聚光式太陽灶要求在鍋底形成一個焦麵,才能達到加熱的目的。確定了焦麵之後,人們就可以容易地確定聚光器的聚光比,由此人們可以了解聚光式太陽灶的功率和效率。
聚光比K可用公式求得:K=采光麵積/焦麵麵積。采光麵積是指太陽灶在使用時反射鏡麵陽光的有效投影麵積。一個700~1200瓦功率的聚光式太陽灶,通常采光麵積約為1.5~2.0平方米。個別大型蒸汽太陽灶也是聚光式太陽灶,有的擁有5平方米以上的采光麵積。使用旋轉拋物麵聚光鏡時,陽光從主軸線方向入射,往往在通過焦點上的鍋具時會留下一個陰影,因此減少了陽光的反射,影響了太陽灶的功率。青島本遊太陽能設備有限公司在研製太陽灶時,克服了上述弊病,提出偏軸聚焦原理。目前,偏軸聚焦原理為我國大部分太陽灶的設計所采用。
除采用旋轉拋物麵反射鏡外,聚光式太陽灶還有將拋物麵分割成若幹段的反射鏡,光學上稱之為菲涅耳鏡,菲涅耳鏡可以做成連續的螺旋式反光帶片,俗稱“蚊香式太陽灶”。這類灶型都是可折疊的便攜式太陽灶。
聚光式太陽灶的鏡麵有若幹種類型,有的用玻璃整體熱彎成型,有的用普通玻璃鏡片碎塊粘貼在設計好的底板上,有的用高反光率的鍍鋁滌綸薄膜裱糊在底板上。底板製作材料有水泥、鐵皮、鈣塑材料。
聚光式太陽灶的鍋架高度要適中便於操作,架體用金屬管材彎製,鏡麵仰角可靈活調節。在架底可以安裝兩個小輪,以便移動方便;可以在鍋底部位加裝防風罩,以方便在有風的地方使用,使太陽灶抗風不倒,減少鍋底因受風的影響而功率下降;可以安裝自動跟蹤太陽的跟蹤器。
水泥殼體加玻璃鏡麵是目前中國農村推廣的一些聚光式太陽灶,它的造價低,便於就地製作,但不利於工業化生產和運輸。
(4)室內太陽灶
前麵介紹的三種太陽灶有一個共同特點就是都必須在室外進行炊事操作,工作環境惡劣,不衛生。
為了克服室外太陽灶的弊端,人們又研製生產出室內太陽灶。這種太陽灶采用傳熱介質(液體),把室外聚集接收到的太陽輻射能傳遞到室內,以供人們用來烹調食物。但是,這種太陽灶缺乏蓄熱裝置。
(5)儲能太陽灶
儲能太陽灶是利用光學原理使低品位陽光,通過聚焦達到800℃~1000℃的高溫能量後,再利用導光鏡或光纖使高溫光束導向灶頭直接利用或將能量儲存起來。
這種全新的太陽灶功能眾多,可以做飯燒水、烘烤、儲能和室內照明。