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。
熱電材料(又稱溫差電材料)是一種利用固體內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱能和電能的直接相互轉(zhuǎn)化的功能材料,其工作原理是固體在不同溫度下具有不同的電子或空穴激發(fā)特征,當(dāng)熱電材料兩端存在溫差時(shí),材料兩端電子或空穴激發(fā)數(shù)量的差異將形成電勢差(電壓)。熱電材料主要分為半導(dǎo)體金屬合金型熱電材料、方鈷礦型熱電材料、金屬硅化物型熱電材料、氧化物型熱電材料4種。2007年日本在氧化物熱電材料的研究中走在世界前列。目前,已經(jīng)商業(yè)應(yīng)用的熱電材料有PbTe(工作溫度為230~ 530℃,主要用于發(fā)電)、Bi2Te3/Sb2Te(工作溫度為室溫~ 130℃,主要用于小規(guī)模發(fā)電以及制冷)、SiGe(工作溫度高于530℃,主要用于外太空發(fā)電)。
儲(chǔ)存熱水的容器。通過集熱管采集的熱水必須通過保溫水箱儲(chǔ)存,防止熱量損失。太陽能熱水器的容量是指熱水器中可以使用的水容量,不包括真空管中不能使用的容量。對承壓式太陽能熱水器,其容量指可發(fā)生熱交換的介質(zhì)容量。
太陽能熱水器保溫水箱由內(nèi)膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。
水箱內(nèi)膽是儲(chǔ)存熱水的重要部分,其用材料強(qiáng)度和耐腐蝕性至關(guān)重要。市場上有不銹鋼、搪瓷等材質(zhì)。保溫層保溫材料的好壞直接關(guān)系著保溫效果,在寒冷季節(jié)尤其重要。較好的保溫方式是聚氨脂整體發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。
保溫水箱要求保溫效果好,耐腐蝕,水質(zhì)清潔。
家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作,沒有外在的動(dòng)力。真空管式太陽能熱水器為直插式結(jié)構(gòu),熱水通過重力作用提供動(dòng)力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力(稱為頂水)提供動(dòng)力。而太陽能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽能熱水器集熱面積不大,考慮到熱能損失,一般不采用管道循環(huán)。