光熱利用:它是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái),通過(guò)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(yáng)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(yáng)能發(fā)電:未來(lái)太陽(yáng)能的大規(guī)模利用是用來(lái)發(fā)電。利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式主要有兩種:
①光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽,然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過(guò)程為光—熱轉(zhuǎn)換,后一過(guò)程為熱—電轉(zhuǎn)換。
②光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,它的基本裝置是太陽(yáng)能電池。
光化利用:這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。
光生物利用:通過(guò)植物的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過(guò)程。主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。
連接管道
太陽(yáng)能熱水器是將冷水先進(jìn)入蓄熱水箱,然后通過(guò)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(gè)閉合的環(huán)路。設(shè)計(jì)合理、連接正確的太陽(yáng)能管道對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)是否能達(dá)到工作狀態(tài)至關(guān)重要。太陽(yáng)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(yáng)能熱水。
吸熱過(guò)程
真空管式熱水器的吸熱時(shí),太陽(yáng)輻射透過(guò)真空管的外管,被集熱鍍膜吸收后沿內(nèi)管壁傳遞到管內(nèi)的水。管內(nèi)的水吸熱后溫度升高,比重減小而上升,形成一個(gè)向上的動(dòng)力,構(gòu)成一個(gè)熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部,同時(shí)溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補(bǔ)充如此循環(huán)往復(fù),終整箱水都升高至一定的溫度。
平板式熱水器,一般為分體式熱水器,介質(zhì)則在集熱板內(nèi)因熱虹吸自然循環(huán),將太陽(yáng)輻射在集熱板的熱量及時(shí)傳送到水箱內(nèi),水箱內(nèi)通過(guò)熱交換(夾套或盤管)將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過(guò)泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
溫差控制集熱循環(huán)
太陽(yáng)能熱水地暖系統(tǒng)中有集熱器溫測(cè)器和水溫感應(yīng)器,集熱系統(tǒng)吸收太陽(yáng)能輻射后,集熱管溫度上升,當(dāng)集熱器溫度和水箱溫度水溫差△t設(shè)定值時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)出指令,循環(huán)泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中,水被加熱后再回到水箱中,使水箱內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的溫度。