太阳能光伏光热能源的利用

张赉智

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722084

摘要：太阳能是一种环保无污染、取之不尽用之不竭的新型能源，关于太阳能的利用，已经成为了各个国家关注的焦点问题。太阳能光伏光热能源是近年来研究的热点问题，利用太阳能光伏光热能源，可以将太阳能辐射转化成为电能。本文就太阳能光伏光热能源的利用进行分析。

关键词：太阳能；光伏光热能源；利用

随着经济的发展和现代工业进程的加快，人民生活水平提高的同时，对能源的使用量将大大增加，这势必会造成能源危机和大气污染。近年来人们的环保意识逐渐增强，国家对清洁能源的提倡力度也大大增强，太阳能光伏光热技术得到了利用。它是一种光伏效应，利用的是太阳能电池半导体材料。这种设备可以将太阳能辐射转化成为电能，它充分利用了清洁能源——太阳能。太阳能是一种没有成本，没有任何污染的能源，并且取之不尽用之不竭，可以很好的解决当前的能源危机，其前景不可估量。

一、太阳能光伏光热技术的原理

太阳能的光伏发电技术和太阳能的光伏产业在近几年来都得到了较快的发展，这一技术是利用半导体具有吸收可见光的优点制造的，太阳能光伏光热发电是利用太阳能中的热能可以转换为动能的特点来进行发电的，需要借助一些介质来发电，例如熔融盐和水，利用它们来进行热能的储存。这种热能储存方式的寿命很长并且热量的损失较少，它不是利用化学手法，而是利用物理的手段实现能量的转化的，所以并不具有像光伏发电那样较高的污染性，而且还可以改变和调节它的电力性能，正因为这些所以可以把光伏光热发电和火力发电结合起来进行并网发电。两者的发电的小时数是比较长的，发电的过程是清洁的，成本低廉，规模大，所以这种技术日益被人们看好利用。可是这一技术由于还处于起步阶段，发展还不成熟，这就需要科研工作者积极的努力研发新技术来促进太阳能光伏光热技术的发展。

二、太阳能光伏光热能源的利用

光伏发电和光热发电对于一般的老百姓来说还很陌生，距离我们的生活还很远，在我们的日常生活中利用最多且比较熟悉的是太阳能热水器，我们不太清楚的是这种发电技术就像太阳能热水器一样已被人们广泛应用。

太阳能热水器是把光能转化成热能的装置，通过太阳能真空管收集太阳光的热辐射，根据的原理是温室效应，通过传递热水达到制热的目的。这种太阳能热水器一般在北方比较常见。但是使用它时要受到条件的限制，即气候和环境，在气温低和阴天时候太阳能热水器就不能很好的发挥它的传热功能了，尤其在冬季这种热水器就不能用了，需要把里边的水放掉，防止太阳能的真空管被冻裂影响明年的使用效果。现在市场上也出现了在冬天可以进行插电加热的太阳能热水器，但是实际效果不太理想，所以克服在寒冷的冬天也能用上太阳能的这一难题，将是科研工作者的一个方向。

太阳房采暖是太阳能光伏光热能源利用的另一种方式，它也是把太阳能转化为热能，收集的装置是太阳能集热器，它通过一定的管道把收集的太阳能输送到储热器或散热装置，再用风机或者泵实现热循环进行采暖。太阳能采暖房技术大部分应用于太阳能低温热水地板辐射的采暖技术，也可以把建筑物作为介质，用自然交换的方法来采暖。这种方法的不利因素为建筑物的朝向和太阳光散热不均，具有不稳定性，利用它进行供热技术还不成熟，另外我国北方的一些高层建筑和多层建筑也不适合利用这种技术。

太阳能热泵的研究是当前太阳能光伏光热能源国内外研究的一个重点。这一技术要研究成功的话，就可以实现节能、环保、高效的目的。为了达到这一目的，我们就要把太阳能技术和热泵技术结合起来，真正实现太阳能热泵的应用和产业化发展。

有一种热泵系统是非直膨热泵系统，这一系统实现的是蒸发器和集热器的分离，集热器负责收集太阳能的热量，收集完成后的热量就可以当做蒸发器的热源。这一系统也会受到气候和温度的影响，当太阳光比较充足和温度较高时，热泵系统不用开启就可以实现供暖。同样，太阳能量不足时就可以开启热泵系统把储存的热能提供给房间进行循环供暖。但是这到目前为止只是一个美好的愿望，这一技术只是理想状态的技术，还没有研制成功，一旦研制成功，就可以使得利用太阳能供暖模式的性能变得更加稳定。

三、结语

随着经济的发展和现代工业进程的加快，太阳能光伏光热技术得到了较快发展。本文主要对太阳能光伏光热技术的原理及其运用进行了简要概述，以期为大众更深入理解光伏光热技术提供一定的参考。未来，只有充分理解太阳能光伏光热技术的原理，并且不断将其应用于生产生活，综合利用太阳能光伏及光热能源，加快太阳能光伏光热技术的发展和成熟，才能更好地利用能源，实现可持续发展。

参考文献：

[1]蒋爱国，季杰，裴刚，刘可亮，胡广良.3种工况下多功能太阳能热泵的热泵制热水性能[J].中国科学技术大学学报，2011（10）.

[2]阳季春，周湘江.太阳能热泵技术研究综述[J].嘉兴学院学报，2009（06）.

[3]王海涛，金定慧.直接膨胀式太阳能热泵发展[J].合肥工业大学学报（自然科学版）， 2008（08）.

[4]矯洪涛，王学生，魏国.太阳能热泵技术研究进展[J].能源技术，2007（05）.