1樓:廣西師範大學出版社
在太陽能的熱利用中,關鍵是將太陽的輻射能轉換為熱能。由於太陽能比較分散,必須內設法把它集中起來,所容以,集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。由於用途不同,集熱器及其匹配的系統型別分為許多種,名稱也不同,如用於炊事的太陽灶,用於產生熱水的太陽能熱水器、用於乾燥物品的太陽能乾燥器、用於熔煉金屬的太陽能熔爐,以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器,等等。
效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽光由不同波長的可見光和不可見光組成,不同物質和不同顏色對不同波長的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽光的能力最強,因此棉衣一般用深色或黑色布。
白色反射陽光的能力最強,因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽光通過聚焦透鏡聚集在一點、一條線或乙個小的面積上,也可以達到集熱的目的。
紙在陽光照射下,不管陽光多麼強,哪怕是在炎熱的夏天,也不會被陽光點燃。但是,若利用集光器,把陽光聚集在紙上,就能將紙點燃。
太陽能集熱器有哪些分類?
2樓:易書科技
我們在孩提時代都玩過這樣的遊戲,在強烈的陽光下,讓陽光照射到凸透鏡上,這樣在凸透鏡的下方就會形成乙個紅紅的火熱的焦點,把這個焦點移動到紙片或枯葉上,紙片或枯葉很快就會被點燃。在這裡,凸透鏡其實就是乙個簡單的小型集熱器,把陽光匯聚到一點,產生高溫。科技工作者根據生活和生產實踐,通過不斷地摸索和改進,製造出許多種集熱器。
目前來看,集熱器大致可以做如下分類。
按傳熱介質有分類
吸熱部件就是太陽能集熱器的核心,它的功能是吸收太陽的輻射能,並向傳熱介質傳遞熱量。按傳熱介質分類,可分為液體集熱器和空氣集熱器兩大類。其中液體集熱器是以液體為傳熱介質,這種集熱器大多用水作介質,也有用煤油作介質的。
用水作介質的很常見,比如各種太陽能熱水器,都是以水作介質的。在以液體為介質時,此種吸熱部件有翼管式、管板式、蛇管式、扁盒式等。用金屬材料和非金屬材料就可以製成吸熱部件。
吸熱部件的向陽面都塗有黑色塗層,這樣更有利於吸熱。以空氣為傳熱介質的,可構成多種太陽能乾燥器。以空氣作為傳熱介質的太陽能集熱器吸熱部件的結構,比較常見的有蜂窩式、多孔床式和網格式等。
按採光方式分類
定日鏡按採光方式分類的不同,可分為聚光型集熱器和非聚光型集熱器兩大類。聚光型集熱器利用聚焦原理,就是利用光線的反射和折射原理,採用反射器或折射器把吸收的陽光反射或折射回去,使其集中照射在吸熱體較小的面積上,受熱面積縮小,自然輻射強度增大。單位面積的輻射強度增大,就可使集熱器獲得更高的溫度。
聚光集熱器可使陽光聚焦獲得高溫,焦點可以是點狀或線狀,用於太陽能電站、房屋的採暖和空調、太陽爐等。按聚光鏡構造有菲涅爾透鏡、拋物面鏡和定日鏡。
在法國庇里牛斯山的山坡上,有一座太陽能高溫爐,擁有一面巨大的太陽能聚光集熱器。它是由9500塊小鏡片拼接而成的聚光反射鏡,面積有1830平方公尺,有9層樓那麼高。這面巨大的反射鏡把安裝在對面山坡上的63塊巨型平面鏡反射過來的陽光聚焦,在焦點處安裝高溫熔爐,溫度可達4000攝氏度以上。
非聚光式集熱器是利用溫室效應(也稱熱箱原理)將太陽能轉變為熱能的裝置。平常說的熱箱,就是這樣乙個箱子,箱子的內外壁和箱底塗黑,並加上保溫層,不讓其透氣,用透明的玻璃、玻璃鋼或塑料薄膜作箱子的蓋板,把箱子正對著太陽放置,讓陽光直射在箱子蓋板上。當太陽光透過蓋板玻璃進入箱內,就被內壁塗層吸收,轉變為熱能。
如果箱平板太陽能集熱器內盛水,水就會被加熱,這就是熱箱。非聚光式平板型集熱器是太陽能集熱器中最常見的。它的吸熱部件基本上為平板形狀,吸熱面積與採光面積差不多相等,在非聚光型集熱器的溫室中充入二氧化碳可提高溫室效應。
另一種非聚光式太陽能集熱器是真空管太陽能集熱器。這是一種在平板型太陽能集熱器上發展起來的新型集熱器,真空管太陽能集熱器這種集熱器利用真空隔熱,並採用選擇性吸收塗層來提高集熱效率和集熱溫度。真空管就是這種集熱器的核心部件,它主要由內部的吸熱部件和外層的玻璃管構成。
真空管集熱器具有比普通平板型集熱器更好的熱效能。
真空管太陽能集熱器按照吸熱部件的材料不同分類
真空管太陽能集熱器又可以分為全玻璃真空集熱管和玻璃—金屬太陽真空集熱管兩類。全玻璃真空管集熱器就像乙個拉長的暖水瓶,由兩根同心圓的玻璃管組成,內外圓管之間的空間被抽成真空,以抑制空氣的對流和傳導造成的熱損。在內管的外表塗有太陽選擇性吸收塗層,構成吸熱體,將太陽光能轉換為熱能,傳熱工質因此被加熱。
全玻璃真空太陽能集熱管具有透過率和吸收率高、熱反射率低、對流熱損小以及全年使用時間長等優點,同時製造工藝簡單,技術成熟可靠,成本較低,因為存在這些優點,所以全玻璃真空管熱水器的使用日益廣泛。玻璃—金屬真空管是在全玻璃真空管之上研製成功的新一代真空管,與全玻璃真空管不同的是,吸熱部件採用金屬材料,具有工作溫度高、承壓能力大等優點。
平板太陽能集熱器工作原理有哪些
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金屬太陽能熱水器，塑料太陽能熱水器，玻璃太陽能熱水器，哪
這個問題很籠統，也有一個錯誤。現在的太陽能熱水器，從集熱器上來說，一共分為兩大類 一類是平板型太陽能熱水器，集熱器流道是以銅管為主的金屬管 一類是玻璃管流道集熱器，集熱器採用的是真空管吸熱。沒有塑料太陽能集熱器。從熱效果上來說，真空管太陽能比平板型太陽能好很多。同樣的天候，同樣的集熱面積，真空管太陽...