太陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,太陽能是一種可再生能源,廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風(fēng)能,生物質(zhì)能,潮汐能、水的勢能等等。太陽能利用的基本方式可分為光—熱利用、光—電利用、光—化學(xué)利用、光—生物利用四類。在四類太陽能利用方式中,光—熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)成熟,產(chǎn)品也多,成本相對較低。如:太陽能熱水器、開水器、干燥器、太陽灶、太陽能溫室、太陽房、太陽能海水淡化裝置以及太陽能采暖和制冷器等。太陽能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽能轉(zhuǎn)化效率較高,但應(yīng)用還不普遍。在光熱轉(zhuǎn)換中,當(dāng)前應(yīng)用范圍廣、技術(shù)成熟、經(jīng)濟性的是太陽能熱水器的應(yīng)用。
光熱利用:它是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。目前使用多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種。太陽能發(fā)電:未來太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。
在太陽能熱利用方面,大多數(shù)分散的集熱器與蓄熱器之間的距離相對較遠(yuǎn),因此導(dǎo)熱系統(tǒng)仍是不可或缺的。導(dǎo)熱材料主要有導(dǎo)熱流材料和導(dǎo)熱流管道材料,另外蓄熱材料在液相或氣相狀態(tài)下也可作為導(dǎo)熱流材料。國際研究傾向于在蓄熱和導(dǎo)熱過程中采用相同的材料,以降低熱交換系統(tǒng)的復(fù)雜程度,從而達到降低系統(tǒng)成本的目的。未來的重點是新型熱傳導(dǎo)媒質(zhì)的研發(fā)如離子流體,以及新型熱循環(huán)管道材料如金屬化塑膠管等。
太陽能熱水器是將冷水先進入蓄熱水箱,然后通過集熱器將熱量輸送到保溫水箱。蓄熱水箱與室內(nèi)冷、熱水管路相連,使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計合理、連接正確的太陽能管道對太陽能系統(tǒng)是否能達到工作狀態(tài)至關(guān)重要。太陽能管道必須做保溫處理,北方寒冷地區(qū)需要在管道外壁鋪設(shè)伴熱帶,以保證用戶在寒冷冬季也能用上太陽能熱水。