民用太阳灶技术及其推广

孙振锋

随着我国农村经济的快速发展，农村对能源的迫切需求被重新提上日程，然而传统粗放的农村经济发展模式在一些地区并没有得到根本转变，农村环境污染、生态破坏以及缺能现象依然存在，如果不能得到有效控制，势必将极大地冲击作为弱势产业的农业和弱势群体的农民。太阳灶是太阳能热利用产品之一，尤其是在农村较多见。推广民用太阳灶对于缓解我国农村能源的紧张局面和保护生态环境具有积极作用。笔者对太阳灶及其应用进行了介绍。

一、太阳灶的优点

太阳灶具有以下优点：（1）结构紧凑、拆装方便，重量轻，自动跟踪。焦点温度可达1000℃以上，功率相当于1000瓦的电炉。只要有阳光，一年四季都可使用，使用寿命可达10年以上，可满足煮、煎、炖、炸等炊事活动。（2）安装简单，易于操作。（3）初装调试好后即能每日自动跟踪。（4）价格低、使用寿命长。（5）微电机驱动，年耗电仅2—3 kW·h。（6）锅架采用重力平衡装置。（7）自动跟踪是太阳能领域新技术，同样适用于太阳能热水器、太阳能发电等项目。（8）先进、高效、新颖、价低、节能、环保、独特、实用。

二、太阳灶的工作原理

太阳灶即把太阳能收集起来，用于做饭、烧水的一种器具。太阳灶的作用就是把低密度、分散的太阳辐射能聚集起来，进行炊事作业。根据不同地区的自然条件和群众不同的生活习惯，太阳灶每年的实际使用时间在400—600小时，每台太阳灶每年可以节省秸秆500—800千克，经济和生态效益十分显著。

三、太阳灶的使用要点

（1）太阳灶安放占据一定空间，选址要合理。应放在住宅北墙的开阔、避风、平坦处，底座接地要平稳牢靠。（2）要避开周围高大建筑物及树木、电杆等能遮阴挡光的地方。（3）不要放在人、畜、机械经常活动和容易阻碍其他活动的地方。（4）不要放在距草、树和其他易燃物品较近处。（5）不要放在潮湿的地方。

四、太阳灶的使用方法

（1）使用太阳灶的灶具底部要涂黑，新灶具可用柴、草熏黑底部，以提高热效率，减少光的反射。（2）安装要合理，应根据抛物线上的点到焦点和准线的距离，保证旋转灵活。按具体设计规格、要求安装使用，使之达到良好的使用效果。（3）使用太阳灶时，应随季节和时间的变化进行调整。由于太阳每日东起西落，阳光不断偏西移动，所以太阳灶同样也应跟踪阳光从东偏西旋转，不断调整方位与高度，用手动法调节好焦距。首先调节方位，用手抓住灶壳上边缘左右推转，使灶面正对阳光；其次调节高度，用左手抓住灶的上沿，上下活动试压，右手调节调节杆(旋转螺丝杆)，眼看灶面锅具对准焦斑于锅底部中央位置即可。需要调整的时间为15分钟左右1次，始终保持焦斑照在灶具底部。（4）若想提高其热利用率，减少热损失，最好自制1个能放在锅圈上的无底保温避风的保温套，重量不超过2千克。农村一般可就地取材，用无底废铁盒(脸盆)。保温套可由2个部分组成，即保温圈和保温帽。保温圈可用轻型绝热材料做成的圆筒。绝热材料绝对要耐高温(高于800℃以上)，以防止烧坏或造成火灾。保温帽盖在锅具上部，一般可用棉布缝制即可。（5）太阳灶上的锅具盖要严密，不漏气。

五、太阳灶的维修保养

1、灶面。（1）聚光灶最重要的部件是灶面，它直接影响其热效率、寿命与成本。注意保持镜片(镀铝膜)表面清洁，延长反光材料寿命。（2）使用时灶面如积有尘、水滴、泥、草等，应用柔软物体或棉布轻擦表面，绝不能用硬物或带有腐蚀性的化学品擦洗，以免反光材料起反应而受侵害。（3）防止人为撕揭灶面反光材料或石子等物打碰镜片。（4）灶面的锅圈、支架负荷不要超过10千克。（5）如遇刮风时，应将灶面背风放置，必要时底座加压重物，加固支撑装置。以防灶架(体)被风刮倾斜、翻倒、损坏。（6）每次用完灶后，必须将灶面背向太阳(雨面)。离家时，要将灶固定，放在安全处。长期不用时，要保养旋转及各部件，以防使用期不灵活或生锈，必要时还需喷刷防锈漆。（7）灶面反光材料镜片(镀铝膜)或其他部件一般使用数年后需要更换。也可根据有关设计数据、性能参数校正维修整体灶况，保持其原有效果，继续使用。

2、灶体。（1）防止暴雨、冰雹打破反光面和雨水进入镜片缝隙而缩短镜片寿命。下雨天，应用塑料膜或棚布遮盖灶体。（2）严禁人、物对灶壳的碰撞，以免损坏灶体。（3）保持灶架灵活使用，即能水平操作，又可垂直调整，旋转平稳。

六、太阳灶的类型

1、全天候自动跟踪太阳灶。该系统采用丝杠传动，用12V或220V微电机就能驱动。光敏跟踪装置采用单片设计。电子控制系统模块化。整体结构紧凑轻便，安装简单，调试方便，无须维修，室外全天候条件运行。并含有横向和纵向两种自动跟踪太阳移动功能，二维定位，跟踪精确。晴天时自动跟踪太阳，时晴时阴天时，晴时跟踪，阴时停止。在抗风、防雨防沙等有新突破。可在15—30分钟烧沸水3千克，焦点温度可达1000℃以上。功率相当于l000瓦电炉。根据用户不同消费水平，分为手调式和自动跟踪式2种。灶面采用冲压铁板，反光膜采用进口太阳灶专用膜，支架采用分体设计，锅架采用重力平衡设计。

2、组合式太阳灶。该太阳灶利用先进的光学理论，把阳光转换成能源，特别适用于农村、小型单位等烧水、蒸、煮、炖等炊事活动，节约柴草、煤、液化气等常规能源，对缓解燃料紧缺节约能源开支具有明显的效果，是人们理想的辅助炊具。该太阳灶使用方便，先进的偏轴多极化光学设计，可上、下、左、右任意角度调节。能将太阳光的全部能量转化成热能进行炊事和烧水，1户家庭1年约节省60%的液化气、煤或柴。

3、折叠式太阳灶。使用时可展开，保持原有采光面积，保持原抛物面。不用时可折叠，折叠后宽度仅70厘米，既缩小空间占用，又便于移动，随时放入室内，避免了因日晒雨淋而带来的损伤，金属支架也不易生锈，大大延长了太阳灶的使用寿命，原普通太阳灶的使用寿命仅7—8年，而折叠式太阳灶的寿命可达15年以上。

4、全玻璃镜面反射太阳灶。灶面采用全玻璃材料，经热弯、镀膜一次成型，其形成的反射面为镜面反射，具有较高的反射率，可达80%以上，比普通太阳灶的光学效率提高30%，其使用寿命也增大，可达10年。

七、前景与展望

太阳灶的市场前景广阔，首先，我国有2／3的人口在农村，消费群体异常庞大，农村的大多农户还是用土灶做饭，用煤气、液化气的很少，且因煤气、液化气的价格不断上涨，加重了其经济负担。与之相比，太阳灶的确是省钱又省力的先进灶具。购买太阳灶只需一次投资，它的能源来自太阳能，取之不尽，用之不竭，在价格和使用成本上也具有巨大的优势。因此，太阳灶值得在广大农村地区推广。