太阳能利用基本方式
六年级上册综合实践活动教学设计-太阳能的利用|教科版
随堂练习:
随堂练习题,让学生在课堂上完成,检查学生对太阳能利用知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助,共同解决太阳能问题。
错题订正:
针对学生在随堂练习中出现的错误,进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因,避免类似错误再次发生。
(五)拓展延伸(预计用时:3分钟)
-太阳能知识问答:编写一些与太阳能相关的知识问答题目,让学生通过查阅资料和讨论来寻找答案,提高他们的自主学习能力。
2.拓展建议:
-开展太阳能知识竞赛:组织学生参加太阳能知识竞赛,鼓励他们主动学习和探索太阳能知识,提高他们的学习积极性和竞赛意识。
-参观太阳能发电站:安排学生参观太阳能发电站,让他们亲身体验太阳能发电的过程和效果,增强对太阳能技术的认识和理解。
3.提出疑问:在学习过程中,遇到疑问或困难,可以及时向教师提问,寻求解答和帮助。
4.分享学习心得:在课后,可以与同学分享自己的学习心得和体会,互相交流和学习,提高学习效果。
5.参与实践活动:鼓励学生参与太阳能实践活动,如太阳能收集器制作、太阳能发电站参观等,提高实践操作能力和创新能力。
设计预习问题,激发学生思考,为课堂学习太阳能的利用做好准备。
教师备课:
深入研究教材,明确太阳能利用的教学目标和重难点。
准备教学用具和多媒体资源,确保教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节,提高学生学习太阳能利用的积极性。
(二)课堂导入(预计用时:3分钟)
激发兴趣:
提出问题或设置悬念,引发学生的好奇心和求知欲,引导学生进入太阳能利用学习状态。
核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括:
1.科学探究能力:通过观察、实验和分析,让学生了解太阳能的基本概念和利用方式,培养学生的科学探究能力。
太阳能光伏发电应用技术答案
1太阳是距地球最近的恒星,主要是由H,(约占80%) He (149%)组成2太阳常数,或大气质量0 (AWoO的辐射,其值为1.367KW/怦3太阳电池是利用半导体光生伏打效应半导体器件4在衡量太阳能电池输出参数中表征最大输出功率与太阳能电池短路电流和开路电压乘积比值的事填充因子5目前单晶硅太阳能电池的实验室最高效率为24.7%6太阳能电池参数中,不属于太阳能电池电学性能的主要参数参杂浓_______7蓄电池符号C通常单位是安时8光伏率统器件中能实现DC—Ac转换的是逆变器9太阳能光伏发电系统装机容量1Gw相当于109、W10独立光伏系统系统电压48V蓄电池标准电压为12V需要串取C数量为411光伏发电系统中最常用的储能方式是铅酸蓄电池12标准c的工作电压为12v则固定型铅酸c充满断开电压为14.8~15v其恢复链接电压一般为13.7v 13无人值守的太阳能电池其电压为24V每天发射时间为15h功耗20w其余9h收等候时间功耗为5w负载每天耗电量为14.4Ah14逆变器工作原理当开关k1和k3闭合时,负载R上的电压极性分别为正,负15填充因子为77.3%,Voc=0.627 Isc=5.24A Pin=15.625W 效率为16.07填空1太阳能利用基本方式分为四大类光热利用,光电利用光化学利用光生物利用2光伏系统应用基本形式分两类并网离网,联网独立3太阳能电池测量标准时光谱光电利用照度1000W/怦,光谱为AM1.5温度25 C4独立光伏系统根据负载特点分为直______5在足够光照条件下晶体Si电池在P-N结内E作用下N区空穴向P区向N区运动6太阳能电池中效率最高的是单晶硅太阳电池最低的是非晶硅太阳能电池Z逆变器,逆变电路,控制电路外,一般备有保护电路辅助电路,输出输入电路8光伏系统中,最核心的器件,太阳能电池组单选1太阳每年到地面的辐射高达105X10的十八次方KW/h2地球大气外地球与太阳平均外,垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射量基本为一常数,称为太阳常数3太阳能光伏系统最核心的器件太阳能电池4太阳能电池最小单元工作电压为400~500mv电流一般20~25mA/c怦5光伏系统中,孤岛效应指电网失电情况下发电设备组作为孤立电源都负载6接负载时有电流通过该电流为太阳能的工作电流Zc在放电时输出电量与充电式输入电量之比称为容量输出 ______8蓄电池放出容量占其额定容量的百分比为放电深度9供交流负载使用逆变器10有日照变化而引起的较明显变化的是短路电流-11太阳能电池表面被污染物遮盖,而产生热斑效应12测试太阳能电池总辐射照度有不低于700W/怦13太阳能电池最大输出功率与太阳能入射功率比值称为转化效______填空1当天顶角0度时大气质量为1天顶角48.2度,大气质量1.5,天顶角60度AM22在太阳电池学参数中其开路电压大于工作电流,小于短路电流3蓄电池只要在三种运行方式分别为循环充放制定,定期浮充制,连续浮充方式4光伏系统绝缘电阻的测量时占太阳能电池方阵绝缘电阻测试功率调节器绝缘电阻测量的接地—电阻的测量5太阳能光伏控制器主要由控制电路开关元件和其他基本电子元件组成选择1西部地区日照时间大于3000h2单晶硅的实验室效率从6%提升到24.7%3广电链接最小单位:太阳能电池单体4非晶硅太阳能电池效率达到15%,稳定效率为13%6铅酸蓄电池充电过程中守3个基本规律支配7启动型铅酸电池充满断开15V!15.2V恢复连接电压为13.7V89方阵电缆和蓄电池两端应加紧接头与同规格匹配的导线线径_____填空1CdTe实验室稳定效率到21% CT效率为19.5%2开路电压Voc就是将太阳能电池置于太阳光的照射下,在电压开路时太阳能输出电压值5将直流电路转变成交流装置是蒸馏装置的逆向过程,称为逆变器______7在描述太阳时,通常将太阳看做温度为6000K波长03~3 的黑色的辐射体,太阳常数Isc参数值1367W/ m29太付生产包括纯硅原材料生产,太阳能电池生产太阳能电池组件生产和相关生产设备的制备填空4目前非晶硅太阳能电池得实验效率达15%,稳定功率13%8—般而言深循环蓄电池的最大放电深度为80%而浅循环蓄电池最允许放电深度50%。
太阳能梯级利用
太阳能梯级利用
太阳能梯级利用是一种有效的能源利用方式。
它利用太阳能的能量差异,通过将太阳辐射转化为热能、电能或化学能等不同形式的能量,实现能源的有效利用。
太阳能梯级利用的基本原理是利用太阳辐射的不同波长和能量级别之间的能量差,通过一系列的能量转换和传输过程,最终将太阳能转化为可利用的能源形式。
具体来说,太阳能梯级利用包括以下几个步骤:
1. 太阳能的捕获:通过太阳能电池板、太阳能热水器、太阳能风车等设备,将太阳辐射转化为电能、热能等。
2. 太阳能的储存:通过电池、蓄电池、蓄热器等设备,将太阳能转化的电能、热能等形式储存下来,以备后续使用。
3. 太阳能的转化:通过光催化、光电化学、光化学、光触媒等技术,将太阳能转化为化学能、光能等形式。
4. 太阳能的传输:通过输电线路、传热管道等设备,将太阳能转化的能源传输到需要使用的地方。
太阳能梯级利用具有高效、环保、可持续等特点,可以广泛应用于发电、供暖、照明、水处理、环境治理等领域,为人类创造更加清洁、便捷的生产和生活环境。
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完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)
完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)1.太阳能利用的基本方式可以分为热能、光能、风能、电能四种。
2.光伏并网发电主要用于国家电网和个人用电。
3.光伏与建筑相结合光伏发电系统主要分为附加式(BAPV)光伏电站和集成式(BIPV)光伏电站。
4.住宅用离网光伏发电系统主要用太阳能作为供电能量。
白天太阳能离网发电系统对蓄电池进行充电,晚间则对蓄电池所存储的电能进行放电。
5.独立光伏发电系统按照供电类型可分为直流、交流、交直流混合和逆变器,其主要区别是系统中是否有逆变器。
6.太阳能户用电源系统一般由太阳能电池板、防反二极管和旁路二极管构成。
7.为能向AC220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用逆变器。
8.太阳能光伏电站按照运行方式可分为并网型和离网型。
未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网型。
二、选择题1.与常规发电技术相比,光伏发电系统有很多优点。
下面那一项不是光伏发电系统的优点(D):维护成本高、管理繁琐。
2.与并网光伏发电系统相比,(D)逆变器是独立光伏发电系统不可缺少的一部分。
3.关于光伏建筑一体化的应用叙述不对的是(A):造价低、成本小、稳定性好。
4.(B)蓄电池组是整个独立光伏发电系统的核心部件。
5.独立光伏发电系统较并网光伏发电系统建设成本、维护成本(C)一致。
6.目前国内外普遍采用的并网光伏发电系统是(B)无逆流型并网系统。
三、XXX1.太阳能发电原理是指太阳辐射能被太阳能电池板吸收后,通过光伏效应将光能转换成电能的过程。
2.光伏效应是指当某些半导体材料(如硅)受到光照时,会产生电子与空穴对,从而产生电流的现象。
3.光伏系统的组成包括太阳能电池板、防反二极管、旁路二极管、端子箱、逆变器、蓄电池组等。
4.BAPV指的是附加式光伏电站,即在建筑物上安装独立的光伏电池板;BIPV指的是集成式光伏电站,即将光伏电池板集成到建筑物的外墙、屋顶等部位中。
太阳能简介
适宜在高温条件下运行的太阳能热发电站应采用能
增大能量密度的聚光型集热器。
太阳能集热器:聚焦集热器
聚光型集热器通常由三部分组成:聚光器、吸 收器和跟踪系统。其工作原理是,自然阳光经聚光 器聚焦到吸收器上,并加热吸收器内流动的集热介 质;跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的
位置以保证聚光器的开口面与入射太阳辐射总是互
是具有盐度梯度的水池。
图 1-2 太阳池的结构
上层对流区
无对流区
下层对流区
太阳能集热器:太阳池
在太阳池的设计和建造过程中,首先应当对当 地的太阳辐射资源、盐资源(盐价)、气候和水文、
地质条件以及土方施工的费用等进行调查研究。
太阳能集热器:太阳池
为了把太阳池中已经收集的热能加以利用,可 以在池底布置热交换器,工质在泵的作用下进入热
升温,故称闷晒式。这种热水器结构十分简单,当 集热器中的水温升高到一定值时即可放水使用。
直流式:直流式是由集热器、蓄热水箱、补给
水箱和连接管道组成的开式热虹吸系统,如图1-3 a) 所示。为得到符合使用要求的热水,常采用图1-3 b) 所示定温放水型直流式热水系统。
太阳能热利用
循环型热水器:循环型太阳能热水器是应用最
太阳能热利用
因为自然循环压头低,对于大型太阳能热水系 统通常就需要采用 强迫循环 ,由泵提供水循环的 动力。这种系统具有的优点是:笨重的水箱可以放 置在低于集热器的位置,使得安装方便;由于水循 环速度增加,提高了集热效率。缺点是需要消耗大 量的电能驱动水泵及控制系统,如停电则系统不能 工作。
太阳能热利用
太阳能集热器:真空管平板集热器
真空集热管采用双层玻璃制成,两玻璃之间 的夹层抽成真空,避免了对流与传导的热损失;
太阳能发电基本原理
太阳能发电基本原理
太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
(1)光—热——动—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—动再转换成电最终转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
(2)光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。
太阳能及其利用教学反思
太阳能及其利用教学反思一、引言太阳能是一种清洁、可再生的能源,近年来受到越来越多的关注和应用。
本文将从太阳能的基本原理、太阳能利用的方式和方法、太阳能在生活中的应用及其优缺点等方面进行详细阐述,并对太阳能教学进行反思。
二、太阳能基本原理1. 太阳辐射太阳是地球上最主要的能源来源之一,它通过辐射传递到地球表面。
太阳辐射主要包括紫外线、可见光和红外线三种类型,其中可见光是最重要的。
2. 光伏效应光伏效应是指当光线照射到半导体材料上时,会激发出电子和空穴,在电场作用下形成电流。
这种现象被称为光伏效应。
3. 太阳能电池太阳能电池就是利用光伏效应将太阳辐射转化为电力的装置。
它由多个薄层组成,其中包括两个半导体层(P型和N型),当光线照射到这两层之间时,就会产生电流。
三、太阳能利用的方式和方法1. 光热利用光热利用是指将太阳辐射转化为热能的过程。
它主要通过太阳能热水器、太阳能灶等设备来实现。
2. 光电利用光电利用是指将太阳辐射转化为电能的过程。
它主要通过太阳能电池板、太阳能发电站等设备来实现。
3. 光化学利用光化学利用是指将太阳辐射转化为化学能的过程。
它主要通过人工光合作用、光催化等方法来实现。
四、太阳能在生活中的应用及其优缺点1. 太阳能在家庭中的应用(1)太阳能热水器:可以将太阳辐射转化为热水,节约家庭用水成本。
(2)太阳能灯具:可以将太阳辐射转化为电力,提供家庭照明。
(3)太阳能空调:可以将太阳辐射转化为冷气,降低家庭空调费用。
2. 太阳能在工业中的应用(1)大型太阳能发电站:可以将大量的太阳辐射转化为电力,提供工业用电。
(2)太阳能热发电:可以将太阳辐射转化为蒸汽,驱动涡轮机发电。
3. 太阳能的优缺点(1)优点:太阳能是一种清洁、可再生的能源,不会产生污染和温室气体排放;太阳能资源丰富,可以在全球范围内得到利用。
(2)缺点:太阳能的利用效率还不高,需要大量的投资和技术支持;太阳能的存储技术还不完善,不能满足24小时不间断供电需求。
太阳能发电题
7在现代电力电子技术中,逆变器一般除了逆变电路和控制电路以外,一般备有保护电路、辅助电路、输入和输出电路等。。
8太阳能光伏发电系统最核心的器件是太阳电池
四、综合题(本大题共35分)
1独立光伏发电系统由哪些部分组成,各组成部分的主要功能是什么?
答独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、储能装置(蓄电池组)、直流-交流逆变装置、控制设备与连接装置等组成。太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方阵主要将太阳能转成电能。蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时所发出的电能并能随时向负载供电。逆变器是将直流电转变成交流电的一种设备。系统中的控制设备通常应具有以下功能:?信号检测?蓄电池的充放电控制?其他设备保护。连接装置是将太阳能光伏发电系统中的各部分进行电气或机械连接的部件,使之成为一个整体。
1太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018kW·h,按目前太阳的质量消耗速率计可维持6×1010年
2在地球大气层之外,地球与太阳平均距离处,垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数这辐射强度称为太阳常数。
3太阳能光伏发电系统的最核心的器件是 太阳电池。
4太阳电池单体是用于光电转换的最小单元,其工作电压约为_400~500mV,工作电流为20~25mA/cm2。
6根据光伏发电系统使用的要求,可将蓄电池串并联成蓄电池组,蓄电池组主要有三种运行方式,分别为循环充放电制、定期浮充制、连续浮充制。
7太阳能光伏发电系统绝缘电阻的测量包括__太阳电池方阵____的绝缘电阻测量、功率调节器绝缘电阻测量以及接地电阻的测量。
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。
光能利用分类
光能利用分类
太阳能利用基本方式可以分为如下四大类。
一、光热利用
它的基本原来是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。
目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。
通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。
目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。
二、太阳能发电
未来太阳能的大规模利用是用来发电。
利用太阳能发电的方式有多种。
目前已实用的主要有以下两种。
1、光—热—电转换。
即利用太阳辐射所产生的热能发电。
一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。
前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。
2、光—电转换。
其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。
三、光化利用
这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。
四、光生物利用
通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。
目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。
太阳能光伏发电试题及答案
一、选择题1.太阳能光伏发电系统中,__A__指在电网失电情况下,发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。
A.孤岛效应B。
光伏效应C.充电效应 D. 霍尔效应2.某单片太阳电池测得其填充因子为77。
3%,其开路电压为0.62V,短路电流为5。
24A,其测试输入功率为15.625W,则此太阳电池的光电转换效率为__A__。
A.16。
07% B.15.31%C。
16。
92%D。
14.83%3.太阳能光伏发电系统中,太阳电池组件表面被污物遮盖,会影响整个太阳电池方阵所发出的电力,从而产生__D__。
A.霍尔效应 B. 孤岛效应C.充电效应 D. 热斑效应4.下列表征太阳电池的参数中,哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数__D__.A.开路电压 B.短路电流C。
填充因子 D.掺杂浓度5.蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力,标志符号为C,通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量__D__。
A.安培 B.伏特 C.瓦特D。
安时6.蓄电池使用过程中,蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为__D__。
A.自放电率 B. 使用寿命C.放电速率 D. 放电深度7.太阳电池是利用半导体__C__的半导体器件.A.光热效应B。
热电效应 C.光生伏打效应 D.热斑效应8.在衡量太阳电池输出特性参数中,表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是__B__。
A.转换效率 B.填充因子 C.光谱响应 D.方块电阻9.太阳电池单体是用于光电转换的最小单元,其工作电压约为__A__mV,工作电流为20~25mA/cm2.A.400~500 B.100~200C.200~300D。
800~900二、填空题1.太阳能光伏发电系统中,没有与公用电网相连接的光伏系统称为离网(或独立)太阳能光伏发电系统;与公共电网相连接的光伏系统称为并网(或联网)太阳能光伏发电系统.2。
根据光伏发电系统使用的要求,可将蓄电池串并联成蓄电池组,蓄电池组主要有三种运行方式,分别为循环充放电制、定期浮充制、连续浮充制。
太阳能利用技术
优点:效率高,性能稳定
* 单晶硅:
不足:效率达到极限生产过 程耗能高,工艺繁琐
多晶硅太阳能电池 与单晶硅比较, 由于所使用的硅远较单晶硅少, 其成本远低于 单晶硅电池,具有独特的优势。多晶硅太阳能电池[13]的制作工 艺与 单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转 换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右(2004年7月1 日日本夏普上市效率为14.8%的世界最 高效率多晶硅太阳能电 池)。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材 料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发 展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能 电池短。
光热发电技术比较
光热发电典型案例及公司项目
中科院电工所1MW塔式光热示范电 站,2011年7月17日产汽,2012年8 月9日发电。
龙腾太阳能内蒙古乌拉特中旗 600米1.6MWth槽式回路
2.光能—电能的转换 光能—电能的转换,它的主要原理是在光照 之下,把太阳能电池组产生的电能给蓄电组 充电或者直接给用电机器提供电能,这种发 电方式也叫光伏发电。 光伏发电主要是由太阳能电池板、控制器、 逆变器三大部件组成,其中太阳能电池板起 到核心作用,它是光转变为电能的枢纽[10]。 太阳能电池板是一个半导体组件,有阳光照 射在上面时,半导体组件将光能转换为电能, 当若干个电池板串联或并联组成电池方阵时 就会产生大功率的电流[11]。目前世界上应 用最广泛的太阳电池是单晶体硅太阳电池、 多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
◆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/平方米,年日照时 数在2000小时以上。
◆太阳能的优点:
1) 储量丰富。每年到达地球表面的太阳辐射能约为 130 亿吨标准煤, 约为目前全球耗能总和的2 × 104 倍。
太阳能热水器工作原理:太阳能如何加热水
太阳能热水器工作原理:太阳能如何加热水
太阳能热水器是一种利用太阳能热量来加热水的设备。
其工作原理基于太阳能的收集和转换,以下是太阳能热水器的基本工作原理:
1. 集热器的吸收:
太阳能热水器通常包含一个集热器,其主要部分是一个黑色的吸热板或吸热管。
这个吸热表面可以有效地吸收太阳辐射,因为黑色能更好地吸收光能,并将其转化为热能。
2. 光能转换为热能:
当太阳光照射到吸热表面时,表面的吸热材料吸收太阳能并转换为热能。
这导致吸热表面的温度升高。
3. 传导和对流:
吸热表面上升温的部分通过传导和对流的方式传递给其中的工作介质,通常是水或其他导热性能较好的液体。
这使得工作介质的温
度升高。
4. 热水贮存:
升温后的工作介质进入热水贮存装置,这可以是一个绝热的储水箱或一个热水储存罐。
在这里,热能被储存下来,形成热水。
5. 热水利用:
用户可以通过水管系统将热水从热水贮存装置引入到家庭用水系统中,用于洗浴、洗碗等生活用水需求。
6. 控制系统:
太阳能热水器通常配备有温度控制系统,以确保工作介质在达到适当温度后停止吸热,防止过热。
一些系统还包括自动跟踪太阳的功能,以最大化吸热表面的太阳辐射接收。
太阳能热水器的工作原理简单而有效,通过利用太阳能的热辐射,将其转化为热能并传递给工作介质,最终产生热水。
这种技术是一种清洁、可再生的能源利用方式,有助于减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境影响。
可再生能源的利用原理
可再生能源的利用原理可再生能源是指天然资源在短时间内可以自然恢复或通过人为手段再生的能源,如太阳能、风能、水能、生物能等。
这些能源具有无限可再生、排放较少的特点,被广泛应用于各个领域。
本文将从太阳能、风能、水能以及生物能这四个方面,详细探讨可再生能源的利用原理。
一、太阳能的利用原理太阳能是指利用太阳辐射能量转化为其他能源的一种技术。
太阳能主要通过光热转换和光电转换两种方式实现利用。
光热转换是指利用太阳能将光能转换为热能,常用于供暖、热水等领域。
而光电转换则是指利用太阳能将光能直接转换为电能,常见的应用有太阳能光伏发电。
太阳能光伏发电利用的是光电效应原理。
当太阳光照射到光伏电池上时,光子会激发光伏材料中的电子,使其跃迁至导电带,从而产生电流。
这个原理被广泛应用于太阳能光伏板中,通过将光伏板连接成电池组,可以实现大规模的太阳能发电。
二、风能的利用原理风能是指利用风力转换为其他形式能源的一种技术。
风能主要通过风力发电实现利用。
风力发电利用的是风能转化为机械能,再由发电机将机械能转化为电能的原理。
风力发电的基本原理是利用风力使风机叶片转动,通过叶轮、传动系统和发电机等装置将机械能转化为电能。
当风通过叶片时,叶片会受到风压而旋转,驱动叶轮旋转。
随后,叶轮通过传动系统将转动的力量传递给发电机,使其转动并产生电流。
这样,就可以将风能转化为电能进行利用。
三、水能的利用原理水能是指利用水的流动或水位差转换为其他能源的一种技术。
水能主要通过水力发电实现利用。
水力发电利用的是水能转化为机械能,再由发电机将机械能转化为电能的原理。
水力发电的基本原理是利用水流或水位差驱动涡轮旋转,再通过发电机将机械能转化为电能。
当水流通过水轮机时,水流会使水轮机转动,通过转动的轴带动发电机旋转,进而产生电能。
利用不同的水力装置,如水电站和潮汐能发电装置等,可以高效地利用水能资源。
四、生物能的利用原理生物能是指利用生物质转换为其他能源的一种技术。
太阳能热利用的基本知识[1]1
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。
太阳能的三种转换方式
太阳能的三种转换方式
太阳能是一种清洁、可再生和无碳的能源,它以不同的方式为人
类提供能量。
太阳能可以通过三种基本方法来转化:光电转换、热能
转换和化学转换。
首先,太阳能的光电转换是把太阳能直接变成电能。
它是将太阳
能的光子能量转换成电子能量来进行的。
这种方法被称为太阳能光伏,它利用太阳能的照射来生产电能,然后通过太阳能电池板来转换。
此外,太阳能发电站也具有转换太阳能的功能,它可以利用太阳能集合
体或反射面,将太阳能反射至汇集面上,在这里将太阳能转换为热能,热能又传递到热力发电机中,利用热力发电机把热能转换为电能。
其次,太阳能的热能转换是把太阳能转换成热能的一种方法。
热
能转换过程利用太阳能集聚器,将太阳能集聚到一个特定的区域,然
后通过热交换器将太阳能转换为热能,热能传递到液体中。
热能锅炉
系统也可以用作太阳能的热能转换装置。
此外,太阳能也可以被利用
来加热水,并且可以为家庭提供热水服务。
最后,太阳能的化学转换是将太阳能转换为其他形式的化学能量。
它可以被用来进行化学反应,如水分解反应,用于产生氢气或氢氧的
燃料细胞。
此外,可以通过化学转换将太阳能转换为植物燃料,如乙
醇和生物柴油,这些植物燃料可以用作机动车的替代燃料,也可以用
于发电。
以上就是太阳能的三种转换方式。
太阳能是一种清洁可再生的能源,能够以不同的方式提供能量,包括光电转换、热能转换和化学转
换等。
正是由于它对人类来说有很多好处,所以正在受到越来越多的
关注和重视。
太阳能在汽车上的利用
太阳能在汽车上的利用太阳能在汽车上的利用主要通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
太阳能电池板通常安装在汽车的车顶或者车窗上,利用太阳的辐射照射到电池板上的光子,通过光电效应产生电能。
这部分电能可以用来供给车辆的一些基本功能,如车灯、音响系统、导航仪等。
而对于混合动力车或电动车来说,太阳能电池板所产生的电能还可以用来充电,延长电池的使用时间,提高汽车的续航里程。
太阳能在汽车上的利用具有多重优势。
太阳能是一种可再生能源,取之不尽,用之不竭。
与传统的石油燃料相比,太阳能的使用具有较低的环境污染程度,可以有效减少大气污染物的排放,改善空气质量,保护环境。
太阳能在汽车上的利用可以减少对传统能源的依赖,降低对石油等有限资源的需求,提高能源利用效率。
太阳能电池板的安装和维护成本相对较低,可降低汽车的运营成本,为驾驶员提供更经济实惠的出行方式。
太阳能电池板的外观设计具有一定的美观性和创新性,可以提升汽车的整体形象和领先优势。
目前,太阳能在汽车上的利用还存在一些挑战和限制。
太阳能电池板的效率相对较低,转换效率只有15%-20%左右,无法满足车辆日常用电的需求。
太阳能电池板的大小和重量限制了其在车身上的布局和安装方式,需要在设计时进行一定的妥协。
并且,太阳能电池板的价格相对较高,需要进一步降低成本才能推广应用。
太阳能电池板对于天气条件的依赖较高,阴雨天气或夜晚无法产生足够的电能,影响了其稳定性和可靠性。
未来,太阳能在汽车上的利用有着广阔的发展空间。
一方面,随着太阳能技术的不断进步,太阳能电池板的效率将会提高,成本将会降低,使得太阳能在汽车上的利用更加普及和经济可行。
随着无人驾驶技术的发展和车联网的普及,太阳能电池板可以与车辆的智能系统进行连接,实现更加智能化和高效的能源管理。
随着城市的建设和道路的发展,太阳能电池板可以安装在道路上,通过车辆行驶时的压力和振动来产生电能,进一步提高太阳能在汽车上的利用效率和便利性。
太阳能在汽车上的利用具有诸多优势和挑战,但未来的发展前景广阔。
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