人類利用太陽能，首先是從取暖、加熱、干燥和采光等太陽能的熱利用開始的。

　　近年來，太陽能的光熱利用發(fā)展很快，已出現(xiàn)的各種各樣的太陽能集熱器和應(yīng)用器具，將太陽光的熱能用于取暖、通風、制冷、烘干、冶煉、洗浴、灌溉、養(yǎng)魚、發(fā)電等許多方面。

　　那么，太陽能集熱器和應(yīng)用器具是怎樣將光能變成熱能的呢？

　　目前，除了像探照燈那樣的聚光變熱的辦法外，最常采用的是根據(jù)“熱箱”原理制成的太陽能集熱器和器具。用一個四周密封而上面能透光（用玻璃做蓋）的大箱子收集陽光，讓光線射進去多，而反射出去的少（不反射出去最好，但做不到），箱子里面的溫度就會逐漸高起來，使箱子里變熱，所以將這種箱子叫做“熱箱”。

　　不少人會有這樣的感覺，夏天在太陽光下穿深色衣服比穿淺色的顯得熱。這是因為深色衣服對太陽光吸收的多反射的少，而淺色衣服吸收少、反射多的緣故。

　　如果將表面粗糙的黑煤球放在太陽光下曝曬，由于它能吸收照射到它上面的大部分光能，并轉(zhuǎn)變成熱能，所以煤球的溫度上升很快，過不多久摸著就感到發(fā)燙。

　　但是，當它的溫度上升到60℃或70℃時便不再上升了。這又是怎么回事呢？

　　道理很簡單，因為在同一時間內(nèi)吸收陽光變成的熱能正好與反射的和空氣帶走的熱量相等，所以溫度保持不變。

　　假若將煤球放在一個四壁和底部都用泡沫塑料等隔熱材料密封好的箱子里，并將箱子里面涂成黑色，然后在頂部用透明玻璃蓋嚴。

　　這時，煤球的溫度還可繼續(xù)升高。在夏天正午的陽光下，煤球和箱子里的溫度都可能超過100℃。如果箱子里放上一壺水，這時就會被燒開！

　　“熱箱”挺有意思。那么，箱子里的溫度為什么會升得這樣高呢？

　　原來，蓋在箱子上面的玻璃也是隔熱的。這樣，箱子就變成了一個六面都不透熱的大蒸籠，即射進箱子里的陽光變成了熱能，而損失的熱能又很少，結(jié)果箱內(nèi)的熱能越積越多，溫度自然就升得高了。

　　人們將這種聚熱的方法叫做熱箱原理。

　　現(xiàn)在，很多的太陽能器具都是利用這種熱箱原理制成的。它們基本上都有一個類似“熱箱”的集熱器，用來將光能變成熱能，以滿足人們對熱能的需要。

　　太陽能熱水器是20世紀20年代的時候在美國首先被推出的。

　　后來，日本、澳大利亞和蘇聯(lián)都對這種太陽能器具發(fā)生了興趣，大力進行研制和生產(chǎn)。就連太陽光照射條件不好的英國，也對太陽能熱水器重視起來，僅20世紀90年代初每年售出的熱水器就達100萬臺，而2000年已經(jīng)翻了一番。

　　太陽能熱水器的樣式較多，但大都由集熱器、儲水箱和冷、熱水管等組成。

　　自然循環(huán)式太陽能熱水器是一種結(jié)構(gòu)簡單而目前使用較普遍的太陽能器具。它是將儲水箱安裝在集熱器的上方。集熱器（即熱箱，里面有水管通過）中的水被陽光曬熱后變輕（密度小了），就沿著管子上升到儲水箱。由于虹吸作用，儲水箱中的冷水就沿著另一個管子進人集熱器的底部。如此往復(fù)循環(huán)，就會使儲水箱內(nèi)的水升高到所要求的溫度。

　　儲水箱中所安裝的輔助加熱器，是供沒有陽光的陰雨天使用的。

　　還有一種制作和使用方便的薄膜型太陽能熱水器。它是將水直接盛在軟塑料或橡膠袋內(nèi)制成的（有的采用木箱作框），上面蓋一層透明塑料。

　　例如，有的薄膜型太陽能熱水器是以雙層聚乙烯塑料制成的，上層透明，下層為黑色。充水后，像個大氣包，放在屋頂或陽臺上，使用很方便。

　　此外，利用“熱箱”原理制成的太陽能器具還有太陽能干燥器、太陽能灶、太陽能蒸餾器（主要用來淡化海水）和太陽能制冷機等，它們的本領(lǐng)各異，為人類充分利用太陽能作出了自己的貢獻。

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