太阳能热利用的基本知识
太阳能热利用技术的前沿研究
太阳能热利用技术的前沿研究自从人类意识到气候变化和能源危机的严重性之后，对可再生能源的研究与应用就逐渐成为全球科学界的焦点。
太阳能作为一种洁净、可持续的能源，引起了广泛的关注。
在太阳能的利用中，太阳能热利用技术作为一项重要的能源转换方式，正扮演着越来越重要的角色。
本文将对太阳能热利用技术的前沿研究进行探讨。
一、太阳能热能利用的基本原理太阳能热能利用的基本原理是将太阳辐射转化为热能，然后利用热能进行各种工业和生活用途。
目前最常用的太阳能热能利用技术是太阳能热水器和太阳能发电系统。
太阳能热水器通过太阳能热能将水加热，供应生活用水；太阳能发电系统则利用太阳能转化为电能，用于供电。
二、太阳能热利用技术的发展现状太阳能热利用技术的发展可以追溯到几十年前，但长期以来一直处于低速发展状态。
近年来，随着人们对可再生能源的认识不断提高，太阳能热利用技术得到了迅猛的发展。
目前，太阳能热利用技术已经应用于许多领域，如建筑供暖、工业热水供应、农业温室等。
三、太阳能热利用技术的创新与突破在太阳能热利用技术的研究中，科学家们不断进行创新与突破，旨在提高太阳能热利用的效率和可靠性。
以下是一些近年来的研究进展：1. 换热器技术的创新换热器作为太阳能热利用系统的核心组件，起着将太阳能转化为热能的重要作用。
科学家们正在研究新型的换热器材料和结构，以提高换热效率和降低能量损失。
2. 相变材料的应用相变材料是一种能够吸收和释放大量热能的特殊材料，目前广泛应用于太阳能热利用技术中。
科学家们正在研究更加高效和可靠的相变材料，以提高太阳能热利用的效率。
3. 聚光技术的改进聚光技术是一种将太阳辐射聚焦到一个小区域以提高能量密度的技术。
科学家们正在研究更加精确和可控的聚光技术，以提高太阳能热利用的效率和可靠性。
四、太阳能热利用技术的应用前景太阳能热利用技术的应用前景非常广阔。
随着能源危机的加剧和环境保护的呼吁，太阳能热利用技术有望在未来得到更广泛的推广和应用。
太阳能的直接利用
太阳能的直接利用随着能源消耗量的不断增加和环境污染问题的日益严重，太阳能作为一种清洁、可再生的能源开始受到越来越多的关注。
太阳能的直接利用是指将太阳能转化为热能或电能，通过各种设备和技术直接应用于生产和生活中。
本文将介绍太阳能的直接利用以及其在不同领域的应用。
一、太阳能热利用太阳能热利用是指利用太阳辐射的热能，通过各种设备将其转化为热水、蒸汽或空调制冷等形式，直接应用于生产和生活中。
太阳能热利用的设备有太阳能热水器、太阳能空调、太阳能蒸汽发生器等。
1.太阳能热水器太阳能热水器是利用太阳能将水加热的设备，其原理是利用太阳辐射直接或间接将水加热，然后将加热后的水储存起来，供日常生活使用。
太阳能热水器的使用可以大大减少家庭的用水成本，同时也能减少对环境的污染。
2.太阳能空调太阳能空调是一种利用太阳能热能制冷的设备，其原理是利用太阳能将水加热，然后将加热后的水通过吸收式制冷循环制冷，从而实现空调制冷。
太阳能空调的优点是能够节约能源，减少对环境的污染。
3.太阳能蒸汽发生器太阳能蒸汽发生器是一种利用太阳能将水加热，产生蒸汽的设备，其原理是利用太阳能将水加热至沸腾，产生蒸汽，然后将蒸汽通过管道输送到需要的地方。
太阳能蒸汽发生器的使用可以大大减少工业生产中的能源消耗，同时也能减少对环境的污染。
二、太阳能光电利用太阳能光电利用是指利用太阳辐射的光能，通过光电转换技术将其转化为电能，直接应用于生产和生活中。
太阳能光电利用的设备有太阳能电池板、太阳能灯等。
1.太阳能电池板太阳能电池板是一种利用太阳辐射的光能将其转化为电能的设备，其原理是利用半导体材料的光电效应将太阳辐射的光能转化为电能。
太阳能电池板广泛应用于太阳能发电、太阳能路灯、太阳能船舶等领域，具有节约能源、环保等优点。
2.太阳能灯太阳能灯是一种利用太阳能光电转换技术将其转化为电能，然后通过电池储存，夜间发光的设备。
太阳能灯广泛应用于户外照明、道路照明等领域，具有节约能源、环保等优点。
太阳能的利用和应用知识点总结
太阳能的利用和应用知识点总结太阳能是指人类利用太阳辐射能进行能源转换和利用的一种可再生能源。
太阳能的利用和应用有多种方式，涉及到不同的知识点和技术。
本文将从太阳能的利用方式、太阳能发电技术、太阳能热利用以及太阳能在建筑领域应用等方面进行总结。
1. 太阳能的利用方式太阳能的利用方式主要包括太阳能光伏发电和太阳能热利用两种。
太阳能光伏发电是通过太阳能电池将太阳光转化为电能，广泛应用于屋顶光伏发电、光伏电站等领域。
太阳能热利用则是利用太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，用于供暖、热水等用途。
2. 太阳能发电技术太阳能发电技术主要包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池等。
单晶硅太阳能电池具有高转换效率和稳定性，但成本较高；多晶硅太阳能电池具有较低的制造成本，但转换效率略低；薄膜太阳能电池则具有柔性和轻便的特点，但转换效率相对较低。
此外，还有太阳能跟踪技术、透明太阳能技术等在不断发展，提高太阳能发电效率。
3. 太阳能热利用太阳能热利用主要包括太阳能热水器、太阳能空调、太阳能蓄热壁等。
太阳能热水器利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，用于供应家庭热水；太阳能空调则通过太阳能集热器和热泵等技术，实现空调的制冷和供暖；太阳能蓄热壁则能够在白天吸热、储存热能，在晚上释放热能，达到调节室内温度的效果。
4. 太阳能在建筑领域应用太阳能在建筑领域的应用主要包括太阳能建筑一体化和太阳能建筑外壳两个方面。
太阳能建筑一体化是将太阳能的利用与建筑的设计融合在一起，如利用太阳能光伏发电系统作为建筑屋顶或外墙的一部分；太阳能建筑外壳是将太阳能集热器、光伏电池等应用于建筑外观的设计，提供能源的同时也赋予建筑美观的外观。
总结：太阳能的利用和应用是可持续发展的重要组成部分，对减少对传统能源的依赖、保护环境具有重要意义。
从太阳能的利用方式、光伏发电技术、太阳能热利用以及建筑领域应用等方面来看，太阳能技术的发展潜力巨大。
未来随着技术的进一步突破和成本的进一步下降，太阳能将在更多领域得到应用，为人类创造更加清洁和可持续的能源未来。
太阳的能量太阳能的利用
太阳的能量太阳能的利用太阳的能量——太阳能的利用太阳是地球上最重要的能源之一，它无时无刻地向地球释放着巨大的能量。
这种能量被称为太阳能，它在许多方面对人类的生存和发展起着重要作用。
本文将探讨太阳能的利用方式和应用范围，以及相关的技术和发展趋势。
一、太阳能的基本原理太阳能是来自太阳的电磁波辐射能，包括可见光和热能。
太阳能的利用基于光能转化为热能或者电能的原理。
当太阳光照射到物体上时，一部分光能被物体吸收，转化为热能，使物体升温。
另一部分光能被光电材料吸收，通过光伏效应转化为电能。
二、太阳能的利用方式1. 太阳能热利用太阳能热利用是将太阳能转化为热能，用于供暖、热水等方面。
通过太阳能热水器，可以将阳光转化为热能，为家庭提供洗浴和生活用水。
太阳能热采暖系统则利用太阳能收集和储存热能，为室内供暖，减少对传统能源的依赖。
2. 太阳能光伏利用太阳能光伏利用是将太阳能转化为电能，利用光伏效应实现。
光伏电池板是太阳能光伏利用的核心组件，通过光电材料的光伏效应，将太阳光直接转化为电流。
光伏发电系统可以用于供电，为家庭、工业和商业提供电能。
此外，太阳能光伏利用也可以用于太空探索、航天器、发电站等领域。
三、太阳能的应用范围太阳能的应用范围非常广泛，涵盖了生活、工业、农业、交通等多个领域。
1. 生活应用太阳能热水器是最常见的太阳能利用设备之一，为家庭提供热水需求，节省了传统能源的消耗。
此外，太阳能还可以用于家庭供暖系统，将太阳能转化为热能，为室内提供温暖的环境。
2. 工业应用太阳能在工业生产中也有着广泛的应用。
太阳能光伏发电系统可以为工业企业提供电能支持，减少对传统电网的依赖。
太阳能还可以用于工业热水供应、蒸馏等过程，提高能源利用效率。
3. 农业应用太阳能在农业领域的应用也越来越多。
太阳能灌溉系统利用太阳能提供的电能，驱动水泵将地下水提到地面，用于农田灌溉和植物的生长。
太阳能温室通过太阳能加热实现温室内的温度控制，为植物提供良好的生长环境。
太阳能热利用技术
用户指南农业和农村节能减排十大技术之三———太阳能热利用技术太阳能—热能转换利用技术和太阳能—电能转换利用技术是常见的太阳能利用方式。
其中，太阳能—热能转换利用技术主要包括太阳房、太阳热水器、阳光温室大棚、太阳灶等。
一太阳房（被动式太阳房）太阳房是一种利用太阳能采暖或降温的房子，用于冬季采暖目的的叫做“太阳暖房”，用于夏季降温或制冷目的的叫做“太阳冷房”。
人们常见加之利用的是“太阳暖房”。
按目前国际上的惯用名称，太阳房分为主动式和被动式两大类。
主动式太阳房的一次性投资大，设备利用率低，维修管理工作量大，而且需要耗费一定量的常规能源。
因此，对于居住建筑和中小型公共建筑已经为被动式太阳房所代替。
被动式太阳房具有构造简单，造价低，不需特殊维护管理，节约常规能源和减少空气污染等许多独特的优点。
被动式太阳房作为节能建筑的一种形式，集绝热、集热、蓄热为一体，成为节能建筑中具有广泛推广价值的一种建筑形式。
以下介绍这种太阳房的建造技术概要。
（一）结构类型被动式太阳房的基本结构类型包括直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式等五类。
1.直接受益式太阳房这是被动式太阳房中最简单的一种，它是利用南窗直接接受太阳辐射能。
太阳辐射能通过窗户直接照射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气。
另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，当太阳辐射消失或室内温度下降时再向室内释放，使室温维持在一定水平。
2.集热蓄热墙式太阳房这种类型的太阳房是间接受益太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带透明外罩的深色贮热墙上，加热墙体与盖板之间的空气，然后通过贮热墙上风口将热量导入室内，另一部分是通过墙体的导热向室内供热。
3.附加阳光间式太阳房该类型的太阳房是集热蓄热墙式太阳房系统的一种发展。
主要是将透明盖层与墙之间的空气夹层加一个通道，形成一个可以使用的空间———附加阳光间（也可以称附加温室）。
化学新能源知识点总结高中
化学新能源知识点总结高中随着全球能源危机的加剧和环境污染问题的日益严重，人们对新能源的关注也越来越多。
化学新能源作为新能源领域的重要组成部分，其发展对于减少对传统能源的依赖、保护环境以及应对气候变化具有重要意义。
在高中化学课程中，我们也需要了解和掌握一些化学新能源的知识，以便更好地理解能源的利用和相关环境问题。
本文将对化学新能源的知识点进行总结，帮助读者更好地掌握相关知识。
一、太阳能太阳能是最早被人类利用的新能源之一。
它来源于太阳光的照射，是一种清洁、可再生的能源。
太阳能可以被利用来发电、供热以及用于其他各种用途。
1.太阳能发电太阳能发电主要通过光伏电池实现。
光伏电池是一种将太阳能直接转换为电能的设备，它采用光电效应将太阳能转化为电能。
光伏电池的主要材料是硅，其工作原理是：当太阳光照射到光伏电池上时，光子激发了硅中的电子，产生电压和电流，从而实现能量的转换。
2.太阳能热利用除了光伏电池发电，太阳能还可以被利用来供热。
太阳能热利用主要通过太阳能集热器实现，太阳能集热器可以将太阳光转化为热能，用于供暖、热水等用途。
3.太阳能的优势太阳能是一种清洁、可再生的能源，其利用不会产生二氧化碳等温室气体，对环境的影响较小。
此外，太阳能资源广泛，分布广泛，不受地域限制，因此具有很大的发展潜力。
二、风能风能是一种利用风力转换为机械能或电能的能源。
风能发电是风力发电中最为常见的形式，它通过风力发电机将风能转化为电能。
风能具有巨大的潜力，尤其是在风力资源丰富的地区。
1.风力发电原理风力发电利用风力驱动风力发电机产生旋转，通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电机主要由叶片、发电机和变桨系统等组成，当风速足够大时，风力发电机会转动产生电能。
2.风能的优势风能是一种清洁、可再生的能源，其利用不会产生污染和温室气体。
同时，风能资源丰富，分布广泛，不受地域限制，因此具有很大的发展潜力。
三、生物质能生物质能是利用植物、动物等生物质材料转化为能源的一种新能源。
太阳能热利用
• 盐水池中随着深度的增加温度也在增加，池底温度高于池 表面温度，因此可以利用池底这部分热能，使水分蒸发。
卤水、海水或含盐水浓缩到某一盐分达到该温度下条件下 的饱和度，甚至过饱和时，该组分以固体盐（或水和盐， 甚至水合复盐）的形式析出，达到从多组分复杂卤水、海 水或含盐水相中分离某种盐类。
二、太阳能热发电技术
2.2 太阳能热动力发电
• 太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并 通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方 面。
目前主要热力 发电装置： 槽式 塔式 碟（盘）式
太阳能高温利用示例——集中热动力发电
3.1 槽式太阳能热电系统
• 抛物柱面槽式反射器将阳光聚焦到管状的接收器 上，将管内的传热工质加热，产生高温水蒸气， 推动汽轮发电机发电。
带集热墙式的被动式太阳房
2 太阳能热水系统
• 太阳能热水系统主要讨论太阳能热水器。
• 太阳能热水器是目前太阳能热利用技术领域商业化程 度最高、推广应用最普遍的技术。 • 太阳能热水系统主要元件有三部分：集热器、蓄热器 (储能装置)和循环管路及控制系统。
• 按流体的流动方式可分为循环式、直流式和闷晒式系 统；按照形成水循环的动力，循环式又分为自然循环 式和强制循环式。
一、太阳能直接热利用
1 太阳能供暖技术
• 太阳能采暖技术直接利用太阳辐射能供暖，也称太阳房 (Solar House)。 • 现代技术不断扩展和完善太阳能的功能，新式太阳房具有 太阳能收集器、热储存器、辅助能源系统和室内暖房风扇 系统，可以节能75－90%。 • 太阳房具有良好的环境效益和经济效益，与建筑设计有机 结合，日益成为太阳能利用的重要领域。
图9 槽式太阳能热电系统原理图
槽式太阳能热电厂
太阳能利用的基本形式
太阳能利用的基本形式
以太阳能为能源的利用已经成为当今世界上最重要的新能源形式之一。
太阳能是指太阳辐射能被利用并转化为其它能源形式的过程。
在这个过程中，太阳能可以被利用为热能、电能、化学能等多种形式。
1. 太阳能热利用
太阳能热利用是指利用太阳能产生的热量来产生热水、暖气等热能形式。
太阳能热利用技术广泛应用于地面和空气的加热、水的加热、蒸汽的发生等领域。
太阳能热利用技术有被动式和主动式两种形式，其中被动式技术是指利用太阳能直接采暖、热水等，而主动式技术则是指利用太阳能发电等方式来获取热能。
2. 太阳能电力利用
太阳能电力利用是指将太阳能转化为电能的过程。
该技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能热发电两种形式。
其中太阳能光伏发电是指利用太阳能产生的光能来产生电能。
太阳能光伏发电技术已经广泛应用于各种场合，例如太阳能路灯、太阳能电池板、太阳能发电站等。
而太阳能热发电是指利用太阳能产生的热能来产生电能，该技术主要应用于大型发电站等场合。
3. 太阳能化学利用
太阳能化学利用是指利用太阳能产生的化学反应来产生化学能。
该技术主要包括太阳能光催化和太阳能光合作用两种形式。
其中太阳能光催化是指利用太阳能产生的光能来促进化学反应，该技术已经广泛应用于空气净化、水处理、有机污染物降解等领域。
而太阳能光合作用是指利用太阳能产生的光能来促进生物合成，例如植物的光合作用。
太阳能利用是一种无污染、可再生、节能的新能源形式，具有非常广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，太阳能利用技术也将不断创新与完善，为人类的可持续发展贡献更大的力量。
太阳能热利用介绍(共7张PPT)
置硅橡胶制成的密 封圈。
太阳能工程产品
如何 能够找到一 种清洁、廉价又方 便实用的能源来替 代这些被取缔的锅 炉是政府和人们都 在思考的一个问题。 太阳能的出现解决 了这个难题。
面保温层和框架构成。 它由平板集热水箱组成，一般采用自然循环运行方式。
它由多支玻璃真空集热管直接插入水箱构成，一般采用自然对流换热。 聚光式太阳灶则是将收集的太阳辐射密集后，再进行光热转换，直接或通过炊具将热能提供给食物，进而完成炊事作业的。
太阳能热利用 热水器
它由平板集热水箱组成，一般采用自然循环运行方式。
环境温度的升高而逐渐成熟，从而完成炊事作业。
一般采用自然对流 它由平板集热水箱组成，一般采用自然循环运行方式。
缺点是散热快，热水不能过夜使用，在冬季及阴雨天也不能使用，这种产品只在某些边远农村才使用，现已基本被淘汰。 缺点是散热快，热水不能过夜使用，在冬季及阴雨天也不能使用，这种产品只在某些边远农村才使用，现已基本被淘汰。
太阳能热利用 热水器
第一代为闷晒式热水器。这是集热与贮 热与贮热合二为一的整体热水器，一般 由二至三个涂黑的圆管构成，由黑色涂 层吸收热能把水加热，优点是结构简单、 造价较低；缺点是散热快，热水不能过 夜使用，在冬季及阴雨天也不能使用， 这种产品只在某些边远农村才使用，现 已基本被淘汰。
太阳能热利用 热水器
太阳灶
太阳能热利用 热水器
太阳能热水器为什么能使水变热？
利用太阳能的热水器主要由集热器、循 环管道和水箱等组成，当集热器吸收太 阳光以后，集热器内的温度上升，水温 也随之升高。水温升高后，便由上升水 管进入循环水箱的上部。而循环水箱下 部的冷水就由水箱下部流到集热器下方， 在集热器内受热后又上升。这样不断地 对流循环，水温逐渐升高
太阳能光热系统的热能利用与储存
太阳能光热系统的热能利用与储存随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，太阳能光热系统作为可再生能源的一种重要形式，被广泛应用于供暖、供热、热水等领域。
太阳能光热系统的核心是光热转换，即将太阳能转化为热能并储存起来，以实现能源的有效利用。
本文将详细探讨太阳能光热系统的热能利用与储存方法。
一、太阳能光热系统的热能利用太阳能光热系统的热能利用主要通过集热器实现，常见的集热器包括平板式集热器、真空管集热器和抛物面集热器等。
这些集热器能够将太阳辐射能有效地吸收转化为热能，然后将热能传递给工质流体，最终实现热能的利用。
1. 平板式集热器平板式集热器是太阳能光热系统常见的集热器之一，其结构简单而有效。
平板式集热器由一系列黑色吸热板组成，板面覆盖着高吸收率的涂层，这样可以有效地吸收太阳辐射能。
吸收的热能会被传导到工质流体中，供暖、供热或加热热水。
2. 真空管集热器真空管集热器相比于平板式集热器具有更高的热效率。
它由多个玻璃真空管组成，每个真空管内设置有吸热板和工质管道。
太阳辐射通过玻璃真空管进入吸热板，转化为热能后传递给工质流体。
真空管的设计使得其具有较低的热损失，从而提高了热能利用效率。
3. 抛物面集热器抛物面集热器是一种较为复杂但效果卓越的集热器。
该集热器采用抛物面反射镜将太阳辐射能聚焦到集热管道上，从而实现高效的热能利用。
抛物面集热器在太阳直射辐射较强的地区能够发挥更好的效果，可以广泛应用于热水供应和发电等领域。
二、太阳能光热系统的热能储存太阳能光热系统的热能储存是实现系统稳定运行的关键。
在太阳辐射较强的时期，系统将过剩的热能储存起来，以备不时之需。
1. 水箱储存系统水箱储存系统是一种简单而有效的热能储存方式。
太阳能光热系统通过热水循环泵将热能传输到水箱中，储存热能。
在需要热能时，再通过热交换器将水箱中的热能传递给工质流体，实现供暖、供热或加热热水。
2. 石墨盐储存系统石墨盐储存系统是一种高温储存系统，适合于高温供热和发电等需求。
可再生能源的利用知识点
可再生能源的利用知识点一、引言可再生能源是指在自然界中不断形成或周期性再生的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。
随着全球对能源的需求不断增加以及环境保护意识的提高，可再生能源的利用越来越受到关注。
下面将介绍可再生能源的利用知识点。
二、太阳能的利用太阳能是一种可再生能源，其利用方式主要有两种：太阳能光伏发电和太阳能热利用。
1. 太阳能光伏发电太阳能光伏发电是指利用光伏电池将太阳辐射能直接转化为电能的过程。
光伏电池板上的光伏电池能够将太阳能转化为直流电，通过逆变器将其转化为交流电供电使用。
太阳能光伏发电具有无污染、安全可靠等优点，特别适合远离电网的地区或用于独立供电系统。
2. 太阳能热利用太阳能热利用主要是通过太阳能热水器、太阳能空调等方式将太阳能转化为热能，用于热水供应、采暖等领域。
太阳能热水器利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，使水加热，用于日常生活的热水供应。
太阳能空调利用太阳能热机制冷，达到制冷效果。
三、风能的利用风能是利用风力转化为机械能或电能的一种可再生能源。
风能的利用主要是通过风力发电实现的。
1. 风力发电风力发电是利用风力转动风力机（常见的是风力发电机组）产生机械能，通过发电机转换为电能。
风力发电具有资源丰富、无污染等优点，但受限于风速、风向等因素，需要选择适宜的地理条件进行建设。
四、水能的利用水能是指水流动过程中所具有的能量，也是重要的可再生能源之一。
水能的利用主要是通过水力发电实现的。
1. 水力发电水力发电是指利用水流的动能转化为电能的过程。
通过建设水电站、水轮发电机等设施，将水流的动能转化为机械能，再通过发电机转换为电能。
水力发电具有可调节性强、稳定性好等特点，但需要合适的水源和工程设施。
五、生物质能的利用生物质能是指能够通过光合作用从大气中吸收的二氧化碳所储存的能量。
生物质能的利用主要包括生物质燃烧和生物质发酵两种方式。
1. 生物质燃烧生物质燃烧是将生物质作为燃料，通过火焰燃烧释放出的热能用于供热、发电等。
太阳能热利用原理与技术
太阳能热利用原理与技术太阳能热利用的原理是基于太阳辐射的能量转化。
太阳辐射主要包括短波辐射和长波辐射，其中短波辐射主要是太阳的光能，而长波辐射是地球表面通过向大气层辐射出去的热能。
太阳能集热器通过吸收和转换太阳辐射能，将其转化为高温热能。
太阳能集热器是太阳能热利用的核心设备。
一般来说，太阳能集热器包括吸收器、热介质管路和传热器。
吸收器是太阳辐射能的接收和转换部分，一般采用黑色吸热材料，如铜板、铝板等，以便于吸收和吸热。
热介质管路将吸收到的热能传输到传热器，通常使用金属管或聚合物管作为热能传输介质。
传热器将热介质中的热能传递给需要利用的对象，如热水、室内供暖等。
太阳能热水器是目前应用最广泛的太阳能热利用技术。
太阳能热水器以吸热板为主要组件，将太阳能辐射能转换为热能，加热水贮存器中的水。
太阳能热水器分为平板集热器和真空管集热器两种类型，平板集热器通过铜管将热能传递给水，真空管集热器通过内外管道将热能传递给水。
太阳能集中供热系统是利用太阳能对热能进行集中收集和储存，以供给工业或集体供热。
太阳能集中供热系统一般由太阳能集热器、储热设备和传热管道组成。
太阳能集中供热系统通过集中收集太阳能热能，储存并传输至需要供热的场所，实现供热的功能。
太阳能空调系统是利用太阳能热能提供制冷和供暖的系统。
太阳能空调系统一般由太阳能集热器、吸热剂、蒸发器、压缩机和冷凝器等组成。
太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，供给吸热剂蒸发，蒸发后气态吸热剂通过压缩机压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器冷凝成液态吸热剂，释放出热能，实现供暖的功能。
总之，太阳能热利用是一种可再生、环保的能源利用方式，通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，实现热水、供热等需求。
太阳能热利用技术的应用可以降低能源消耗和环境污染，具有广阔的应用前景。
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。
太阳能热利用-太阳能辐射
I I D I d I R
式中：IDθ-倾斜面上太阳直射辐射强度； Idθ-倾斜面上太阳散射辐射强度； IRθ-倾斜面上所获得的地面反射辐射强度；
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倾斜面上太阳直射辐射强度IDθ： 在直角ΔOAB中，有： IDθ= IDN· cosi 在直角ΔOAC中，有： IDH= IDN· sinh 因此： IDθ= IDH· cosi/sinh
2、大气透明度：太阳辐射通过地球大气层时衰减的 程度，记为 P 。一般情况下，透明度大的大气， 6 其能见度也大。
3、太阳高度角h：地球表面上某点与太阳的连线与 地平面之间的夹角。
sin h sin sin con cos w
-当地纬度，单位为º 式中， δ-赤纬角，单位为º ω-太阳时角，单位为º
式中，θ-斜面倾角，单位为º α-太阳方位角，单位为º γ-斜面方位角，单位为º 对于水平面， θ =0，则
cos i sin h
对于垂直面， θ=90 º ，则 cosi cosh cos( )
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8、太阳方位角α : 太阳至地面上某给定点的连线在 水平面上的投影与正南方向的夹角。
δ=23.44º w0=± 100.01º
9
= 25º 北纬25º 的地方：
则日照时间T： T 2 w0 2 100 .01 13.33h 15 15
7、入射角i: 太阳入射线与平面法线之间的夹角。
cosi cos sin h sin cosh cos( )
可见，h随地区、季节及每日时刻的变化而变化。
7
4、赤纬角δ：地球中心与太阳中心连线与地球赤道平 面的夹角。与所在地区无关，仅由日期决定：
284 n 23 .45 sin( 360 ) 365
《太阳能热利用基础》课件
市场前景
全球市场需求
随着环保意识的提高和可再生能源的推广，全球市场对太 阳能热利用技术的需求将会持续增长。
技术创新和应用领域拓展
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，太阳能热利用技 术的应用前景将会更加广泛。
政策支持和投资环境
各国政府对可再生能源的支持力度不断加大，同时投资环 境也在不断改善，为太阳能热利用技术的发展提供了良好 的机遇。
政策支持与推动
政府补贴和奖励政策
政府可以通过提供补贴和奖励政策来鼓励太阳能热利用技术的发 展和应用。
政府采购政策
政府可以制定采购政策，优先采购太阳能热利用技术产品和服务 。
法律法规和标准制定
政府可以通过制定相关法律法规和标准来规范和推动太阳能热利 用技术的发展和应用。
05 太阳能热利用的案例分析
段。
系统设计流程
需求分析
明确系统设计的目的和要求，分析用户需求 和市场状况。
详细设计
对系统各部分进行详细设计，包括结构设计 、热力设计、控制设计等。
方案制定
根据需求分析，制定系统设计的初步方案和 构想。
优化与改进
根据详细设计的结果，对系统进行优化和改 进，提高性能和降低成本。
系统优化与改进
优化能源转换效率
04 太阳能热利用的挑战与前 景
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
技术挑战
太阳能热利用技术的效率提升
01
目前太阳能热利用技术的效率相对较低，需要进一步研究和改
进以提高其效率。
太阳能热利用技术的稳定性
02
由于太阳能热利用技术受到天气、季节和地理位置等因素的影
响，其稳定性有待提高。
太阳能热利用技术的可靠性
03
太阳能热利用技术的可靠性是影响其大规模应用的重要因素，
太阳能热利用的基本知识[1]1
![太阳能热利用的基本知识[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/b948af5b804d2b160b4ec060.png)
太阳能热利用的基本知识一、关于太阳的一些小常识◆太阳发出的总功率为3.8×1026W，它的能源以光、热、各种射线及"太阳风"向广阔无垠的宇宙散发，我们地球上一切能源都直接、间接来自太阳◆太阳的表面温度达到5762°K（即5489℃）◆太阳半径为6.95×105km，它的质量占到太阳系（包括九大行星）总质量的97%◆太阳到地球的平均距离为1.495×108km◆太阳投射到地球大气层上界的功率为1.725×1017W，这一能源相当于100亿亿度电，等于二十世纪末地球上总发电量的几十万倍，这些能量的去向有30%返回宇宙，47%被大气层地球表面吸收，23%变为风、水的原动力，0.02%进入生物世界。
◆太阳发出巨大功率是靠它的每时每刻不断进行的热核聚变，在这一过程中，氢的同位素不断聚变为氦，同时放出能量。
◆太阳已诞生了几十亿年，这样的热核聚变也进行了几十亿年，太阳还将燃烧几十亿年。
人类的历史只有几百万年，和太阳的历史相比是非常短暂的，因此，对于我们人类来说，太阳能是取之不竭，用之不尽的能源。
二、地球上主要的能源形式中，人们利用最多的都是直接或间接地来自太阳。
◆矿产能源如煤、油，都是亿万年前光合作用产物的遗骸形成的。
◆地表的水力能、风能、潮汐能归根结底还是来自太阳。
◆没有阳光，没有光合作用就没有柴薪禾秸和其它生物能源，更没有人类和一切动物。
三、太阳能到达地球表面最主要的形式是光能，光能可以直接转变为热能和电能以供人类享用。
◆太阳能的光-电利用形式很多，如在偏僻分散居住地，人们用它来作照明及提水的动力，在卫星、飞船上，用阳光电池板生产的电作为它们工作的主要能源，在美国的亚利桑那州，已经有功率达到上万k w的大型矩阵式阳光电站，当然，它还只是一个实验工程。
◆太阳能的光-热利用形式就更多、更早，技术更成熟，因而也就更普及，规模更大。
最简单的，用阳光晒谷物古来有之，阳光温室为农作物的增产手段使用也很多。
太阳能热利用技术
太阳能热利用技术引言随着全球对可再生能源的需求不断增加，太阳能作为一种无污染、可再生的能源，受到了广泛关注。
太阳能热利用技术是指通过利用太阳辐射产生的热能来满足人类的供热、供暖和供热水等需求。
它不仅可以减少对传统化石能源的依赖，还可以降低温室气体排放，对于解决能源和环境问题具有重要意义。
太阳能热利用技术的原理太阳能热利用技术主要通过太阳辐射的吸收、转换和储存来实现。
其主要原理如下：1.太阳辐射吸收：太阳辐射中的可见光被吸收后转化为热能，这是太阳能热利用技术最基本的步骤。
吸收材料通常是黑色或暗色物质，如黑色涂层、黑色液体或固体等。
2.热量传导：吸收到的热量通过导热材料传导到需要加热的物体或介质中，如水、空气或热储存材料等。
3.热能转换：吸收到的热能可以通过不同的方式进行转换，常见的转换方式包括传导、对流、辐射和相变等。
4.热能储存：当太阳辐射不足时，可以将多余的热能储存起来以供后续使用。
常见的储热材料包括水、岩盐、沸石等。
太阳能热利用技术的应用太阳能热利用技术广泛应用于以下几个领域：1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热利用技术最常见和成熟的应用之一。
它主要由集热器、传导管道和储存装置组成。
通过吸收太阳辐射产生的热量，将其转化为可供人们使用的温水或蒸汽。
太阳能集热器广泛应用于供暖、供热水和工业生产等领域。
2. 太阳能空调系统太阳能空调系统是一种利用太阳能进行制冷和供冷的技术。
它通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能，再通过吸收式制冷机或吸附式制冷机等装置将热能转化为冷能。
太阳能空调系统在节约能源、减少污染和改善室内环境等方面具有重要意义。
3. 太阳能温室太阳能温室是一种利用太阳辐射进行温室种植的技术。
它利用太阳能集热器将太阳辐射转化为热量，提供适宜的温度和光照条件，从而促进植物生长和增加产量。
太阳能温室在解决粮食安全和提高农业生产效益方面具有重要作用。
4. 太阳能工业加热太阳能工业加热是一种利用太阳能进行工业生产加热的技术。
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太阳能热利用的基本知识一、关于太阳的一些小常识◆太阳发出的总功率为 3.8×1026W，它的能源以光、热、各种射线及"太阳风"向广阔无垠的宇宙散发，我们地球上一切能源都直接、间接来自太阳◆太阳的表面温度达到5762°K（即5489℃）◆太阳半径为6.95×105km，它的质量占到太阳系（包括九大行星）总质量的97%◆太阳到地球的平均距离为1.495×108km◆太阳投射到地球大气层上界的功率为1.725×1017W，这一能源相当于100亿亿度电，等于二十世纪末地球上总发电量的几十万倍，这些能量的去向有30%返回宇宙，47%被大气层地球表面吸收，23%变为风、水的原动力，0.02%进入生物世界。
◆太阳发出巨大功率是靠它的每时每刻不断进行的热核聚变，在这一过程中，氢的同位素不断聚变为氦，同时放出能量。
◆太阳已诞生了几十亿年，这样的热核聚变也进行了几十亿年，太阳还将燃烧几十亿年。
人类的历史只有几百万年，和太阳的历史相比是非常短暂的，因此，对于我们人类来说，太阳能是取之不竭，用之不尽的能源。
二、地球上主要的能源形式中，人们利用最多的都是直接或间接地来自太阳。
◆矿产能源如煤、油，都是亿万年前光合作用产物的遗骸形成的。
◆地表的水力能、风能、潮汐能归根结底还是来自太阳。
◆没有阳光，没有光合作用就没有柴薪禾秸和其它生物能源，更没有人类和一切动物。
三、太阳能到达地球表面最主要的形式是光能，光能可以直接转变为热能和电能以供人类享用。
◆太阳能的光-电利用形式很多，如在偏僻分散居住地，人们用它来作照明及提水的动力，在卫星、飞船上，用阳光电池板生产的电作为它们工作的主要能源，在美国的亚利桑那州，已经有功率达到上万kw的大型矩阵式阳光电站，当然，它还只是一个实验工程。
◆太阳能的光-热利用形式就更多、更早，技术更成熟，因而也就更普及，规模更大。
最简单的，用阳光晒谷物古来有之，阳光温室为农作物的增产手段使用也很多。
特别是二十世纪后二十年，全世界包括中国，大规模、广泛地应用了太阳能热水器的技术四、太阳能热水器用一个桶或盆，盛上水，放在太阳下晒一段时间，可以得到一定温度的热水，这其实就是最原始的太阳能热水器，当然它的热效率非常低。
上世纪后期，随着世界性的能源短缺、污染严重，人们开始寻找碳氢矿物燃料的替代品，而太阳能是人们的首选，特别是人们生活需要的热水，水温不太高，投资不大，一次投资长期受益，生活水平提高了，热水需要量也越来越大，所以太阳能在这一领域内应用广泛，数量大。
太阳能热水器主要有这样几种类型：1、闷晒式，如桶式、袋式，装满水，只要外表涂上黑色，阳光充足时使用效果就不错，它的优点是价格低廉，使用场地不限，制造容易，早期较多，现仍有少量使用，它的热效率低，不能全年使用。
2、平板式，顾名思义，它的受热面是一个平板，在这个板式装置涂了黑色物质，以加强吸热效果，通过水的循环将热量传递到水箱中。
这种热水器曾经占据太阳能热水器市场的主导地位，它的优点是价格相对较低，工艺简单容易制造安装，缺点是在阳光偏照时热效率低，在北方不能过冬，使用寿命短。
至今我国南方广大地区仍在大量使用。
3、真空管式，这种热水器在上世纪八十年代诞生，目前是我国大部分地区市场的当家产品。
它以涂有黑色镀膜的真空玻璃管为集热元件，集热效率高，热损失小，可以一年四季使用，随着生产规模扩大，这种热水器的价格已经降至城乡广大用户接受，使用的人越来越多。
4、真空管-热管式，这种热水器的技术含量更高，它在普通真空管的基础上加装了一种超导传热元件，通常用铜管制作，人们称它为"热管"。
它的真空管内无水，避免了水垢的严重影响，也不会因真空管冻裂炸裂造成大量漏水，热效率明显高于普通真空管式热水器。
它的成本稍高于真空管式热水器。
但是它的上述特征使得这种热水器更适用于大面积热水系统工程，尤其是宾馆、洗浴行业、部队、学校和企事业单位。
热管技术简介一、什么是热管？热管，顾名思义，是用来传导热量的一种管子。
叫它为"管"，只是最初试制出的形状为管状，使用较多的形式也是管状，实际上，利用热管的工作原理可以将这类导热元件做成各种形状，例如还可以做成板式，管式也可以按使用要求做成各种异形管。
热管技术最初由美国人发明，上世纪五六十年代传入中国，此后在热力、化工、冶金等行业都有相当广泛的使用。
二、热管的工作原理：在小学自然课或中学物理课中，我们知道，热量的传导有三种基本形式，即传导、对流和辐射。
这里举三个常见例子说明。
找一根铁棒，一端放在火上烤，另一端握在手中，过一会儿手上也会感到铁棒热起来，这是因为热量从铁棒一端传导至我们手握的这一端。
冬天如果我们用柜式空调机向室内供暖，柜机吹出热风一定时间后，整个屋子的温度都会升高，室温的升高靠的是柜机吹风使空气对流，从而达到传热的目的。
太阳远距地球1.5亿千米，这中间隔着遥远的真空空间，它的热量却可直达地球，这种热量传导方式我们称它为辐射。
实际人们的生活中或工业技术上利用热能时，往往是三种传热方式在一起发生作用，有时这种为主，有时那种为主。
而热管能传热也是三种方式的综合体，但它同时又利用了物质的另外一种物理特性，这种特性就是"相变"原理。
所谓"相变"就是物质的气液固的三态变化。
典型的，如水，在常压下，水在温度降至0℃时会结为冰，0~100℃时是液体。
100℃以上时又会变为气体。
在这个变化过程中，水升温会吸热，水降温会放热。
比如，1千克水从0℃升至1℃，它所吸收的热是1大卡（4.186k焦尔），但是当人们对水的蒸发过程进行测试时，却发现1千克100℃的水完全变成100℃的蒸汽时，所需要的热量是536大卡（2244k焦尔）。
反过来，水从气态变为液态时，放出的热量也是相同的。
热管之所以具有导热快、传热效率高的优势，就是因为它利用了热管内工质快速地发生"气-液""液-气"转变的特性，在一端快速高效吸热，另一端快速高效放热，工质不断在热管内往复循环，也就源源不断地将真空管内收集到的热量（从阳光转换来）传递到水中。
热管技术在太阳能热利用行业中的应用。
由于热管可以高效传导热量，因此在太阳能热利用事业中，特别在太阳能热水器和大面积太阳能热水工程中都有广泛应用。
这方面的技术主要有两种来源。
一是有的企业从德、美等国家引进的热管技术。
他们有的采用大直径的玻璃管，管内放置热管，加以肋片导热，将热管与玻璃管密切联接为一体。
有的利用现有的玻璃真空管中插入热管（有的厂家不使用"热管"的名称，以区别国内现有的热管技术，就其工作原理讲实质上就是热管）。
二是由清华大学热能系李元哲教授研制成功的不等径紫铜热管。
这种热管从工质的配方、加注量、热管的各部位尺寸都作了千百次的优化计算和实际测试，这种热管在上世纪九十年代初研制成功，随即投入产品和工程实际应用。
几种热管各有特点，都为世界领先水平，相比而言，李教授研制成功的热管比引进德美等国技术成本要低的多，具有自主知识产权，更适合中国国情。
现在，清华索兰环能技术研究所应用热管技术，可以为广大用户、太阳能产品经销商、太阳能热水器及大面积热水系统的生产、安装施工单位提供诸多服务，包括：◆生产和供应热管-真空管式家庭太阳能热水器。
◆承接企事业单位、部队、学校、宾馆、洗浴中心等大面积太阳能热水系统工程，可以采取工程总包方式，也可以采取供应主要设备、元件作出设计，指导用户或代理单位自己施工的方式。
◆为太阳能产品经销商和太阳能热水器生产厂家大量供应热管。
所供热管可以与当今热销的各种规格真空管配套。
◆转让热管生产技术，建立热管生产线。
太阳能热利用(一)太阳能集热器：太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。
另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需。
太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器.按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。
另外还有一种真空集热器一个好的太阳能集热器应该能用20-30年。
自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40-50年且很少进行维修。
(二)太阳能热水系统：早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。
此外，可能还有辅助的能源装置（如电热器等）以供应无日照时使用，另外尚可能有强制循环用的水，以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。
依循环方式太阳能热水系统可分两种：（a）自然循环式此种型式的储存箱置于收集器上方。
水在收集器中接受太阳幅射的加热，温度上升，造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流动。
由与密度差的关系，水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。
此种型式因不需循环水，维护甚为简单，故已被广泛采用。
（b）强制循环式热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。
当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将启动水使水流动。
水入口处设有止回阀（ｃｈｅｃｋｖａｌｖｅ）以防止夜间水由收集器逆流，引起热损失。
由此种型式的热水系统的流量可得知（因来自水的流量可知），容易预测性能，亦可推算于若干时间內的加热水量。
如在同样设计条件下，其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处；但因其必须利用水，故有水电力、维护（如漏水等）以及控制装置时动时停，容易损坏水等问题存在。
因此，除大型热水系统或需要较高水温的情形，才选择强制循环式，一般大多用自然循环式热水器。
(三)、暖房太阳能暖房系统（ｓｐａｃｅ－ｈｅａｔｅｎｇ）利用太阳能作房间冬天暖房之用，在许多寒冷地区已使用多年。
因寒带地区冬季气温甚低，室內必须有暖气设备，若欲节省大量化石能源的消耗，设法应用太阳幅射热。
大多数太阳能暖房使用热水系统，亦有使用热空气系统。
太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统，及室內暖房风扇系统所组成，其过程乃太阳辐射热传导，经收集器內的工作流体将热能储存，在供热至房间。
至辅助热源则可装置在储热装置內、直接装设在房间內或装设于储存装置及房间之间等不同设计。
当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计，或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电，在加热房间，或透过冷暖房的热（ｈｅａｔｐｕｍｐ）装置方式供作暖房使用。
最常用的暖房系统为太阳能热水装置，其将热水通至储热装置之中（固体、液体或相变化的储热系统），然后利用风扇将室內或室外空气驱动至此储热装置中吸热，在把此热空气传送至室內；或利用另一种液体流至储热装置中吸热，当热流体流至室內，在利用风扇吹送被加热空气至室內，而达到暖房效果前言太阳能热利用技术与设备的发展，使利用太阳能大面积提供热水成为可能。