印度拉達克地區有二百多個農村,用一種太陽能取暖牆供溫室能量。太陽能牆是把陽麵塗成黑色,以便吸收太陽能量,牆前有雙層玻璃窗,玻璃窗與牆之間有空隙。由黑色牆麵吸收太陽能形成暖流,進入玻璃與牆之間的熱空氣收集器,也就是太陽能儲能器。熱空氣由牆上端通氣孔進入房內,再由牆下端的通風孔補充冷空氣。這樣的太陽能牆成本兩年就可回收回來。
主動式暖房是利用集熱器、儲熱裝置、管道、風機、水泵等組成,吸收太陽熱能,使房屋變暖。
1949年,美國麻省理工學院的特克博士建成了“多佛太陽房”,是完全由太陽能取暖的房子。
到90年代,德國又建成新型太陽房。這是“不消耗能源的住房”。房子的陽麵全都用玻璃建成,陰麵安上盡可能小的窗戶,以減少熱量散失。房頂上安裝太陽能收集器,可以把供暖的熱水燒熱。龐大的長期存儲器能把夏天太陽產生的熱量保持到冬天。房頂安裝的光電存儲器,可把多餘的電流輸入電網。在冬季的幾個月裏,住戶就可以利用外部電網的電。它的能源是自給自足的。
這所太陽房能自動調節室內溫度。室內所需的熱量,主要是由照在陽麵玻璃上的陽光產生的。陽麵的玻璃前裝有遮蔽設備,由自動裝置控製(也可用手動調節),這一裝置,用來調節陽麵獲得的熱量。在天氣很熱時,多餘的熱量,可通過一個自動開啟的窗戶釋放。室外在37℃,室內溫度隻有28℃,由溫度交換器起空調器作用。
不消耗能源的住房已成為現實。
絕妙的太陽池發電
如果提起用水發電,人們自然會想到那奔騰的瀑布,湍急的河流,洶湧的海潮。著名的錢塘江水電站,正在興建的規模宏大的三峽水利工程,就是人們利用水力資源的宏偉實踐。
可是,誰能想到,那水波不興一平如鏡的水池也能用來發電!這看來不可思議的事,在20世紀70年代變成了現實。不過,它不是利用水力,而是利用太陽能,被稱為鹽水湖太陽能發電,又稱太陽池發電。
通過湖水來利用太陽能發電,可以說是一個絕妙的構思,這個設想是受到一種自然現象的啟發而產生的。1902年,科學家們在考察一些鹽水湖時發現,鹽水湖有一個奇特的共性:越接近湖底,水溫越高,在炎熱的夏季,水溫有時竟高達70℃!一般的湖泊,水麵受到陽光的照射,水溫會升高,並引起水的對流,熱水上升,冷水下降,同時熱水和冷水之間也在進行熱傳導。所以,湖水總是在這種對流和傳導中進行著熱交換,水層間溫度不會相差太多。而且,溫度較高的水從底部升到水麵時,通過蒸發和反射將散失一部分熱量,夏天湖水溫度總不會達到氣溫以上。那麼,鹽水湖湖底的高溫是怎麼產生的呢?
原來,鹽水湖的奇特現象根源在於“鹽”字。由於水中含有鹽分,水的密度就會增大,含鹽越多,密度越大。鹽水湖越靠近湖底的水,含鹽分的濃度越高,密度也就越大,比重也就越大,因而湖底的熱水難以上升,熱量便在湖底積蓄起來。湖水不斷地接受太陽輻射的熱量,又難以形成對流,因而湖底的熱能越來越多,溫度也就越來越高。
鹽水湖的這種現象給了科學家們一個啟發:鹽水湖就是一個天然的太陽能存儲器,能不能用熱交換設備把它變成電能,而且,能不能人為地製造一些鹽水湖,用以發電呢?
本世紀50年代,以色列科學家就提出了建造太陽池電站的設想,經過20年的探索和試驗,終於在1979年把設想變成了現實。當這年年底,死海西南岸附近的一個麵積為7000平方米的水池周圍,突然亮起一片耀眼的燈光時,人類利用太陽能的史書上,又多了一個新穎的名稱——太陽池電站。
太陽池電站的技術關鍵就是如何把池中的熱能轉換成電能。專家們采用一種叫“蘭克茵循環”的渦輪機,用水泵把湖底的熱鹽水抽入管道蒸發器,用熱鹽水的熱能使蒸發器中低沸點的有機液體蒸發為氣體,去驅動渦輪機,帶動發電機發電。從渦輪機出來的有機液體,經過冷凝器冷卻為液體,被送回蒸發器;而通過蒸發器降溫後的熱水,又被送回鹽水湖的底部,從而形成了循環係統。
以色列首先在死海建成太陽池電站,有著她得天獨厚的條件。死海海水含鹽濃度275%。幾乎是一般海水含鹽濃度的8倍!它在炎熱的夏天充分吸收陽光熱能後,湖底的水溫有時可達90℃以上,這是其它國家的水域望塵莫及的。後來,以色列又在死海北岸附近的沙漠中建造了一座大型太陽池電站。這座電站有兩個太陽池,其中一個是人工挖成的。為了防止滲漏,在池底鋪了聚乙烯薄膜,水麵上安裝了用塑料製成的防浪網。這座電站運轉情況良好,發電能力達2500千瓦,使以色列人對太陽池發電技術充滿了信心,繼而設計了更加宏偉的計劃。