太阳能基本知识

太阳能基本知识

太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,不断地向宇宙空间辐射能量,这就是太阳能.太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长时间,据估计约有几十亿至几百亿年,相对于人类的有限生存时间而言,太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的.

太阳能的总量很大,我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤,但十分分散,能流密度较低,到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右.同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响,时阴时晴,时强时弱,具有不稳定性.根据太阳能的特点,必须解决以下四个基本技术问题,才能有效地加以利用.

1、太阳能采集

2、太阳能转换

3、太阳能贮存

4、太阳能输运

太阳能开发利用是当今国际上一大热点,经过最近20多年的努力,太阳能技术有了长足进步,太阳能利用领域已由生活热水,建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门,人们已经强烈意识到,一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到.

太阳能利用的基本知识

(1)、太阳的基本结构

太阳能是一个炽热气体构成的球体,主要由氢和氦组成,其中氢占80%,氦占19%.

(2)、太阳常数

太阳常数是指在太阳地球间平均距离外,在地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上,单位面积,单位时间内的太阳辐射能的数值,该数值是个常数,一般取1367瓦/米2.(4920千焦/米2时).

由于通过地球外大气层吸收反射,太阳光到达地面的辐射强度大大降低.

(3)、太阳辐射能和到达地球的太阳能

整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的,高达3.826×1033尔格或37.3×106兆焦,相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量.

太阳辐射到达地球陆地表面的能量,大约为17万亿千瓦,仅占到达地球大气外层表面总辐射量的10%.即使这样,它也相当目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍.

(4)、我国的太阳能资源

我国太阳能资源十分丰富,全国有2/3以上的地区,年辐照总量大于502万千焦/米2,年日照时数在2000小时以上.

(5)、太阳能的特点

太阳能的优点

太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点:

第一,它是人类可以利用的最丰富的能源,据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%,可以说是取之不尽,用之不竭.

第二,地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值.

第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发和利用时,不会产生废渣、废水、废气,也没有噪音,更不会影响生态平衡.

太阳能的缺点

太阳能的利用有它的缺点:

第一,能流密度较低,日照较好的,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右.往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置地面积大,用料多,成本增加.

第二,大气影响较大,给使用带来不少困难.

(6)、太阳能利用的技术领域

人类直接利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转换和光化学转换,此外,还有储能技术.

太阳光热转换技术的产品很多,如热水器、开水器、干燥器,采暖和制冷,温室与太阳房,太阳灶和高温炉,海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具.