太阳灶的性能和结构类型

二、太阳灶的性能和结构类型

太阳灶作为炊事烹饪食物的一种装置，应能满足烧开水、煮饭及煎、炒、蒸、炸的功能。

根据太阳灶的不同功能，对它所能提供的温度也有所区别。如蒸煮或烧开水，要求温度为100~150℃；如果需要煎、炒、炸，则需要提供500~600℃的高温。

太阳灶的功率大小，要根据用户的需求，一般家庭使用的太阳灶，其功率大多为500~ l500W，截光面积1~3m²。通过试验和检测，太阳灶的热效率（即太阳灶提供的有效热能与它接收太阳的能量之比）约为50%左右。太阳灶除以上性能以外，还要满足炊事人员操作的方便，如锅灶的高度，它与人体的距离，以及便于定时调整角度和方位，此外，还要考虑耐候性能和抗风载等要求。

根据太阳灶收集太阳能量的不同，基本上可分为箱式太阳灶、聚光太阳灶和综合型太阳灶三种基本结构类型。

1.箱式太阳灶

箱式太阳灶的基本结构为一箱体，如图7-50所示。箱体上面有1~3层玻璃（或透明塑料膜）盖板，箱体四周和底部采用保温隔热层，其内表面涂以太阳吸收率比较高（应大于0.90）的黑色涂料，此外还有外壳和支架。蒸、煮食物可以放在箱内预制好的木架或铅丝弯成的托架上。使用时，将箱体盖板与太阳光垂直方向放置、预热一定时间后，使箱内温度达100℃时，即可放入食物，箱子封严后即开始进行蒸煮食物，使用时要进行几次箱体角度的调整，一般1~2小时后即熟。

此类太阳灶的优点是结构简单、成本低廉、使用方便。但由于聚光度低、功率有限，箱温不高，只能适合于蒸煮食物，而且时间较长，使用受到很大的限制。

图7-50　箱式太阳灶

图7-51　聚光式太阳灶示意图

2.聚光太阳灶

聚光太阳灶是利用抛物面聚光的特性，大大提高了太阳灶的功率和聚光度，使锅圈温度可达500℃以上，大大缩短了炊事作业时间，如图7-51所示。聚光式太阳灶又可以根据聚光方式的不同，分为旋转抛物面太阳灶、球面太阳灶、抛物柱面太阳灶、圆锥面太阳灶和菲涅耳聚光太阳灶等。由于旋转抛物面太阳灶具有较强的聚光特性、能量大，可获得较高的温度，因此使用最广泛。

3.综合型太阳灶

综合型太阳灶是利用箱式太阳灶和聚光太阳灶所具有的优点加以综合，并吸收真空集热管技术、热管技术研发的不同类型的太阳灶。下面简单介绍两种。

（1）热管真空管太阳灶利用热管真空管和箱式太阳灶的箱体结合起来形成热管真空管太阳灶、如图7-52所示。

图7-52　热管真空集热管太阳灶

1-散热片；2-蓄热材料；3-绝热箱；4-热管真空集热器

图7-53　室内太阳灶

1-吸热管；2-聚光器；3-第一回路；4-泵；5-隔热层；6-第二回路；7-锡；8-开关；9-炉盘

（2）聚光双回路太阳灶图7-53也是一种典型的室内太阳灶。其工作原理是：聚光器2将太阳光聚集到吸热管1，吸热管所获得的热量能将第一回路3中的传热介质（棉籽油）加热到500℃，通过盘管换热器把热量传给锡，锡熔融后再把热量传给第二回路中的棉籽油，使其达到300℃左右，最后通过炉盘9来加热食物。这种太阳灶循环系统比较复杂，制作工艺要求高，生产成本也比较高，暂时难于推广和应用。