新型太阳能灶是怎样把分散的太阳辐射汇聚到一起的呢?这就要从它的构造谈起。从收集太阳辐射的方式上讲,大阳灶可以分为“聚光式太阳灶”和“热箱式太阳灶”两种类型。它们汇聚太阳辐射能的原理是不一样的。这里我们只介绍在我国普遍推广的返射聚光式太阳灶。
返射聚光式太阳灶一般是由“灶体”、“支撑调节机构”和"锅架"组成。
新型太阳能灶灶体的表面形状为旋转抛物面凹面,上面粘贴返光材料。旋转抛物面是由抛物线绕它的对称轴旋转180度而形成的。众所周知,抛物线具有这样的性质:当平行光线沿着主光轴(抛物线对称轴)方向入射到它的表面时,返射光线都通过它的焦点。旋转抛物面有同样的性质。由于太阳光基本上属于平行光线,所以当太阳灶的(旋转抛物面的)主光轴指向太阳的时候,平行的太阳光线入射到旋转抛物面表面,经过返光材料的返射,这些返射光线都从它的焦点处通过,在这里形成太阳光线的高密集区。抛物面的焦点就在它的主光轴上。这样,我们把炊具放到抛物面焦点附近时,就可以烧水做饭了。
新型太阳能灶的优点。
①热量高。太阳灶汇集的光线温度相当于1000瓦功率的电炉,1千克生水仅用8分钟即可煮沸,热效率高。
②节约能源。不用煤、电、柴草、液化气,利用太阳光就可直接烧水、做饭、取暖等。
③环保。对环境和人体没有任何污染。
④操作方便。结构简单,装配方便,容易拆装,成本比较低,在任何有阳光的地区都可以使用。
新型太阳能灶的缺点。
①对环境有一定依赖,只能在白天晴天使用,阴雨雪天和夜晚无法使用。
②总体热性能不高,多数时刻的太阳高度角,距离“设计初始太阳高度角”较远,斜射角较大,散光严重,总体热性能比较差。
③设计工作复杂,难有使用范围较广的设计方案。