当前位置:|
收集阳光的热能，用来加热水与提供建筑物暖气，是太阳能集热系统的主要功能。最简单的系统，就是让热的载体，像是水、空气或其他液体，简单的流过放置在阳光下、充当集热器的黑色管线；如此一来，就可透过热交换来收集热能以供使用。这种设备的工作温度不高、投资金额也低，大多用来加热户外游泳池；或者可用来跟使用化石燃料提供热能的锅炉互补，以降低燃料支出。除此之外，太阳能集热系统提供的热能也可用来降低室内空气湿度，或是提供冷气。 太阳能集热系统可大致分为加热空气与加热水两种技术，其主要在于真空管与平面集热板的差别，而使用最普及的乃是平面式集热板。为了避免集热板所收集的热能散失，平面式集热系统采用的是隔热完善的金属热能收集器。在结构上，平面的金属吸收器会被放置在长方形的框架里：框架的正面，也就是接受太阳照射的那一面以玻璃封装、背面则使用厚厚的隔热材封装、侧边则有两个连结导热介质进与出的管线口。吸收器吸收能源，是集热板最重要的部分，而其吸收与释出能源的量则决定了集热板的功率。目前，只在金属表面上黑漆的吸收器已很少使用，取而代之的是较高效能的镀膜技术。新式的吸收器镀膜，可提高吸收功率达到95%，且明显降低红外线光谱范围的辐射，因而大幅提升对能源的吸收。此外，透过表面结构的改变，镀膜的颜色除了黑色外，还有蓝黑色到蓝灰色的选择。 真空管集热系统则是由内建有热能吸受器的玻璃管所组成，所以，玻璃管本身不仅是1个透光性的加盖物，同时也是吸收器的容器。由于每1根玻璃管内都抽成真空，因此几乎可完全避免热散失，而使吸收器的工作温度达到摄氏120度。真空管集热系统的造价较高，但转换效率比平面式集热板高出20%。特别是在恶劣的气候中，当平面式集热系统在热能传输过程中有许多热能散失时，更能显现真空管集热系统的优点。 在北半球，朝南是太阳能集热系统最佳的设置方位，不过装置角度并没有像一般所想像的那么重要。根据模拟，正朝南的装置，装置角度为＋60°或－60°，在集热效果上大约只有10%的差异。 对于集热系统来说，真正不可或缺的是隔热良好，也就是有10到15公分隔热层的热水储存槽。储存槽主要用来储存系统所收集，但没有立即需求的热能，以便随时提供使用。 太阳能集热系统的技术已发展成熟，系统工作时间可以长达20年。而在过去几年间，太阳能集热系统仍持续有许多技术上的突破，像是在太阳照射的吸收器表面，藉由新的镀膜技术可以降低日照反射并且提高集热效率。除此外，现今镀膜技术也远比之前所采用的电镀方式来得环保，较适合机械设计且能忍受较高的温度。另外，经由特殊的表面处理，可降低平面式集热系统玻璃盖板的热反射损失，同时由于新式集热系统流经集热板的水流率较低，可使用较小管径的进水与出水管设计，借此大幅降低材料费，并且减少为增加水压所需要的帮浦用电。为了持续降低成本，新式的太阳能集热系统也采取加大面板尺寸，以及简化屋顶安装技术的策略。 在过去十几年间，太阳能集热系统的技术与市场发展，已经大幅降低系统安装的成本。虽然太阳能集热系统目前在价格上还没办法与传统化石燃料竞争，然而当我们面对未来能源价格上涨的风险时，却能够提供值得信任的保障。而且，以能源来计算，太阳能集热系统约在1到2年之间就可以达到损益平衡，也就是系统所生产的能源已经足以抵销制程中所消耗的能源了。 (责任编辑：中建太阳能) |
