民用太陽灶技術及其推廣

孫振鋒

隨著我國農村經濟的快速發展，農村對能源的迫切需求被重新提上日程，然而傳統粗放的農村經濟發展模式在一些地區并沒有得到根本轉變，農村環境污染、生態破壞以及缺能現象依然存在，如果不能得到有效控制，勢必將極大地沖擊作為弱勢產業的農業和弱勢群體的農民。太陽灶是太陽能熱利用產品之一，尤其是在農村較多見。推廣民用太陽灶對于緩解我國農村能源的緊張局面和保護生態環境具有積極作用。筆者對太陽灶及其應用進行了介紹。

一、太陽灶的優點

太陽灶具有以下優點：（1）結構緊湊、拆裝方便，重量輕，自動跟蹤。焦點溫度可達1000℃以上，功率相當于1000瓦的電爐。只要有陽光，一年四季都可使用，使用壽命可達10年以上，可滿足煮、煎、燉、炸等炊事活動。（2）安裝簡單，易于操作。（3）初裝調試好后即能每日自動跟蹤。（4）價格低、使用壽命長。（5）微電機驅動，年耗電僅2—3 kW·h。（6）鍋架采用重力平衡裝置。（7）自動跟蹤是太陽能領域新技術，同樣適用于太陽能熱水器、太陽能發電等項目。（8）先進、高效、新穎、價低、節能、環保、獨特、實用。

二、太陽灶的工作原理

太陽灶即把太陽能收集起來，用于做飯、燒水的一種器具。太陽灶的作用就是把低密度、分散的太陽輻射能聚集起來，進行炊事作業。根據不同地區的自然條件和群眾不同的生活習慣，太陽灶每年的實際使用時間在400—600小時，每臺太陽灶每年可以節省秸稈500—800千克，經濟和生態效益十分顯著。

三、太陽灶的使用要點

（1）太陽灶安放占據一定空間，選址要合理。應放在住宅北墻的開闊、避風、平坦處，底座接地要平穩牢靠。（2）要避開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、機械經?；顒雍腿菀鬃璧K其他活動的地方。（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、太陽灶的使用方法

（1）使用太陽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，應根據拋物線上的點到焦點和準線的距離，保證旋轉靈活。按具體設計規格、要求安裝使用，使之達到良好的使用效果。（3）使用太陽灶時，應隨季節和時間的變化進行調整。由于太陽每日東起西落，陽光不斷偏西移動，所以太陽灶同樣也應跟蹤陽光從東偏西旋轉，不斷調整方位與高度，用手動法調節好焦距。首先調節方位，用手抓住灶殼上邊緣左右推轉，使灶面正對陽光；其次調節高度，用左手抓住灶的上沿，上下活動試壓，右手調節調節桿(旋轉螺絲桿)，眼看灶面鍋具對準焦斑于鍋底部中央位置即可。需要調整的時間為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個能放在鍋圈上的無底保溫避風的保溫套，重量不超過2千克。農村一般可就地取材，用無底廢鐵盒(臉盆)。保溫套可由2個部分組成，即保溫圈和保溫帽。保溫圈可用輕型絕熱材料做成的圓筒。絕熱材料絕對要耐高溫(高于800℃以上)，以防止燒壞或造成火災。保溫帽蓋在鍋具上部，一般可用棉布縫制即可。（5）太陽灶上的鍋具蓋要嚴密，不漏氣。

五、太陽灶的維修保養

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，延長反光材料壽命。（2）使用時灶面如積有塵、水滴、泥、草等，應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品擦洗，以免反光材料起反應而受侵害。（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、支架負荷不要超過10千克。（5）如遇刮風時，應將灶面背風放置，必要時底座加壓重物，加固支撐裝置。以防灶架(體)被風刮傾斜、翻倒、損壞。（6）每次用完灶后，必須將灶面背向太陽(雨面)。離家時，要將灶固定，放在安全處。長期不用時，要保養旋轉及各部件，以防使用期不靈活或生銹，必要時還需噴刷防銹漆。（7）灶面反光材料鏡片(鍍鋁膜)或其他部件一般使用數年后需要更換。也可根據有關設計數據、性能參數校正維修整體灶況，保持其原有效果，繼續使用。

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

六、太陽灶的類型

1、全天候自動跟蹤太陽灶。該系統采用絲杠傳動，用12V或220V微電機就能驅動。光敏跟蹤裝置采用單片設計。電子控制系統模塊化。整體結構緊湊輕便，安裝簡單，調試方便，無須維修，室外全天候條件運行。并含有橫向和縱向兩種自動跟蹤太陽移動功能，二維定位，跟蹤精確。晴天時自動跟蹤太陽，時晴時陰天時，晴時跟蹤，陰時停止。在抗風、防雨防沙等有新突破。可在15—30分鐘燒沸水3千克，焦點溫度可達1000℃以上。功率相當于l000瓦電爐。根據用戶不同消費水平，分為手調式和自動跟蹤式2種。灶面采用沖壓鐵板，反光膜采用進口太陽灶專用膜，支架采用分體設計，鍋架采用重力平衡設計。

2、組合式太陽灶。該太陽灶利用先進的光學理論，把陽光轉換成能源，特別適用于農村、小型單位等燒水、蒸、煮、燉等炊事活動，節約柴草、煤、液化氣等常規能源，對緩解燃料緊缺節約能源開支具有明顯的效果，是人們理想的輔助炊具。該太陽灶使用方便，先進的偏軸多極化光學設計，可上、下、左、右任意角度調節。能將太陽光的全部能量轉化成熱能進行炊事和燒水，1戶家庭1年約節省60%的液化氣、煤或柴。

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

4、全玻璃鏡面反射太陽灶。灶面采用全玻璃材料，經熱彎、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80%以上，比普通太陽灶的光學效率提高30%，其使用壽命也增大，可達10年。

七、前景與展望

太陽灶的市場前景廣闊，首先，我國有2／3的人口在農村，消費群體異常龐大，農村的大多農戶還是用土灶做飯，用煤氣、液化氣的很少，且因煤氣、液化氣的價格不斷上漲，加重了其經濟負擔。與之相比，太陽灶的確是省錢又省力的先進灶具。購買太陽灶只需一次投資，它的能源來自太陽能，取之不盡，用之不竭，在價格和使用成本上也具有巨大的優勢。因此，太陽灶值得在廣大農村地區推廣。