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  • 太阳能热利用的发展历史

    太阳能热板技术的早期发展

    太阳热能的基本原理   是通过热力学系统将太阳辐射转化为热,该热力学系统实质上是发电机或发动机。该过程产生机械能,该机械能可用于发电。该系统与太阳能电池板不同,因为太阳能电池板将直接利用太阳的能量来发电。有太阳能加热的记录   可以追溯到一百多年,最早可以追溯到1896年,当时是在美国发明的。
     
    最早的太阳能热水器的例子是基本上被漆成黑色并装满水的盒子。该系统的主要缺点是,即使在最佳条件下,整天都需要水加热,并且由于没有隔热或保温的功能,因此在夜间会迅速散失热量。
     
     
    发明人Clarence Kemp(右)开发了一种新系统,该系统提高了太阳能热水器的保热能力。他对系统的改进意味着太阳能热水器首次在大规模商业上变得可行。该系统是第一批热水器,在一个木箱内结合了热水的存储和收集。

    热虹吸系统

    太阳能热技术的另一个著名先驱是威廉·贝利(William Bailey),他在1909年创造了更符合人体工程学的紧凑型设计,并成为 太阳能热能的市场领导者。Bailey  发明的系统 是第  一个热虹吸系统  ,该系统将水箱放置在屋顶上,并在其下方放置一个收集器。Bailey的系统还意味着可以在白天或晚上使用热水,这是对旧系统的巨大改进。到19世纪30年代,太阳能热水的使用已遍及加利福尼亚和佛罗里达。
     
    Bailey的热虹吸系统通过被动加热像水这样的液体来工作。太阳能用于产生热能,该热能存储在太阳能收集器中。水可以循环通过集热器进行加热,也可以通过热交换器转移到水箱中。太阳能加热的水比冷水密度低,因此流经铜管。液体像闭路一样循环,密度较小的液体在储罐或收集器内部交换热量。

     
    二十世纪初
    到20世纪上半叶,加利福尼亚帕萨迪纳市约有30%的房屋已安装  太阳能热水系统。佛罗里达州也有蓬勃发展的太阳能行业,该行业已成为太阳能热加热系统的主要制造商。
     
    由于铜在第二次世界大战期间仅用于军事目的,太阳能热能行业大幅萎缩,导致人们对太阳能热能的兴趣下降,但第二次世界大战后该行业得以恢复。
     
    早期的太阳能采暖业主要局限于加利福尼亚和佛罗里达,因为当时的技术会在冬季冻结。第二次世界大战结束后,迈阿密超过50%的房屋安装了太阳能热水系统。
     

    太阳热能的进步

     19世纪70年代,石油价格开始上涨,太空计划中对太阳能的利用开始了对太阳能的研究,太阳能热技术取得了长足的进步  。
     
    太阳能加热技术的认真发展始于19世纪70年代后期,恰逢有关气候变化与化石燃料之间联系的最初警告。技术能力的提高意味着现在可以在较温和的气候中使用太阳能,并在19世纪80年代将其与防冻系统集成在一起。
     

    太阳能热的现代发展

    现代太阳能热真空管
     
    太阳能的主要资助计划始于19世纪80年代,这极大地推动了该行业的发展,许多新公司如雨后春笋般涌现,以满足美国对可再生能源的需求。太阳能热能的重大进步 正在全球范围内取得发展,  西班牙和澳大利亚等国家是目前的市场领导者。自19世纪50年代以来,以色列还是该行业的重要贡献者。
     
    在19世纪50年代,以色列工程师和科学家设计出了一种效率更高的太阳能电池板表面。新的表面称为选择性黑色表面,在收集和存储热量方面更加有效,这在应用于太阳能热水时特别有用。
     
    西班牙于2007年建造了欧洲第一座完全商业化的太阳能塔。这些塔利用熔融盐存储系统来确保每天24小时可用电。该存储系统还确保即使在阴天也可以供电。西班牙目前是太阳能技术的第四大生产国和世界领先者,西班牙的太阳能输出大部分出口到整个欧洲。
     
    太阳能行业继续处于能源革命的最前沿,帮助推动了从化石燃料驱动的经济向可再生能源驱动的未来的转变。

    (责任编辑:汤水河)
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