太阳能利用是利用太阳能集热器收集太阳辐射能量，然后通过与物质的相互作用转化为热能。根据使用的温度，可分为太阳能低温(:500℃)。
太阳能集热器是太阳能利用的关键部分。目前，根据集热方式的不同，太阳能集热器分为平板集热器和聚焦集热器。前者接收太阳辐射的面积等于吸热器的面积，吸热器需要较大的集热面积才能接收更多的太阳能，集热介质的工作温度也较低。后者采用不同的聚光器，如槽式聚光器和塔式聚光器，将太阳辐射集中在较小的集热面上，以获得较高的集热温度。以下是几种形式的太阳能收集器:
塔式聚焦装置
平行板集热器
True 空管式收集器
槽式聚焦装置
圆盘聚焦装置
太阳能的利用历史悠久。几千年来，人们广泛利用阳光来烘干衣服、材料、工农业产品等。，但这些都是最简单的用法。人类真正高质量的利用太阳能，用不了多久！太阳能利用的例子:
太阳能热水器:
太阳能热水器是用来收集太阳辐射能量为用户加热水的。根据集热器的不同，可分为平板式太阳能热水器和真空管式太阳能热水器。国内以真空管式太阳能热水器为主。以下是true 空管式太阳能热水器的案例分析。
太阳能热水器一般由集热器、热水储存箱、循环水泵和控制系统等主要部件组成。集热器和热水储水箱的组合称为闷干式热水器，反之则称为分体式热水器。根据热水的流动方式，太阳能热水器可分为自然循环热水器、强制循环热水器和直流式热水器三种。这里以强制循环热水器系统为例来说明其原理:
太阳房:
太阳房利用的物理原理是温室效应，即短波长太阳辐射可以顺利通过，而长波长热辐射被阻挡或吸收的现象。玻璃、一些透明材料和二氧化碳、甲烷等气体都有这种效应。因此，我们可以用玻璃等透明材料做一个温室作为屋顶，让属于短波辐射的太阳光通过，阻挡室内的长波辐射，使进入室内的能量大于散发到室外的能量，室内温度大于室外温度。
一般太阳房分为被动式太阳房和主动式太阳房。被动式太阳房不需要安装复杂的太阳能集热器，更不用说循环动力设备，完全依靠建筑结构造成的吸热、隔热、保温、通风的特性，达到冬暖夏凉的目的。根据太阳能收集方式的不同，可分为直接受益型、集热蓄热墙型、蓄热屋顶型、温室蓄热墙型和对流蓄热集成型五种基本类型。
对流蓄热的原理解释如下:
主动太阳房是在被动太阳房的基础上发展起来的一种环保节能建筑，它利用太阳能集热器代替传统的锅炉作为热源。
太阳灶:
太阳灶是利用太阳能烹饪烹调食物的装置，属于一种在中高温下利用太阳能的太阳能热利用设备。有两种主要类型的太阳能炊具:热箱太阳能炊具(也称为闷晒太阳能炊具)和聚焦太阳能炊具。目前，太阳灶主要用于日常生活。
太阳能干燥:
随着科学技术的发展，各种新型的太阳能干燥装置被用来为人类服务。如各种温室型太阳能干燥装置、各种集热型太阳能干燥装置以及各种两者的复合干燥装置。
太阳能空调制:
太阳能空调制装置是利用太阳能集热器收集太阳辐射热驱动制冷机达到制冷目的的装置。太阳能空调制装置的突出优点是具有良好的季节适应性。夏季空，负荷调节的高峰期是太阳辐射最强的时候，因此可以大大缓解夏季供电紧张的问题。
常用的太阳能制冷系统包括太阳能吸收式制冷系统、太阳能吸附式制冷系统、太阳能除湿制冷系统和太阳能蒸汽喷射制冷系统。
有四种类型的系统。
下面简单介绍两种制冷原理:
太阳能吸收式制冷的工作原理是:通过太阳能集热器收集热量，然后加热工质。工质中的低沸点制冷剂汽化，溶液分离。分离出来的制冷剂经过冷凝器后变成液体，然后通过节流阀蒸发吸热，产生制冷效果。最后，制冷剂蒸汽进入吸收器，被稀溶液吸收，完成一个制冷循环。(详见南社百科)
太阳能吸附制冷系统是利用固体吸附剂低温吸附制冷剂，高温解吸制冷剂的工作原理来工作的。白天有阳光时，太阳能集热器收集热能，吸附床温度上升，使吸附床内压力上升，推动制冷剂进入蒸发器并蓄热。夜间太阳能不足时，过程正好相反，蒸发器中的液态制冷剂蒸发，产生制冷效果，制冷剂蒸气进入吸附床再次被吸附，从而完成一个制冷循环。
太阳能海水淡化:
太阳能海水淡化最直接的方法是利用太阳能集热器收集太阳辐射热，然后加热海水。海水蒸发后，与海水中的盐分分离，然后进入冷凝器冷凝，达到淡化的目的。
太阳能游泳池:
太阳能游泳池利用太阳能集热器收集太阳辐射热来加热从游泳池泵入太阳能集热器的水，然后将热水排入游泳池。经过反复循环，泳池内的水温逐渐上升到人类舒适的游泳温度，通过流量控制阀使泳池内的水温基本保持恒定值。为了弥补太阳能在某些情况下的不足，你还可以加一个常规的给料器来加热游泳池的水。
太阳能发电:
太阳能发电是利用太阳能集热器先将太阳辐射转化为热能，再通过各种方式将其转化为电能供用户使用。热发电包括:太阳能蒸汽或气体热发电、太阳能半导体热电发电、太阳能烟囱发电、太阳能池发电和太阳能热声发电。
太阳能蒸汽或气体热发电包括太阳能槽聚焦发电、太阳能塔聚焦发电和太阳能碟聚焦发电。
如上图所示，太阳能槽式发电采用槽式抛物面聚焦太阳光，太阳光聚焦在集热管上，然后转化为热量加热传热介质。传热介质在换热器中与工质进行热交换，产生蒸汽，蒸汽再驱动汽轮机运行发电。
塔式太阳能发电是指太阳光通过反射器反射到塔顶的太阳能接收器上，然后转化为热量加热工质，通过热交换产生蒸汽，蒸汽带动汽轮机发电。
太阳能碟式发电一般是将太阳光通过碟式发光面聚焦在斯特林发动机上，驱动发电机发电。
斯特林发动机的工作原理如下图所示:
空气体受热膨胀带动活塞运动做功，热能转化为机械能。
半导体温差发电是一种利用温差发电材料将热能直接转化为电能的技术。它是一种工作可靠、无运动部件、无污染的清洁发电技术。其原理就是塞贝克效应，即在由两种不同导体或不同导电类型的半导体构成的电路中，如果两导体的两个触点处的温度不同，那么两个触点之间就会产生电动势。随着半导体材料产业的发展，材料的品质因数不断提高，太阳能半导体温差发电将在太阳能利用中逐渐占据一席之地。
半导体温差发电器的结构图:
小型半导体热电发电机；
太阳能烟囱是一种新型的太阳能热发电方式。其原理是空气体在玻璃或其他透明材料制成的大天花板下加热。炽热的空气体在天花板中央的烟囱中上升，上升的气流带动空燃气涡轮发电机发电。
原理如下:
太阳能池发电是利用盐池中上下两层液体的温差发电，在盐池中会形成从上到下的浓度梯度，即由于重力作用，上层液体的盐浓度低于下层，会使池水稳定分层。在太阳辐射下，盐浓度高、吸收辐射能力强的下层液体温度不断上升，直至达到最大值，而太阳辐射渗透性强的上层清水作为保温层，维持下层液体的温度。
工作过程是将池底的热盐水抽至蒸发器与工质进行热交换，低沸点的工质蒸发成蒸汽，带动汽轮机发电。从汽轮机出来的蒸汽在冷凝器中与上层抽来的低盐浓度的冷水进行热交换，工质冷凝成液体，液体工质返回蒸发器完成一个循环。重复该过程。
太阳能热声发电是以太阳能为热源，利用热声效应，即管道中的气体(氦气)在温度梯度的作用下振动，使热能转化为声能，再由声能驱动直线交流发电机发电的过程。
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