首页 > 专家说

谁有太阳灶的设计、构造及工作原理

来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:27:12
热度:

谁有太阳灶的设计、构造及工作原理【专家解说】:太阳灶   太阳灶是利用太阳能辐射,通过聚光获取热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。它不烧任何燃料;没有任何污染;正常使用时比蜂窝煤炉还

【专家解说】:太阳灶   太阳灶是利用太阳能辐射,通过聚光获取热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。它不烧任何燃料;没有任何污染;正常使用时比蜂窝煤炉还要快;和煤气灶速度一致。   太阳灶已是较成熟的产品;人类利用太阳灶已有200多年的历史,特别是近二、三十年来,世界各国都先后研制生产了各种不同类型的太阳灶。尤其是发展中的国家,太阳灶受到了广大用户的好评,并得到了较好的推广和应用。   太阳灶基本上可分为箱式太阳灶、平板式太阳灶、聚光太阳灶和室内太阳灶,储能太阳灶。前三种太阳灶均在阳光下进行炊事操作。   1.箱式太阳灶   箱式太阳灶根据黑色物体吸收太阳辐射较好的原理研制而成。它是一只典型的箱子,朝阳面是一层或二层平板玻璃盖板,安装在一个托盖条上,其目的是为了让太阳辐射尽可能多地进入箱内,并尽量减少向箱外环境的辐射和对流散热。里面放了一个挂条来挂放锅及食物。箱内表面喷刷黑色涂料,以提高吸收太阳辐射的能力。箱的四周和底部采用隔热保温层。箱的外表面可用金属或非金属,主要是为了抗老化和形状美观。整个箱子包括盖板与灶体之间用橡胶或密封胶堵严缝隙。使用时,盖板朝阳,温度可以达到100°C以上,能够满足蒸、煮食物的要求。这种太阳灶结构极为简单,可以手工制作,且不需要跟踪装置,能够吸收太阳的直射和散射能量,故信产品价格十分低。但由于箱内温度较低,不能满足所有的炊事要求,推广应用受到很大限制。   2.平板式太阳灶   利用平板集热器和箱式太阳灶的箱体结合起来就形平板式太阳灶。   平板集热器可以应用全玻璃真空管,它们均可以达到100°C以上,产生蒸汽或高温液体,将热量传入箱内进行烹调。普通拼版集热器如果性能很好也可以应用。例如盖板黑的涂料采用高质量选择性涂料,其集热温度也可以大大100°C以上。这种类型的太阳灶只能用于蒸煮或烧开水,大量推广应用也受到很大限制。   3.聚光太阳灶   聚光式太阳灶是将较大面积的阳光聚焦到锅底,使温度升到较高的程度,以满足炊事要求。这种太阳灶的关键部件是聚光镜,不仅有镜面材料的选择,还有几何形状的设计。最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜,也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。   聚光式太阳灶的镜面设计,大都采用旋转抛物面的聚光原理。在数学上若抛物线绕主轴旋转一周,所得的面,即称为“旋转抛物面”。若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面,遇到抛物面的反光,则光线都会集中反射到 定点的位置,于是形成聚光,或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用,要求在锅底形成一个焦面,才能达到加热的目的。换言之,它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上,而是要求一定的焦面。确定了焦面之后,我们就不难研究聚光器的聚光比,它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得:K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国推广太阳灶的经验,设计一个700~1200瓦功率的聚光式太阳灶,通常采光面积约为1.5~2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶,但其采光面积较大,有的要在5平方米以上。   旋转抛物面聚光镜是按照阳光从主轴线方向入射,所以往往在通过焦点上的锅具时会留下一个阴影,这就要减少阳光的反射,直接影响太阳灶的功率。青岛本游太阳能设备有限公司在研制太阳灶时,首先提出关于偏轴聚焦的原理,克服了上述弊病。目前,我国大部分太阳灶的设计均采用了偏轴聚焦原理。   聚光式太阳灶除采用旋转抛物面反射镜外,还有将抛物面分割成若干段的反射镜,光学上称之为菲涅耳镜,也有把菲涅耳镜做成连续的螺旋式反光带片,俗称“蚊香式太阳 灶”。这类灶型都是可折叠的便携式太阳灶。 聚光式太阳灶的镜面,有用玻璃整体热弯成型,也有用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上,或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。底板可用水泥制成,或用铁皮、钙塑材料等加工成型。也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。聚光式太阳灶的架体用金属管材弯制,锅架高度应适中要便于操作,镜面仰角可灵活调节。为了移动方便,也可在架底安装两个小轮,但必须保证灶体的稳定性。在有风的地方,太阳灶要能抗风不倒。可在锅底部位加装防风罩,以减少锅底因受风的影响而功率下降。有的太阳灶装有自动跟踪 太阳的跟踪器,但是一般认为这只会增加整灶的造价。中国农村推广的一些聚光式太阳灶。大部分为水泥壳体加玻璃镜面,造价低,便于就地制作,但不利于工业化生产和运输。   4.室内太阳灶   前面介绍的三种太阳灶都必须在室外进行炊事操作,工作环境恶劣,也不卫生,为此又研制生产出室内太阳灶。这种太阳灶的主要特点是采用传热介质(液体),把室外聚集接收到的太阳辐射能传递到室内,然后供人们用来烹调食物。考虑到室内操作的稳定性,应增加蓄热装置。   扩展阅读: 1. http://www.topntm.com 【太阳灶】2. http://www.qxtyz.com/xw/yl.htm