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太阳能光热与光伏:有什么区别?

日期:2021-08-16    来源:陈讲运清洁供热分会

国际太阳能光伏网

2021
08/16
10:31
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关键词: 太阳能热 太阳能光伏 光伏电池

太阳能热与光伏太阳能:有什么区别?

有两种类型的直接太阳能技术,包括太阳能热太阳能光伏。在这两种技术中,原理是相同的,都涉及将来自太阳的原始能量转化为能量。

太阳能是增长最快的清洁能源之一。全球越来越多的人现在开始使用太阳能电池板来满足他们的能源需求,因为它是可再生的并且减少了碳足迹。

因此,太阳能电池板的广泛使用,涉及吸收阳光并将其转化为可用能量。

然而,这些人必须在太阳能光伏和太阳能热能之间决定他们想要使用的技术。他们中的大多数人几乎不知道这两种太阳能技术之间的区别。在某些情况下,一些家庭最终在家中安装了这两种型号。

好吧,当人们想要充分利用太阳能热能的效率来满足他们的热水需求和太阳能光伏的其他用途以及将多余的电力卖回电网的能力时,这是一种很好的组合。

实际上,使用新的混合电池板,人们将能够在同一单元内同时使用太阳能光伏和太阳能热。这将增加混合动力系统在家庭中的使用。

太阳能热技术

首先让我们试着回答,“什么是太阳能热技术?” 太阳能热能是一种收集阳光并将其转化为热量、储存起来,然后再转化为电能的技术。在这项技术中,屋顶上的面板充当阳光的收集器,它们加热管中的液体,然后进入准备使用的圆柱体。

通常被聚集的阳光加热的流体可以是液体或气体的形式。例如,它可以是水、油、氦、盐或空气等。各种发动机类型,如燃气轮机、斯特林发动机、蒸汽机等,都可以轻松提供 10 到 100 兆瓦的功率。

太阳能热发电系统与太阳能光伏发电的不同之处在于,太阳能热发电是通过太阳光的聚光来产生热量的。热量反过来又驱动热机,使发电机转动以产生电能。

该能源适用于工业、商业和住宅部门。太阳能热主要用于水加热目的。

太阳能热系统组件

这些是太阳能热系统的一些组成部分。

集热器——太阳能热系统的主要元素之一是集热器,它通常通过使用框架和支架安装在房产的屋顶上。该收集器包含一个特殊涂层和强化玻璃管,可捕获太阳辐射,然后将其转化为热量。玻璃管通常嵌入隔热容器中,有助于防止热能损失。

传热流体——在管道中,存在由水、乙二醇(环保防冻剂)或两者的混合物组成的传热流体。流体通过热水箱和收集器循环。

有两种类型的热水箱。第一个加热饮用水,通常由一个装有热交换器和饮用水的钢罐组成。

第二个是组合水箱,可向加热器供应热水和淡水。集成决斗系统的水箱内部有两个较小的水箱,有助于将不同任务的水分开。

其他组件

这些是太阳能热系统中涉及的其他一些次要组件。

盘管换热器– 换热器放置在水室中,并包括一个“双盘管”气缸,可替代您现有的水室。此外,它由一个通常来自前一个锅炉的备用线圈组成,以在必要时提供额外的水加热。两个热交换器将连接到收集器和锅炉。

泵– 泵在面板和水室(气缸)内移动传热流体。通常,泵从市电获得动力,尽管它也可以通过使用光伏电池发挥作用。

绝缘管道——这些管道位于水室和面板之间,通常称为流水管和回水管。

系统控制面板– 系统控制面板有助于控制用于传热流体的泵。此外,它还提供有关系统性能和任何故障(如果有)的数据。

热流发生计——如果您想接收可再生热激励的付款,这将测量系统的输出。

太阳能热的工作原理

太阳能热供暖的基本原理是利用阳光并将其转化为热量,然后以空间供暖或热水的形式传输到您的企业或家庭供暖系统中。热量是通过安装在屋顶上的太阳能电池板产生的,太阳能电池板与集热器、锅炉或浸入式加热器一起使用。

太阳能集热器利用太阳光线加热传输流体,该流体通常是乙二醇(防冻剂)和水的混合物,可防止水结冰。从收集器中加热的水然后被泵入位于水箱内的热交换器。

来自交换器的热量将加热水箱内的水。在液体释放热量后,水将流回收集器进行重新加热。当有足够的热量可用时,控制器有助于确保流体循环到收集器。

太阳能热系统的优缺点

太阳能热的优势

1.节省空间

过去,太阳能热系统比太阳能光伏电池板便宜。由于国内可再生热激励措施,在引入上网电价后,情况发生了变化。

今天,这两种技术相对昂贵,因此,这不是一个重要的决定因素。因此,选择太阳能热利用的主要原因之一是节省空间。太阳能光伏系统最多可占用10平方米的屋顶空间,而太阳能热只能占用3平方米-4平方米。

2.太阳能热能比太阳能光伏具有更高的空间效率

太阳能热能在收集来自太阳的热量方面具有高达 70% 的效率水平,超过太阳能光伏发电。太阳能热效率很高,可以将大约 90% 的辐射转化为热量,而太阳能 PV 的效率在 15% 到 20% 之间。

然而,太阳能电池板技术正在不断改进以看到这个数字持续增加。太阳能热利用技术不像太阳能光伏板技术那么复杂。

3.与太阳能光伏相比,太阳能热能提供卓越的商业价值。

当您需要热水时,太阳能热能派上用场,因为它是水加热和空间的理想解决方案。蓄热是一种有效且更方便的方法,这使得太阳能热板对于大规模生产使用更具吸引力。

那是因为它可以在白天储存热量,并在晚上将其转化为电能。太阳能热的存储容量有助于提高太阳能的经济性和调度能力。

太阳能热的缺点

在像冬天这样的寒冷季节,除了热力板外,太阳能热的效率会降低

它们的寿命也比太阳能电池板短

有时,很难找到理想的供应商

太阳能热不像太阳能光伏那样通用

只有在提供水加热解决方案时才有效

太阳能热系统的应用

太阳能热系统的主要应用是在商业环境中,但也适用于业主希望减少能源费用的住宅环境。大多数情况下,当用于具有高能源需求和高维护加热系统的设施时,它更具成本效益。

将太阳能热系统集成到现有的热水系统中相对简单。太阳能热系统效率更高,持续时间更长,最长可达 20 年。

太阳能光伏技术

我们先来回答,“什么是太阳能光伏板?” 太阳能光伏利用光伏技术捕捉太阳光线并将阳光直接转换为电能。这些面板在有阳光的白天功能最佳。

太阳能光伏的工作原理

光伏直接将来自太阳的光转换为电能。这表明太阳能电池板只能在白天运行。

太阳能光伏电池板的工作方式允许光粒子或光子加热原子中的电子,从而产生电流。

太阳能电池板由较小的单元组成,我们也将其称为光伏电池。每个光伏电池通常是一个三明治,由两个半导体切片(如硅)组成。

太阳能光伏板的类型

太阳能光伏板是比热板更近的技术。太阳能电池板吸收阳光并通过基于硅的技术将其转化为电能。以下是三种类型的太阳能光伏电池板。

单晶太阳能组件

的单晶硅太阳能电池是使用单晶硅(单硅),也被称为单晶硅(单晶Si)的构建。它们具有外部均匀或均匀的颜色,通常表示高纯度硅。

硅被制成条状,然后被切割成晶片以制造用于单晶太阳能电池板的太阳能电池。单晶之所以得名,是因为制造它们的硅是单晶硅。

由于制造电池的是单晶,因此通常产生电流的电子有更大的移动空间。

因此,单晶面板比多晶面板更有效。

多晶太阳能电池板

就像单晶太阳能电池板一样,多晶也由硅组成。然而,制造商将几个硅碎片熔化在一起以形成晶片而不是单晶硅。

也称为多晶或多晶硅,多晶表示每个单元中有许多晶体,因此电子移动的自由度较小。

这导致多晶太阳能电池板的效率等级低于单晶电池板。

TFSC(薄膜太阳能电池)

这些是在将一层或多层光伏材料薄涂层沉积到基板上时制造的太阳能电池。这些薄膜电池有多种型号,我们可以根据放置在基板上的光伏材料对它们进行分类。

这些材料可以包括有机光伏电池、碲化镉、非晶硅和铜铟镓硒。

基于这种技术,薄膜组件样品的效率约为 7-13%,而发电组件的平均运行效率为 9%。

太阳能光伏电池板的优缺点对比。光伏

优点

太阳能光伏比太阳能热便宜,因为政府通过上网电价等举措抵消了价格。这使它们成为家庭减少碳足迹的可靠长期投资。

太阳能光伏发电,而太阳能热主要加热水或空气。这为太阳能光伏所有者提供了将多余电力出售回电网的机会,因此可以产生额外收入或净计量信用

光伏电池板可以为用户提供更长时间的绿色能源,最长可达 30 年。大多数制造商在销售面板时提供大约 25 年的保修期,因为它们的耐用性令人难以置信。

使用太阳能电池板,您可以满足家庭总能源需求的 60% 左右

太阳能电池板在夏季变得非常高效,并且在冬季不会结冰

此外,它们涵盖了对能源有很高需求的电器的所有要求,包括冰柜、冰箱和烘干机等。

缺点

在大多数情况下,您需要大量的初始投资来安装它们

此外,与太阳能热能不同,它们占用更大的安装空间……查看此太阳能电池板尺寸指南以了解更多信息

寻找合适的供应商可能非常艰巨且耗时

太阳能热与光伏 (PV) 的结论

两项技术;太阳能光伏和太阳能热能代表高能技术,为您提供清洁和绿色能源。然而,决定选择哪一个是相当棘手的。

虽然太阳能热是您热水加热的完美解决方案,但太阳能光伏是最新技术,具有更多优势。我希望太阳能热能与光伏能提供更广阔的前景。


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