太阳灶的分类 | 如果还只有凹面镜那就Out了

太阳灶是指利用太阳辐射能直接供人们炊事使用的炉灶。太阳灶具有节能环保、清洁卫生、节省劳动力、加热均匀和食物不易烤焦等优点。太阳灶的种类繁多,从原理和结构上大致分为三类:聚光太阳灶、箱式太阳灶、热管式太阳灶[1]。

一、聚光式太阳灶

聚光式太阳灶是用反光镜将太阳光聚焦于锅底,温度可达到500℃以上。这种太阳灶的关键部件是聚光镜,其对镜面材料、几何形状均有一定的要求。最普通的聚光镜为镀银或镀铝的玻璃镜,也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。

聚光式太阳灶

图:聚光式太阳灶(锅状)

二、箱式太阳灶

也叫闷晒式太阳灶,形状像一个热箱,箱内温度一般可达120 ~ 150℃。箱式太阳灶的箱体可用木板或木框加纸板做成,并填充保温材料(要求无异味、不挥发、无毒,如棉花)。箱内表面涂以黑色环保无毒涂料,以便吸收太阳辐射热。箱内可安装支承食具的铁丝架。箱盖为活动式,要求密封性能好、开启方便,且采用透光率高的玻璃。为了增加箱内温度,可在箱式太阳灶四周安装反射板(如镜面玻璃),可以将更多的太阳辐射反射进入箱内。

便携型箱式太阳灶

图:便携型箱式太阳灶

箱式太阳灶的工作原理是:太阳辐射主要是可见光和近红外线,二者几乎能够全部透过平板玻璃(要求透光率高);当太阳辐射透过玻璃进入箱体后,被黑色内表面吸收转变为热,表现为长波红外辐射,而玻璃能够阻止长波的通过,这样箱内温度会不断升高,直至到达热平衡为止。

箱式太阳灶具有结构简单、成本低廉、使用方便等许多优点,由于温度较低,一般只能用于蒸饭、蒸馒头、炖菜等。

智利比利亚塞卡村太阳灶餐厅

图:智利比利亚塞卡村太阳灶餐厅[2]

在智利中部的埃尔基山谷的比利亚塞卡村,箱式太阳灶很流行,这里用阳光烹饪的本地山羊肉汤每年都吸引着成千上万的游客前来。2000年,在比利亚塞卡村太阳灶制造与普及行会的提议和推动下,25个家庭共同出资成立了智利第一家“太阳灶生态餐厅”[2]。

箱式太阳灶

图:太阳灶餐厅的厨师将放好作料的羊肉汤放入箱式太阳灶内[2]

三、热管式太阳灶

热管式太阳灶分为两个部分:一是室外收集太阳能的集热器;二是热管。热管是一种高效传热件,利用管体的特殊构造和传热介质的蒸发与凝结作用,把热量从管的一端传到另一端。于是,太阳热就从户外引入室内,使用较为方便。

热管式太阳灶

图:热管式太阳灶[3]

参考资料:
[1] 王如竹, 代彦军. 太阳能制冷[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007.01.
[2] 新华网:智利人的生态智慧——用阳光烹饪的餐厅(图)
[3] 鹏芃科艺:抛物柱面室内太阳灶

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