光电储能与光热储能供暖的系统的工作原理

2023年4月30日发(作者：家用户外小型电梯)

光电储能与光热储能供暖的系统的工作原理

2.1太阳能供热与储热供热系统介绍

通常情况之下太阳能供热与储热供热系统主要由三个组件组成，也就是太阳

能集热系统组件，还有蓄热系统组件，以及供暖系统组件三个部分组成。具体的

太阳能供热与储热供热系统如下图2-1太阳能供热与储热供热系统工作原理图所

示：

图2-1太阳能供热与储热供热系统工作原理图

主要的工作方式就是通过集热系统吸收能量，然后集热系统吸收的能量进一

步传送给水箱，然后将热量通过蓄热系统组件将热量储存起来，最后通过释放储

存起来的热量达到供热的目的。

2.1.2光热储能供暖的系统的集热器的工作原理

集热器的主要工作原理就是吸收能量，然后集热系统吸收的能量进一步传送

给水箱然后达到了水箱内水的升温的目的。一般的集热器如图2-2集热器所示：

图2-2集热器示意图

一般的集热器也是分为二种也就是平板太阳能集热器和真空管集热器。

1、平板太阳能集热器的工作原理

前一种集热器的工作原理与后一种集热器的工作原理比起来还是较为简单。

平板式集热器通俗的讲，就是太阳光将光能，传递给透明盖板，然后透明盖板将

吸收到的光能进一步传递给管表面的吸热体。也就基本上实现了光能向热能的转

换。并且平板式集热器通俗的讲可以分为四个模块，分别是吸热板模块，还有透

明盖板模块，以及隔热层模块，以及壳体模块。

2、真空管集热器的工作原理

虽然说前一种集热器的工作原理与后一种集热器的工作原理比起来还是较为

简单，但是，平板式集热器的各项性能不及真空管集热器。真空管集热器工作原

理比较复杂，他首先将玻璃的内管还有外管的空间部分抽掉空气变成真空，真空

得环境可以保温进而可以达到达到防止吸收的热量流失的作用，同时，在真空管

集热器的管内壁涂有一些特定的涂层，同样可以达到达到防止吸收的热量流失的

作用。但是真空管集热器缺点也很多，比如真空管集热器中的一根管有问题，则

那么后果是整个真空管集热器都将暂停工作。具体的真空管集热器示意图如图

2-3真空管集热器示意图所示：

图2-3真空管集热器示意图

其中：1表示真空管集热器玻璃管内层；2表示真空管集热器玻璃管外层；3

表示真空管集热器选择性吸收层；4表示真空管集热器真空层；5表示真空管集

热器弹簧卡和消气剂。

2.1.3光热储能供暖的系统的蓄热系统的工作原理

一般来说，太阳能蓄热装置大体上可以分成短期蓄热蓄热装置以及中期蓄热

装置还有长期蓄热装置等。现今，用的最多的还是短期蓄热，中期蓄热仍有用但

是不多，而长期蓄热实践性有待提高。同时蓄热装置由于其材料不同大体上也可

以分成潜热蓄热装置与显热蓄热蓄热装置。显热蓄热系统的工作原理主要利用相

变蓄热系统内在相关的的物理变化，采用一些有着特殊性质的的物质比如液态水；

进而进一步的使得这种特殊性质的的物质来对外界进行具体的吸热与具体的放

热的过程。潜热蓄热系统的工作原理则是通过一些特殊的相变材料进行相关的相

变反应，使得相变反应产生一定的热量。二者比起来的话，后一种蓄热装置相对

于前一种的蓄热装置来说成本较大，并且潜热蓄热系统的技术要求也相对复杂。

但因潜热蓄热系统的贮存时间长，并且潜热蓄热系统的贮存热量多被大众所青睐。

2.1.4 光热储能供暖的系统供暖系统的工作原理

这里我们的供暖系统采用的是新风供暖系统，同样他也是三部分组成，分别

是新风供暖系统风机盘管组还有新风供暖系统风机管以及新风供暖系统风机阀。

新风供暖系统具体的工作原理也是非常简单的，也就是将新风进行一定的处理，

使得它新风口引入，通过处理后的新风通过风机盘管加热并且吹入屋内。达到供

暖的目的。

2.2太阳能发电加储电供热系统的工作原理

通常情况之下太阳能发电加储电供热系统同样的由三各组件组成，也就是太

阳能集热系统组件，还有蓄热系统组件，以及供暖系统组件三个部分组成。

2.2.1光电储能供暖的系统的集热发电系统的工作原理

太阳能发电加储电供热系统的集热系统采用的是半导体所含有的的光电效

应，吸收光照射到太阳能发电加储电供热系统的集热系统得金属之上，其中的光

子可以被金属之中的具体的某一个电子给全部吸收，当金属之中的某个电子吸收

的能量已经达到了一定的程度的时候，此时能量达到一定的限度的电子就能够克

服金属内部存在的固定的一些引力进行做功，从而这些电子就能从金属的表面之

中做功逃逸出来，发展为光电子。半导体所含有的的光电子的外层电子，只要不

是4个，就会发展成为N型半导体或者P型半导体，当把二种半导体结合在一起

的时候，就会形成电势差，也就是我们这里所说的太阳能电池。具体的太阳能集

热系统的集热系统发电系统示意图如下图2-4所示：

图2-4太阳能集热系统的集热系统发电系统示意图

2.2.2光电储能供暖的系统的蓄热系统的工作原理

在夜间或光照不足的情况下，采用蓄热系统储存的热量作为供热的热源。这

里采用的蓄热方式是利用电能加热水，然后石质材料和热水之间的流动机理，实

现水的层流流动，从而达到太阳能发电加储电供热系统蓄热得目的，进而才能实

现持续的供暖。并且这里的电能也可以部分用蓄电池储存起来，作为一直待用的

辅助热源。具体的太阳能发电加储电供热系统的蓄热系统如下图2-5太阳能发电

加储电供热系统的蓄热系统示意图所示：

图2-5太阳能发电加储电供热系统的蓄热系统示意图

2.2.3 光电储能供暖的系统供暖系统的工作原理

由于这里我们设计的加热，所以和光热储能供暖的系统供暖系统的工作原理

肯定不一样的，因为我们不可能用电加热风，我们采用的水供暖，用电加热水，

然后用热水的流动来达到供暖的目的。