太阳能在冷天有用吗

优质回答：　　太阳能知识介绍　　能源问题是当今世界上困扰人类发展的重大问题之一。　　地球上的矿物能源是有限的。按照目前全世界的能源消费增长率发展下去，包括煤炭在内的矿物燃料，到二十一世纪中叶就要消耗殆尽。我国能源总产量从九十年以来有了较大发展。但1993年人均能耗只有943千克标准煤，仅为世界平均能耗的47%，远低于中等发展中国家的水平。而且，我国的煤、油、气人均资源也只有世界人均资源的三分之一。目前，我国能源供应紧张，尤其电力供不应求，全国仍有28个无电县和上万个无电乡村，约1.2亿农村人中还未用上电。　　当今世界许多国家都十分重视太阳能的开发利用。美国家用太阳热水器普及率达65%，日本也已达20%。我国是发展中国家。人均能源资源少。经济实力薄弱，交通不甚发达，而太阳能资源却非常丰富，开发和利用太阳能将大大缓解我国能源供需矛盾。　　我国环境污染最为突出的是大气污染。　　1986年全国煤炭消耗量达8.62亿吨，其中约90%用于直接燃烧。全国每年烧煤排放的颗粒物达2200万吨，二氧化硫达1300万吨，分别占总排放量的80%和90%。华北12个城市，大气中的颗粒物平均浓度为纽约的20倍，为世界卫生组织确定的允许浓度的9.6倍。目前，我国已出现了三个酸雨地带。　　我国农村每年要烧掉1.8亿吨薪柴，这就导致大量森林被砍伐，森林的破坏又造成气候恶化，水土流失。目前世界森林覆盖率达20%，而我国只有13%。由于环境污染，每年我国的经济损失360亿元。由于生态环境破坏造成的损失达500亿元。　　未来的生活需要一种环保型的能源。太阳能可以担任这一角色，它零排放的优越星将成为人类生活的主流。　　随着人民生活水平的提高，我国民用能耗急剧增长。近年来，家用电器的发展异常迅速，总耗量已达430.8亿度并持续增长。　　太阳能在满足人民生活需要方面有多种用途，如发电，取暖、供热水等。但在目前，能以商品形式大量供应市场的只有太阳能热水器。　　我国政府一直重视新能源和可再生资源的开发利用，提出了"因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益"的总体方针。1992年国务院提出了对环境和发展采取的十条对策和措施。1994年，制定了1995-2010年新能源和可再生热利用行业现状提出了"企业上规模、技术上水平、质量上档次、市场要规范"的行业发展方针。经过二、三十年来的努力，太阳能热水器行业已成为一个有巨大发展前景的新兴行业。目前在产品质量和技术水平上基本达到国际九十年代先进水平，在产品产销量方面已占世界第一位。预计在不久的将来，我国将成为太阳能热水器最大的出口国。　　整个太阳每钞钟释放出来的能量是无比巨大的，相当于每秒钟燃烧1.28亿亿吨标准煤所放出的能量。太阳辐射到达地球陆地表面的能量，大约为17万亿千瓦，相当目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。　　我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3以上的地区年幅照总量大于502万千焦/米2，年日照时数在2000小时以上。　　太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大特点：　　第一、它是人类可以利用的最丰富的能源，足以供地球人类使用几十亿年。　　第二、地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更有利用价值。　　第三、太阳能是一种洁净的能源。在开发和利用时，不会发生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡，绝对不会造成污染与公害。　　太阳能热水器通常由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。　　按使用分类，可分为季节性热水器、全年性热水器以及有辅助热源的全天候太阳能热水器。按集热器原理和结构可分为平板型热水器和真空管热水器。按工质流动方式不同，一般分为闷晒型、循环型和直流型三种。　　太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键，其造价约占太阳能热水器总造价的二分之一左右。全玻璃管式太阳能热水器根据热介质的不同又可分为全玻璃真空管集热器和热管真空管（玻璃金属结合）集热器两种。它们的主要关键部件是真空集热管或热管真空集热管。　　目前国内最普及的全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶，由两根管长为1.2米或1.5米,内外径分别为 37毫米和 47毫米的同心圆玻璃管经抽真空而成的。全玻璃真空集热管材料、工艺和结构简单，可靠性好，具有极大的应用前景。　　太阳能热水器水箱是贮存热水的装置，其结构、容量、保温和材料将直接影响热水器的性能和运行的质量。　　水箱的种类，按外形分有方形、扁盒型、圆柱型、球形水箱；按放置方法分有立式和卧式两种；按耐压状态分有常压的开式水箱和耐压的闭式水箱；按是否有辅助热源可分为普通水箱和具有辅助热源的水箱；按换热的方式不同可分为直接换热水箱和二次换热的间接热交换水箱。　　生产水箱的材料的质量，对水箱的耐压、耐温、防渗漏及水质影响很大。目前国内水箱的常用材料有钢板进行防腐处理或搪瓷、镀锌钢板、防锈铝板、毒塑料或玻璃钢、不锈钢板等。水箱的热特性包括放热特性、加热特性、保温特性。放热特性就是希望水箱内的热水都能放出来，方便利用。家用水箱可采用直立式，冷水从下部顶入，热水从上部流出。加热特性是大多数水箱内的水是上部热起来，然后下部出慢慢热起来。保温特性指水温下降的快慢，与水箱的封密性、保温材料、环境温度、水容量大小等相关。　　如何鉴别太阳能热水器产品质量的优劣？通常要通过仪器检测，看是否符合国家标准。如果仅凭经验来识别，则要注意这几个方面的情况。　　一、消费者在购买产品时必须对热水器、集热器、管道接口和板芯出厂前是否进行过耐压试验和渗漏检查，同时对它们的类型和材料以及消费者本身的要求进行综合考虑。如可根据自身经济条件来挑选不同价格的产品；根据家庭人数选择不同容积的热水器；北方要考虑防冻问题，高级宾馆装太阳能热水器系统必须考虑全天候使用等等。　　二、要了解产品的技术性能，主要是平均日效率和平均热损系数。目前不少人有一种误解，认为水箱内的水温越高，就说明热性能越好。实际上水温高低不能说明产品的好坏。水温和日照强度、日照时间、水容量、采光面积、水的初始温度均有关系，所以最科学的办法就要讲热效率和热损系数。目前真空管热水管平均日效率应大于40%，热损系数小于3瓦/米2℃　　在太阳能热水器的选择上还要从其具体的组成部分分析。　　太阳能热水器由保温桶、支撑架、真空管三部分组成。保温桶主要组成部分为水箱内胆、保温层、水箱外壳、密封圈四部分。　　目前市场上出售的产品，其水箱内胆主要由304-2B不锈钢无磁性、抗锈蚀、焊接性好，塑性好，但强度较低。然市场上目前最大需求的太阳能热水器产品为平顶式，水箱内胆压力很小，故304-2B不锈钢是做水箱内胆极好的材料。但同样选择304-2B不锈钢，如板材较薄或焊接不好同样会出现寿命不长或导致水箱报废的情况。因此正规厂家都选用0.6mm厚板材，用电脑控制滚焊接而成。而一些小厂为了节省成本，偷工减料，则大多选用0.3mm或0.4mm的304-2B不锈钢板材，由人工锡焊而成，再用胶密封，这样，使用寿命就大打折扣。　　太阳能热水器水箱常年置于室外，保温效果则完全取决于保温材料的种类和保温材料的厚度及密度。　　目前市面出售的太阳能热水器保温材料大多选用聚氨酯。聚氨酯是一种非常优秀的固体保温材料。但其工艺要求极高，如果其灌装技术不过关，则保温效果就不理想。聚氨酯整体发泡工艺复杂，加工难度很高。成功发泡成型的保温泡沫整体性好，无漏发泡，泡沫密度达80千克/米3，强度均匀，封闷性好。如厚度在4cm～5cm左右,则保温性能极佳(东北严寒地区需6cm厚)。而一些杂牌小厂发泡方法是在小容器里把原料混合，然后手工搅拌，再倒入水箱空隙里，需几次发泡才能完成，多次发泡过程中留下空隙，其密度只有30～40千克/米3，其保温性能大大下降。还有一些小厂则使用聚笨乙稀（普通泡沫）作发泡材料，夏天曝晒后高温会造成自然萎缩，到冬天则失去其应有的保温性能。　　水箱外壳常年暴露在外，必须选择抗腐蚀耐老化的材料制成。目前市场上常见的有304-BA不锈钢板、轧花铝板、国产及进口彩板、普通铝板、氧化铝板等。正规厂家大都采用不锈钢板、进口彩板。许多厂利用氧化铝板及彩板，用低价位来形成市场卖点，因其抗腐蚀性差，寿命很难保证。　　太阳能热水器的支撑架主要由反射板、尾座及主撑架组成。　　反射板的作用主要是把射入真空管缝隙中的光有效地利用起来。现在市面上热水器的反光板主要有平面不锈钢板、轧花铝板、大聚焦、小聚焦。平面反射板把射入的太阳光又原路反射回去；轧花铝板漫反射没有方向性，一部分反射到真空管上而加以吸受利用。大聚焦反射板其弧面宽度为8cm左右，其聚焦点则全面在真空管之外。只有小聚焦型反射板其弧面宽度为6cm，能够把太阳能光完全聚集到真空管上，大大提高太阳能热使用率。　　尾座的作用是保持真空玻璃管的稳定。其材料是选用厚度在0.6mm以上的430不锈钢板。如低于此厚度则强度不够，刚板弯曲变形，易导致真空管下渭脱落破碎。现市面上出现有在底座上放置塑料尾座，极易老化，致使真空管脱落破坏，失去吸收太阳能及保温功能。　　主撑架选用430不锈钢，须用不锈钢螺钉连接，因其有优秀的高强度性能，故正规厂家大多选用此材料。而一些小厂多选用厚度为0.4mm的304-2B不锈钢作主撑架，因其市场价格较低，但强度低，使用效果不尽人意。　　这里需特别提醒的是具有磁性的钢板不一定就不是不锈钢板，有些热水器公司的产品支撑架选用具有磁性的特殊型号的不锈钢板。这种钢板强度大，能承受很大的压力，成为众多热水器生产厂家的首选材料，并非有人所误导的说有磁性的就是因含有成铁的成分而会生锈。　　真空管的诞生标志着太阳能热水器从闷晒式、平板式向真空管式过渡的一个里程碑。1987年，清华大学殷志强教授在实验室里制造了第一支真空管。　　真空集热管是高科技的结晶，是相当复杂相当精密的，需要一流的设备和人才。目前，市场上小厂生产的真空管很多，他们以低劣的质量、极低的价格来吸引一些太阳能装配厂使用他们的产品，而一些太阳能装配厂，根本就不具备生产真空管能力，而是把别家小厂的真空管拿来，换上自己的商标、自己的包装，摇身一变而成自家正宗产品。目前，青岛凯特、清华阳光、皇明等品牌太阳能热水器是自家生产的真空管，而许多小厂全是配用别家的真空管，鱼龙混杂，望消费者选择时多加小心，切莫上当。　　消费者在认清了太阳能的质量因素后，还要选择一个品牌可信度高的产品。正规的厂家都有一套完善的销售及售后服务体系。而一些小厂为了抬高自已的身份，纷纷打上与××大学联合研制开发的招牌，实际上这些小厂只图一时之利，很难长久生存下去，其承诺包修多少年并不可信。　　面对已被市场认同的燃气和电热水器，太阳能热水器否做到三分天下有其一？答案是肯定的。　　据统计，目前我国太阳能热水器拥有量为1000万台左右，家庭普及率约为4%，拥有量最多的省市是云南、山东、江苏、河北、北京等，其中昆明市太阳能热水器普及率已达20%以上。　　从架在房顶上的黑漆桶到现在最流行的真空管热水器，太阳能热水器走的是"农村包围城市"的道路。简易价廉的黑漆桶和闷晒式热水器使农村家庭尝到了甜头，城市的需求促进了性能优越的真空管热水器的发展，也因此导致太阳能热水器市场火热。　　真空管热水器安装完毕要花1500～2000元，价格比燃气和电热水器贵了些，但它每天可产品40℃至90℃的热水80千克。平均每年可产50℃热水30吨，除满足洗浴外，还可用来洗碗、洗衣服等，且安全可靠。安装一台真空管太阳能热水器还是挺划算的。随着人们对太阳能热水器认识的提高，太阳能热水器"三分天下有其一"并非天方夜谭。　　太阳能热水器的心脏部分是由玻璃管镀膜而成的，容易破碎，因此在安装使用时要注意一定的维护常识：　　1、太阳能热水器都是安装在室外，因此热水器与屋顶要安装稳固，以抵御大风的侵袭。　　2、在北方的冬季，热水器管道必须进行保温处理和防冻处理，防止冻裂水管。　　3、应由生产厂家或专业安装队设计安装热水器。　　4、大多数水箱设计为不承压式结构，水箱顶部溢流口和排气口绝不能堵塞，否则会因水箱水压过大而造成水箱破裂。如果自来水压力过高，上水时要关小阀门，否则会因来不及泄水而胀破水箱。　　5、真空管空晒温度可达200℃以上，第一次上水或无法确定管内是否有水时时不能上水；不能在烈日下上水，否则会造成玻璃管破裂，最好是在清晨或夜晚或遮挡集热器一小时后再上水。　　6、真空管热水器水温可达70℃～90℃，平板热水器最高温度可达60℃～70℃，洗浴时要进行冷热水调节，先放冷水后放热水，以免烫伤。　　7、每年都应检查一次水箱是否漏水、零部件是否老化、集热器是否损坏、支架是否生锈等，发现问题应及时更换和修补，最好是由专业安装维护人员完成。　　太阳能热水器是众多太阳能热利用设备中技术最成熟、热效率最高、市场最普及的产品。我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量已超过4000万平方米，为世界各国之和，为解决广大家庭住宅热水供应问题起着越来越大的作用。　　太阳能热水器在我国已进入高速发展阶段。目前全国已有1000多家生产厂家，光真空集热管生产线就从1995年的10条发展到现在的近100条，年生产能力近2000万支。　　在太阳能热水器生产厂家中，真正形成规模生产、年产值超过5000万元的企业为数寥寥，不足10家。而产值小于100万元的企业却有500多家，比重在50%以上。　　虽然热水器技术含量较高，需要投入大量资金和技术，但买来热水器零部件搞拼装还是很容易的，由此造成假冒伪劣产品充斥市场。有识之士呼吁，结束企业林立、市场混乱局面已是当务之急，应建立权威的产品质量检测中心，实施太阳能热水器产品质量标准及工程质量验收条例，促进其健康发展。　　太阳能热水系统介绍　　一、集热器(collector)基本组成　　吸热板（absorber）表面涂上选择性吸收膜，吸收太阳辐射能量。其上有管路导引工作流体（一般常用水作为工作流体），将吸热板上所吸收之太阳热能传输至使用端利用。　　选择性吸收膜（Selective Surface Coating）具有高吸收率、低放射率之光学特性，主要将太阳辐射能大量吸收，并降低辐射损失。　　由於吸热板吸收太阳辐射能量，集热板表面温度提高，为降低与表面空气之对流损失（或受风影响）及热传导损失，因此，吸热板上方以透明面盖大气隔离；集热器周围及底部因太阳光并直接非照射，所获能量有限，故以保温材料包覆，以降低热损失。　　二、储热桶（Storage Tank）　　由於太阳能并非稳定供应，为供应阴雨天、夜间时之负载需求，需藉由储热桶储存热能，稳定供应负载热能。储热桶一般依外型长宽比分为卧式与立式两种。　　三、集热器种类（Types of Collectors）　　商用集热器可分为平板式集热器、真空管式集热器、热管式集热器、储置式热水器。　　1. 商用平板式集热器之集热板形式一般为铜板铜管、铜鳍片铜管、不锈钢板管、非金属板管（高分子化合物）等。依用途、操作温度及设置成本之考量，透明面盖成为非必要元件，因此，又分为有面盖式集热器及无面盖式集热器。一般非金属平板集热器主要由EPDM 或Copolymer 等制成，用於温水游泳池。　　2. 商用真空管集热器之集热板形式有玻璃管、铜鳍片铜管、铜管等。集热板周围以透明材（玻璃管）包覆，内部抽制成真空状态，以降低内部空气造成之传导热损。由於真空管式集热器之上下四周均为透明材，因此，有些产品配合聚光用反射板，将太阳光有效集中在集热板上，提高收集能力。　　3. 热管式集热器是将集热板之导管做成热管形式，以提升集热板在寒地、高山、防结垢应用方面之适用能力。因此在集热器外型结构上有平板式热管集热器及真空热管式集热器。　　4. 储置式集热器在结构上是将集热器与储热桶结合在一起之复合体。换句语说，储置式集热器是一种兼具集热储热功能之集热器。　　四、系统种类pes of Systems）　　太阳能集热器之应系统主要依循环系统分类，分为自然循环式系统（passivesystem）与强制式循环系统（active system）两种，太阳能集热器系统之功能当然在于收集太阳热能、传输此一热能、及储存热能，以供应使用。而自然循环式系统之传热（循环）之动力方式系利用虹吸原理，以工作流体之密度因温度改变（受重力影响）造成之对流动力，驱动工作流体循环传输热能。强制循环式系统是利用控制器控制泵浦，以驱动工作流体循环，传输热能。因此，对于虹吸特性低之系统设计，均以强制循环式为主，其系统特性如储热桶之底部较集热器顶端低。　　太阳能集热器之应用系统依工作流体性质分类，分为太阳能空气加热器与太阳能热水器两种。太阳能空气加热器主要以空气为工作流体，在集热器中吸收太阳热能，以热空报导利用在干燥、除湿等。太阳能热水器主要以水为工作流体，在集热器中吸收太阳热能，以热水方式利用在盥洗、养殖、工业预热等。　　太阳能集热之应用系统依工作流体之加热循环形式，分为直接（循环）加热式及间接（循环）加热式。由於水在90oC 以上或10oC 以下之相态变化，对系统造成复杂性，因此，往往在水中加入抗冻液、或直接使用热媒油，以降低工作流体之相态变化现象及提升操作温度范围。此类系统之工作流体若因不适合直接利用，而必须利用热交换器引进另一循环系统来使用者，称为间接循环加热系统。在另一方面来说，不需利用热交换器介入另一循环系统，以集热器内之工作流体，加热后（吸收太阳热能）直接利用者，称为直接循环加热式系统。　　五、应用种类（Types of Applications）　　太阳能热水器系统：　　＊鱼类养殖业（25~28oC）　　＊暖房（25~28oC）　　＊温水游泳池（28~30oC）　　＊家用、宿舍、旅等盥浴（55~60oC）　　＊工业过程预热（80oC 以上）　　＊ 除湿（80oC 以上）　　太阳能空气加热器系统：　　＊暖房（25~28oC）　　＊温室栽培（25~28oC）　　＊农业、木材乾燥（80oC 以上）　　＊除湿（80oC 以上）　　1、 如何选择太阳能热水器?　　选购一款好的太阳能热水器,主要应从以下几方面考虑:首先,选好太阳能热水器的集热装置.目前,最常见的是真空管集热.真空管一定要选择按照国家标准制作生产的,这样才能保证其真空度高、镀层均匀、厚薄一致、热效率高、热损小，使用寿命长。　　二是查看热水器配件的选用材料。水箱外皮的选材：不锈钢高贵豪华，优于其他铝材、角铁、彩钢等;厚的不锈钢优于薄的不锈钢;保温材料:聚氨酯整体发泡保温优于泡沫塑料板保温;结构:整体成型优于分开成型.　　三是看热水器的功能及使用寿命和安全性.如自动上水功能,有浮球式(外置式和内置式)和电磁阀自动上水,电加热有带电控(不够安全),有些功能看似先进,但经不起时间检验,一定要问清使用寿命和保修期。　　四是售后服务非常重要。最好选择知名品牌和实力雄厚的经销商（经销时间较长、产品质量投诉率低）的热水器。因为太阳能热水器是耐用消费品，而且通常安装在楼顶，一旦出现故障,用户很难自行处理,所以售后服务一定要有保证.目前,市场上整机免修保修期为3—5年不等。　　最后需要考虑的几个细节是：使用太阳能热水器，要保持所住楼层平时供水压力正常;其次,家中常住人口也在考虑之内,三口之家至少选择容积在100L以上的,一般来说,太阳能热水器水箱容积越大越好;如果热水器还做厨房或是餐饮之用,那么水箱内胆就要选用达到国家标准的,可用于餐饮的不锈钢内胆.　　2、如何保养太阳能热水器　　为了延长太阳能热水器的使用寿命,用户在使用过程中应注意:热水器安装固定好了以后,非专业人员不要轻易挪动、卸装,以免损坏关键元件;热水器周围不应放杂物,以消除撞击真空的隐患;定期检查排气孔,保证畅通,以免胀坏或抽瘪水箱;定期清洗真空管时,注意不要碰坏真空管下端的尖端部位;有辅助电加热装置的太阳能热水器应特别注意上水,防止无水干烧.　　3、太阳能热水器有什么优点?　　(1)更安全：置于楼顶，利用阳光加热，特别安全，无人身安全危险。辅助电加热部分具备多重保护功能。在18摄氏度以上环境中正常运行。无任何污染，属于绿色环保产品。本公司严格操作规程，确保防雷、防台风。　　(2)更方便：经阳光加热的水，用保温水箱储备，昼夜降温小于5摄氏度，不论早晚，在您需要时打开水龙头，热水源源而来。热效高、保温好，水箱有三天保温性能。　　(3)更合算：您可尽情享受太阳年复一年免费供应的热水，节能等于省钱，使用寿命长达15年。比电热水器、燃气器更合算。　　(4)更耐用：全不锈钢水箱内胆及支架，优质真空管，整体寿命长达15年，比其他热水器延长使用期8—10年。　　(5)更实用：现代家庭豪华住宅有多个浴室，如安装几台其他热水器，价格不低，且会污染环境。一台家用太阳能热水器将水送到各浴室，既卫生又省事，品种规格齐全，满足各地不同层次消费需求。　　4．热量不足怎么办？　　可选用热水含辅助电加热设备，阳光不足时便可切换到普通的供电模式。无论天气有多恶劣，都不会出现没有热水洗澡的问题。　　5．太阳能热水器能否承受长时间的露天运转？　　太阳能热水器的水箱、支架、外壳均采用优质的不锈钢、铝合金型材。完全可以承受长时间的露天运转。（除人为破坏及自然破坏）