太阳能的应用领域
OFWEEK.com2008-12-29 09:56来源:
太阳能是一种可再生能源,它具有广泛性、安全性、巨大性和长久性,且不受任何人的
控制与垄断,是无私、免费、公平地给予人类的。在常规能源供给紧张和环保压力不断增
大的背景下,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮,使太阳能的应用领域不断拓
展,已渗透到我们生活的每一个角落。下面,介绍一下太阳能的主要应用领域。
一、太阳能集热器
太阳能集热器主要是指太阳能热水器,它是太阳能热利用中最常见的一种装置。其基本
原理是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供生产和生活利用。太
阳能热水器的发展,经历了闷晒式、平板式、玻璃真空管式和热管真空管式四个阶段。第
一代:闷晒式,现已基本淘汰。第二代:平板式,因抗冻效果差、热损耗大、易积水垢、
热效率低及使用寿命短等问题也已逐渐淘汰。但其制造成本较低,目前在一些工程项目中
仍有一定市场。第三代:全玻璃真空管式。集热效率高,保温性能好,可抗直径为 25 毫米
冰雹的袭击,适合于气温为-25℃以上地区使用。成本适中。但由于真空玻璃管内长期通水
加热,有出现漏水、结水垢的可能。第四代:热管真空管式。我国采用美国应用于航天、
人造卫星上的先进导热科技,将超级导热管与全玻璃真空集热管相结合,研制开发出的新
一代热管真空管式太阳能热水器,导热快,热效率高,特别适用于阳光不足或每天日照时
间短的地区。真空管不通水,不结垢,抗冻能力强,保温性能好,使用寿命长,乃市场新
宠。太阳能热水器以其经济、节能、环保、安全、方便、供水量大等优点,备受世人瞩目
随着太阳能热水器关键技术的不断突破,太阳能热水器已广泛运用于家庭、厂矿、宾馆、
学校、部队和医院等供淋浴、洗漱及其它需用热水的场所。
二、太阳能热力发电
太阳能热力发电是当今世界各国在太阳能利用方面研究的主题之一。太阳能热力发电就
是通过集热器代替了常规锅炉,用太阳能热力系统带动发电机发电。太阳能热力发电要求
集热温度高,需采用聚焦型集热器,以提高光能流密度。目前热发电系统主要有三种类型
槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦
到管状的接收器上,并将管内传热工质加热产生蒸汽,推动常规汽轮机发电。塔式系统是
利用独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上,以产生很高的
温度。碟式系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜,接收器在抛物面的焦点上,接收器内
的传热工质被加热到 750℃左右,驱动发动机进行发电。对大功率的太阳能热力发电系统,
常需要较大的占地面积,因此,太阳能热力发电特别适合于偏远地区和电力输送困难的地
区,尤其适合于我国的西部地区。研究表明,太阳能热发电是最可能引起能源革命,实现
大功率发电、替代常规能源的经济手段之一,将完全有可能给紧张的能源问题带来革命性
的解决方案,未来的太阳能热发电成本将可以实现 5 美分/度的目标
三、太阳能光伏发电
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论
是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三
大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精