太陽(yáng)爐是一種采用聚光太陽(yáng)能的方式產(chǎn)生高溫?zé)崮艿难b置，一般用于工業(yè)用途。其工作原理是，定日鏡跟蹤太陽(yáng)軌跡一次反射太陽(yáng)光；聚光鏡將接收到的一次反射光二次反射；位于聚光鏡焦平面的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)接收聚焦光，獲得高溫。焦點(diǎn)處的溫度可達(dá)到3500℃。太陽(yáng)爐產(chǎn)生的能量可用來(lái)發(fā)電（1000℃左右）、制氫（1400℃左右）、測(cè)試極端環(huán)境下應(yīng)用的材料，比如核反應(yīng)堆或空間飛行器再入（2500℃左右），或者生產(chǎn)碳納米管和鋅納米粒子（3500℃左右）等。

　　近日，由中科院電工所白鳳武博士團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的我國(guó)第四個(gè)太陽(yáng)爐系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試階段，預(yù)計(jì)下周完工。據(jù)悉，該太陽(yáng)爐系統(tǒng)位于秦皇島，主要作為北京化工大學(xué)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱源，系統(tǒng)主要由定日鏡和聚光鏡組成，一次反射鏡面積26平方米，二次鏡反射面積22平方米，峰值熱功率10kW，焦平面峰值聚光比1000。這是中科院電工所搭建的第4個(gè)太陽(yáng)爐系統(tǒng)，另外三個(gè)分別位于寧夏、北京和哈爾濱。

　　圖：位于北京化工大學(xué)的太陽(yáng)爐

　　位于寧夏惠安堡鎮(zhèn)的太陽(yáng)爐系統(tǒng)，完成于2010年，主要用于制取氫氣，也是國(guó)家863太陽(yáng)能制氫課題子課題“太陽(yáng)能聚集供熱方法的研究及成套設(shè)備的開(kāi)發(fā)”的成果。該系統(tǒng)由三個(gè)120平方米的正方形定日鏡、跟蹤控制系統(tǒng)、300平方米大型高精度拋物面聚光器、太陽(yáng)爐和制氫系統(tǒng)組成，總功率0.3MW，是全球第三大太陽(yáng)爐。峰值能流密度設(shè)計(jì)值高達(dá)10MW/平方米。該系統(tǒng)通過(guò)將平面定日鏡作為反射器把太陽(yáng)光反射到對(duì)面的拋面聚光器上，經(jīng)過(guò)拋面聚光器的聚焦至焦點(diǎn)位置的太陽(yáng)爐中心處，中心高溫高達(dá)約3000oC，該系統(tǒng)平臺(tái)與西安交通大學(xué)的反應(yīng)器接口已經(jīng)成功產(chǎn)出氫氣。

　　圖：中科院電工所位于寧夏的太陽(yáng)爐

　　位于哈爾濱工業(yè)大學(xué)的太陽(yáng)爐系統(tǒng)，主要是服務(wù)于航天技術(shù)的高溫吸熱器和材料研究。一次反射鏡面積73.63平方米，二次鏡反射面積（開(kāi)口）77.62平方米，峰值熱功率>15kW，焦平面峰值聚光比2000。

　　圖：位于哈爾濱工業(yè)大學(xué)的太陽(yáng)爐

　　圖：熔鋼板過(guò)程

　　北京延慶中科院電工所太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)基地的太陽(yáng)爐，主要用于空氣吸熱器和粒子吸熱器的熱性能測(cè)試，以及吸熱材料的耐熱實(shí)驗(yàn)等。其中一次反射鏡面積35平方米，二次鏡反射面積20平方米，峰值熱功率10kW，焦平面峰值聚光比1000。

　　圖：位于中科院電工所延慶太陽(yáng)能熱發(fā)電基地的太陽(yáng)爐

　　國(guó)際上也有兩個(gè)太陽(yáng)爐，分別位于法國(guó)的科學(xué)研究中心（CNRS）和烏茲別克斯坦物理研究所內(nèi)。

　　法國(guó)科學(xué)研究中心的太陽(yáng)爐Odeillo位于法國(guó)比利牛斯山，開(kāi)放于1970年，主要用于熔化礦石提取高純度的材料，用以制造并且改進(jìn)新的耐火材料。Odeillo是由1萬(wàn)面獨(dú)立的鏡子組成的，奇特的外觀發(fā)揮著巨型放大鏡的作用，在它的對(duì)面山坡上還有63個(gè)定日鏡，總共占地約2000平方米。反射鏡可以準(zhǔn)確的把陽(yáng)光反射到曲面鏡上，并聚集到焦點(diǎn)上來(lái)，瞬間便能產(chǎn)生高達(dá)3500℃的高溫。

　　圖：法國(guó)的太陽(yáng)爐

　　烏茲別克斯坦的太陽(yáng)爐是1981年5月首次開(kāi)放，位于1100米海拔處。這座太陽(yáng)爐任何人都可以前往參觀。整個(gè)太陽(yáng)爐聚光器由10700多塊鏡子組成，聚光器的南面部分用了一種特殊的遮光劑。主拋物面反射鏡的規(guī)格尺寸是54米x54米。還有以棋盤模式呈現(xiàn)的62個(gè)定日鏡，每個(gè)定日鏡約有2層樓高。操作員在建筑物的6層進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度——從800度到3000度。

　　組圖：位于烏茲別克斯坦的太陽(yáng)爐