我国太阳能的利用与开发.doc

我国太阳能的利用与开发
09级计算机专业L093班级姓名：禤林学号：09L0702321
摘要：太阳能是一种清洁可再生能源，是当前能源研究工作中的一个重要课题，而我国对太阳能的利用还远没有发达国家那样的多元化。本文论述了我国迄今为止的太阳能利用、研究状况和所取得的成果，以及目前市场上太阳能的新型开发产品和技术。最后指出太阳能的发展前景，说明利用太阳能供电、供热、供冷、照明，建成太阳能综合利用建筑物，缓解能源、电力、环境等方面的压力，是必然的发展方向。
关键字：光-热转化太阳能制冷空调太阳能建筑
前言
七十年代初期石油价格上涨，全世界出现了能源危机，许多工业发达的资本主义国家都被迫对能源问题采取了开源节流的措施。一方面从生产和生活上节约能源，另一方面努力寻找和开发新的稳定的能源，其中也包括对于太阳能的研究和利用。我国经济发展面临着越来越严重的能源短缺制约，能源方面专家指出，开发国内丰富的太阳能资源，是可持续发展的必由之路，也是缓解能源紧张的“阳光”之途。我国太阳能资源十分丰富，年日照时数在2200小时以上地区约占国土面积的2/3以上。在西方国家，太阳能不仅仅用于热水系统，同时还包括太阳能发电、太阳能取暖、太阳能空调制冷等等，而我国目前还没有把太阳能完全应用到建筑设计理念中，我国对太阳能的利用远远没有达到西方国家对太阳能利用的多元化。
1太阳能利用的发展
作为清洁、可再生能源，太阳能已广泛应用于许多领域：供应热水、取暖、空调制冷和发电，随之也就出现了综合利用太阳能的生态建筑，即太阳能建筑。从能源转换角度讲，太阳能的利用有两种方法，即光-热转化利用和光-电转化利用。太阳能光-热转换利用已经有了很大的发展，特别是在解决生活需要方面，如生活热水、采暖、太阳房等。但这些应用在需求上其实与大自然的赐予并不完全一致：当天气越冷、人们越需要温暖的时候，太阳能量的提供往往不足。而太阳能空调的应用则正好与太阳能的供给大体上保持很好的一致性：当天气越热、太阳辐射越强的时候，空调的负荷也越大。这正是太阳能空调孕育而生的原因，也是太阳能建筑结合采暖空调、热水和部分电力，达到低能耗、零排污效果的必然发展。
当前我国太阳能热利用技术主要应用于太阳能热水器。从我国太阳能热水器的发展过程来看，主要经历了三个阶段：闷晒式热水器、平板式集热器、全玻璃真空管[1]。太阳能建筑的发展大体也可分为三个阶段：第一阶段为被动式大阳房，是一种完全通过建筑物结构、朝向、布置以及相关材料的应用进行集取、储存和分配太阳能的建筑。第二阶段为主动式太阳房，是一种以太阳能集热器与风机、泵、散热器等组成的太阳能采暖系统或者与吸收式制冷机组成的太阳能空调及供热系统的建筑。第三阶段是太阳电池的应用，为建筑物提供采暖、空调、照明和用电，完全能满足这些要求的话，称为“零能房屋”。我国太阳能建筑的研究和应用还停留在第一阶段。太阳能空调及供热系统的成功，为第二阶段的主动式太阳房创造了条件。随着太阳电池不断提高效率、降低成本，利用光伏技术[2]解决建筑物用电问题是切实可行的，太阳电池与建筑结合是一个必然的趋势。
2太阳能制冷空调的历史研究
太阳能制冷空调不仅可使太阳能得到更充分、更合理地利用，把低品位的能源（太阳能）转变为高品位的能源（制冷），而且对节省常规能源、减少环境污染、提高人们生活水平也有重要意义，符合可持续发展战略的要求。太阳能制冷空调是国内研究的一大课题，1974年中东石油危机发生以后，不少科研机构、高等院校及企业单位等都致力于太阳能的研究与开发，20多年来，在技术和应用推广上取得了一定的进展[3]。主要有太阳能液体吸收式制冷、太阳能固体吸附式制冷、太阳能（吸收式制冷）空调系统和太阳能除湿式空调。以下列举了一些主要的研究成果来说明其发展过程。
2.1太阳能液体吸收式制冷
太阳能液体吸收式制冷主要有氨-水吸收式太阳能制冷和溴化锂-水吸收式制冷。太阳能驱动的氨-水吸收式制冷系统是太阳能利用的研究中最为活跃的，先后有20多个单位开展过工作，积累了宝贵的经验。1975年，天津大学研制成功有效集热面积为1.33㎡的连续式氨-水吸收式太阳能制冰机。1977年，北京师范学院（现首都师范大学）与北京市建筑安装工程公司等单位研制成功1.5㎡平板型间歇式氨-水太阳能制冰机，不需外加动力。1979年又研制出8㎡平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜，利用两对光电管分别控制集热器的方位角和倾角。1977年，华中工学院（现华中理工大学）研制了采光面积为1.5㎡、冰箱容积为70L的间歇式氨-水小型太阳能制冷装置。同年，原五机部第五设计院试验成功他们所研制的无泵循环氨-水吸收式太阳能制冰装置，采用透光面积2.74㎡的扁管式太阳能平板集热器。其特点是将收集到的太阳能大部分用于制冷，一小部分用于工质的循环，取消了电动的循环泵。
迄今