太阳能热利用原理与技术
利用太阳能热能发电的原理及优点
利用太阳能热能发电的原理及优点随着环保意识的日益提高,太阳能这种清洁、可再生能源受到越来越多的关注。
利用太阳能最为普遍的方式是太阳能电池板发电,不过这种方式对设备的成本、储能、使用寿命等方面都有一定的限制。
而利用太阳能热能发电则是另一种重要的利用太阳能的方式。
本文将介绍太阳能热能发电的原理及其优点。
一、太阳能热能发电的原理太阳能热能发电,即利用太阳能将水加热形成高温水蒸汽,再利用蒸汽驱动涡轮机旋转发电机,产生电能。
具体而言,太阳能集中在平板式或抛物面式的反射镜(聚光器)上,反射镜上的阳光被聚焦到集热器的吸热材料上,使水在光照下发热并沸腾,形成高温水蒸气,蒸汽进入涡轮机,驱动涡轮旋转,然后再转动发电机发电。
二、太阳能热能发电的优点太阳能热能发电有以下四个优点:1. 可以大规模发电相较于太阳能电池板发电,太阳能热能发电的发电量要更大,可以满足更多的能源需求。
并且,设备的维护也相对容易,不像太阳能电池板发电需要狭小的组件间隙,而且太阳能电池板在高温、高湿等气候条件下使用寿命会大幅降低。
2. 能耗低太阳能热能发电的能耗较低。
相比于传统燃煤、燃气等能源发电的方式,太阳能热能发电不需要进行燃料燃烧,相应地减少了因燃料燃烧而产生的污染物。
3. 适用性强太阳能热能发电广泛适用于世界各地。
只要有阳光照射,就可以产生能源,不受当地电网、天然气管道等基础设施的限制,并且,太阳能热能发电也可以在储能期间保持一定的电力输出,满足用户需要。
4. 环境友好太阳能热能发电的环保性能非常好。
在运营期间几乎不会产生任何排放,对环境的影响也非常小。
与其他的化石燃料发电方式相比,太阳能热能发电无疑更符合环保理念。
三、总结利用太阳能热能发电可以满足大规模的能源需求,其能耗低、适用性强、环保性好等优点让其成为了清洁能源领域的热门技术之一。
随着技术的不断发展,太阳能热能发电必将成为未来的发展方向之一。
太阳能光热利用技术的研究与开发
太阳能光热利用技术的研究与开发引言太阳能是一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景。
其中,太阳能光热利用技术是一种将太阳能转化为热能的方法,被广泛应用于供暖、热水和工业生产等领域。
本文将对太阳能光热利用技术的研究与开发进行详细探讨。
一、太阳能光热利用技术的基本原理太阳能光热利用技术是通过收集太阳辐射能,将其转化为热能。
太阳能热利用系统一般包括太阳能集热器、传热介质、热储罐和辅助热源等组成。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能光热利用系统的关键组件,用来收集太阳辐射能。
目前,常见的太阳能集热器有平板型、真空管型和抛物面型等多种类型。
平板型太阳能集热器由铝板、玻璃面板、铜管和隔热材料等组成,可将太阳辐射能转化为热能。
2. 传热介质传热介质通常是通过循环管道将集热器中的热能传输到热储罐或供暖系统中。
常用的传热介质有水、空气和油等。
水是一种常用的传热介质,具有良好的传热性能和适宜的温度范围,广泛应用于太阳能热水器系统。
3. 热储罐热储罐用于存储集热器中转化的热能,以满足后续使用的需求。
热储罐分为压力式和非压力式两种类型。
压力式热储罐一般采用钢制,能够承受较高的压力,适用于供暖系统等高温高压场景。
非压力式热储罐一般采用玻璃钢或塑料材质,适用于太阳能热水器等低温场景。
4. 辅助热源在太阳能辐射不足或天气恶劣的情况下,为了保证供暖或热水系统的正常运行,需要使用辅助热源提供额外的热能。
常见的辅助热源有电加热器、燃气锅炉和太阳能辅助加热装置等。
二、太阳能光热利用技术的应用领域太阳能光热利用技术具有广泛的应用领域。
以下将对其在供暖、热水和工业生产等领域的应用进行介绍。
1. 供暖系统太阳能光热供暖系统是一种常见的应用方式。
通过太阳能集热器收集太阳辐射能,传输至热储罐中,再通过循环管道将热能传输至供暖系统中。
太阳能供暖系统可以减少能源消耗,降低温室气体排放,具有环保和经济的优势。
2. 热水系统太阳能热水系统是太阳能光热利用技术的另一种常见应用方式。
利用太阳能加热的原理是
利用太阳能加热的原理是太阳能加热是利用太阳能将光能转化为热能的原理,通过太阳能热集中器或太阳能热板将太阳辐射能转化为热能,并将其应用于供暖、热水、烘干等领域。
太阳能加热技术以其无污染、可再生、节能等特点被广泛应用于全球各地。
太阳能加热的原理主要通过光能转换、传导、辐射等方式实现。
当太阳光照射到太阳能热集中器或太阳能热板表面时,光能被吸收并转化为热能,再通过传导和辐射的方式传递给被加热的对象。
光能转换是太阳能加热的首要过程。
太阳光中的光子能量被吸收,并转化为热能。
太阳能热板内的吸热介质(如水)通过吸收太阳光能而升温,形成热水。
太阳能热集中器则通过反射、折射和聚焦的方式将太阳光聚集在焦点上,使焦点处的介质升温。
传导是指热能通过物质的直接接触传递。
例如,太阳能热板上的热水可以通过热传导作用将热量传递给需要加热的设备或区域。
此外,太阳能热集中器中的热能也可以通过传导方式传递给热水等介质。
辐射是太阳能加热中的另一个重要方式。
所有物体在一定温度下都会发射热辐射,其中太阳辐射是利用最广泛的一种。
太阳能热集中器和太阳能热板吸收太阳辐射后会重新辐射出热辐射,进而加热其他物体。
太阳能加热技术有多种应用方式。
其中,太阳能热水器是最为常见的应用形式之一。
太阳能热水器利用太阳能将水加热,并将热水供应给家庭、酒店、游泳池等场所,以满足日常生活热水的需求。
太阳能热水器通过将太阳能热板中的吸热介质升温后供给水箱中的水,实现热水的加热。
太阳能供暖系统是利用太阳能加热技术为建筑物提供供暖的一种方式。
太阳能热板将太阳能转化为热能,并将其储存在水箱或储能装置中。
当室内需要供暖时,将储存的热能释放给室内供暖系统,从而实现室内温度的调节。
此外,太阳能加热还可以应用于烘干领域。
太阳能热板可以将太阳光能转化为热量,用于烘干粮食、蔬菜、衣物等材料。
相较于传统的燃煤烘干方法,太阳能加热无污染且节能,成为了绿色烘干技术的重要组成部分。
当前,太阳能加热技术不断发展与创新。
太阳能热发电技术
太阳能热发电技术太阳能热发电技术是一种利用太阳能将光能转化为电能的方式。
它是一种环保、可再生的能源技术,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
本文将介绍太阳能热发电技术的原理、应用领域和发展前景,并探讨其在可持续发展中的作用。
一、太阳能热发电技术的原理太阳能热发电技术利用太阳的能量,将光能转化为热能,再将热能转化为电能。
其中,关键的设备是太阳能热发电系统。
该系统包括聚光器、热能储存装置和发电装置。
首先,聚光器将太阳光聚焦到一个点上,使其产生高温。
然后,热能储存装置将热能储存起来,用于晚上或阴天时继续发电。
最后,通过发电装置将储存的热能转化为电能,用于供电。
二、太阳能热发电技术的应用领域太阳能热发电技术广泛应用于以下领域:1. 发电系统:太阳能热发电技术可以用于建设大型的太阳能发电站,通过将太阳能转化为电能,为大规模的能源消费提供可靠的电力支持。
2. 工业领域:太阳能热发电技术可以为工业生产过程提供热能,例如蒸汽、热水等。
它可以替代传统的燃煤锅炉和燃气锅炉,降低能源消耗和环境污染。
3. 建筑领域:太阳能热发电技术可以应用于建筑中的供暖、供热、供电等系统,减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率。
4. 农业领域:太阳能热发电技术可以用于温室、畜牧场等农业生产环节,提供温度和光照条件,提高农作物和畜禽的生长效率。
三、太阳能热发电技术的发展前景太阳能热发电技术在可持续发展中具有重要意义。
它具有以下发展前景:1. 环保性:太阳能热发电技术不会产生二氧化碳等污染物,对环境的影响较小。
它可以减少对传统能源的使用,降低温室气体排放,有助于应对气候变化和环境污染问题。
2. 可再生性:太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,具有可再生性。
太阳能热发电技术可以持续不断地利用太阳能,满足能源需求,减少对传统能源的依赖。
3. 经济性:太阳能热发电技术具有良好的经济效益。
随着技术的进步和成本的下降,太阳能热发电技术的投资回报率将逐渐提高,吸引更多投资者参与。
太阳能光热利用技术研究
太阳能光热利用技术研究太阳能光热利用技术作为可再生能源的一种重要形式,日益受到人们的关注和重视。
在当前全球温室气体排放增加,能源消耗急剧增长的背景下,太阳能光热利用技术被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一。
本文将就太阳能光热利用技术的研究进展和应用前景展开讨论。
一、太阳能光热利用技术概述及原理太阳能光热利用技术是指利用太阳能的光热转换性质进行能量转换和利用的过程。
其原理基于太阳能的辐射和吸收。
太阳辐射穿过大气层到达地球表面后,可以通过吸收和反射产生热量。
太阳能光热利用技术主要包括太阳能热水器、太阳能供暖和太阳能发电等多个方面。
1. 太阳能热水器太阳能热水器是太阳能光热利用技术的一种常见应用形式。
其基本原理是通过太阳能热能将水加热到适宜的温度,供人们日常生活使用。
太阳能热水器由太阳能集热器、储存水箱和管道系统组成。
太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,传递给水箱中的水,供人们使用时将热水抽出即可。
太阳能热水器广泛应用于房屋、酒店、游泳池等场所,具有绿色环保、经济实用的特点。
2. 太阳能供暖太阳能供暖是指利用太阳能光热转换为热能来供应室内供暖的一种技术。
其原理是通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,然后通过热传导、辐射等方式将热能传递给室内。
太阳能供暖系统主要包括太阳能集热器、热传输管道和室内散热器等组成。
太阳能供暖技术可以在节能减排的同时为用户提供舒适的居住环境,对于大气污染和碳排放的减少具有重要意义。
3. 太阳能发电太阳能发电是太阳能光热利用技术中的重要领域,其原理是通过太阳能光照辐射使光伏电池中的太阳能光子产生光电效应,将光能转化为电能。
太阳能发电系统主要由太阳能光伏电池组件、负载调节器和储能装置等组成。
太阳能发电技术具有可持续发展、分布式供电等优势,能够广泛应用于农村地区、偏远地区以及电力不足的地方,为能源结构优化和能源供应问题提供新的解决方案。
二、太阳能光热利用技术的研究进展太阳能光热利用技术的研究在过去几十年取得了显著的进展。
太阳能热利用原理与技术1
• E为时差,以分为单位。
E 9.87 sin 2B 7.53cos B 1.5sin B
B 360(n 81) 364
n是所求日期在一年中旳日子数 (从一月一日算起)。
日子数/日 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
• G —— 太阳辐照度,W/m2 • H —— 一天旳辐照量,J/m2·d • I —— —小时旳辐照量,J/m2·h
五.集热表面太阳入射角旳计算
• 太阳集热器所截取旳太阳直射辐射能量, 主要取决于太阳入射角θ。
• 而入射角θ与太阳赤纬角δ、地理纬度 、
集热器倾角β和方位角γ以及太阳时角ω有 关。
太阳旳辐射区
• 辐射区旳范围约从0.25 R⊙到0.8 R⊙,密 度和温度都不久向外减小,核反应区产 生旳能量经此区以辐射转移旳方式向外 传播,从核反应区出来旳是高能γ射线光 子,经辐射区物质接连地吸收并再辐射 出较低能量旳光子,自内向外依次变为X 射线、远紫外、紫外、可见光光子,最 终以可见光光子及其他形式辐射出来。
太阳能旳一般情况
世界上最丰富旳永久性能源是太阳能。地 球截取旳太阳辐射能通量为:1.7×1014kW。 其中:约30%被直接反射回宇宙空间;47% 转变为热,以长波辐射形式再次返回太空; 约23%是水蒸发、凝结旳动力和风与波浪 旳动能;植物经过光合作用吸收旳能量不 到0.5%。
s
地球每年接受旳太阳能总量为 1×1018kW·h,相当于5×1014桶原油, 是探明原油储量旳几百倍,是世界 年耗能总量旳一万余倍。
太阳光谱曲线
2400 2000 1600 1200 800 400
太阳能供暖系统的运行原理和优化方法
太阳能供暖系统的运行原理和优化方法随着环保意识的提高和对能源消耗的关注,太阳能供暖系统成为了一种受欢迎的供暖方式。
太阳能供暖系统利用太阳能将光能转化为热能,为室内提供温暖的空气或热水。
本文将介绍太阳能供暖系统的运行原理和优化方法。
一、太阳能供暖系统的运行原理太阳能供暖系统主要由太阳能集热器、热媒循环系统和室内热交换器组成。
太阳能集热器是系统的核心部件,它通过吸收太阳辐射能将光能转化为热能。
典型的太阳能集热器是太阳能热水器,它利用太阳能加热水箱中的水。
太阳能集热器中的热媒负责将热能传递到室内热交换器。
热媒一般是一种特殊的液体,具有良好的热导性能。
在太阳能供暖系统中,热媒通过循环泵被送至室内热交换器,将热能传递给室内的空气或水。
室内热交换器将热能传递给室内空气或水。
对于空气供暖系统,室内热交换器通常是一个散热器,通过对流传热将热能传递给室内空气。
对于水暖系统,室内热交换器通常是一个热水循环系统,将热能传递给供暖设备,如散热器或地暖系统。
二、太阳能供暖系统的优化方法1. 改善太阳能集热器的效率太阳能集热器的效率直接影响系统的供暖效果。
为了提高太阳能集热器的效率,可以采取以下措施:- 选择高效的太阳能集热器材料,如具有较高吸收率和较低反射率的材料。
- 优化太阳能集热器的结构设计,增加光吸收面积,减少热能损失。
- 定期清洁太阳能集热器表面,保持其表面清洁,以提高光吸收效果。
2. 提高热媒循环系统的效率热媒循环系统的效率对于热能传递的效果至关重要。
以下是提高热媒循环系统效率的方法:- 选择合适的热媒,具有较高的热导性能和较低的粘度,以减少能量损失。
- 优化循环泵的运行参数,如流量和压力,以提高热媒的循环效率。
- 定期检查和维护循环系统,确保其正常运行,减少能量损失。
3. 提高室内热交换器的效率室内热交换器的效率直接影响室内的供暖效果。
以下是提高室内热交换器效率的方法:- 选择高效的室内热交换器,如具有较大换热面积和较高换热效率的设备。
太阳能利用原理与技术
太阳能利用原理与技术太阳能是指太阳辐射所带来的能量,从而转化为人类可利用的电力或热能。
太阳能利用的原理是通过太阳能电池板将太阳辐射转化为电能,或通过太阳能热水器将太阳辐射转化为热能。
太阳能利用技术主要包括太阳能发电和太阳能热利用。
太阳能发电是指利用太阳光的辐射能转化为电能的过程。
太阳能电池板是最常见的太阳能发电设备,它由光伏电池组成,光伏电池是一种将太阳能转化为直流电能的半导体材料。
当太阳光照射到光伏电池上时,光子的能量被电池中的半导体材料吸收,导致电子脱离原子获得自由电子,形成电流。
这个过程称为光电效应。
光伏电池通常由硅、镓等材料制成,其中硅材料最常用。
硅材料被分为P型和N型,并通过P-N结构连接起来形成半导体结构。
当光线照射到P-N结构上时,光伏电池中的电子会在P-N结界面上跃迁,从而产生电流。
这个电流经过逆变器进行转换,就可以变成交流电供应给家庭或工业使用。
太阳能发电的优点是环保、可再生,缺点是成本较高。
太阳能热利用是指利用太阳能的热辐射转化为热能的过程。
太阳能热水器是最常见的太阳能热利用设备之一、太阳能热水器由集热器、热水储存箱和管路系统组成。
太阳能集热器通常使用黑色吸热涂料和玻璃罩,吸收太阳光的热辐射。
当太阳光射到集热器上时,吸热涂料将太阳能转化为热量,热量通过传导和对流的方式传递到储热箱中的水,并加热水温。
太阳能热水器的优点是可靠、经济,适用于家庭和商业热水供应;缺点是需要一定的储热容量和保温材料,以及要考虑天气的影响。
除了太阳能发电和太阳能热利用,还有其他一些太阳能利用原理和技术。
太阳能光伏发电是指将太阳能转化为光能,并利用光能产生电能。
光伏发电的原理与太阳能发电类似,但光伏发电主要应用于小型光伏设备,如太阳能计算器、太阳能灯等。
太阳能空调是指利用太阳能的热辐射驱动制冷循环,实现空调供冷的设备。
太阳能空调利用太阳能热能的特点,可以降低电能的消耗,减少对传统电力系统的依赖。
总体而言,太阳能利用的原理和技术是通过将太阳的能量转化为人类可利用的能源,以满足电力和热能需求。
太阳能热能利用技术分析
太阳能热能利用技术分析随着能源消耗和污染问题不断加剧,寻求替代能源成为全球共同关注的问题。
太阳能作为一种清洁且永续的可再生能源备受推崇。
在太阳能的利用中,太阳能热能技术是其中具有广泛实际应用前景的一种技术。
本文将着重探讨太阳能热能利用技术的原理及其应用情况。
太阳能热能利用技术的原理太阳能热能利用技术是将太阳产生的热量转换为可供人类使用的能量。
其原理就是利用太阳光辐射照射到地球上时,会产生热量。
热量转换分为三个步骤:光的吸收、热的传导和储存。
太阳能热能利用技术就是将这三个步骤融合在一起,实现太阳光能直接转换为热能,再通过热能转换为电能或其他能源。
太阳能热能利用技术的分类太阳能热能利用技术可分为两大类:太阳能热集热器和太阳能热发电系统。
其中,太阳能热集热器是太阳能热能利用技术中最简单和常见的形式之一;太阳能热发电系统则用于转化太阳能热量为电力,并有望成为未来清洁能源的最主要来源之一。
太阳能热集热器太阳能热集热器是一种将太阳能转换为热能的器具。
其主要工作原理是利用太阳能热集中器将阳光集中到集热器中心的管路上,并利用其制热的特性将其转换为热能,再通过与热寄存器的衔接,转化为蒸汽或热水等形式的能量。
太阳能热集热器技术优点在于不需要额外的燃料,且低维护成本,缺点为夜晚无法利用。
太阳能热发电系统太阳能热发电系统属于集热和光伏两种技术的结合型产品。
该系统由太阳能集热器、发电器、储能设备和电气控制系统等组成。
太阳能热发电系统的基本原理是,通过太阳能集热器将太阳热量集中,达到高温使水转化为蒸汽,再通过高温、高压的蒸汽驱动涡轮机,使发电机转动并产生电能,最终储存到电池组。
太阳能热发电系统技术优点在于发电成本低、资源充分、使用寿命长、环保性强等。
但其缺点在于需要足够的太阳能供应和占地面积较为宽敞,其技术需要成熟,SM1分靠前的沙漠天气特征为其适应的区域。
太阳能热能利用技术的应用情况太阳能热能利用技术的应用领域逐渐拓宽,主要应用于太阳能温泉、太阳能空调、工业生产的热水供给和暖房设备等领域。
太阳能光热原理
太阳能光热原理
太阳能光热利用的原理是将太阳光转化为热能。
太阳发出的光线中包含大量的能量,当太阳光到达地球表面时,一部分被反射、散射或吸收,另一部分则被各种物体吸收转化为热能。
太阳能光热技术利用的主要原理是光吸收、热传导和热辐射。
光吸收是指太阳光照射到物体表面时,光能量被物体吸收并转化为热能。
太阳能热水器中的太阳能集热器就是利用光吸收原理,将太阳光能转化为热能,加热水或其他介质。
热传导是指热能在物体内部通过分子传导的过程。
太阳能集热器中的吸热管通过良好的导热材料来传导热能,使热能迅速传递到水或其他介质中。
热辐射是指物体在辐射热能时产生的辐射过程。
太阳能热发电系统中的太阳能热发电塔就是利用热辐射原理,太阳光照射到反射镜集中到热发电塔上的接收器上,通过高温运行的热发电塔将光能转化为热能,然后再将热能转化为电能。
太阳能光热利用技术的发展,大大提高了太阳能的利用效率和可靠性。
通过合理设计和选择材料,可以充分利用太阳能的热能,为人们提供清洁、可再生的能源。
太阳能热利用原理与技术1
太阳能热利用原理与技术1太阳能热利用原理与技术1太阳能热水器是利用太阳能将水加热供应给家庭或工业使用的装置。
其主要组成部分是太阳能集热器、水箱和水路系统。
太阳能集热器通常采用平板式或真空管式两种形式。
平板式太阳能集热器是将太阳辐射能转化为热能的关键部件,其内部有一个黑色吸热板,通过吸收太阳光的能量使得水温上升。
真空管式太阳能集热器则是在两层玻璃管之间形成一个真空层,通过吸收太阳能将水加热。
太阳能集热板将加热的水储存在水箱中,供用户使用。
太阳能空调是利用太阳能进行制冷和供暖的系统。
其主要包括太阳能光热转换系统和制冷系统两个部分。
太阳能光热转换系统是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为可利用的热能,并将其储存或转换为其他形式的能量。
制冷系统则是将热能转化为制冷能力的工作流程,一般采用制冷剂循环的方式实现。
太阳能空调系统不仅能够满足供暖的需求,还能够通过热泵技术实现制冷,从而达到节能减排和环境保护的目的。
太阳能工业热利用是指利用太阳能将热能转化为工业生产过程中所需的热量。
太阳能工业热利用的关键技术是太阳能集热器的设计和应用。
太阳能集热器在工业热利用中通常采用聚光型的结构,将太阳光聚焦到一个小区域内,以提高集热效率。
除了集热器的设计,还需要考虑热量的储存和传输问题。
热量的储存通常通过储热材料或者热储罐来实现,以满足工业生产的需求。
总的来说,太阳能热利用的原理是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,并将其储存或转换为其他形式的能量。
太阳能热利用的技术主要包括太阳能热水器、太阳能集热板、太阳能空调和太阳能工业热利用等。
这些技术在提供热能的同时,还能够达到节能减排和环境保护的目的。
随着科技的进步和人们对可持续发展的关注,太阳能热利用技术将会得到广泛的应用和推广。
太阳能的利用和发电原理
太阳能的利用和发电原理太阳能是一种可再生能源,其利用和发电原理是基于太阳辐射的转化和利用。
本文将着重介绍太阳能的利用方式以及其发电原理。
一、太阳能的利用方式太阳能的利用方式多种多样,包括太阳能热利用、太阳能光利用以及太阳能光热利用等。
下面将逐个进行介绍。
1. 太阳能热利用太阳能热利用是指通过太阳能热能的收集和利用实现能源的供热需求。
这种方式主要包括太阳能热水器、太阳能房屋加热系统等。
太阳能热水器利用太阳能将水加热,为家庭供应热水。
太阳能房屋加热系统则通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,并利用该热能为房屋供暖,实现节能环保。
2. 太阳能光利用太阳能光利用是指将太阳能转化为光能并直接利用。
这种方式主要包括太阳能光照供电、太阳能照明等。
太阳能光照供电是利用太阳能光能转化为电能,为电子产品供电。
太阳能照明则利用太阳能光能为室内和室外提供照明。
3. 太阳能光热利用太阳能光热利用则是将太阳能转化为光热能,并通过热能的利用来满足能源需求。
这种方式主要包括太阳能集热发电和太阳能蒸发发电。
太阳能集热发电利用太阳能对物体的热辐射将其转化为热能,再通过发电机将热能转化为电能。
太阳能蒸发发电则利用太阳能将水蒸发产生的蒸汽推动涡轮发电机发电。
二、太阳能发电原理太阳能发电主要是通过太阳能光照的转化来产生电能。
常见的太阳能发电方式有太阳能光伏发电和太阳能热发电。
1. 太阳能光伏发电太阳能光伏发电是指利用太阳能将光能转化为电能。
其原理基于光伏效应,即利用半导体材料在光照的作用下产生电能。
在太阳能光伏发电系统中,太阳能电池板负责将太阳光照射到半导体材料上,并将光能转化为电能。
随后,通过逆变器将直流电转化为交流电,以满足家庭或工业用电需求。
2. 太阳能热发电太阳能热发电是指利用太阳能光热能将热能转化为电能。
其原理是通过太阳能镜面反射聚焦光线,将光能集中在一个小区域,提高温度。
随后,利用高温工质产生的蒸汽驱动涡轮机运转,通过涡轮机带动发电机发电。
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。
太阳能技术的原理与利用方式
太阳能技术的原理与利用方式太阳能是指从太阳辐射中获取能量和利用太阳能来产生电力或热能的技术。
太阳能技术是一种可再生能源技术,具有低污染、长寿命和广泛的应用前景。
下面将详细介绍太阳能技术的原理和利用方式。
一、太阳能技术的原理太阳能技术的原理是利用太阳辐射中的光能来产生电力或热能。
太阳光是一种电磁辐射,具有波粒二象性,既可以作为波动传播,也可以作为微粒(光子)进行能量传递。
太阳光中包含着大量的能量,其中最常见的是可见光和热辐射。
太阳能技术利用太阳光中的能量主要有两种方式:光伏发电和太阳能热利用。
1.光伏发电(Photovoltaic,简称PV)光伏发电是将太阳光直接转化为电能的过程。
光伏发电是通过光伏效应实现的,即在一些特殊的半导体材料中,遇到光子时会产生电子-空穴对。
光子的能量被电子吸收后会提高电子的能量,使其跃迁到能带中的导带,形成电子-空穴对。
然后,这些电子-空穴对会在材料的导体中被分离和移动,从而产生电流。
光伏发电系统由太阳能电池板阵列、直流-交流逆变器、电网接入装置等组成。
太阳能电池板的阵列将太阳光转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电转化为交流电以供使用或向电网输送。
光伏发电技术具有灵活性高、维护成本低、适应性强等优点,广泛应用于建筑、交通、电力等领域。
2.太阳能热利用(Solar Thermal Utilization)太阳能热利用是将太阳能热辐射转化为热能的过程,常用于供热和供热水。
太阳能热利用主要有两种方式:太阳能热水器和太阳能集热系统。
太阳能热水器利用太阳能的热辐射,通过热辐射集热器将太阳能转化为热能,然后将热能传递给水,使其升温。
太阳能热水器一般包括集热器、储水装置和辅助加热系统。
其中,集热器是太阳能热水器的关键部分,它通常由黑色涂层玻璃、集热板和管道组成,具有较高的热吸收和传导能力。
太阳能集热系统包括平板式太阳能集热器和聚光式太阳能集热器。
平板式太阳能集热器是将太阳光集中在平板集热器上,采用导热液循环或空气对流的方式将热能传递到热水或蒸汽中。
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。
太阳能利用的原理及方式
太阳能利用的原理及方式光电转换原理是利用光电效应将太阳能转化为电能。
太阳能光子照射到半导体材料上时,将激发半导体中的电子,使其从价带跃迁到导带,形成电子-空穴对。
通过半导体材料的pn结形成的电场,将电子和空穴分离,并引导流向外部电路,从而产生电流。
利用这种原理,可以制造太阳能电池,将光能转化为电能。
光热转换原理是利用太阳光的热效应将太阳能转化为热能。
太阳能光子照射到吸热体上时,将被吸收并转化为热能。
吸热体通常采用具有高吸收率和低反射率的材料,如黑色涂层或具有特殊表面形态的材料。
热能将被吸热体吸收后,通过导热、对流或辐射等方式传输到负载介质,用于供热、发电、热水等。
光化学转换原理是指利用太阳光的光化学反应将太阳能转化为化学能。
光化学转换主要应用于光合作用中的植物和微生物,通过光能驱动化学反应,将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合作用不仅可以为植物提供生长所需的能量,也可以为人类提供食物、药物和化学品等有机物质。
太阳能热利用是指利用太阳能的热效应将太阳能转化为热能。
常见的太阳能热利用方式有:1.太阳能热水器:利用太阳能将水加热,用于洗浴、清洁、供暖等。
2.太阳能空调:通过太阳能热水或太阳能吸热体将室内空气或制冷剂加热,实现制冷、供暖和通风等功能。
3.太阳能干燥:利用太阳能热源将农产品、粮食等进行干燥,提高保存和加工的效率。
4.太阳能蓄热墙体:利用太阳能吸热体将阳光辐射吸热并储存起来,供室内供暖。
太阳能光利用是指利用太阳能的光效应将太阳能转化为电能。
常见的太阳能光利用方式有:1.太阳能电池板:将太阳能光子转化为电能,用于发电。
2.光伏发电站:大规模建设的太阳能电池阵列,用于集中发电。
3.太阳能光热发电:利用太阳能热性质将水加热为蒸汽,驱动汽轮机发电。
4.太阳能光化学发电:利用太阳能驱动光化学反应将太阳能转化为化学能,用于发电。
总结起来,太阳能利用的原理主要包括光电转换、光热转换和光化学转换,利用方式包括太阳能热利用和太阳能光利用。
太阳能热利用技术研究及应用
太阳能热利用技术研究及应用一、太阳能热利用技术的概述太阳能热利用技术指的是通过将太阳能转化为热能,再将热能用于工业生产、居民生活等各个方面的技术。
其主要包括太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等。
太阳能热利用技术由于其环保、经济、可持续性等优势,已经在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
本文将分别介绍太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等方面的研究及应用情况。
二、太阳能热水器的研究及应用太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备。
其主要由太阳能集热器、储水器、热交换器等组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,其主要作用是将自然光转变为热能。
太阳能热水器在世界范围内得到了广泛的应用。
在我国,太阳能热水器的应用早在上世纪八十年代就已经开始。
目前,我国太阳能热水器的产量和销量均位居世界前列。
据统计,2019年我国太阳能热水器总产量达到了1640万套,占全球总产量的50%以上。
三、太阳能空调的研究及应用太阳能空调是一种利用太阳能将空气加热或制冷的设备。
其主要由太阳能集热器、制冷循环系统等组成。
太阳能集热器可以将太阳能转化为热能,制冷循环系统则可以利用该热能将空气制冷。
太阳能空调是太阳能利用中的重要领域之一。
该技术具有绿色、环保等优势,得到了越来越多的关注和投入。
目前,太阳能空调已经在国内外得到了广泛应用。
在国内,太阳能空调的研发和应用工作也在不断推进。
四、太阳能发电的研究及应用太阳能发电是许多国家推广的一项新技术。
其主要原理是利用太阳能将光能转化为电能。
太阳能电池板是太阳能发电的核心部件,其主要由硅及相关材料组成,可以将太阳能直接转化为电能。
目前,太阳能发电已经成为世界范围内的重要能源。
太阳能发电技术的成熟和应用,将会对环境保护、节能减排等方面产生巨大贡献。
因此,太阳能发电的研究和应用也成为近年来许多国家的热门话题和重要工作。
五、结论本文主要介绍了太阳能热利用技术的研究及应用。
从太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等方面展开论述,介绍了各个领域的研发现状及应用情况。
太阳能利用技术介绍
太阳能利用技术介绍随着人们对可再生能源的需求不断增加,太阳能作为一种清洁、可再生的能源资源,受到了越来越多的关注和重视。
太阳能利用技术经过多年的发展与完善,已经具备了较高的成熟度和广泛的应用领域。
本文将介绍太阳能利用的原理、技术及其应用领域,以及未来的发展趋势。
一、太阳能利用的原理太阳能利用的基本原理是利用太阳辐射中的光能和热能,将其转化为电能或热能。
太阳光中的光子可以被光伏电池吸收并转化为电能,而太阳能热则可以通过太阳能热水器、太阳能集热器等设备将其转化为热能。
这些技术的应用,能够有效提供清洁、稳定并且可再生的能源。
二、太阳能利用技术1.光伏发电技术光伏发电技术是利用光伏电池将太阳能转换为电能的技术。
光伏电池的工作原理是利用半导体材料的光电效应,将太阳光的能量转化为电能。
目前,常见的光伏电池类型主要包括多晶硅、单晶硅和薄膜太阳能电池等,它们在不同的应用场景下拥有不同的优势。
光伏发电技术已经在全球范围内得到了广泛的应用,被广泛用于家庭、工业和商业领域的电力供应。
2.太阳能热利用技术太阳能热利用技术是利用太阳能将其转化为热能的技术。
常见的太阳能热利用设备包括太阳能热水器、太阳能空调和太阳能集热系统等。
太阳能热水器通过太阳能集热器将太阳能热转化为热水,为家庭供应热水;太阳能空调则通过太阳能集热系统对空气进行加热或制冷,实现空调效果。
3.太阳能光热利用技术太阳能光热利用技术是利用太阳能将其转化为光热能的技术。
太阳能光热利用技术通常应用于太阳能发电站和工业生产等领域。
通过太阳能集热器收集太阳能,并将其转化为高温热能,用于产生蒸汽驱动涡轮发电机,从而产生电能。
三、太阳能利用的应用领域1.家庭及商业用途太阳能在家庭及商业用途方面有着广泛的应用。
家庭用户可以通过安装太阳能光伏发电系统和太阳能热水器,实现自家的电力供应和热水供应。
商业领域也可以通过太阳能光伏系统来减少能源成本,提高能源利用效率。
2.工业生产太阳能在工业领域也有着广泛的应用。
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方向的太阳辐射。 • 太阳总辐射——接收到的太阳辐射总和,直射
辐射+散射辐射。 • 长波辐射——任何物体当温度高于绝对零度时,
都会发出辐射能,温度不高时,辐射波长一般 大于3μm。
测量辐射量一般有:
• 直射辐射仪、散射辐射仪、长波辐 射仪、总辐射仪。
• 地球自转轴与椭圆轨道平面(称黄道平面) 的夹角为66°33′。地轴在空间的方位始终 不变,因而赤道平面与黄道平面的夹角为 23°27′。这就造成了太阳光线垂直照射在 地球表面的位置一年中在± 23°27′ 纬度之 间变化,这就是地球上形成四季的原因。
地球在一年中相对太阳的位置
3月21日 春分
6月22日 夏至
第一章: 绪 论
1.1 能源和太阳能 日常生活和社会生产与发展都离不开能源。所
谓能源就是人类生产生活所需要的能量资源。 能源主要有如下几种形式:矿物燃料(化石能
源)、水能、风能、太阳能、生物质能、海洋 能和地热能等。 从广义的角度看,几乎所有的自然能源都来自 太阳能。 现代社会的发展主要依靠:煤、石油、天然气、 水力能和原子能等。
9月23日 秋分
12月23日 冬至
在北半球
春分及秋分时,太阳光线正射(垂直照 射)在赤道上,赤纬角都为零,昼夜时 间相等。 • 夏至(6月22日),太阳光线正射在北回 归线上,δ= 23°27′。 • 冬至(12月22日),太阳光线正射在南 回归线上,δ= -23°27′。
一年中某日的赤纬可由下式计算:
• 太阳表面的温度是变化的,在一般的太阳能热 利用中,可将太阳表面温度看成固定温度 6000K(5700K)。
• 太阳光中有各种波长的光线,一般取0.3~3μm。 已占太阳光的98%以上。
二.地球绕太阳的运行规律
1.地球的公转与赤纬角
• 贯穿地球中心与南、北两极相连的线称为地 轴。地球除了绕地轴自转外(自转一周约24 小时),还在椭圆形轨道上围绕太阳公转, 运行一周为1年,约365天。
地球与太阳的相对大小
太阳
直
径
1.39×109m
太阳常数
G=1353W/
32°
m2
1.495×1011m (±1.7%)
地球
直
径
1.27×107m
• 太阳发出巨大能量向宇宙辐射,到达地球大气 层上界的太阳能量只占太阳总功率的1/20亿, 即180×1012kW。到达地球外表高层的太阳能 中,30%被大气层反射,23%被吸收,47%左 右可到达地面。尽管只有47%到达地面,其功 率已达85×1012kW。相当于全世界发电量的几 十万倍。
但太阳能与有严重的缺陷:
1 .总量虽然巨大,但通量密度低, 大气层外为1353W/m2,在地面上 ≤1000 W/m2。
2.有季节、昼夜和晴雨等间歇性 变化。
1.2 太阳能热利用的历史、现状和未来
一.历史的回顾
• 我国西汉时即有“削冰令圆,举以向日, 以艾承其影,则生“火”的说法;
• 西周时代:我们的祖先已经掌握了“阳燧” 取火的技术,“阳燧”实际上是一种凹面 镜,这是我国太阳能利用的最早记录。
二.我国近年太阳能利用的发展
• 目前,我国已经成为世界上最大的太阳 能利用大国,但不是强国。我国上规模 的厂家有120多家,小厂家一起,超过 5000家,年产值400多亿元。这些成绩 的取得都是与我国科学工作者和太阳能 专家分不开的。
第二章 太阳辐射
一.太阳
太阳是离地球最近的一颗恒星。它是一 个巨大而炽热的等离子体,主要成份为 氢和氦元素。太阳几乎为球形,直径为 1.392×109m,是地球直径的109倍,体 积比地球大130万倍。日地平均距离为 1.5×108km,从太阳发出的光线到达地 球需要8分钟。
太阳光谱曲线
2400 2000 1600 1200 800 400
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 波长λ/µm 图2-6 太阳辐射光谱[15] (NASA,1971年)
卫星的测量表明,太阳光的波长分布非常宽广, 从0.24~50μm,但大致可分为三个部分:紫外
(单位为分钟) • E为时差,以分为单位。
E 9.87sin 2B 7.53cosB 1.5sin B
B 360(n 81) 364
n是所求日期在一年中的日子数 (从一月一日算起)。
日子数/日 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
15 10 5 0 -5 -10 -15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份/月
图2-3 时差曲线
一年中时差变化曲线
太阳时角
• 用角度表示的太阳时叫太阳时角,以ω 表示。太阳午时ω=0°,上午取负值, 下午取正值。每昼夜变化为±180°,每 小时15°。例如上午10点钟时 ω=-30°;下午3点钟时,ω=45°。
线,可见光和红外线。
紫外线
可见光
红外线
波长范围/μm 所占总能量百分率/% 相应范围的辐照度/W/m2
0~0.38 7 95
0.38~0.78 47.29 640
0.78~∞ 45.71 618
四.太阳辐射的测量
• 太阳辐射可分为:直射辐射、散射辐射。 • 直射辐射——直接来自太阳而没有改变方向的
• 美国建立了首座5000kW的塔式热发电厂; • 美国建立了首座大型太阳能热泵采暖系统(供
暖面积27870 m2 ,平板集热器面积3344 m2)
• 1984的太阳能光电池的定单量已达18.5MW
二.我国近年太阳能利用的发展
• 我国能源从总体上相当丰富,水力资源含 量居世界第1位,煤碳居第3位,石油居第 8位,天然气居第16位。但我国人口众多, 按人均分配看,却是一个真正能源缺口大 国,人均拥有的能量储量仅有美国的十七 分之一。因此我国在太阳能利用方面有强 烈的愿望和需求。
• G —— 太阳辐照度,W/m2 • H —— 一天的辐照量,J/m2·d • I —— —小时的辐照量,J/m2·h
五.集热表面太阳入射角的计算
• 太阳集热器所截取的太阳直射辐射能量, 主要取决于太阳入射角θ。
• 而入射角θ与太阳赤纬角δ、地理纬度 、
集热器倾角β和方位角γ以及太阳时角ω有 关。
三.太阳辐射光谱
• 在平均日地距离处,大气层外垂直于辐 射传播方向上单位面积上的太阳辐射照 度为1353W/m2,称为太阳常数,用G表 示:即
G=1353W/m2 • 太阳常数是太阳光中所包含的总能量,
但太阳光中各种波长的辐射都有,描述 各种波长的光在总能量中的比重关系称 为光谱。
太阳辐射光谱
各种颜色的光都有相应的波长范围。红色光的 波长为700nm,光谱范围为640~750 nm;橙 色光的波长为620 nm,光谱范围为600~640 nm;黄色光的波长为580 nm,光谱范围为 550~600 nm;绿色光的波长为510 nm,光谱 范围为480~550 nm;蓝色光的波长为470 nm, 光谱范围为450~480 nm;紫色光的波长为420 nm,光谱范围为400~450 nm。通常人们把太 阳光的各色光按频率或波长大小的次序排列成 的光带图,叫做太阳光谱。
太阳时与各地使用的标准时间并 不一致,转换关系为:
• 太阳时 = 标准时间 + E ± 4×(L标准-L当地) • L标准——标准时间采用的标准经度,(°); • L当地——当地的经度,(°)。 • E为时差 • 公式中东半球为负号,西半球取正号。
我国取东经120°为标准时间(即北京时 间),所以 太阳时 = 北京时间 + E ± 4×(120-L当地)
E mc2 0.0481024 (31010)2erg 0.000 043erg 4.31012 J
太阳发出的能量及寿命
• 在太阳中心区有0.1 R⊙的氢燃烧就能释 放能量 E 1.28 1044 J ,这可以供给太 阳辐射(光度L⊙)寿命t达:
• t=E/L⊙=1.28×1044J/3.845×1026W=3.32 ×1017s≈1×1010年
23.45sin(360o 284 n )
365
n是所求当日在一年中的日子数 (从一月一日算起)。
2.地球的自转与太阳时
• 地球自转一周360°,所需时间24小时; 因此相当于每小时转15°。由于各地所 采用的时间标准不一样,所以我们生活 中的时间并不是真正太阳升起降落的时 间(称为太阳时)。太阳时的午时(中 午12时)太阳光线正好通过当地的子午 线。(或简单地说,正好在南北方向上)
热传递问题(传热学)
间接利用(工程热力学)
我国目前的各种用能的比例见下图:
美国目前的各种用能的比例见下图:
开发可再生能源的必要性
但化石能源是短时间不可再生的,叫做一次 性能源。这些能源的藏量有限,很快就会枯 竭,而且在使用时带来严重的环境污染。因 此,探索使用可再生的能源是十分必要的, 太阳能、生物质能、风能等是可再生能源的 主体,特别是太阳能:取之不尽,用之不竭, 清洁可靠、免费供应、人人均等。
太阳辐射光谱
• 太阳不仅发射可见光,同时还有不可见光。整 个太阳光谱包括紫外区、可见区和红外区3个 部分。但其主要部分,是由0.3~3.0μm的波长 所组成的。其中,波长小于0.4μm的紫外区和 波长大于0.76μm的红外区,则是人眼看不见的 紫外线和红外线;波长为0.4μm~0.76μm的可 见区,就是我们所看到的白光。在到达地面的 太阳光辐射中,紫外区的光线占的比例很小, 大约为8.03%;主要是可见区和红外区的光线, 分别占46.43%和45.54%。
太阳的辐射区
• 辐射区的范围约从0.25 R⊙到0.8 R⊙,密 度和温度都很快向外减小,核反应区产 生的能量经此区以辐射转移的方式向外 传输,从核反应区出来的是高能γ射线光 子,经辐射区物质接连地吸收并再辐射 出较低能量的光子,自内向外依次变为X 射线、远紫外、紫外、可见光光子,最 后以可见光光子及其他形式辐射出来。