太陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,太陽能是一種可再生能源,廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風(fēng)能,生物質(zhì)能,潮汐能、水的勢能等等。太陽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,成本相對較低。如:太陽能熱水器、開水器、干燥器、太陽灶、太陽能溫室、太陽房、太陽能海水淡化裝置以及太陽能采暖和制冷器等。太陽能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽能轉(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)性的是太陽能熱水器的應(yīng)用。
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。
所有選擇性吸收涂層的構(gòu)造基本上分為兩個部分:紅外反射底層(銅、鋁等高紅外反射比金屬)和太陽光譜吸收層(金屬化合物或金屬復(fù)合材料)。吸收涂層在太陽光波峰值波長(0.5μm)附近產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收,在紅外波段則自由透過,并借助于底層的高紅外反射特性構(gòu)成選擇性涂層。在聚光方面,由于日光波長覆蓋范圍大,聚焦用的反射鏡或折射鏡的高反射率或高透射率波長應(yīng)覆蓋300~ 2500nm,因而鏡面采用新型的納米涂層,從室內(nèi)保溫涂層到太陽鏡上的防反涂層等,這些技術(shù)將集熱器的效率提高了近5%。從近眾多的納米技術(shù)的研究成果來看,玻璃涂層將獲得更加長足的發(fā)展。預(yù)計(jì)涂層未來的研發(fā)方向主要有以下幾個方面:①超長的戶外壽命(抗風(fēng)、防灰塵吸附等);②高太陽光反射率(反射波長覆蓋300~ 2500nm);③良好的抗機(jī)械應(yīng)力特性,以適應(yīng)對反射鏡面的定期清洗;④耐腐蝕性(太陽能熱水器是將冷水先進(jìn)入蓄熱水箱,然后通過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)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計(jì)合理、連接正確的太陽能管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到工作狀態(tài)至關(guān)重要。太陽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能熱水。