太阳能(物理课件)(12)

太阳能像风能、潮汐能
等洁净能源一样，其开发利 用时几乎不产生任何污染， 加之其储量的无限性，是人 类理想的替代能源。
一是太阳能取之不尽，用
之不竭，而且在接收太阳能时 不征收任何“税”，可以随地 取用；二是在目前的技术发展 水平下，有些太阳能利用已具 经济性，如太阳能热水器一次 投入较高，但其使用过程不耗 能，而电热水器和燃气热水器 在使用时仍需耗费，
到达地球表面的太阳辐射能的几条主 要去路
直接反射
52000×109kJ/s
以热能方式离开地球
81000×109kJ/s
水循环
40000×109kJ/s
大气流动
370×109kJ/s
光合作用
40×109kJ/s
广义的太阳能所包括的范 围非常大，狭义的太阳能则限 于太阳辐射能的光热、光电和 光化学的直接转换。
资源贫乏带 四川、贵州、年日照时数
为1000-1400小时，年辐射总 量为80--100千卡/平方厘米 ·年。
四、太阳能利用所涉及的技术 问题
1、太阳能采集 2、太阳能转换 3、太阳能贮存 4、太阳能传输
五、太阳能的利用途径
光热转换 光电转换 光化转换
思考题：
取一个横截面积 是3×10-2m2的不高的 圆筒,筒内装水0.6kg， 用来测量射到地面上 的太阳能，某天中午 在太阳光照射2min后， 水的温度升高了1 ℃.
资源一般带 新疆北部、甘肃东南部、
山西南部、陕西北部、河北东 南部、山东、河南、吉林、辽 宁、云南、广东南部、福建南 部、江苏北部、安徽北部、年 辐射总量为140--160千瓦/平方 厘米 ·年。
湖南、广西、江西、浙
江、福建北部、广东北部、 陕西南部、江苏南部、安徽 南部、黑龙江、年日照时数 为1400--2200小时，年辐射总 量为100--120千卡/平方厘 米 ·年。
太阳每三天向地球辐射的能 量，就相当于地球所有矿物燃料 能量的总和。
地球上的风能、水能、海洋 温差能、波浪能和生物质能以及 部分潮汐能都是来源于太阳；即 使是地球上的化石燃料（如煤、 石油、天然气等）从根本上说也 是远古以来贮存下来的太阳能。
美国《科学美国人》杂志在1971年7月 刊登的“地球的能量资源”一文中提供 了如下数据
二、太阳能利用的特点：
+1、储量的无限性（能量巨大） +2、存在的普遍性（分布广阔） +3、利用的清洁性（清洁无污染） +4、利用的经济性（获取方便） -5、转化效率低 -6、受天气影响 -7、不易储存
照射在地球上的太阳能非常 巨大，大约40分钟照射在地球上 的太阳能，便足以供全球人类一 年能量的消费。
因此说，太阳能是真正取之
不尽、用之不竭的能源。而且太 阳能发电绝对干净，不产生公害。 所以太阳能发电被誉为是理想的 能源。
但是，太阳能的密度低，而 且它因地而异，因时而变，这是开 发利用太阳能面临的主要问题。
三、地球上太阳能资源的分布 地球上太阳能资源的分布与各
地的纬度、海拔高度、地理状况和 气候条件有关。资源丰度一般以全 年总辐射量（单位为千卡/平方厘 米·年或千瓦/平方厘米 ·年）和全 年日照总时数表示。
太阳能的利用
引言 历史和发展现状 应用 存在的问题与展望
引言
• 一、太阳能简介：
• 太阳能是太阳内部连续不断 的核聚变反应过程产生的能量。
太阳 的总辐射能量约为 3.75×1026W
太阳向宇宙空间辐射出巨大的光热能量
此图根据蒲提斯的太阳系形成理论所绘
太阳能辐射到地球大气层上 每秒钟照射到地球上的能量就相 当于500万吨煤。
就全球而言，美国西南 部、非洲、澳大利亚、中国 西藏、中东等地区的全年总 辐射量或日照总时数最大， 为世界太阳能资源最丰富的 地区。
我国是太阳能资源丰富的国家， 全国总面积2/3以上地区年日照时 数大于2000小时。我国西藏、青海、 新疆、甘肃、内蒙古高原的总辐射 量和日照时数均为全国最高，属世 界太阳能资源丰富的地区之一，四 川盆地、西湖地区、秦巴山地是太 阳能资源低值区，我国东部、南部、 及东北为资源中等区。
1、计算在阳光直射下地球表面 每平方米每分钟内获得的能量。 2、计算每秒内地球表面所接受 的太阳能。 3、已知射到大气顶层的太阳能 只有43%到达地面，另外57% 被大气吸收和反射，而未到达 地面。你能由此估算出太阳的 辐射功率吗？
地球表面每平方米 每分钟获得的能量 为：
E Q cm T ts ts ts 4 .2 10 3 ห้องสมุดไป่ตู้ .6 1
151011
2
/ 60043W
461026W 其中151011为太阳与地球之间的距离
现实的压力压的我们喘不过气也压的我们走向成功。 我们的人生必须励志，不励志就仿佛没有灵魂。 世上所有美好的感情加在一起，也抵不上一桩高尚的行动。 加倍努力，证明你想要的不是空中楼阁。胜利是在多次失败之后才姗姗而来。 要使整个人生都过得舒适愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能够应付逆境的态度。——卢梭 站在巨人的肩上是为了超过巨人。 如果你相信自己，你可以做任何事。 一个常常看别人缺点的人，自己本身就不够好，因为他没有时间检讨他自己。 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。你要的比别人多，就必须付出得比别人多。 说话不要有攻击性，不要有杀伤力，不夸已能，不扬人恶，自然能化敌为友。
再者，太阳的寿命至少尚有 40亿年，相对于人类历史来说， 太阳可源源不断供给地球的时间 可以说是无限的。
虽然由于纬度的不同、气候 条件的差异造成了太阳能辐射的 不均匀，但相对于其他能源来说， 太阳能对于地球上绝大多数地区 具有存在的普遍性，可就地取用。 这就为常规能源缺乏的国家和地 区解决能源问题提供了美好前景。
我国太阳能资源分布图示
资源丰富带 西藏西部、新疆东南部、青 海西部、年日照时数为280-330小时，年辐射总量为160-200千瓦/平方厘米 ·年。
高原风光
资源较丰富带 西藏东南部、新疆南部、
青海东部、宁夏南部、甘肃中部、 内蒙古西北部、河北西北部、年 日照时数为3000-3200小时，年 辐射总量为140--160千瓦/平方厘 米 ·年。
身体健康，
学习进步！
2 3 10 2 4 .2 10 4 J / min .m 2
地球表面每
秒内接受的
太阳能为：
2R
E ER2
ts 4.2104 3.14(6.4106)2 /60J/s 9.01016J/s
地球地公球转公转 轨道轨道
太阳的辐
R日地
射功率为：
P tEs 4R日 2地 / 60
4.21044314