太阳能知识简介
太阳能发电基础知识
太阳能发电基础知识太阳能发电是指通过太阳能将光能转化为电能的一种方式,是一种可再生能源的利用形式。
太阳能发电的过程主要包括光照吸收、光电转换和电能输出三个关键步骤。
本文将介绍太阳能发电的基础知识,包括太阳能的来源、太阳能光伏发电原理、主要的太阳能发电技术以及太阳能发电的优势和局限性。
一、太阳能的来源太阳是地球上最重要的能源来源之一,它以恒定不变的方式向地球释放出大量的能量。
太阳能的源头是核聚变反应,太阳核心中的氢原子核发生反应,释放出大量的能量,形成太阳辐射。
这些辐射以电磁波的形式传播到地球,为太阳能发电提供了无尽的能量。
二、太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电是通过光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。
太阳光中的光子进入太阳能电池板的半导体材料中,与材料中的原子碰撞后,电子得到激发并跳出原子束缚,形成电流。
这个过程中,太阳光的能量被转化为电子的动能,从而实现了光能到电能的转化。
三、太阳能发电技术目前,主要的太阳能发电技术包括晶体硅太阳能电池技术、薄膜太阳能电池技术以及集成光伏发电技术。
1. 晶体硅太阳能电池技术晶体硅太阳能电池是目前最主流的太阳能发电技术之一。
它采用单晶硅或多晶硅制成的太阳能电池片,具有较高的转换效率和较长的寿命。
晶体硅太阳能电池的制造成本相对较高,但其稳定性和可靠性较好,广泛应用于太阳能发电领域。
2. 薄膜太阳能电池技术薄膜太阳能电池采用非晶硅材料或其他半导体材料制成的薄膜电池片,具有较低的制造成本和灵活性。
它的转换效率相对较低,但适用于大面积的太阳能发电应用,例如建筑物外墙、屋顶等。
3. 集成光伏发电技术集成光伏发电技术是将太阳能电池板整合到建筑物、车辆或其他设备上,通过优化设计和布局,实现太阳能的最大化利用。
这种技术将太阳能发电与建筑、交通等领域的需求紧密结合,最大限度地提高了太阳能的利用效率。
四、太阳能发电的优势和局限性太阳能发电具有众多的优势,例如无噪音、零排放、可持续等,因此备受关注。
太阳能基本知识
第一章太阳能基本知识第一节太阳能的来源太阳从东方升起,到西方降落,太阳带来了温暖.使生物和人类生长,发育,这是人们听熟悉的自然现象。
此外,太阳照射的变化,还引起四季和昼夜的更替,造成大气层中的风、雨、雷、电。
那么,它的能量是从哪里来的呢?是我们要考察的问题。
首先,我们要了解太阳的构造。
简单地说,太阳是一个炽热的大气体它的直径大约为139万km(万公里),是地球直径的109倍,它的体积是地的130万倍,而它的质量为地球的33万倍,所以,它的密度只是地球的1/4。
太阳通常可分为内球和太阳大气两大部分。
内球的外层是处于对流之中的流体区域;太阳大气又分为两层,其底层称为光球,就是我们平常所能看见的部分,它的上面是厚约几千公里的色球层,最外面是一层密度很小的日冕,它的形状不规则,而且经常变化。
从太阳球心到平均半径为1/4的范围内,含有总质量的40%,温度高达1500万℃(万摄氏度),密度超过100g/cm3(克/厘米3);在平均半径为70%处,温度降至50万℃;在外面的对流层,温度进一步降至约6000 0℃,密度降至1×10-8g/cm3。
太阳的主要成份是氢和氮,其中氢约占78%,氦约占20%。
在异常的高温、高压下,原子失去了全部或大部核外电子,它们在高速运动和互相碰撞之中,发生多种核反应。
其中最主要的是氢核聚合成氦核反应,称为热核反应在这种反应中,每1g(克)氢变为氮时,质量损失0. 0072g。
太阳每秒钟将6亿多吨氢变为氮,损失质量427万t(万吨),这些质量转化为能量发射出来.总功率相当于3. 9×1020 M W(兆瓦)。
根据地球和太阳的相对位置可知,太阳总辐射能量中,只有二十二亿分之一到达地球大气层的上界,大约为1亿7300万MW。
由于大气层的散射和吸收,最后达到地球表面的太阳辐射功率大约为8500万MW。
这仍然是全球发电容量的数十万倍。
尽管太阳的发射功率如此巨大,但是,太阳的质量毕竟太大了,照这样消耗下去,仍然能够维持几十亿年。
太阳能知识
太阳能知识
太阳能是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射),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。
太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大
核能而产生的,来自太阳的辐射能量。
人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下
的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。
地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原
子核反应有关的能源。
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。
新能源方面的知识点总结
新能源方面的知识点总结一、太阳能1. 太阳能的概念太阳能是指从太阳辐射能源获取能量的一种可再生能源。
太阳能主要包括太阳能电池、太阳能热能、太阳能光热三种形式。
其中,太阳能电池通过光电效应将太阳能转化为电能;太阳能热能则是通过集热器将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等方面;而太阳能光热则是利用反射镜将太阳能聚焦在一个点上,产生高温用于发电。
2. 太阳能的优势太阳能具有广泛分布、免费、无污染、可再生等优势。
由于太阳能来源广泛,几乎涵盖了整个地球,因此可以利用的地方非常的多;而且太阳能是免费的,不需要购买燃料,只需要面对太阳即可获取;太阳能发电过程中不会排放污染物,对环境影响极小;由于太阳能属于可再生能源,因此不需要担心会耗尽的问题。
3. 太阳能的应用太阳能目前主要应用于太阳能发电、太阳能热水、太阳能供暖等方面。
以太阳能发电为例,目前已经广泛应用于屋顶光伏发电、农村户用太阳能发电、太阳能光伏发电站等领域,成为了可持续发展的重要组成部分。
二、风能1. 风能的概念风能是指利用风的动能转化成机械能或电能的能源。
风能主要包括风力发电和风能机械两种形式,其中,风力发电是将风能转化成电能的过程,而风能机械则是将风能转化成机械能的过程。
2. 风能的优势风能具有广泛分布、免费、环保等优势。
由于风能分布广泛,且风速和风量具有很大的差异,因此可以利用的地方非常的多;而且风能是免费的,不需要购买燃料,只需要利用自然风力即可获取;风能利用过程中不会排放污染物,对环境影响极小。
3. 风能的应用风能主要应用于风力发电方面。
目前风力发电已经成为了全球发展最快的新能源之一,不仅可以建设地面风电场,还可以建设海上风电场,为人们提供清洁的电力能源。
三、生物能1. 生物能的概念生物能是指利用植物、动物、微生物等生物质来获取能量的一种能源。
生物能主要包括生物质能和生物燃料两种形式,其中,生物质能是将植物、动物等生物质转化成热能或电能的能源,而生物燃料则是将植物、动物等生物质转化成液态或气态燃料的能源。
太阳能高中地理知识点总结
太阳能高中地理知识点总结太阳能是一种利用太阳光直接或间接转化为其他形式能量的清洁能源。
在高中地理课程中,太阳能作为可再生能源的一个重要组成部分,其知识点涵盖了太阳辐射、太阳能的利用方式、太阳能发电技术、以及太阳能对地理环境的影响等方面。
以下是对这些知识点的详细总结。
一、太阳辐射太阳是地球上生命和气候系统的能量源泉。
太阳辐射是指太阳以光和热的形式向宇宙空间发射的能量。
太阳辐射的能量主要集中在可见光和紫外线、红外线波段。
地球接收到的太阳辐射能量仅为太阳总辐射能量的二十二亿分之一,但这已经足以维持地球上的气候和生态系统。
二、太阳能的利用方式太阳能的利用主要分为直接利用和间接利用两种方式。
直接利用包括太阳能热水器、太阳能炉灶、太阳能干燥器等,它们通过集热器直接将太阳光转化为热能。
间接利用则是指通过光伏效应将太阳能转化为电能,或者通过光合作用转化为化学能。
三、太阳能发电技术1. 光伏发电:光伏发电是利用太阳能电池将太阳光直接转化为电能的过程。
太阳能电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜太阳能电池等。
光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、逆变器和储能装置等组成。
2. 太阳能热发电:太阳能热发电是利用集热器收集太阳光热能,通过热交换器将热能传递给工作介质(如水或空气),驱动涡轮机发电。
常见的太阳能热发电技术有槽式、塔式和碟式发电。
四、太阳能对地理环境的影响1. 太阳能是一种清洁的能源,其利用可以减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,对缓解全球气候变暖具有积极作用。
2. 太阳能发电设施的建设和运行对土地利用模式产生影响。
例如,大规模的太阳能光伏电站需要占用大量土地,这可能会对当地的土地资源和生态环境产生一定的影响。
3. 太阳能发电对气候的影响是双面的。
一方面,太阳能发电可以减少温室气体排放,有助于减缓气候变化;另一方面,大规模的太阳能发电设施可能会影响局部的气候条件,如影响降雨模式。
五、太阳能的地理分布地球上不同地区的太阳辐射强度和日照时间差异较大,这直接影响了太阳能资源的分布和开发利用。
太阳能技术的知识点
太阳能技术的知识点太阳能是一种可再生能源,被广泛应用于发电、供热和热水等领域。
随着对环境保护和可持续发展的重视,太阳能技术越来越受到关注。
本文将介绍太阳能技术的一些重要知识点,包括太阳能的原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、太阳能的原理太阳能的利用基于光伏效应和热力学原理。
光伏效应是指当光线照射到半导体材料上时,会产生电流。
太阳能电池就是利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置。
而太阳能热利用则是通过吸收太阳辐射能将其转化为热能,用于供热或发电。
二、太阳能的应用领域1. 太阳能发电:太阳能光伏发电是目前最常见的应用领域。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器等组成,可以将太阳能转化为电能供给家庭、工业和商业用途。
太阳能发电具有环保、可再生的特点,逐渐取代传统的化石燃料发电方式。
2. 太阳能热利用:太阳能热利用主要包括太阳能热水器和太阳能空调。
太阳能热水器通过吸收太阳能将其转化为热能,用于加热水。
太阳能空调则利用太阳能热能制冷或供暖,实现节能环保。
3. 太阳能光热发电:太阳能光热发电是一种将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的技术。
通过聚光反射或反射镜将太阳能集中到一个点上,产生高温热能,再通过热力发电系统将热能转化为电能。
三、太阳能技术的发展趋势1. 提高光伏发电效率:目前太阳能光伏发电的效率仍有提升空间。
科学家们正在研究新型材料和结构,以提高太阳能电池的转换效率,使其更加高效。
2. 多元化应用:除了传统的光伏发电和热利用,太阳能技术还可以应用于建筑一体化、交通运输、农业等领域。
例如,太阳能光伏发电可以与建筑外墙、屋顶等结合,实现建筑一体化的能源利用。
3. 储能技术的突破:太阳能发电存在间歇性和不稳定性的问题,储能技术的发展可以解决这一问题。
目前,太阳能电池板与电池储能系统的结合已经得到广泛应用,未来还有望出现更多高效、低成本的储能技术。
4. 太阳能技术的智能化:随着人工智能和物联网技术的发展,太阳能技术也将智能化。
太阳能的知识点
太阳能的知识点太阳能是一种可再生能源,利用太阳辐射的能量来产生电力或热能。
它是一种清洁、环保的能源形式,具有广泛的应用前景。
本文将介绍太阳能的基本原理、应用领域以及未来发展方向。
太阳能的基本原理是通过光伏效应将太阳光转化为电能。
光伏效应是指当光线照射到半导体材料上时,光子的能量被电子吸收,使电子跃迁到导带中,形成电流。
太阳能电池板是利用这一原理制造的,它由多个光伏电池组成,当阳光照射到电池板上时,光伏电池会产生直流电。
这种直流电可以直接用于供电,也可以通过逆变器转换为交流电。
太阳能的应用领域非常广泛。
在家庭中,太阳能电池板可以安装在屋顶上,将太阳能转化为电能供家庭使用。
太阳能热水器则可以利用太阳能加热水,节省能源成本。
在农业领域,太阳能灌溉系统可以利用太阳能为农田提供水源,提高农作物产量。
此外,太阳能还可以用于城市的公共照明、交通信号灯等领域。
太阳能的发展前景非常广阔。
随着技术的不断进步,太阳能电池板的效率不断提高,成本不断降低。
未来,太阳能有望成为主要的能源来源之一。
同时,太阳能与其他能源形式的结合也是未来的发展方向。
例如,太阳能与储能技术的结合可以解决太阳能发电的间歇性问题,实现全天候供电。
此外,太阳能与电动汽车的结合也可以推动清洁能源的应用。
总之,太阳能是一种清洁、环保的能源形式,具有广泛的应用前景。
通过光伏效应将太阳光转化为电能,太阳能电池板可以用于家庭供电、热水器等领域。
随着技术的不断进步,太阳能的发展前景非常广阔,未来有望成为主要的能源来源之一。
太阳能与储能技术、电动汽车等的结合也是未来的发展方向。
让我们共同努力,推动太阳能的应用与发展,为可持续发展做出贡献。
太阳能常识
太阳能热水器太阳能热水器(Solar water heater)是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。
是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。
一、简介太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。
集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
二、工作原理1、吸热过程太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。
吸热管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
现有的平板式集热器,基本上都采用结合良好的多管组合方式,如滚压或压延方法等,其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。
影响平板式集热器板芯性能的主要因素,一是结构设计,二是表面吸收涂层。
设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。
集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。
集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述,其影响程度与自身的几何尺寸(肋片厚度、材质)是一样。
也就是说,在同等效率的情况下,集热器热损小时板芯可以薄一些。
选择性吸收表面可以提高集热效率,但是市面上这类产品为了提高经济效益,往往肋片较薄。
用于热水器场合时,这类产品的实际集热效果与选择性差一些(甚至没有选择性)但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
2、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作,没有外在的动力,设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好。
水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。
多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。
太阳能知识点总结
太阳能知识点总结太阳能发电技术是一种通过将太阳能转化为电能的技术。
目前主流的太阳能发电技术主要包括光伏发电和光热发电。
光伏发电是指利用光电效应将太阳光转化为电能的一种技术。
目前主要使用的光伏发电技术是硅基光伏技术。
硅基光伏技术是指利用单晶硅、多晶硅或非晶硅等硅材料制成的太阳能电池将太阳光转化为电能的一种技术。
光伏电池是由一层P型半导体和一层N型半导体组成的结构,太阳光照射在光伏电池上时,光子被吸收并激发了电子-空穴对,电子在P 型半导体中移动,空穴在N型半导体中移动,从而产生电流。
硅基光伏技术具有成熟的工艺和可靠的性能,是目前最主要的太阳能发电技术之一。
光热发电是指利用太阳能对物体表面进行加热,并利用加热后的物体产生蒸汽驱动涡轮发电机,将热能转化为电能的一种技术。
光热发电技术主要包括集热式太阳能发电、反射式太阳能发电和太阳塔式发电。
集热式太阳能发电是通过将太阳能聚焦在集热器上,将工质(如水、油、盐)加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
反射式太阳能发电是通过将太阳光反射至集热器上,将工质加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
太阳塔式发电是利用太阳能聚焦在高塔上的集热器上,将工质加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
太阳能发电技术具有许多优点。
首先,太阳能是一种清洁的可再生能源,利用太阳能进行发电不会导致二氧化碳等温室气体的排放,对于减缓气候变化具有重要意义。
其次,太阳能是一种分散分布的能源资源,利用太阳能进行发电可以降低对传统能源资源的依赖,提高能源安全。
另外,太阳能发电的设备寿命长,维护成本低,利用太阳能发电可以降低能源成本。
此外,太阳能具有广泛的应用领域,可以满足不同领域的能源需求,如居民生活用电、农业用电、工业生产用电等。
太阳能光热利用技术主要有直接利用太阳光对物体进行加热和通过聚焦的方式利用太阳光对物体进行加热。
太阳能光热利用技术主要应用于太阳能热水器、太阳能驱动空调、太阳能制冷、太阳能热处理、太阳能蒸馏和太阳能发电等方面。
九年级物理太阳能知识点归纳总结
九年级物理太阳能知识点归纳总结太阳能作为一种清洁、可再生的能源,越来越受到人们的重视。
在九年级物理的学习中,太阳能是一个重要的知识点。
本文将对九年级物理太阳能的相关知识进行归纳总结。
一、太阳能的定义及来源太阳能是指太阳辐射的能量,它是地球上几乎所有生物生存和发展的基础能源。
太阳能的来源是太阳,太阳是我们的星球,也是宇宙中最常见的一种恒星。
二、太阳能的利用方式1.光热利用:将太阳辐射转化为热能,用于供暖、蒸汽发电等。
常见的光热利用设备有太阳能热水器、太阳能灶等。
2.光电利用:将太阳能直接转化为电能,用于各种电力设备。
太阳能电池板是最常见的光电利用设备,可将阳光转化为电能。
3.光化学利用:利用太阳能进行光合作用,使植物生长。
太阳能在植物的光合作用中被吸收,转化为植物的化学能。
三、太阳能的优点1.清洁环保:太阳能是一种清洁、绿色的能源,不会产生二氧化碳等温室气体,对环境没有污染。
2.可再生:太阳能是一种可再生能源,太阳每天都会发出巨大的能量,不会用尽。
3.分散广泛:太阳能资源分散在地球各个地方,无论是城市还是农村都可以利用。
4.节约成本:使用太阳能可以减少使用传统能源,从而降低能源成本。
四、太阳能的应用领域1.家居领域:太阳能热水器可以为家庭供应热水,太阳能灯可以在夜晚提供照明。
2.农业领域:太阳能可以用于农业的灌溉系统、温室的加热等,提高农作物的产量和质量。
3.交通领域:太阳能还可以用于汽车、公交车等交通工具的供电,减少对传统燃料的依赖。
4.航天领域:太阳能被广泛应用于航天器、卫星等空间设备的电力供应。
五、太阳能利用中的问题与挑战1.天气因素:太阳能的利用受到天气的影响,云雾和大气污染都会降低太阳能的利用效率。
2.设备成本:太阳能设备的造价相对较高,需要较长时间才能回收成本。
3.技术限制:太阳能技术还面临着转换效率低、储能技术不成熟等问题。
六、太阳能的未来发展趋势1.技术创新:科学家们在太阳能领域不断进行技术创新,提高太阳能的转换效率和储存技术,降低成本。
太阳能科普知识
收集了一些,觉得在业余时间看看也还不错,特贴出来与大家共享。
1、太阳能电池发电原理: 太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。
能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。
它们的发电原理基本相同,现已晶体硅为例描述光发电过程。
P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。
如图1所示。
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程。
2、晶体硅太阳电池的制作过程: "硅"是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。
自从上个世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维,20世纪末,我们的生活中处处可见"硅"的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快的。
生产过程大致可分为五个步骤:a)提纯过程 b)拉棒过程 c)切片过程 d)制电池过程 e)封装过程. 如下图所示:3、太阳电池的应用: 上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术-----通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。
如:太阳能庭院灯,太阳能发电户用系统,村寨供电的独立系统,光伏水泵(饮水或灌溉),通信电源,石油输油管道阴极保护,光缆通信泵站电源,海水淡化系统,城镇中路标、高速公路路标等。
在世纪之交前后期间,欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然村落供电系统纳入发展方向。
太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
光伏电源系统的组成:4、太阳电池基本性质: a)光电转换效率η%:评估太阳电池好坏的重要因素。
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。
太阳能发电知识点详解
太阳能发电知识点详解1. 起源于远古时代的太阳能发电,是人类智慧的结晶。
太阳作为宇宙中的巨大能量源,以其辉煌的光芒和炽热的温度,向地球无私地奉献着。
太阳能发电作为一种可再生、清洁且环保的能源形式,正逐渐成为人们关注的焦点。
2. 太阳能发电的原理简洁而神奇。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子与半导体材料中的电子发生相互作用,使电子获得能量并跃迁到导体中,形成电流。
这种直接转化太阳能为电能的过程,不仅高效且可持续,为人类提供了一种绿色、可再生的能源选择。
3. 太阳能发电技术的应用领域广泛。
在家庭领域,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过光伏组件将太阳能转化为电能,为家庭供电。
在农业领域,太阳能发电系统可以为灌溉、养殖等提供能源支持,实现农业生产的可持续发展。
在工业领域,太阳能发电系统可以为工厂、企业提供电力,减少对传统能源的依赖,降低环境污染。
4. 太阳能发电的优势不容忽视。
首先,太阳能发电是一种清洁、环保的能源形式,不产生二氧化碳等有害气体,对缓解全球气候变化具有重要作用。
其次,太阳能发电系统的维护成本相对较低,一旦安装完成,几乎不需要额外的费用支出。
此外,太阳能发电系统具有分布式特点,能够灵活布局,减少能源传输损耗,提高能源利用效率。
5. 当然,太阳能发电技术也面临着一些挑战。
首先,太阳能发电的效率仍有提升空间,科学家们正致力于研发更高效的太阳能电池板。
其次,太阳能发电系统的初投资较高,需要一定的资金支持。
但随着技术的不断进步和市场的逐渐成熟,太阳能发电的成本将逐渐降低,更多的人们将能够享受到太阳能带来的益处。
6. 在未来,太阳能发电将成为人类能源结构的重要组成部分。
随着科技的飞速发展和人们对环境保护意识的增强,太阳能发电的应用前景将更加广阔。
我们应该加强对太阳能发电技术的研究与创新,推动太阳能发电技术的普及与应用,为人类创造更加美好的未来。
太阳能知识科普
太阳能知识科普
太阳能是指利用太阳辐射能转化成其他形式的能源。
太阳能的利用有很多种方法,其中最常见的是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。
太阳能电池板是由太阳能电池组成的,这些电池能将太阳能转化为直流电。
这些电池板可以被用来为家庭和商业建筑提供电力,也可以用于太空探索等方面。
除了太阳能电池板,太阳能热能也是一种常见的利用方法。
太阳能热能是利用太阳能将物体加热的过程。
这种技术可以用来加热水或空气,为家庭和商业建筑提供暖气和热水。
太阳能的优点是非常明显的。
首先,太阳能是无限的,不像化石燃料那样有限。
其次,太阳能是清洁的,不会产生空气污染和温室气体。
最后,太阳能的成本在不断降低,因此越来越多的人开始考虑使用太阳能。
然而,太阳能也有一些缺点。
首先,太阳能的输出受到天气的影响,如果天气不好,太阳能的输出会降低。
其次,太阳能的成本仍然比一些传统的能源来源高。
最后,太阳能很难储存,因为它只能在白天收集,但是在夜间和阴天时需要使用。
总的来说,太阳能是一种非常有前途的能源形式,它能够为人类提供清洁、可持续的能源。
虽然太阳能的成本和技术仍然需要改进,但是随着时间的推移,太阳能将成为我们主要的能源来源之一。
- 1 -。
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。
太阳能利用知识点
太阳能利用知识点太阳能作为一种可再生能源,近年来受到越来越多的关注和应用。
它具有广阔的应用前景,可以为人类提供清洁、可持续的能源。
本文将介绍太阳能利用的几个重要知识点。
一、太阳能发电原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。
太阳光中的光子通过光伏效应在光伏电池中产生电荷,形成直流电流。
光伏电池是由多个半导体材料组成的,当光照射到半导体上时,电子被激发并形成电流。
通过连接多个光伏电池,可以形成太阳能电池板,将直流电转化为交流电,供电给家庭和工业用途。
二、太阳能热利用太阳能热利用是指利用太阳能的热量进行采暖、供热或热水供应。
太阳能热利用系统包括太阳能集热器、热储罐和热交换器。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射能将其转化为热能,热储罐用于储存热能,而热交换器则将热能传递给需要加热的介质。
太阳能热利用广泛应用于家庭、工业和农业领域,可以降低能源消耗,减少污染排放。
三、太阳能光热发电太阳能光热发电是利用太阳能的热量产生蒸汽,通过蒸汽驱动涡轮发电机组发电。
太阳能光热发电系统包括太阳能集热器、蒸汽发生器和发电机组。
太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,蒸汽发生器将水加热为蒸汽,而发电机组则将蒸汽的能量转化为电能。
太阳能光热发电具有高效、稳定的特点,是一种可持续发展的能源解决方案。
四、太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用太阳光的辐射能直接转化为电能。
光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件,它由多个半导体材料层叠而成。
太阳光照射到光伏电池上时,光子与半导体材料相互作用,形成电子和空穴。
通过连接多个光伏电池,可以形成太阳能电池板,将直流电转化为交流电。
太阳能光伏发电具有无噪音、无污染、可靠性高的特点,广泛应用于家庭和商业领域。
五、太阳能储能技术太阳能储能技术是解决太阳能发电不稳定性的重要手段。
太阳能发电系统在夜间或阴天无法正常发电,因此需要将多余的电能储存起来,以备不时之需。
目前常用的太阳能储能技术包括电池储能、压缩空气储能和水泵储能。
第2讲 太阳能基础知识
部分辐射都是由此向太空发射的。光球外面 分布着不仅能发光,而且几乎是透明的太阳 大气, 称之为“反变层”,它是由极稀薄的 气体组成,厚约数百公里,它能吸收某些可 见光的光谱辐射。“反变层”的外面是太阳 大气上层,称之为“色球层”,厚约1~ 1.5×104km,大部分由氢和氦组成。“色球层” 外是伸入太空的银白色日冕(日珥),温度 高达1百万度,高度有时达几十个太阳半径。
1. 太阳常数 昼夜是由于地球自转而产生的,而季节是由于地球的自转轴 与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈2327′的夹角而产生的。 由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行,因此太阳与地球之间的距离不是 一个常数,而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知,某一点 的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比,然而,由于日地间距离 太大(平均距离为1.5×108km),所以地球大气层外的太阳辐射强度 几乎是一个常数(不超过3.4%)。近年来通过各种先进手段测得的太 阳常数的标准值为1353 W/m2。
地球与太阳的相对大小
太阳直径是地球直径的109倍,太阳离地球的平均距离是太阳直径的107倍
太阳 地球
太阳常数 G=1353W/ m2 直 径 9m 1.39×10
32
直 径 1.27×107m
1.495×1011m (±1.7%)
非比例画法
地球上看到的太阳平面张角为32
• 地球四季是如何形成的? • 地球昼夜又是如何形成的?
求解0,有正负两个解,分别代表日落(sunset)和日出(sunrise)
ss =0 arccos( tan tan ) sr 0 arccos( tan tan )
• 一天可能的日照小时数为:
2 N arccos( tan tan ) 15
太阳能知识科普
太阳能知识科普
太阳能是指直接从太阳光中获取能量的能源形式。
它是一种非常重要、环保、永续的
能源。
太阳能包括光热转换和光电转换两种方式。
光热转换是通过吸收太阳光来产生热量,
再利用这种热量产生电能。
光电转换则是利用半导体材料的光电效应将太阳光转化为电
能。
在光热转换中,最常用的太阳能设备是太阳能热水器和太阳能发电厂。
太阳能热水器
是一种简单的装置,通过吸收太阳光来加热水,再将热水运用到家庭和工业热水消费中。
太阳能发电厂利用大面积的太阳能电池板来收集太阳光,将其转化为电能,目前正被广泛
应用于许多国家。
在光电转换中,最常见的是太阳能电池板。
太阳能电池板是一种利用半导体材料的光
电效应工作的电子器件。
它是将太阳光转化为电能的装置,具有高效率、清洁、无噪声、
无污染等特点,广泛应用于家庭、商业和工业用电中。
太阳能的主要优点是可再生,可持续发展,减少温室气体排放,降低环境污染。
由于
太阳能取之不尽,用之不竭,所以它是一种非常节能和环保的可替代能源。
除此之外,太阳能还有其他的各种应用,例如太阳能空调、太阳能烘干机、太阳能照
明等等。
在使用太阳能时,也需要注意一些问题。
例如,使用太阳能热水器时需要注意水质的
问题,因为水龙头和水管里的水质也会对太阳能热水器产生影响;在使用太阳能发电厂时,需要考虑天气的影响,例如阴天和夜晚将会影响发电厂的发电效率等。
总之,太阳能可持续发展的特点使其成为未来的重要能源。
因此,我们应该切实推广
和应用太阳能,使其能够更好地造福人类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
1986~1988年研制成功黑钴选择性吸收涂层。
该涂层具有良好的光谱选择性(α=0.92~0.96ε=0.06~0.08),适合应用在工作温度较高的真空集热管上。
采用该涂层生产φ65热管式真空集热管,其性能已达到荷兰菲利普公司同类产品的水平。
二、太阳能热水器常识1.太阳能热水器是如何工作的?太阳能热水器都是靠集热器部分吸收太阳辐射,集热器表面上的吸收膜层完成光热转换过程,通过热传导和对流,将热量传导给水箱中的水,从而把储水箱中的冷水加热成热水。
2.哪些因素影响热水器的工作效率?影响热水器工作的因素只有两个方面:吸热和散热。
热水器研究的目的就是要最大限度的增加吸热效果和减少热损失。
在镇大吸热效果方面,主要是尽可能的增大集热器的有效吸热面积、提高太阳吸收膜的光热转换效率、提高热传导和对流的船热效率。
直接接受太阳辐射的集热器面积越大效果越好。
采用高效的巨光反射板,也是增大吸热面积的有效手段。
对于太阳吸收膜来讲,目前的吸收率都在93%以上,即使增加1~2个百分点在实际使用时的影响是感觉不到的。
采用金属传热和使用热管传热是目前提高传热效率的最有效手段。
在减少热损失方面,主要是要减少集热器和水箱两部分损失。
太阳吸收膜的发射率是衡量集热部件辐射散热的指标,目前的太阳吸收膜的发射率都在8%一下,再低也不存在什么实际意义。
采用真空技术可以最大限度的减少集热器的对流热损失,但吸热体在真空环境里才是最有效的。
对于减小水箱的热损失来讲,就是看保温效果。
目前最好的保温材料是聚氨酯发泡,厚度应该在45mm~55mm之间,太厚了还可能有反作用,尽量减少水箱开口数量和面积也同样重要。
3.目前市场上不同类型的太阳能热水器有缺点是什么?目前市场上常见的太阳能热水器有两大类:平板型和真空管型。
平板型的最大优点就是集热面积大,性能稳定,寿命长。
缺点是没有真空保护冬季散热比真空管大。
常见于南方地区和单位集体工程使用,也是北方三季使用的理想产品,在欧洲家庭仍然是使用最多的产品,但多使用分体双回路系统。
真空管型又分为全玻璃真空管和热管式真空管两种。
全玻璃管是目前国内使用最多的家用热水产品,其价格低廉、真空绝热、安装方便,使普通家庭使用的理想产品。
缺点就是管子里要走水而带来的不能成鸭、上水时间有限制、结水垢及真空管内存水的卫生问题。
全玻璃管热水器只能落水使用,因此对住在楼房顶层、次顶层、底层别墅的用户来讲,并不适用。
再有,由于全玻璃管单管吸热面积小,因此,只能靠反射板来增大吸收面积,那么热水器整机反射板面积占的比例较大。
随时间推移,反射效果下降,效果越来越差。
热管式真空管的优点是单管吸热面积大,管内部走水、启动快、不怕冻。
那么热水器整机具有直接吸收面积大、热效率稳定、不结垢、不会冻损等优点。
但他的最大优势还在于承压!对于住在楼房顶层、次顶层、底层别墅的用户尤为适用。
不仅可以放置在屋顶,只要能充分接受阳光的地点都可以安装,而不影响食用效果。
是国家大力提倡的新一代与建筑结合得太阳能热水器旗舰产品,也是我国出口欧美及东南亚最多的产品。
它的缺点是目前价位较高,还难以进入普通百姓家庭,在国内大城市,只有部分小康家庭有能力消费这种高档产品。
4.落水式热水器和承压式热水器的工作原理怎样?目前市场上的热水器只有两种:承压式和落水式,什么叫承压式?什么落水式?顾名思义,落水指的是水箱里的水靠自然落差流下来,提供给用户使用;承压式指的是热水器整体可以承受最大自来水压力,也就是水箱里的热水是靠自来水压力定出来的。
他们之间有什么区别吗?平时大家常说的自来水压力是1公斤(1kgf/cm2)或3公斤什么的,这是什么意思呢?实际上公斤的意识就是10米高的水柱产生的压力,几公斤就是几十米高的水柱压力。
请注意:是高出你所在位置的水柱高度,而不是从地面算起。
1公斤=10米水柱的压力。
如果您家住在楼房顶层,在楼层高度都是2.8米,太阳能热水器的高度最高也就是两米,喷头一半装在离地2米的地方,那么顶层热水器用户热水的水柱高度=2米+(2.8-2)米=2.8米,压力只有0.28米!再加上管路阻力,所剩无几了!这样住顶层的用户的太阳能热水器的出水就像毛毛细雨很不舒服。
而且每次用光热水后还要重新上水。
承压式热水器自来水一直顶着,开热水龙头就出热水,用完了关闭阀门即可,水箱里一直是满的。
目前顶层的自来水压力都在2公斤以上,在这么大压力下顶出的热水,冲在身上,绝对有“黄河之水天上来”的感觉。
难怪桑普的“双能源”热水器用户说:用你们的产品,在洗澡时有禁不住要唱歌的感觉,棒极了!这就是为什么在北京大量用户都选用最高档的“双能源”产品,而低档的落水式滞销的关键所在。
“双能源”是靠金属密封的,耐压能力在8公斤以上,承压没问题。
全玻璃真空管靠橡胶密封,只能落水使用。
5.是不是太阳能热水器的水温越高,性能越好?太阳能热水器的水温是可以设计的。
太阳能热水器是一种将光能转化成热能的装置。
无疑,光热转换的能力是测评一台太阳能热水器热性能的硬指标。
但是,这种光热转换的能力大小是与热水器的产水温度无关的。
这里面存在一个太阳能集热器的采光面积和水箱容水量的配比问题。
对一台热水器来讲,采光面积(集热器面积)是一定的,它的最大集热能力就是一定的了。
这时,如果水箱里的水容量不一样,那么势必水量少的水温会高一些。
这就是为什么同样支数的太阳能热水器水箱外表也基本相同,而水温有高有低的原因所在。
实际上集热器上得到的能量是一样的,只不过有不同的表现形式而已,你得到了温度却损失了热水产量。
很多厂家打高温的牌,让消费者认为是热性能好,李鬼打赢了李逵,其实是不对的。
但是,较高的产水温度却有致命的负面作用。
首先,高温必然产生水垢,对全玻璃真空管来讲,因为管子式和水箱连通的,所以,水垢会大面积沉积在管子的底部和附着在管子壁面上,必然影响真空管的转换效率。
这就是为什么很多全玻璃管热水器使用效果衰减很快的原因。
等量三年后不能用了,可能你已经找不到人了。
其次,热水器在高温状态下工作,转换效率是很低的。
经热工计算,它能得到的总能量反而是低的。
解决水温高产生的水垢问题是太阳能行业的世界难题,欧洲国家之所以大多数都采用分体式、二次贿赂,就是有效的避免了这个问题。
但考虑到我们国家的消费能力有限,目前仅仅是少数人有能力接受这种形式的太阳能热水器。
真正对消费者负责的厂家都不会将热水器的出水温度设计过高,以保护消费者长期的使用利益。
为了解决可能出现的冬季或阴雨天气不热的问题,可以选择电加热辅助装置,但要注意一定要选择有国家3C认证的产品才有安全保证。
6.发达国家如何使用太阳能热水器?在欧洲家庭使用的太阳能热水器装置,通常都是分体式二次回路的。
集热器以平板型和热管式真空管居多。
水箱都是承压水箱,内部有热交换器;水箱和集热器之间有管路连接,内部走防冻液;整个装置的运行依靠外设控制器控制,可以控制水箱内温度、系统循环、辅助加热温度等等多项指标。
水箱容量大的还可以带室内暖气,都是全自动控制的。
辅助能源有电的,还有燃油的、燃气的。
这样的热水器才算是真正的家庭供热中心,它一方面可以完全保证一个家庭全年热量需求,另一方面非常可靠,完全避免了常规热水器的出水太小、操作复杂、集热器结垢、管路防冻等顽症。
而且,整体外观非常协调和美观,也是我们今后太阳能热水器的发展方向。