)排濕,盡量降低干燥器中空氣的分壓。對(duì)于不同的待干物品,干燥器的溫度應(yīng)有所不同,往往溫度過(guò)高會(huì)引起物品的物理或化學(xué)變化,影響物品的質(zhì)量。對(duì)于某些透水,透氣性差的物品,應(yīng)在低速下進(jìn)行干燥,否則容易形成硬殼。⑸太陽(yáng)能干燥器注意事項(xiàng)2021/5/9125從結(jié)構(gòu)上說(shuō),太陽(yáng)能干燥器可分為:高溫型和低溫型兩大類(lèi).高溫型太陽(yáng)能干燥器為聚焦型，常采用拋物柱面聚光器,對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤,待干物多為顆粒狀(如糧食之類(lèi)),用螺旋輸送機(jī)把物料送到線狀聚焦面,邊行進(jìn)邊干燥,效率較高,但這種干燥裝置比較復(fù)雜,龐大,造價(jià)也高,實(shí)際推廣有困難。低溫型太陽(yáng)能干燥器,一般要求溫度40~65℃,常用空氣集熱器或隧道溫室作干燥器的主體,特別適合果品干燥和農(nóng)副產(chǎn)品加工需要,目前國(guó)內(nèi)外研制的多屬于低溫型干燥器.低溫太陽(yáng)能干燥：集熱器型干燥器,溫室型干燥熱,整體式干燥器。太陽(yáng)能干燥器分類(lèi)2021/5/9126集熱器型干燥器：利用太陽(yáng)能空氣集熱器把空氣加熱,并送入干燥室。干燥室的結(jié)構(gòu)有箱式,窯式,流動(dòng)床式和固定床式。窯式和固定床式較多。它還可以與常規(guī)能源的干燥器結(jié)合使用,以節(jié)約能耗,比較靈活。溫室型干燥器：與普通的太陽(yáng)能溫室類(lèi)似,只是帶有排濕口,便于將待干燥物料中的水分排走。此種干燥較適合于深色物料和要求干燥強(qiáng)度不大的對(duì)象。(因?yàn)椴煌{(diào)對(duì)陽(yáng)光的吸收不同,淡色物料易反射陽(yáng)光)。整體式干燥器：將集熱器和溫室結(jié)合為一體,結(jié)構(gòu)緊湊,干燥效果好,相對(duì)造價(jià)也低。這種干燥器除用于干菜,果品,中藥材外,還可用于制醬,制醋等行業(yè),用途廣泛。2021/5/9127溫室的結(jié)構(gòu)和形式包括屋脊形棚,拱圓形大棚,大型塑料棚和管架大棚等。其中小屋頂連棟太陽(yáng)能玻璃溫室,太陽(yáng)能玻璃溫室連棟塑料薄膜溫室,鋼管單體塑料棚,是以生產(chǎn)蔬菜、觀賞花卉為主體的溫室。⑴溫室框架材料以色列：由鍍鋅鋼管制成,為防止銹蝕,采取了保護(hù)措施。法國(guó)：由熱鍍鋅鋼管制成,用鋼材和硬PVC制成的夾子固定塑料薄膜。太陽(yáng)能溫室2021/5/9128⑵溫室覆蓋材料以色列：采用復(fù)合式聚乙烯薄膜,其透射比為80%,較差；但機(jī)械強(qiáng)度高,抗拉及抗沖擊性能好,壽命長(zhǎng),并含有添加物。添加物的主要功能是吸收紅外線、抗紫外線。還有一種防結(jié)霜添加劑,能防止露水在薄膜上的凝結(jié)。該薄膜的換熱系數(shù)470W/(m2·℃)厚度200μm。法國(guó)：頂部覆蓋材料采用三重壓制的聚氯乙烯塑料薄膜，厚為200μm,無(wú)色,含抗結(jié)霜添加劑,在法國(guó)南部惡劣的氣候中使用,壽命為45個(gè)月。山墻和側(cè)墻覆蓋材料采用雙層充氣塑料薄膜,厚200μm。2021/5/9129⑶溫室環(huán)境自動(dòng)控制以色列：微機(jī)可收集和儲(chǔ)存一天24h溫室內(nèi)部與外部的溫度和濕度數(shù)據(jù),能夠進(jìn)行地理方面的相關(guān)氣候條件的數(shù)據(jù)分析,并可通過(guò)引入新數(shù)據(jù)來(lái)改變操作程序。可控制側(cè)面的卷簾,熱屏遮陰系統(tǒng),加熱系統(tǒng)及熱水泵.可監(jiān)視溫度和相對(duì)濕度,具有報(bào)警功能,系統(tǒng)故障指示等.可控制灌溉和肥灌中作物區(qū)的流量閥和肥料供應(yīng)泵。法國(guó)：微機(jī)按用戶(hù)指令可控制溫室和溫度,入射陽(yáng)光強(qiáng)度,風(fēng)力,噴水量和濕度等,頂部通風(fēng),可50%開(kāi)啟。

2021/5/9130⑷高科技現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)提高了太陽(yáng)能和土地的利用率；為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境，提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效率。以黃瓜為例：太陽(yáng)能溫室的畝產(chǎn)量是大棚產(chǎn)量的6倍,是露天大田產(chǎn)量的10倍。畝產(chǎn)量達(dá)到2.5~3萬(wàn)斤。目前，在上海,北京等地區(qū)分別從以色列、法國(guó)、荷蘭等國(guó)引進(jìn)現(xiàn)代化太陽(yáng)能溫室及其關(guān)鍵技術(shù)。2021/5/9131⑴太陽(yáng)池概念太陽(yáng)池是一種收集太陽(yáng)能和儲(chǔ)存太陽(yáng)能并作為熱源用的水池。通常利用水中鹽濃度呈穩(wěn)定狀態(tài)而吸收太陽(yáng)的輻射能，并隔絕熱在底層水中的對(duì)流損失。天然海洋和鹽湖的水都具有這種儲(chǔ)能的特性。⑵太陽(yáng)池的特點(diǎn)普通清水池受到太陽(yáng)輻射，雖然會(huì)升溫，但也容易降溫，而且水溫較均勻，這是由于池水的對(duì)流和表面的熱損失造成的。太陽(yáng)游泳池2021/5/9132太陽(yáng)池與一般水池不同，它的池底深黑，增加了吸收太陽(yáng)輻射熱的能力，并在池水中加入氯化鈉或氯化鎂等鹽溶液，或利用天然咸水。由于鹽水溶液具有一定的濃度梯度,一般池表層為清水,水越深,鹽度越濃,底層甚至為飽和狀態(tài)。當(dāng)光輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊嶂?除了池底的有限散熱外,向水池表面的散熱就很困難,因?yàn)榉€(wěn)定的鹽溶液不能對(duì)流,而水本身的導(dǎo)熱性又差.于是上層水實(shí)際上是下層水的保溫層,太陽(yáng)不斷輻射,底層水不斷儲(chǔ)熱,水溫越積越高。人們將太陽(yáng)池底部的熱取出,即可用于發(fā)電和其它應(yīng)用,而且這種熱源比較穩(wěn)定。2021/5/9133⑶典型鹽梯度太陽(yáng)池結(jié)構(gòu)它有上對(duì)流層，非對(duì)流層，下對(duì)流層上對(duì)流層是位于鹽梯度太陽(yáng)池的頂部,其頂部由于水分蒸發(fā)以及受到風(fēng),雨等外界擾動(dòng)的影響而形成上對(duì)流層,厚度約占整個(gè)池深的5%~20%,上對(duì)流層越薄越好。非對(duì)流層位于池的中部.在中部由于鹽水溶液的濃度梯度所形成的密度梯度大于溫度梯度所形成的負(fù)密度梯度,從而形成穩(wěn)定的非對(duì)流區(qū),將吸收的太陽(yáng)輻射熱隔絕在儲(chǔ)熱層,合適的非對(duì)流層厚度對(duì)于提高太陽(yáng)池?zé)嵝阅芤饬x重大。下對(duì)流層位于池的底部(又名儲(chǔ)熱層),它的厚度主要取決于實(shí)際應(yīng)用要求的儲(chǔ)蓄熱量多少和實(shí)際運(yùn)行溫度的高低。2021/5/91342021/5/91352021/5/9136⑷太陽(yáng)池發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)池溫差發(fā)電系統(tǒng)原理位于下層的高濃度鹽水,蓄積太陽(yáng)熱能,該熱能將氟里昂汽化,氟里昂的汽壓使渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。氣體再受到泵上層的冷水冷卻,液化回收,繼續(xù)循環(huán)。太陽(yáng)池發(fā)電系統(tǒng)是利用含鹽的水在陽(yáng)光的照射下,因含鹽的梯度不同而產(chǎn)生不同的溫度梯度來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的。2021/5/9137一般池水深度為6m以上,池底涂黑以吸收直射及漫射的太陽(yáng)輻射能.依此原理,可以將底部池水加熱至90℃以上。沿太陽(yáng)池深度通常分為3層；頂部對(duì)流層,這層很薄,鹽水濃度很低,是由風(fēng)和表面熱損失引起的對(duì)流；中部非對(duì)流層,約1~1.5m,這層的鹽濃度隨深度而增加,食鹽梯度的增加就避免了下層暖水向較冷的上層對(duì)流的可能,此層直到了一個(gè)透明絕熱層的作用。允許陽(yáng)光透入,從而避免了底部熱水向上的熱對(duì)流；下部為蓄熱層,約2~4m深,鹽的濃度更高,一定深度已形成了飽和鹽水。此層鹽水的密度極高,濃度幾乎恒定且溫度分布較均勻,此層的厚度決定了太陽(yáng)池的蓄熱能力。2021/5/9138⑴太陽(yáng)能熱發(fā)電特點(diǎn)既可以發(fā)出電力,還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)供熱,制冷,構(gòu)成熱,電,冷聯(lián)產(chǎn)。⑵太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)組成集熱系統(tǒng),熱傳輸系統(tǒng),蓄熱儲(chǔ)能系統(tǒng),熱機(jī),發(fā)電機(jī)等組成.太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)指集熱系統(tǒng)聚集太陽(yáng)能后,經(jīng)過(guò)熱傳輸系統(tǒng),將聚集的太陽(yáng)熱能,傳給熱機(jī),由熱機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電,整個(gè)系統(tǒng)的熱源來(lái)自于太陽(yáng)能,該系統(tǒng)稱(chēng)之為太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。⑶分類(lèi)按照溫度來(lái)劃分,太陽(yáng)能熱力發(fā)電循環(huán)回路可分為低溫循環(huán),中溫循環(huán)和高溫循環(huán)。太陽(yáng)能熱力發(fā)電2021/5/9139①低溫循環(huán)低溫循環(huán)工作最高溫度在100℃，典型的低溫系統(tǒng)采用平板式集熱器，通過(guò)朗肯循環(huán)來(lái)完成發(fā)電。如圖2.9所示。在圖2.9中,通常采用的工作流體是有機(jī)流體如甲基氯化物,制冷劑R11,R113和R114。這種類(lèi)型法國(guó)人設(shè)計(jì)的電廠安裝在世界許多地區(qū),已經(jīng)發(fā)電,容量為50KW,特別是在20世紀(jì)70年代的非洲應(yīng)用較多。20