『壹』 太阳热能的发展
华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”叶绿体,以极其低廉的成本实现光能发电。
叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳光转化成化学能。此次课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体,而是研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池,尝试将光能转化成电能。在上海市纳米专项基金的支持下,经过3年多实验与探索,这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%,接近11%的世界最高水平。
作为第三代太阳能电池,染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算,染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即便在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。另外,它还有许多有趣用途。比如,用塑料替代玻璃“夹板”,就能制成可弯曲的柔性电池;将它做成显示器,就可一边发电,一边发光,实现能源自给自足。
太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能,使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电,利用太阳能进行海水淡化。现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
『贰』 太阳能的原理
太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
(2)太阳热能高因此发明了太阳能扩展阅读:
太阳能的优点:
1、普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,便于采集,且无须开采和运输。
2、无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
3、巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
4、长久:根据太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
『叁』 太阳热能的历史
古人很早就知道利用阳光为住宅采暖,但效果却有限,因为大量的热又从窗户中散失了。公元50年,罗马人开始在窗
反射镜集中太阳光发电
户上安装玻璃,通过我们今天所谓的温室效应把热能更多更长久地留在室内,既用于供暖,也用于产出水果和蔬菜。之后,太阳热能的利用随着罗马帝国的式微而衰落,又在十七世纪的北欧得以重生。
据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。 (1900~1920年)
在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902 ~1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。 (1920~1945年)
在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935~1945年)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。 (1945~1965年)
在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少, 呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:
1945年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础;
1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件。
在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有:
1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。
1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。
1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。 (1965~1973年)
这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。 (1973~1980年)
自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素,1973年10月爆发中东战争,石油输出国组织采取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。 于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划,日本政府投入了大量人力、物力和财力。70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身太阳能事业,积极向政府有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶 ,在城市研制开发太阳能热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用。 我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,具有以下特点:
各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。
研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。
各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。 (1980~1992年)
70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。 (1992年~至今)
由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》, 《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了 可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在 一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。世界环发大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确 了太阳能重点发展项目。
其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期,处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复多,发展时间长。
这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;
另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应,被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。
『肆』 太阳能房屋是谁发明的
太阳能房屋是由美国能量转换研究所建造成的,这所太阳能房屋建于1973年,位于美国特拉华大学,是世界上第一座太阳能房屋。太阳能房是利用太阳辐射能量来代替部分常规能源,使室内达到一定环境温度或者是给室内的用电器设备供电一种装置。1938年世界上第一幢主动式的太阳房,由美国麻省理工学院于建成。它是一种能够控制的采暖方式,用集热器、贮热装置、管道、风机、水泵等设备,“主动”收集、储存和输配太阳能。由于它具有利用太阳热能,节约能源的优点,从它诞生的那天开始就十分引人注意。被动式太阳房最早是在法国发展起来的。它主要依靠建筑方位、建筑空间的合理布置和建筑结构及建筑材料的热工性能,使房屋尽可能地吸收和储存热量。如果所获得的太阳能,达到了建筑物采暖、空调所需能量的一半以上,就达到了被动式太阳房的要求。
是根据当地的气象条件,在基本上不设置其他设备的情况下,建造成冬季可有效地吸收和储存太阳热能,而夏天又能防止过多的太阳辐射,并将室内热量散发到室外,从而达到冬暖夏凉效果的房屋。可以给家里的电器设备供电,使家里的电器在没有电网的地方,只要有太阳能光就能工作。通过一些集热设备给把太阳光的热能转换成室内的热气,使室内的气温保持在一定的温度,常使用在北方较寒冷的地方。
『伍』 人们从蝴蝶得到启示,发明了太阳能电池,对吗
在大自然中,植物绽放出万紫千红的花朵,蝴蝶在花丛中翩翩起舞,生机盎然,因此蝴蝶被称为“会飞的花朵”.
蝴蝶不仅给人们带来美的享受,更重要的是,它还给予科学家以有益的启示,解决了航天上的一大难题.
这件事说起来十分有趣.人类发射的人造卫星,在太空飞行时会受到太阳光的强烈辐射,面向太阳的一面温度往往高达200℃,而背着太阳的一面温度却会降到-200℃.这样,卫星上装置的各种精密仪器、仪表就很容易被“烤”裂或“冻”裂,对此,科学家们伤透了脑筋.后来,他们发现了蝴蝶的鳞片具有调节体温的作用:当太阳光直射时,鳞片会自动张开,以减小太阳光的辐射角度,从而可以少吸收太阳光的热能;当外界气温下降时,鳞片又会自动闭合,紧贴体表,使太阳光直射到身上,以便吸收到更多的太阳光的热能,因而它能使自己的体温始终控制在正常的范围内.就这样,科学家模仿蝴蝶的鳞片,为人造地球卫星设计出一种控制系统,从而圆满地解决了这一难题.
『陆』 太阳热能的利用典例
人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。 太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及
太阳能热水器
发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40~50年且很少进行维修。
太阳能热水器太阳能热水器热水器中,用于吸收太阳能的部分称为集热器,使其可以比普通的“玻璃——建筑”构件组合吸收更多,同时散失急剧减少。热水器中储存能量的物质是水——热容大而易流动,可以高效率地储存能量并方便地输送到需要的部位。于是,更多能够有效利用的热能得以在建筑中流淌。更兼最近太阳能集热器已不局限于屋面,墙面、遮阳板、阳台栏板,都是可以生根的部位,从而使聚集的有效热能较之前多出数倍。其中,只需很少一部分即可满足洗浴热水需求,而大部分热水,可以通过在一种称为“辐射采暖地板”的系统中循环,在冬季多晴好天气的地区为建筑供暖。这种用途,充分消化了建筑太阳能热水系统的“产能”,使太阳热能可以得到比通过前述的被动技术更加高效地利用。 最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种:
自然循环式
此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用。
强制循环式
热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器。 太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电
太阳能路灯
能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。 即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。
太阳能离网发电系统
太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。
太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。
太阳能并网发电系统
可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)。
『柒』 谁知道人类利用太阳能的历史太阳灶是谁发明的
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机
算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年-1900年之间,世界上又研制
成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率
不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年
间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段,下面分别予以介绍。
1.1第一阶段1900-1920
在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平
板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造
的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902
-1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南
建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。
1.2第二阶段(1920-1945)
在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃
料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此
使太阳能研究工作逐渐受到冷落。
1.3第三阶段(1945-1965)
在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少,
呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学
术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。
在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳
热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了
条件;1954年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。
此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有:
1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。
1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。
1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。
在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上
的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成
一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。
1.4第四阶段门(1965-1973)
这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资
大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。
1.5第五阶段(1973-1980)
自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退
的关键因素,1973年10月爆发中东战争,石油输出国组织采取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗
争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。
于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们
认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国
家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。
1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太
阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房
、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电他生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划,日
本政府投入了大量人力、物力和财力。
70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身
太阳能事业,积极向政府有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶
,在城市研制开发太阳热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用……。1975年,在河南安阳召开“全国
第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后,太阳能研究
和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所,纷纷设立太阳能课题
组和研究室,有的地方开始筹建太阳能研究所。当时,我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。
这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,具有以下特点:
(1)各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为
政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工
作。
(2)研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、
光解水制氢、太阳能热发电等。
(3)各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在
较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范
卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一计划后来进行了调整,至今空间太阳
能电站还未升空。
(4)太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想
1.6第六阶段(1980-1992)
70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相
继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。
导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳
能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核
电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。
受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳
能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽
然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。
这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使
人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。
1.7第七阶段(1992-至今)
由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样
背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》,
《2I世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了
可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在
一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。
世界环发大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发
和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确
了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》
(1996-2010),明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施
。这些文件的制定和实施,对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。
1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言
)},会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996-2005),《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略
规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动
,广泛利用太阳能。
1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护
紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力
,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的
同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济
效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。
通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期,
处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复
多,发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利
用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的
太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。
2太阳能科技进步
太阳能利用涉及的技术问题很多,但根据太阳能的特点,具有共性的技术主要有四项,即太阳能采集、太
阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输,将这些技术与其它相关技术结合在一起,便能进行太阳能的实际利用。
2.1太阳能采集
太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技
术和装置(集热器),对太阳能进行采集。集热器按是否聚光,可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。
非聚光集热器(平板集热器,真空管集热器)能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射,集热温度较低;聚
光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上,可获得较高温度,但只能利用直射辐射,且需要跟踪太阳。
2.1.1平板集热器
历史上早期出现的太阳能装置,主要为太阳能动力装置,大部分采用聚光集热器,只有少数采用平板集
热器。平板集热器是在17世纪后期发明的,但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳
能低温利用领域,平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率,降低成本,或者为了满足特
定的使用要求,开发研制了许多种平板集热器:
按工质划分有空气集热器和液体集热器,目前大量使用的是液体集热器;
按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等;
按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器,还有带平面反射镜集热器和逆平
板集热器等;
按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。
目前,国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合,国外一般采用高频
焊,国内以往采用介质焊,199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产
线,通过消化吸收,现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。
为了减少集热器的热损失,可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料,但这些
材料价格较高,一时难以推广应用。
2.1.2真空管集热器
为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,国际上70年代研制成功真空集热管,其吸热体被封闭在高
真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增
加太阳光的采集量,有的在真空集热管的背部还加装了反光板。
真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管,玻璃七型管真空集热管,玻璃。金属热管真空集热管,直通
式真空集热管和贮热式真空集热管。最近,我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集
热管。
我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来,经20多年的努力,我国已经建立了拥有自主
知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业,用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上,产品质量达世
界先进水平,产量雄居世界首位。
我国自80年代中期开始研制热管真空集热管,经过十几年的努力,攻克了热压封等许多技术难关,建立
了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地,产品质量达到世界先进水平,生产能力居世界首位。
目前,直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设,产品即将投放市场。
2。1.3聚光集热器
聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分,聚光集热器基本可分
为反射聚光和折射聚光两大类,每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求,
简化跟踪机构,提高可靠性,降低成本,在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多,但推广应用的数量远比平
板集热器少,商业化程度也低。
在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器(点聚焦)和槽形抛物面镜聚光集热器
(线聚焦)。前者可以获得高温,但要进行二维跟踪;后者可以获得中温,只要进行一维跟踪。这两种聚光集热
器在本世纪初就有应用,几十年来进行了许多改进,如提高反射面加工精度,研制高反射材料,开发高可靠性
跟踪机构等,现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求,但由于造价高,限
制了它们的广泛应用。
70年代,国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”(CPC),它由二片槽形抛物面反射镜组成,不需要
跟踪太阳,最多只需要随季节作稍许调整,便可聚光,获得较高的温度。其聚光比一般在10以下,当聚光比在
3以下时可以固定安装,不作调整。当时,不少人对CPC评价很高,甚至认为是太阳能热利用技术的一次重
大突破,预言将得到广泛应用。但几十年过去了,CPC仍只是在少数示范工程中得到应用,并没有象平板集
热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制,也有少量应用,但现
在基本都已停用。
其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器
等。此外,还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜。定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜
组成,在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上,吸收器可以达到很高的温度,获得很大的
能量。
利用光的折射原理可以制成折射式聚光器,历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金
属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然,玻璃透镜比较重,制造工艺复杂,造
价高,很难做得很大。所以,折射式聚光器长期没有什么发展。70年代,国际上有人研制大型菲涅耳透镜,试
图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜,重量轻,价格比较低,也有点聚焦和线聚焦之
分,一般由有机玻璃或其它透明塑料制成,也有用玻璃制作的,主要用于聚光太阳电池发电系统。
我国从70年代直至90年代,对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面
积的柔性透明塑料菲涅耳透镜,也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜,结果都不大
理想。近来,有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜,但精度不够,尚需提高。
还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器,虽然尚未获得实际应用,但具有一定启发性。一种
是光导纤维聚光器,它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成,阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使
用处。另一种是荧光聚光器,它实际上是一种添加荧光色素的透明板(一般为有机玻璃),可吸收太阳光中与
荧光吸收带波长一致的部分,然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介
质的差异,而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面,其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比,很容易
达到10一100,这种平板对不同方向的入射光都能吸收,也能吸收散射光,不需要跟踪太阳。
2.2太阳能转换
太阳能是一种辐射能,具有即时性,必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不
同形式的能量需要不同的能量转换器,集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能,利用光伏效应太阳电池
可以将太阳能转换成电能,通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能,等等。原则上,太阳能可以直接
或间接转换成任何形式的能量,但转换次数越多,最终太阳能转换的效率便越低。
2.2.1太阳能-热能转换
黑色吸收面吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能,其吸收性能好,但辐射热损失大,所以黑色吸收面
不是理想的太阳能吸收面。
选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理
想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成,简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的,
1955年达到实用要求,70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用,目前已研制成
上百种选择性涂层。
我国自70年代开始研制选择性涂层,取得了许多成果,并在太阳集热器上广泛使用,效果十分显著。
2.2.2太阳能一电能转换
电能是一种高品位能量,利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重
要技术基础,世界各国都十分重视,其转换途径很多,有光电直接转换,有光热电间接转换等。这里重点介绍
光电直接转换器件--太阳电池。
世界上,1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电
池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳
电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,
但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然大高。
目前,世界上太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(4cm2),多晶硅电池18。6%(4cm2),
InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镐电池15.8%,
硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。
我国于1958年开始太阳电他的研究,40多年来取得不少成果。目前,我国太阳电他的实验室效率最高
水平为:单晶硅电池20.4%(2cm×2cm),多晶硅电池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs电池
20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜电池13.6%
(lcm×1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm),
二氧化钛纳米有机电池10%(1cm×1cm)。
2.2.3太阳能一氢能转换
氢能是一·种高品位能源。太阳能可以通过分解水或其它途径转换成氢能,即太阳能制氢,其主要方法如
下:
(1)太阳能电解水制氢
电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高(75%-85%),但耗电大,用常规电制氢,从能
量利用而言得不偿失。所以,只有当太阳能发电的成本大幅度下降后,才能实现大规模电解水制氢。
(2)太阳能热分解水制氢
将水或水蒸汽加热到3000K以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才
能获得如此高的温度,一般不采用这种方法制氢。
(3)太阳能热化学循环制氢
为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温,发展了一种热化学循环制氢方法,即在水中加入一种或
几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环
使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K,这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度,其分
解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要问题是中间物的还原,即使按99.9%-99.99%还原,也还要作
0.1%-0.01%的补充,这将影响氢的价格,并造成环境污染。
(4)太阳能光化学分解水制氢
这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长
波光能的吸收,利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性,设计了一套包括光化学、热电反应的综
合制氢流程,每小时可产氢97升,效率达10%左右。
(5)太阳能光电化学电池分解水制氢
1972年,日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极,而以铂黑作阴极,制成太阳能光电化
学电池,在太阳光照射下,阴极产生氢气,阳极产生氧气,两电极用导线连接便有电流通过,即光电化学电池
在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视,
认为是太阳能技术上的一次突破。但是,光电化学电他制氢效率很低,仅0.4%,只能吸收太阳光中的紫外光
和近紫外光,且电极易受腐蚀,性能不稳定,所以至今尚未达到实用要求。
(6)太阳光络合催化分解水制氢
从1972年以来,科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力,并从络合催化电荷转移反
应,提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂,它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电
荷转移和集结,并通过一系列偶联过程,最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟,研究工作正
在继续进行。
(7)生物光合作用制氢
40多年前发现绿藻在无氧条件下,经太阳光照射可以放出氢气;十多年前又发现,兰绿藻等许多藻类在
无氧环境中适应一段时间,在一定条件下都有光合放氢作用。
目前,由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够,藻类放氢的效率很低,要实现工程化产氢还有相当
大的距离。据估计,如藻类光合作用产氢效率提高到10%,则每天每平方米藻类可产氢9克分子,用5万平
方公里接受的太阳能,通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。
2.2.4太阳能-生物质能转换
通过植物的光合作用,太阳能把二氧化碳和水合成有机物(生物质能)并放出氧气。光合作用是地球上最
大规模转换太阳能的过程,现代人类所用燃料是远古和当今光合作用固定的太阳能,目前,光合作用机理尚
不完全清楚,能量转换效率一般只有百分之几,今后对其机理的研究具有重大的理论意义和实际意义。
2.2.5太阳能-机械能转换
20世纪初,俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代,前苏联物理学家提出,利用在宇宙空间中巨大
的太阳帆,在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进,将太阳能直接转换成机械能。科学家估计,在未来
10~20年内,太阳帆设想可以实现。
通常,太阳能转换为机械能,需要通过中间过程进行间接转换。
2.3太阳能贮有
地面上接受到的太阳能,受气候、昼夜、季节的影响,具有间断性和不稳定性。因此,太阳能贮存十分必
要,尤其对于大规模利用太阳能更为必要。
太阳能不能直接贮存,必须转换成其它形式能量才能贮存。大容量、长时间、经济地贮存太阳能,在技术
上比较困难。本世纪初建造的太阳能装置几乎都不考虑太阳能贮存问题,目前太阳能贮存技术也还未成熟,
发展比较缓慢,研究工作有待加强。
2.3.1太阳能贮热
(1)显热贮存
利用材料的显热贮能是最简单的贮能方法。在实际应用中,水、沙、石子、土壤等都可作为贮能材料,其中
水的比热容最大,应用较多。七八十年代曾有利用水和土壤进行跨季节贮存太阳能的报道。但材料显热较小,
贮能量受到一定限制。
(2)潜热贮存
利用材料在相变时放出和吸入的潜热贮能,其贮能量大,且在温度不变情况下放热。
在太阳能低温贮存中常用含结晶水的盐类贮能,如10水硫酸钠/水氯化钙、12水磷酸氢钠等。但在使
用中要解决过冷和分层问题,以保证工作温度和使用寿命。
太阳能中温贮存温度一般在100℃以上、500℃以下,通常在300℃左右。适宜于中温贮存的材料有:高压
热水、有机流体、共晶盐等。
太阳能高温贮存温度一般在500℃以上,目前正在试验的材料有:金属钠、熔融盐等。
1000℃以上极高温贮存,可以采用氧化铝和氧化锗耐火球。
(3)化学贮
『捌』 是谁发明的太阳能热水器呢
阿基米德.利用聚集的太阳能催毁罗马舰队. 传说在2000年前古希腊的某个王回国遭到了罗马答人的侵袭,罗马人乘船从海上进攻,可王国只有老人、孩子和妇女,这些老弱妇孺怎样抵抗强大的罗马舰队呢? 此时满头白发的老科学家阿基米德挺身而出。号召妇女们起来保卫自己的国家,叫她们拿起自己的梳妆镜子,一起来到岸边。 烈日高悬,强烈的阳光射向大地,阿基米德站在高处喊:“大家用自己的梳妆镜将太阳反射到帆上!”说完他举起镜子,只见一道光线反射到一面帆的中央,映出一个微弱的小斑点。 一个妇女明白了他的意思,连忙举起手中的镜子,把光也反射到那只船帆上,小光斑亮了一些。接着又是一面镜子、两面镜子……都射向帆上的那一点。不一会儿,帆着火了,敌人吓得纷纷落水。罗马的许多船只都被烧毁了,但罗马人却找不到失火的原因。900多年后,有位科学家按史书介绍的阿基米德的方法制造了一面凹面镜,成功地点着了距离镜子45米远的木头,而且烧化了距离镜子42米远的铝。所以,许多科技史家通常都把阿基米德看成是人类利用太阳能的始祖。
『玖』 在实际生活中人们都利用太阳进行了哪些发明将来还可以利用太阳做什么
1、1945年,美国贝尔实验来室研制成实自用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。
2、1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。
3、1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。
(9)太阳热能高因此发明了太阳能扩展阅读:
据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
『拾』 人类发明了哪些工具来利用太阳能
太阳能热水器