太阳能
什么是太阳能
什么是太阳能
太阳能是指太阳的热辐射能,主要表现就是常说的太阳光线。
在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
太阳能
既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推 广、大范围应用呢?目前还有些技术问题没有解 决。 广泛利用太阳能的困难
(讲解:经过计 1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散 算,垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百 瓦,所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集 和转换能量的系统,目前造价还太高,影响推广。)
要大规模地直接利用太阳能还要 做大量的研究工作,现在已取得一定 成果,只要不断努力,必将会不断有 新的进展,随着科学技术的进步,应 用也将越来越广泛.有人预言,到21 世纪,太阳能将会成为人类的重要能阳能量有 6.1×1020焦,这比目前全世界在一年内能 源生产的总量还多,可见太阳能有多么巨 大. 那么太阳能会不会用完呢?根据科学家 推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能 量,还可以维持50亿年以上,对于人类来 说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之 不竭的永久性能源,所以太阳能的第2个 优点是:
2、太阳能不稳定,不能正常使用(由于地球的自转和气 候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给 正常连续地使用造成困难 。)
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置, 由几乎全部以半导 体物料(例如硅)制成的固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时 间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源,较 复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统,并入电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电能。天台及建筑 物表面均可使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些 光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水,2012年光伏组件安装量 将有所减少,这是10余年来首次出现下降。据彭博6位分析师的平均预测全球家 庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件。这相当于约20座核反应堆的发电量, 但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10%。据彭博新能源财经估计,自1999年 以来年均安装量已增长61%。 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运 用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计 时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建 筑材料。
什么是太阳能?
什么是太阳能?一、太阳能的定义和作用太阳能是指从太阳辐射能中获取能量的过程。
它可以被用来产生电力、制暖、制冷甚至是用于运输领域。
太阳能的作用范围越来越广泛,而依靠化石燃料的能源不仅会释放许多有害物质,而且在未来资源将不可再生。
因此,太阳能成为了寻找更清洁、可持续和普及的能源的首选之一。
二、太阳能的种类太阳能有很多种,其中最常见的三种是:1.光伏发电——通过太阳能电池板直接将光能转化为电能。
它是太阳能利用中的一项主要技术,可以被广泛应用于住宅和商业领域。
2.太阳能热能——使用太阳辐射提供热能。
太阳热能可以用于产生蒸汽或加热水,然后将产生的热能使用到具体的领域,例如建筑物建设或加热泳池等。
3.集热式太阳能——利用对太阳辐射捕捉的聚光镜或反射板来将太阳能转换为热能,产生电力和热能。
三、太阳能的优势太阳能具有以下优势:1.对环境的影响较小——与传统的化石燃料相比,太阳能的使用能够减少环境排放,并降低温室气体的排放。
2.易于维护——传统的发电机和燃料设备维修和更换费用昂贵。
太阳能电池板的维护成本相对较低,需要的保养费用也较低。
3.减少能源变化风险——地球上很多国家依赖能源进口,由于国际形势的变化,能源政策的变化也可能会对能源进口造成影响。
而太阳能则是一种走向自给自足的方向。
四、太阳能的局限尽管太阳能有很多优点,但存在一些限制:1.天气因素——太阳能的产生和利用受到天气因素的影响,如阴天或多雾天气会大大降低太阳能的产生。
2.成本较高——太阳能设备和安装费用较高,导致其相对于其他能源来说价格较高。
3.能量密度低——相较于其他能源,太阳能的能量密度比较低,在获得大量能量时需要占用较大的面积。
结论太阳能是一种清洁、环保、可持续的能源。
它已广泛应用于各种领域,并且仍在不断发展和完善。
尽管太阳能存在一些限制,但随着技术的发展和成本的降低,太阳能有望在未来得到更加广泛的应用。
什么是太阳能
什么是太阳能太阳能,顾名思义,是指从太阳的辐射能中将能量转化为有用形式来供人类使用的能源。
太阳是地球上最重要的能量来源之一,通过利用太阳能,人类可以获得绿色、清洁和可再生的能源,以满足各种能源需求。
一、太阳能的来源和原理太阳能源的来源是太阳,太阳是一个巨大的聚变反应团,通过核聚变反应产生的能量以辐射形式传播到地球。
太阳辐射包含了各种形式的能量,其中最主要的是光照和热能。
利用太阳能的方式主要有两种:太阳光能和太阳热能。
1.太阳光能太阳光能指的是将太阳辐射中的光能转化为电能的过程。
其中最常见的方式就是利用光伏效应,通过光电池板将光能转化为电能。
光电池板是由半导体材料制成的,当太阳光照射到光电池板上时,光子的能量会激发出自由电子,产生电流,进而产生电能。
2.太阳热能太阳热能是指将太阳辐射中的热能转化为热水或蒸汽的过程。
常见的利用太阳热能的方式有太阳能热水器和太阳能发电站。
太阳能热水器通过将太阳辐射中的热能吸收并传导到贮水器中,供给人们日常使用的热水。
太阳能发电站则利用反射器将太阳的热能集中,产生高温,进而转化为蒸汽,带动发电机产生电能。
二、太阳能的优势和应用太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有许多优势:1.可再生性太阳能是一种永远不会耗尽的能源,太阳辐射是持续不断的,不受地理和政治因素的限制。
相比之下,化石燃料和核能等传统能源具有有限性和环境污染问题,而太阳能则可以不断利用,减少对有限资源的依赖。
2.低碳环保太阳能的利用过程中不会产生二氧化碳和其他温室气体等有害物质,不会对大气环境造成污染。
太阳能发电对环境几乎没有负面影响,是一种真正的绿色能源。
3.广泛适用性太阳能的应用范围非常广泛,可以用于发电、供暖、热水供应等多个领域。
尤其对于没有电网接入的地区或者电力供应不稳定的地区,太阳能是一种理想的能源选择。
太阳能在各个领域有着广泛的应用,下面列举几个典型的应用案例:1. 太阳能发电太阳能发电是太阳能利用最广泛的应用之一。
太阳能的三种主要利用形式
太阳能的三种主要利用形式
太阳能的三种主要利用形式包括:
1. 太阳能光热利用:太阳能光热利用是通过集热器将太阳辐射能转化为热能。
常见的太阳能光热利用形式包括太阳能热水器、太阳能空调、太阳能热电厂等。
太阳能热水器利用太阳能辐射将水加热,用于日常生活用水;太阳能空调利用太阳能辐射将空气或水加热,用于室内空调供暖或供冷;太阳能热电厂利用太阳能辐射通过光热转换装置将水加热转化为蒸汽,驱动发电机产生电力。
2. 太阳能光伏利用:太阳能光伏利用是通过太阳能光伏电池将太阳辐射能直接转化为电能。
太阳能光伏利用广泛应用于太阳能电池板、太阳能充电器、太阳能路灯等。
太阳能电池板将太阳能辐射能转化为直流电,用于供电或储存电能;太阳能充电器利用太阳能辐射充电电池或电子设备;太阳能路灯利用太阳能辐射充电电池,提供路灯照明。
3. 太阳能光化学利用:太阳能光化学利用是通过光合作用将太阳辐射能转化为化学能。
太阳能光化学利用常见的形式包括植物光合作用和人工光合作用。
植物光合作用利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物质和氧气,维持生态系统的持续运行;人工光合作用利用太阳能辐射和特殊催化剂将水和二氧化碳转化为氢气或有机化合物,用于能源储存或化学品生产。
太阳能工作原理
太阳能工作原理太阳能是一种清洁、可再生的能源,其工作原理基于光的转换和利用。
太阳能的利用可以通过不同形式展现,如太阳能发电、太阳能热水器等。
本文将以一篇科普文章的方式,从太阳能的基本原理、太阳能电池工作原理、太阳能热水器工作原理等几个方面来介绍太阳能的工作原理。
1. 太阳能的基本原理太阳是地球上最主要的能源之一。
太阳能的利用是将太阳辐射能转化为其他形式的能量,如热能或电能。
太阳能的基本原理是利用太阳的能量,通过各种技术手段将其转换成人类可以直接或间接使用的能源。
2. 太阳能电池工作原理太阳能电池,也称为光电池或光伏电池,是将光辐射直接转化为电能的装置。
它是通过光电效应将光子转变为电子,然后利用电子的运动形成电流。
太阳能电池由多个薄膜或晶体硅组成,这些材料对光线特别敏感。
当光线照射到太阳能电池上时,光子进入电池并与材料中的原子相互作用。
这个作用使得一些原子中的电子获得足够的能量从而跃迁到导电能力较强的区域,形成电流。
3. 太阳能热水器工作原理太阳能热水器是利用太阳能将光能转化为热能的装置。
它由集热器、储热器和热水储存箱组成。
集热器通常是黑色的吸热板,用于吸收太阳辐射,将阳光转化为热能。
当太阳辐射照射到集热器上时,吸热板会升温,并将热能传递给储热器中的液体,如水或其他传热介质。
储热器将热能储存起来,当需要热水时,储热器中的液体被抽取出来,传递给热水储存箱,供应家庭使用。
4. 太阳能的应用太阳能的应用十分广泛。
除了太阳能电池和太阳能热水器外,太阳能还可以用于发电、照明以及供暖等。
太阳能发电是将光能转化为电能的过程,广泛应用于居民住宅、商业用途和工业领域。
太阳能发电的过程中,太阳能光线通过光伏电池转化为直流电,然后通过逆变器将直流电转化为交流电以供电网使用。
总结:太阳能的工作原理是基于光的转换和利用。
太阳能可通过太阳能电池转化为电能,也可通过太阳能热水器转化为热能。
太阳能的应用非常广泛,包括太阳能发电、太阳能热水器、太阳能供暖等。
什么是太阳能?
什么是太阳能?
一、太阳能的定义和原理
- 太阳能可以用来发电和取暖。
- 太阳能是指从太阳辐射出来的能量,包括热能和光能。
- 太阳能利用的原理是将太阳能转化成电能或热能,用于人类的生产和生活。
二、太阳能利用的形式
- 太阳能电池板:通过某些材料的“光电效应”将太阳能转化成电能。
- 太阳能热利用:如太阳能热水器、太阳能房屋采暖系统等,通过太阳能转化成热能。
- 其他利用形式:如光伏光热综合利用等。
三、太阳能的优势和劣势
- 优势:太阳能是一种可再生能源,资源丰富;可以在较为简单的设备条件下使用;在使用过程中不会产生污染。
- 劣势:太阳能转化效率较低;太阳能高成本,初装投资较大;天气等自然因素也会影响太阳能的利用。
四、太阳能在世界和中国的利用状况
- 全球太阳能市场在逐渐发展,截止2020年,全球累计安装太阳能电力的总容量超过了700GW。
- 中国在太阳能领域的发展也十分迅速,截止2020年,中国的太阳能
装机容量已达253GW,是全球最大的太阳能市场之一。
五、未来太阳能的发展趋势
- 太阳能技术在不断提高,转化效率和性能逐渐提高,成本不断下降。
- 太阳能在新能源领域的份额将逐渐上升,成为未来全球能源供应的重要组成部分。
结语:
太阳能是人类社会实现可持续发展的重要手段之一,未来太阳能的发展前景十分广阔。
我们应该更加积极地推广应用太阳能技术,为人类的生产和生活提供更加可靠、清洁的能源。
太阳能十大知识点
太阳能十大知识点
1. 太阳能是一种可再生能源,通过在发电机中利用太阳能电池板转换太阳能光线来产生电能。
2. 太阳能电池板由多层硅制成,能够将太阳光线转换成电能。
这些电池板通常安装在屋顶或大型太阳能电站中。
3. 太阳能不会污染环境,也不会产生温室气体等有害物质,因此被视为一种清洁能源。
4. 太阳能在全球范围内得到广泛应用,尤其是在一些偏远或没有电网接入的地区。
5. 太阳能在城市和乡村的应用主要包括家庭供电、开发商建筑的独立电力系统、城市公共设施以及太阳能灯光系统等。
6. 太阳能是一种安全和可靠的能源,不会像化石燃料一样必须开采,运输和储存,因此在全球范围内备受青睐。
7. 太阳能的利用可以帮助减少对其他能源的依赖度,以减少能源价格的波动,并帮助保护环境。
8. 太阳能在未来将会成为全球电力生产中的重要组成部分,以减少对化石燃料的依赖,减少气候变化的影响。
9. 太阳能是一种适合开发和利用的技术,尤其适合在一些偏远或没有电网接入的地区,以及一些地区缺乏传统能源的地区。
10. 太阳能也存在一些限制,如需要大面积的太阳能电池板来获得足够的电力输出,以及在一些地区无法获得足够的阳光,这些都需要进一步的研究和技术创新来解决。
太阳能知识简介
太阳能知识简介一、太阳能常识问答1.什么是太阳能?太阳是一个炙热的气态球体,它表面温度约为6000摄氏度。
她不断向宇宙空间发射电磁波,包括紫外线、可见光和红外线等,所谓太阳能实际上就是指太阳的辐射能量。
其主要能量集中在0.3μ~3.0μ(微米)的波段,因此太阳辐射为“短波辐射”。
到达地表水平面上的太阳辐射包括直接辐射和散射辐射两部分。
2.太阳能量有多大?太阳辐射的能量是巨大的,到达地球表面的太阳能总功率为1.7x1017瓦,相当于全世界发电量的几十万倍。
另外有一个术语叫太阳常数,指的是:日地平均距离时,地球大气层上界垂直于太阳光线表面的单位面积上,单位时间所接受到的太阳辐射通量,国际通用标准为1353瓦/米2。
那么太阳辐射穿过大气层时,受到空气分子、水蒸气和灰尘的散射和吸收,会显著衰减。
对于某一地区来讲,一年总会有一天,当天空情况极为良好的时候,所接受到的太阳辐射能量最接近太阳常数,但这一天并不一定是夏天。
不同地区差异很大,各地气象单位一般都有当地一年的太阳辐射观测数据。
3.一平方米太阳能热水器能节约多少能源?减少多少大气污染?以北京为例,每平方米采光面积太阳能热水器,每年可节约标煤120kg,二氧化碳216kg。
4.什么是选择性吸收涂层?由于太阳能的主要能量是集中在0.3~3.0μ(微米)的波段,五十年代末,以色列科学家Tabor提出了光谱选择性吸收理论。
他要求吸收部件表面在0.3μ~2.5μ太阳光谱内具有较高吸收率(α),同时在2.5μ~5.0μ红外光谱范围内保持尽可能地的热发散率(ε),换句话说就是使吸收表面最大限度的吸收太阳辐射的同时尽可能减小其辐射热损。
这种表面涂层就是所谓选择性吸收涂层。
显而易见,涂层的两个重要参数α、ε对提高集热器的热效率起着至关重要的作用。
在1981~1983年间,桑普研制成功了铝阳极化电解着色选择性吸收涂层,太阳吸收率为α=0.92~0.96、发射率ε=0.10~0.20。
太阳能的使用方法
太阳能的使用方法
1.太阳能发电:太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为直流电,在逆变器的作用下转化为交流电,通过接入电力网络或者储能装置,为电力系统提供清洁、可靠的电能。
2.太阳能热水器:利用太阳能的热量,热水器将太阳能转化为热能,通过对水进行热交换,将冷水变热,提供给使用者使用,是一种使用成熟的太阳能利用形式。
3.太阳能光热发电:光热发电不同于光伏发电,它将太阳能转化为热能,通过聚光器将热能集中,驱动汽轮机驱动发电机发电,产生电能。
4.太阳能被动建筑设计:被动建筑设计是将太阳能作为被动设计的一部分,通过合理的建筑设计,使得建筑物在夏季降温,冬季保温,减少对空调和供暖系统的需求,从而节约能源,减少对环境的影响。
5.太阳能灯具:太阳能灯具是将太阳能电池板、电子线路控制器、LED灯组合在一起,储存太阳能的电能,当夜晚来临时,通过灯光控制器,开启LED灯源,提供照明服务。
什么是太阳能
什么是太阳能太阳能是指利用太阳辐射能转化为其他形式能源的一种可再生能源。
随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出,太阳能作为一种清洁、绿色、可再生的能源备受瞩目。
1. 太阳能的定义和原理太阳能是指太阳辐射能转化为其他形式能源的过程。
太阳能利用太阳光中的光能和热能来提供电力和供暖等能源形式。
太阳能的利用方式有光伏发电和太阳热利用两种主要形式。
2. 光伏发电的原理和应用光伏发电是利用光电效应将太阳光直接转化为电能的过程。
在光伏电池中,太阳光的能量被半导体材料吸收后,通过光电效应将光能转化为电能。
光伏发电具有环保、安全、可靠等优点,广泛应用于户外照明、城市电网和航天航空等领域。
3. 太阳热利用的原理和应用太阳热利用是利用太阳辐射的热能进行采暖、供热和发电等过程。
太阳能热利用主要有太阳能热水器、太阳能集热器和太阳能发电热锅炉等形式。
利用太阳热能不仅可以减少对传统能源的依赖,还能降低能源消耗和环境污染。
4. 太阳能的优点和挑战太阳能作为一种可再生能源,具有很多优点。
首先,太阳能资源丰富,几乎无穷尽,不受供应限制。
其次,太阳能利用过程中不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,有利于减少温室效应和改善空气质量。
然而,太阳能设备的成本较高,技术壁垒较大,且夜晚和阴天等因素会影响太阳能的利用效率,这也是制约太阳能发展的挑战。
5. 太阳能在全球的应用和发展趋势随着全球环境问题的日益突出,太阳能作为一种可持续发展的能源形式受到越来越多国家的重视。
许多国家纷纷制定了太阳能发展政策,并鼓励太阳能技术的研发和推广。
目前,德国、中国等国家在太阳能发电和太阳能热利用方面处于世界领先地位,而太阳能光伏发电的技术和经济效益不断提升,将为未来太阳能的推广应用创造更好的条件。
6. 太阳能未来的发展前景随着科技的不断发展和太阳能技术的进一步突破,太阳能的应用前景将更加广阔。
预计未来,太阳能将在电力、建筑、交通等领域发挥更大作用,成为主要的能源供应形式之一。
太阳能简介
太阳能简介1. 引言太阳能是一种可再生的能源,利用太阳的辐射能来产生电力或产热。
太阳能是一种干净、环保的能源,被广泛应用于各个领域,如家庭、工业以及交通等。
本文将介绍太阳能的原理和应用,并探讨其对环境和社会的潜在影响。
2. 太阳能的原理太阳能的利用主要基于太阳的辐射能,包括光和热。
太阳在核聚变反应中产生巨大能量,其中的一部分以光的形式释放到外部空间,称为太阳光。
太阳光可以通过光伏效应转换为电能,或通过太阳热能系统转化为热能。
2.1 光伏效应光伏效应是利用光的能量来激发半导体材料中的电子,从而形成电流的现象。
当太阳光照射在光伏电池上时,其中的光子与材料中的原子碰撞,激发出电子。
这些电子可以通过导线传输,并在负载上产生电能。
光伏电池是太阳能发电的主要装置,广泛应用于太阳能发电站和家庭光伏系统等。
2.2 太阳热能除了光伏发电,太阳能还可以通过太阳热能系统转化为热能。
太阳热能系统利用太阳的辐射能来加热水或空气,用于家庭供热、热水器、蒸发冷却和工业过程等。
太阳能热水器和太阳能集热器是太阳能热能系统的典型应用。
3. 太阳能的应用太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景。
3.1 家庭应用太阳能在家庭中的应用主要集中在家庭光伏系统和太阳能热水器两个方面。
家庭光伏系统通过安装光伏电池板在屋顶上,将太阳能转化为电能,供家庭使用或卖给电力公司。
太阳能热水器利用太阳能加热水,提供家庭热水需求,可大幅降低家庭的能源消耗。
3.2 工业应用太阳能在工业领域的应用主要包括太阳能发电和太阳能加热系统。
太阳能发电站是将太阳能集中转化为电能的大型装置,能够为城市和工业区域供电。
太阳能加热系统可以应用于工业过程中的热源供给,如蒸汽发生器和空调系统。
3.3 交通应用太阳能在交通领域的应用主要体现在太阳能电动车上。
太阳能电动车使用光伏电池板作为能源装置,将太阳能转化为电能,驱动车辆运行。
太阳能电动车具有零排放、节能环保的特点,是未来交通领域的发展方向。
太阳能.ppt
池就是这种性能的半导体器件,它可以将太阳光的辐射能直接转 变为电能,应用非常方便,在全世界受到广泛重视。受国际大环 境的影响和国际国内市场的拉动,我国光伏发电方面进展迅速, 全国光伏电池及组装厂已有10多家,制造能力达10万千瓦以上 。
目前,我国太阳能光伏发电主要用于解决偏远地区居民的用电问 题。除偏远地区和特殊领域(通讯、导航和交通)供电项目外, 我国也开始着手进行屋顶并网光伏电示范项目。此外,我国西部 大部分地区能源极其匾乏,多年来努力推进太阳能利用,有计划 、有步骤地更替油电。能源瓶颈已成为西藏经济发展和社会进步 的桎梏,是贫困落后的根源,勿庸置疑,利用太阳能光伏发电是 11 解决这一问题的有效途径。
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4.太阳能开发利用的价格政策
❖价格政策是调节市场的一种重要的政策工具 由于 太阳能发电的成本远远高于传统煤电发电的成本 市 场 竞 争 力 差 因而世界上很多国家采取价格 政策 实行太阳能电 力 优 惠 政 策 目前我国太阳 能发电规模小价格昂贵政府应加大资金补贴力度 实施太阳能电价优惠措施降低太阳能电力的入网 价格 促进太阳能发电产业的发展
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❖ 2.本实用新型为一种用于加热房屋室内空气的制热装置,以解决 使用空调制热造成电能浪费的问题。它包括冷气箱、冷气管、太 阳能集热装置、集热箱体、集热介质、热风管、热风箱和空气管 道。冷气箱和热风箱设置在房屋室内,集热箱体设置在房屋室外 ,集热介质设置在集热箱体中,空气管道设置在集热介质中。太 阳能集热装置设置在集热箱体外,用于将太阳能转换为热能并加 热集热介质;空气管道两端分别连接冷气管和热风管一端,冷气 管另一端穿过房屋墙壁与冷气箱相连,热风管另一端穿过房屋墙 壁与热风箱相连。它还包控制器、通信接口和远程控制装置。控 制器用于监测室内空气温度,并通过通信接口向远程监控装置发 送室内空气温度监测结果,以及接收远程监控装置在室内空气温 度低于第一温度值时返回的启动风机指令,并根据该启动风机指 令启动风机;或者在室内空气温度超过第二温度值时返回的关闭 风机指令,并根据该关闭风机指令关闭风机,第一温度值小于第 二温度值。
太阳能及其应用
1.2.1 太阳能热水器
太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热 能,加热冷水提供给人们在生活、生产中使 用的节能设备。
现今全世界已有数千万套太阳能热水装置。
国外的情况
太阳能热水器于1920年代即流行于美国 的西南部地区。
在澳洲、日本、以色列和前苏联于1970 年代就已经普遍的使用。
在美国北部,每平方米的太阳能热接收 器,每六个月可节省30.5升热气用的汽油, 或215kW·h的电力。
国内的情况
我国自从1958年研制出第一台热水器后, 经过五十多年的努力,我国太能热水器产销 量均占世界首位。
目前,中国涉及太阳能热水器的企业就 有成千上万家,年产值已经超过20亿元。
1.2.2 太阳灶
太阳灶是利用太阳能辐射,通过聚光获取 热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。它不 烧任何燃料,没有任何污染,正常使用时比 蜂窝煤炉还要快,和煤气灶速度一致。
1.独立光伏发电系统
独立光伏发电系统由光伏电池阵列、充 电控制器、蓄电池组、正弦波逆变器等组成。
工作原理为:光伏电池将接收到的太阳辐射 能量直接转换成电能供给直流负载或通过正 弦波逆变器变换为交流电供给交流负载,并 将多余能量经过充电控制器后以化学能形式 存储在蓄电池中,在日照不足时,存储在蓄 电池中的能量经变换后供给负载。
(2)间断性和不稳定性 由于受到昼夜、季节、地 理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴阴雨等 随机因素的影响,太阳辐射既是间断的,又是不稳 定的。 蓄能是太阳能利用中最薄弱的环节之一。
(3)效率低和成本高
在今后相当长的一段时期内,太阳能利 用的进一步发展(特别是大规模的推广使用) 主要受到经济性的制约。因此,当前的研究 重点之一,就是尽可能地提高效率和降低成 本,加强经济上的竞争力。
什么是太阳能?
什么是太阳能?
太阳能作为一种可再生能源,现在被越来越多的国家所重视和利用。
它来源于太阳的辐射能,并通过光伏发电或者热水器转化为能量。
下
面将从太阳能的定义、发展历史、工作原理和应用前景等几个方面深
入探讨太阳能。
一、太阳能的定义
太阳能,指的是太阳持续不断的辐射能,包含了光能和热能两种形式。
有发电和供热两类利用方式。
从能量来源来看,太阳能是一种永不枯竭、环保的清洁能源。
二、太阳能的发展历程
太阳能的应用历史可以追溯到公元前七世纪的古希腊。
在此后的几千
年中,太阳能的利用方式不断在发展和改善中,包括从被动采暖到主
动采暖、从天然流水到抽水灌溉系统等等。
在20世纪中期,太阳能在
国际上受到了广泛的重视,成为人类拓展清洁能源的一种重要手段。
三、太阳能的工作原理
太阳能在实际利用过程中,主要有两种方式:光伏发电和热能转化。
其中,太阳能电池板吸收太阳光,由光子刺激出电子从而产生电力。
太阳能热水器则是通过集热器逐步将太阳能吸收器和水箱连接在一起,利用太阳能将水加热,以供应给普通家庭或其他工业场所使用。
四、太阳能的应用前景
随着能源危机和环境危机的不断加剧,人类对太阳能这种可再生能源
的利用,已经成为了解决未来发展中的一项主要策略。
太阳能在未来
的应用中,将涉及到建筑、交通运输、通信等各个领域,可以为人们
提供更加普遍和经济的能源供应方式。
总之,太阳能是一种具有广泛应用前景的能源,可以有效地优化环境、改善生活。
未来,随着技术的不断发展,太阳能还将有更加广泛的应
用领域。
太阳能的基本理论
太阳能的基本理论太阳能是我们生活中重要的能源来源之一。
通过太阳能的转换,我们可以得到热能和电能,这些能源可以应用到许多不同的地方。
在这篇文章中,我们将介绍太阳能的基本理论,包括太阳能的来源、太阳能的转换和太阳能的利用。
一、太阳能的来源太阳能的来源是太阳本身。
太阳是引起我们的日常光照和季节变化的原因,它是一个巨大的球体,其中心的温度达到了1,500万摄氏度。
太阳表面的温度约为5,500摄氏度。
太阳能以形式为光和热的形式释放出来,同时也会产生运动的动能和其他形式的能量。
太阳总能量的大约八分钟就足以满足人类一年的需求。
二、太阳能的转换太阳能的转换是指将太阳能转化为其他形式的能量。
最常见的太阳能转换方式是通过光伏效应产生电能。
光伏效应是当阳光照射到光伏电池上时,会转化为电能。
光伏电池通常由晶体硅制成,这种材料可以将阳光转换为电能。
当一束光照射在晶体硅上时,硅中的电子会变得激动并跳至另一层,这会产生电流。
这种电流可以用来驱动电器或将电能存储在电池中。
此外,太阳能还可以通过太阳热能转换为热能。
太阳热能利用透明的表面捕获阳光并将其转换为热能。
这种方法最常用于太阳能热水器中。
太阳能热水器卡壳太阳能热量并将其转换为热水。
热水可以用来满足家庭需要,如淋浴和洗衣。
三、太阳能的利用太阳能的利用可以应用到许多不同的地方。
最常见的是它可以用来产生电能。
太阳能板是一种使用光伏效应将阳光转换为电能的设备。
太阳能板通常安装在屋顶上,以便捕获尽可能多的阳光。
太阳能电池板不仅可以用于建筑物,还可以用于智能手机、手表和其他便携式设备。
其次,太阳能还可以用于制造太阳能热水器。
太阳能热水器可以通过太阳能转换为热水。
这种水加热器非常适合家庭使用,因为它可以在家中满足使用温水的需求。
太阳能热水器可以降低家庭的能源开销,并且比其他类型的热水器更加环保。
最后,太阳能可以用于制造太阳能发电站。
太阳能发电站将大量的太阳能转化为电能。
这些设施通常由数百个太阳能板组成,具有相当高的能源输出。
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太阳能的应用
摘要:现代社会应是节约型的社会,而社会生活也应是节约能耗的活。
和此同时温家宝总理也于2005年6月30日提出并强调加快建设节约型社会的方针。
而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。
是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能办法。
本文总结了太阳能在民用建筑中的利用并对今后的开发和利用提出了一些见解.
关键字:太阳能,新能源,太阳能采暖,太阳能建筑
太阳能作为一种热辐射能源,是一种无污染的清洁能源,对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源,进行节能、环保的重要探究项目之一,取得了较大的进展并已进入实用阶段。
近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视,非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源,一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法,一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式,在我国得到了大力的推广和广泛的使用。
1主动式太阳能采暖
主动式太阳能采暖主要是通过集热装置来吸收太阳能并由热媒将所吸收的热量送入储热装置并加以利用。
它对太阳能的利用效率较高,不仅可以供暖、供给热水,还能用于制冷等方面,但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。
近几年已在我国的城乡得到了广泛的推广和使用。
1.1
太阳能热水器系统
在民用建筑中主要使用的是热度不高的热水,而将太阳能转化为温度不高的热水只要用简单的装置即可实现,因此被广泛采用。
供给热水可以采取集中的方式,也可以用于单独的住宅中。
集中供给热水,需要有一定物业投资,可以采取染油或燃气锅炉的作为辅助加热系统,可以取得显著的经济和社会效益,适用于人口较集中的城镇小区、宾馆等民用建筑。
单独供给热水,设备简单,不需要专门的管理人员,适用于城乡各类民用建筑。
目前在我国市场上常见的太阳热水器按其集热装置的不同分为以下几类:
1.1.1
平板式热水器
由平板式太阳能集热装置和储热水箱组成,一般采用自然循环运行方式。
热效率高,金属管板式结构、免维护、长寿命、性价比高。
对于珠江流域等冬天不结冰的南方地区,选取用平板式太阳能集热器是非常合适的。
平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻。
1.1.2
真空管热水器
由真空管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。
真空集热管不但热损系数小,而且性价比也比热管、U型管等要高。
对于长江、黄河流域冬天会结冰但冬天气温高于-20°C的地区,选用真空管太阳能集热器是比较合适的,既可以抗冻又具有较好的集热能力,但是真空管太阳能集热器的主要缺点是:不承压、易结水垢、易爆裂。
1.1.3
闷晒式热水器
集集热和贮热为一体的整体式热水器,一般由二至三个涂黑的圆筒组成,维护方便,结构简单、造价低廉,缺点是夜间散热大,热水不能过夜使用且在冬季也不能使用。
目前在中国的产量正在逐步的减少,但在农村有较大的应用面积。
1.1.4
热管式热水器
由热管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。
在-40℃的低温状态下也不会冻裂,热管内介质工作压力低,即使管壁温度高达300℃,也不会“爆管”。
对于东北、内蒙、新疆等冬季气温低于-20℃地区的选用热管式热水器就比较适合。
但缺点是热管的造价过高且热效率较低。
1.1.5 U型管热水器U 型管式太阳集热器主要针对于温度要求较高温度工业热水,一般温度在70-90°C,它不但可承压而且产水温度高,价格又比热管低。
但在民用建筑里的应用比较少。
1.1.5
其他类型热水器
热管真空管热水器、真空管闷晒式热水器、U型管式真空管等,其原理不过是前面几种集热方式的综合,这里不再做专门的论述。
1.2
太阳能热泵采暖系统
太阳能热泵采暖系统一般是指利用以太阳能直接辐射能量和空气中所储存的太阳能为作为蒸发器热源,辅以少量的电能驱动太阳能热泵而将换热器作为冷凝器的采暖系统。
并可和制冷系统相结合用于夏季制冷。
太阳能热泵采暖系统主要由热泵机组、辅助热源系统和太阳能集热系统三部分组成。
太阳能集热板放置于室外平地或屋顶,板内有制冷剂流动,通过吸收太阳辐射能和空气中的热能汽化,再经压缩机压缩制热后,和管壳式热交换器中的水换热,将水加热到60℃用于供暖或生活用水。
冬季太阳辐射量较小,环境温度很低,使用热泵进行太阳能低温集热,直接收集太阳能进行采暖。
太阳能热泵采暖系统主要特征是花费少量电能就可以得到几倍于电能的热量,同时可以有效地利用低温热源,这是太阳能采暖的一种有效手段。
例如利用双向式热泵技术,冬天向建筑供暖,投入1KWH的电力,可得到约4KWH的热能,夏天在向建筑提供冷能的同时提供卫生热水,投入1KWH的电力,可得到约7KWH的热能和冷能。
热泵供热系统节能高达70% 节能效果非常显著。
2
被动式太阳能采暖
最简单的被动式太阳能设计是那种之间获得式设计,即让阳光直接照射到建筑上并加热它。
太阳光的热量储存在建筑物固有的蓄热体里,如混凝土、大理石地面或是石墙,都能储存并缓慢地释放热量。
被动式太阳能采暖一个共同特征就是,朝南开一扇大窗,并采用保温性能好的建筑材料做墙体,且蓄热体一般置于这种好的保温材料做成的隔热墙之中。
蓄热体一般指可以储存热量的集热体,多采用附属于隔热墙的形式存在于建筑物的墙体之间。
隔热墙是由8到16英寸厚涂黑的石墙、热吸收材料、覆盖并距涂黑石墙3/4到6英寸距离的单层或双层玻璃。
太阳光的热被储存在玻璃和黑材料之间的空气中,通过涂黑的石墙慢慢地传导到建筑物的内部。
3
太阳能发电系统
家庭太阳能发电系统主要由逆变器、控制器、蓄电池组成,其光电转换率可达到19%-35%。
逆变器是光伏发电系统的核心部件,负责把直流电转换为交流电以供交流负荷使用。
控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。
蓄电池布满电后,控制器要控制蓄电池不被过充电。
当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池,同时并网市政供电系统,保证户的正常用电。
4
太阳能在制冷方面的开发和设计
目前,利用太阳能制冷空调不外有两种方法,一是先实现光-电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光一热转换,以热能制冷。
前者系统比较简单,但以目前的价格计算,其造价约后者3—4倍,因此国内外的太阳能空调系统至今仍以第二种为主,而后者又多采用吸收式太阳能制冷系统,一般来说吸收式制冷是液体气化制冷的一种,它和蒸汽压缩式制冷一样,是利用液态制冷剂在低压低温下气化已达到制冷的目的,所不同的是:蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械功使热量从低温物体向高温物体转移;而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。
并且吸收式太阳能制冷系统具有对热源温度要求低,可以在比较大的热源温度波动范围内工作的优点。
该类系统的探究和利用得到了国际上极大的关注。
其他例如太阳能喷射式制冷系统近几年也取得了广泛的关注。
5
今后太阳能利用的发展前景
现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视,太阳能的利用也到了一个新的发展阶段,这一阶段是加上太阳电池应用,为建筑物提供采暖、空调、照明和用电,完全能满足这些要求,称为“零能房屋”,并采用新的建筑一体化和模块化的设计从而实现太阳能技术和建筑艺术完美结合。
这种一体化的设计思想是由美国太阳能协会创始人施蒂文、斯特朗20年前所倡导的,由于当时太阳能电池过于昂贵,无法实施。
如今随着太阳能技术的不断进步和完善,其一体化思想的实现已成为可能。
目前已经在我国建成经过了非凡设计太阳能建筑,该建筑是完全依靠太阳能提供热水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太阳能建筑示范楼。
其建筑物耗热量指标小于10W/m2,建筑自身节能水平达到75%,考虑太阳能等可再生能源的利用,综合节能率超过了90%。
建筑热工设计指标远高于国家节能50%标准并且达到欧洲现行最高的节能标准。
从建筑使用中节约的能源费用角度去计算是具有明显效益的经济和社会效益的。
由于采用了一体化和模块化的设计思想,使太阳能技术和建筑艺术取得了完美的结合。