太陽(yáng)能(Solar Energy),一般是指太陽(yáng)光的輻射能量,太陽(yáng)能是一種可再生能源,廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源,如風(fēng)能,生物質(zhì)能,潮汐能、水的勢(shì)能等等。太陽(yáng)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(yáng)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(duì)較低。如:太陽(yáng)能熱水器、開水器、干燥器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能海水淡化裝置以及太陽(yáng)能采暖和制冷器等。太陽(yáng)能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽(yáng)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(jì)性的是太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用。
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。
在太陽(yáng)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(duì)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(guó)際研究?jī)A向于在蓄熱和導(dǎo)熱過(guò)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(dá)到降低系統(tǒng)成本的目的。未來(lái)的重點(diǎn)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(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。