農業太陽能利用工程
正文
利用太陽的輻射能為農業生產和農民生活提供能源的工程設施。廣義的太陽能還包括因太陽輻射引起大氣層和水體運動產生的風能和潮汐能，以及通過光合作用形成的生物質能等。現代太陽能利用主要有下列能量轉換類型。光-熱轉換 把太陽輻射能轉換成熱能,是利用技術比較成熟、套用比較普遍的一種方式，其形式包括：①太陽灶。主要有兩類。一是熱箱式太陽灶，陽光通過透明玻璃蓋板進入保溫箱,使箱內溫度達到150～200℃,將食物用蒸、燜方式烹熟(圖 1)。另一類是聚光式太陽灶，由鍋具、採光面、機架和太陽高度及方位跟蹤調節裝置組成。它利用拋物曲面聚光原理(圖2)將陽光匯聚在鍋具上加熱食物。 聚光倍數由幾十到數百，採光面積一般為2平方米,在焦斑處可獲得 400～900℃的高溫，可提供1千瓦的有效功率。②太陽能熱水器。在中國推廣套用的主要有管式悶曬熱水器和平板型熱水器兩大類。平板型熱水器又分管板式、扁匣式、瓦楞式、翼管式、真空管式等多種類型。熱水器的組裝利用又可以分為自然循環式(圖3)和強制循環兩種系統。1平方米採光面積的熱水器，一個晴天可提供50～60℃熱水80～100千克,在農村常用於加熱溫室、烘乾農副產品和家用熱水（見彩圖）。③太陽房。用太陽能採暖並採取保溫措施。自然循環採暖的稱被動太陽房，外加動力運行的採暖房稱主動太陽房。被動太陽房又分直接受益式和間接受益式兩種(圖4)。設計良好的太陽房採暖利用保證率達60～70％，每戶每年可節省煤炭 1噸左右。④太陽能幹燥裝置。有箱式、溫室式和組合整體式等多種，可縮短乾燥時間，提高幹燥質量和殺死害蟲。此外還有日光溫室和塑膠棚，利用採光可在冬季生產蔬菜或提前、延遲其生長季節。（見彩圖） 光-電轉換 把太陽輻射能直接轉換成電能,太陽能發電站就是這種類型。也可先將光能轉換成熱能，再由熱機發電產生電能，稱兩次轉換類型。中國在農業有將太陽能電池用於電牧欄（見彩圖）等的。大多為矽電池。 此外，太陽能也可被轉換成化學能。植物界的光合作用就是最常見的。但可以利用這種能量轉換方式的人工設施大多尚在試驗階段。
