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)最成熟，產(chǎn)品也最多，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)用范圍最廣、技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性的是太陽能熱水器的應(yīng)用。
陽光穿過吸熱管的層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上，將太陽光能的熱量吸收，由于兩層玻璃之間是真空隔熱的，傳熱將大大減小（輻射傳熱仍然存在，但沒有了熱傳導(dǎo)和熱對流），絕大部分熱量只能傳給玻璃管里面的水，使玻璃管內(nèi)的水加熱，加熱的水便輕沿著玻璃管受熱面往上進入保溫儲水桶，桶內(nèi)溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進入玻璃管補充，如此不斷循環(huán)，使保溫儲水桶內(nèi)的水不斷加熱，從而達到熱水的目的。
蓄熱材料主要包括相變儲熱材料、顯熱儲熱材料等。利用相變材料的固-液或固-固相變潛熱來儲存熱能的潛熱蓄熱技術(shù),因具有蓄熱密度大、儲熱過程近似等溫、過程易控制等優(yōu)點而成為目前實際發(fā)展?jié)摿Α?yīng)用最多和最重要的蓄熱方式。許多物質(zhì)作為潛在的相變儲熱材料(PCM)已經(jīng)被研究過,但只有部分物質(zhì)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),其中制冷與低溫范圍的技術(shù)與產(chǎn)品相對比較成熟,很多已實現(xiàn)商品化。
使用過程
平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實行頂水工作的方式，水箱內(nèi)可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優(yōu)點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應(yīng)，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。