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太阳能热水器

文章来源:太阳城真人,太阳城真人app    时间:2020-01-14
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  太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置,将水从低温加热到高温,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。

  我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源,除了局部地区(如四川、贵州等地)不适合太阳能利用外,我国大部分地区都适合利用太阳能。据估算,每年中国陆地接收的太阳能辐射总量相当于 24000 亿吨标准煤,年均辐射量约为 5900 兆焦耳/平方米。我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬 22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。青藏高原平均海拔高度在 4000m 以上,大气层稀薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961 年至 1970 年的平均值,年平均日照时间为 3005.7h,相对日照为 68%,太阳总辐射为 8160 MJ/m2·a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。四川盆地雨多、雾多,晴天较少。 例如素有“雾都”之称的成都市,年平均日照时数仅为 1152.2h,相对日照为 26%。太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬 30°~40°地区,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的增加而增长。“八五”期间,我国有关的研究将我国的太阳能资源划分为五类地区(表1-3)。一、二、三类地区,年日照时数大于2000h,辐射总5000MJ/m2·a,我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源,除了局部地区(如四川、贵州等地)不适合太阳能利用外,我国大部分地区都适合利用太阳能。据估算,每年中国陆地接收的太阳能辐射总量相当于 24000 亿吨标准煤,年均辐射量约为 5900 兆焦耳/平方米。我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬 22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。青藏高原平均海拔高度在 4000m 以上,大气层稀薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961 年至 1970 年的平均值,年平均日照时间为 3005.7h,相对日照为 68%,太阳总辐射为 816MJ/m2·a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。四川盆地雨多、雾多,晴天较少。 例如素有“雾都”之称的成都市,年平均日照时数仅为 1152.2h,相对日照为 26%。太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬 30°~40°地区,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的增加而增长。“八五”期间,我国有关的研究将我国的太阳能资源划分为五类地区。一、二、三类地区,年日照时数大于2000h,辐射总量高于5000MJ/m2·a,是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的利用价值。表1-4显示了世界部分城市的年辐射总量。从以下两表可见,即使我国太阳能资源较差的地区,年辐射总量也接近东京,高于伦敦、汉堡这些世界上太阳能利用较好的城市,由此可见,我国具有良好的利用太阳能的条件,应大力开发太阳能资源。

  太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,太阳能是一种可再生能源,广义上的太阳能是地球

  上许多能量的来源,如风能生物质能潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中,光—热转换的技术最成熟,产品也最多,成本相对较低。如:太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高,但应用还不普遍。在光热转换中,当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。

  光热利用:它是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。太阳能发电:未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种:

  ①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

  ②光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

  光生物利用:通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

  阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上,将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空隔热的,传热将大大减小(辐射传热仍然存在,但没有了热传导和热对流),绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热,加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充,如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加。

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