民用太陽(yáng)灶技術(shù)及其推廣

孫振鋒

隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村對(duì)能源的迫切需求被重新提上日程，然而傳統(tǒng)粗放的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在一些地區(qū)并沒(méi)有得到根本轉(zhuǎn)變，農(nóng)村環(huán)境污染、生態(tài)破壞以及缺能現(xiàn)象依然存在，如果不能得到有效控制，勢(shì)必將極大地沖擊作為弱勢(shì)產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)和弱勢(shì)群體的農(nóng)民。太陽(yáng)灶是太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品之一，尤其是在農(nóng)村較多見(jiàn)。推廣民用太陽(yáng)灶對(duì)于緩解我國(guó)農(nóng)村能源的緊張局面和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有積極作用。筆者對(duì)太陽(yáng)灶及其應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

一、太陽(yáng)灶的優(yōu)點(diǎn)

太陽(yáng)灶具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便，重量輕，自動(dòng)跟蹤。焦點(diǎn)溫度可達(dá)1000℃以上，功率相當(dāng)于1000瓦的電爐。只要有陽(yáng)光，一年四季都可使用，使用壽命可達(dá)10年以上，可滿足煮、煎、燉、炸等炊事活動(dòng)。（2）安裝簡(jiǎn)單，易于操作。（3）初裝調(diào)試好后即能每日自動(dòng)跟蹤。（4）價(jià)格低、使用壽命長(zhǎng)。（5）微電機(jī)驅(qū)動(dòng)，年耗電僅2—3 kW·h。（6）鍋架采用重力平衡裝置。（7）自動(dòng)跟蹤是太陽(yáng)能領(lǐng)域新技術(shù)，同樣適用于太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電等項(xiàng)目。（8）先進(jìn)、高效、新穎、價(jià)低、節(jié)能、環(huán)保、獨(dú)特、實(shí)用。

二、太陽(yáng)灶的工作原理

太陽(yáng)灶即把太陽(yáng)能收集起來(lái)，用于做飯、燒水的一種器具。太陽(yáng)灶的作用就是把低密度、分散的太陽(yáng)輻射能聚集起來(lái)，進(jìn)行炊事作業(yè)。根據(jù)不同地區(qū)的自然條件和群眾不同的生活習(xí)慣，太陽(yáng)灶每年的實(shí)際使用時(shí)間在400—600小時(shí)，每臺(tái)太陽(yáng)灶每年可以節(jié)省秸稈500—800千克，經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益十分顯著。

三、太陽(yáng)灶的使用要點(diǎn)

（1）太陽(yáng)灶安放占據(jù)一定空間，選址要合理。應(yīng)放在住宅北墻的開(kāi)闊、避風(fēng)、平坦處，底座接地要平穩(wěn)牢靠。（2）要避開(kāi)周圍高大建筑物及樹木、電桿等能遮陰擋光的地方。（3）不要放在人、畜、機(jī)械經(jīng)?；顒?dòng)和容易阻礙其他活動(dòng)的地方。（4）不要放在距草、樹和其他易燃物品較近處。（5）不要放在潮濕的地方。

四、太陽(yáng)灶的使用方法

（1）使用太陽(yáng)灶的灶具底部要涂黑，新灶具可用柴、草熏黑底部，以提高熱效率，減少光的反射。（2）安裝要合理，應(yīng)根據(jù)拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)和準(zhǔn)線的距離，保證旋轉(zhuǎn)靈活。按具體設(shè)計(jì)規(guī)格、要求安裝使用，使之達(dá)到良好的使用效果。（3）使用太陽(yáng)灶時(shí)，應(yīng)隨季節(jié)和時(shí)間的變化進(jìn)行調(diào)整。由于太陽(yáng)每日東起西落，陽(yáng)光不斷偏西移動(dòng)，所以太陽(yáng)灶同樣也應(yīng)跟蹤陽(yáng)光從東偏西旋轉(zhuǎn)，不斷調(diào)整方位與高度，用手動(dòng)法調(diào)節(jié)好焦距。首先調(diào)節(jié)方位，用手抓住灶殼上邊緣左右推轉(zhuǎn)，使灶面正對(duì)陽(yáng)光；其次調(diào)節(jié)高度，用左手抓住灶的上沿，上下活動(dòng)試壓，右手調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿(旋轉(zhuǎn)螺絲桿)，眼看灶面鍋具對(duì)準(zhǔn)焦斑于鍋底部中央位置即可。需要調(diào)整的時(shí)間為15分鐘左右1次，始終保持焦斑照在灶具底部。（4）若想提高其熱利用率，減少熱損失，最好自制1個(gè)能放在鍋圈上的無(wú)底保溫避風(fēng)的保溫套，重量不超過(guò)2千克。農(nóng)村一般可就地取材，用無(wú)底廢鐵盒(臉盆)。保溫套可由2個(gè)部分組成，即保溫圈和保溫帽。保溫圈可用輕型絕熱材料做成的圓筒。絕熱材料絕對(duì)要耐高溫(高于800℃以上)，以防止燒壞或造成火災(zāi)。保溫帽蓋在鍋具上部，一般可用棉布縫制即可。（5）太陽(yáng)灶上的鍋具蓋要嚴(yán)密，不漏氣。

五、太陽(yáng)灶的維修保養(yǎng)

1、灶面。（1）聚光灶最重要的部件是灶面，它直接影響其熱效率、壽命與成本。注意保持鏡片(鍍鋁膜)表面清潔，延長(zhǎng)反光材料壽命。（2）使用時(shí)灶面如積有塵、水滴、泥、草等，應(yīng)用柔軟物體或棉布輕擦表面，絕不能用硬物或帶有腐蝕性的化學(xué)品擦洗，以免反光材料起反應(yīng)而受侵害。（3）防止人為撕揭灶面反光材料或石子等物打碰鏡片。（4）灶面的鍋圈、支架負(fù)荷不要超過(guò)10千克。（5）如遇刮風(fēng)時(shí)，應(yīng)將灶面背風(fēng)放置，必要時(shí)底座加壓重物，加固支撐裝置。以防灶架(體)被風(fēng)刮傾斜、翻倒、損壞。（6）每次用完灶后，必須將灶面背向太陽(yáng)(雨面)。離家時(shí)，要將灶固定，放在安全處。長(zhǎng)期不用時(shí)，要保養(yǎng)旋轉(zhuǎn)及各部件，以防使用期不靈活或生銹，必要時(shí)還需噴刷防銹漆。（7）灶面反光材料鏡片(鍍鋁膜)或其他部件一般使用數(shù)年后需要更換。也可根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、性能參數(shù)校正維修整體灶況，保持其原有效果，繼續(xù)使用。

2、灶體。（1）防止暴雨、冰雹打破反光面和雨水進(jìn)入鏡片縫隙而縮短鏡片壽命。下雨天，應(yīng)用塑料膜或棚布遮蓋灶體。（2）嚴(yán)禁人、物對(duì)灶殼的碰撞，以免損壞灶體。（3）保持灶架靈活使用，即能水平操作，又可垂直調(diào)整，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

六、太陽(yáng)灶的類型

1、全天候自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)灶。該系統(tǒng)采用絲杠傳動(dòng)，用12V或220V微電機(jī)就能驅(qū)動(dòng)。光敏跟蹤裝置采用單片設(shè)計(jì)。電子控制系統(tǒng)模塊化。整體結(jié)構(gòu)緊湊輕便，安裝簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，無(wú)須維修，室外全天候條件運(yùn)行。并含有橫向和縱向兩種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)功能，二維定位，跟蹤精確。晴天時(shí)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)，時(shí)晴時(shí)陰天時(shí)，晴時(shí)跟蹤，陰時(shí)停止。在抗風(fēng)、防雨防沙等有新突破?？稍?5—30分鐘燒沸水3千克，焦點(diǎn)溫度可達(dá)1000℃以上。功率相當(dāng)于l000瓦電爐。根據(jù)用戶不同消費(fèi)水平，分為手調(diào)式和自動(dòng)跟蹤式2種。灶面采用沖壓鐵板，反光膜采用進(jìn)口太陽(yáng)灶專用膜，支架采用分體設(shè)計(jì)，鍋架采用重力平衡設(shè)計(jì)。

2、組合式太陽(yáng)灶。該太陽(yáng)灶利用先進(jìn)的光學(xué)理論，把陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成能源，特別適用于農(nóng)村、小型單位等燒水、蒸、煮、燉等炊事活動(dòng)，節(jié)約柴草、煤、液化氣等常規(guī)能源，對(duì)緩解燃料緊缺節(jié)約能源開(kāi)支具有明顯的效果，是人們理想的輔助炊具。該太陽(yáng)灶使用方便，先進(jìn)的偏軸多極化光學(xué)設(shè)計(jì)，可上、下、左、右任意角度調(diào)節(jié)。能將太陽(yáng)光的全部能量轉(zhuǎn)化成熱能進(jìn)行炊事和燒水，1戶家庭1年約節(jié)省60%的液化氣、煤或柴。

3、折疊式太陽(yáng)灶。使用時(shí)可展開(kāi)，保持原有采光面積，保持原拋物面。不用時(shí)可折疊，折疊后寬度僅70厘米，既縮小空間占用，又便于移動(dòng)，隨時(shí)放入室內(nèi)，避免了因日曬雨淋而帶來(lái)的損傷，金屬支架也不易生銹，大大延長(zhǎng)了太陽(yáng)灶的使用壽命，原普通太陽(yáng)灶的使用壽命僅7—8年，而折疊式太陽(yáng)灶的壽命可達(dá)15年以上。

4、全玻璃鏡面反射太陽(yáng)灶。灶面采用全玻璃材料，經(jīng)熱彎、鍍膜一次成型，其形成的反射面為鏡面反射，具有較高的反射率，可達(dá)80%以上，比普通太陽(yáng)灶的光學(xué)效率提高30%，其使用壽命也增大，可達(dá)10年。

七、前景與展望

太陽(yáng)灶的市場(chǎng)前景廣闊，首先，我國(guó)有2／3的人口在農(nóng)村，消費(fèi)群體異常龐大，農(nóng)村的大多農(nóng)戶還是用土灶做飯，用煤氣、液化氣的很少，且因煤氣、液化氣的價(jià)格不斷上漲，加重了其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。與之相比，太陽(yáng)灶的確是省錢又省力的先進(jìn)灶具。購(gòu)買太陽(yáng)灶只需一次投資，它的能源來(lái)自太陽(yáng)能，取之不盡，用之不竭，在價(jià)格和使用成本上也具有巨大的優(yōu)勢(shì)。因此，太陽(yáng)灶值得在廣大農(nóng)村地區(qū)推廣。