太阳能光热系统

按使用 类型分
按性质分
按一、二次能源分 一次能源 泥煤（化学能）、褐煤（化学能）、 烟煤（化学能）、无烟煤（化学能） 、石煤（化学能）、油页岩（化学能 ）、油砂（化学能）、原油（化学能 ）、天然气（化学能、机械能）、生 物燃料（化学能）、天然气水合物 （化学能） 二次能源 煤气（化学能）、焦炭（化学 能）、汽油（化学能）、煤油 （化学能）、柴油（化学能） 、重油（化学能）、液化石油气 （化学能）、丙烷（化学能）、 甲醇（化学能）、酒精（化学 能）、苯胺（化学能）、火药 （化学能） 电（电能）、蒸汽（热能、机械 能）、热水（热能）、余热（热 能、机械能） 沼气（化学能）、氢（化学能）
5、市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图2 所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎 热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是 （A） A．太阳能→电能→机械能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能 6．大量使用下列能源能造成空气污染加剧的是（ A） A．化石能源 B．太阳能 C．风能 D．核能
A、风能、核能、太阳能
C
)
B、煤、沼气、石油
C、石油、天然气、煤
D、太阳能、地热能
2、使用时不会给环境带来污染的能源称为清洁能 源.下列属于清洁能源的是( C ) A.煤炭 B.木炭 C.太阳能 D.核能
3、随着社会的发展,能源需求越来越多,能源短缺成为阻 碍社会发展的主要问题.在日常生活中我们都应该节约 身边的能源,下列符合节约能源且安全的做法是( B ) A.冬天门打开后未关好 B.白天尽量采用自然光 C.用煤气灶取暖 D.每次只洗一件衣服 4、永久性解决人类对能源需求的根本方法是( D ) A.改进工艺,提高燃料的利用率. B.充分利用地球上的化石能源 C.尽可能减少能量的使用 D.依靠科学技术进步,不断开发新能源.
• (五)按能否作为燃料对能源分类
1.燃料型能源。包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。
2.非燃料型能源。包括水能、风能、地热能、海洋能等。

(六)按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源。使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。
2.非清洁能源。对环境污染较大的能源。 例：煤炭、石油等。
4.5 × 109 years
10 × 109 years
Composition成份: hydrogen helium oxygen carbon iron neon nitrogen, silicon, magnesium, sulfur, etc. 73.46% 24.85% 0.77% 0.29% 0.16% 0.12% <0.1%
AM1.5—太阳入射角为45°的太阳辐射
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太阳光谱
AM0 AM1.5
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太阳光谱波长分布
我国太阳能资源分布
我国太阳能资源分布
我国太阳能资源分布
我国太阳能资源分布
26.8 days 28.3 days 30.8 days 31.8 days
Energy source 能源:
Rate of mass loss 质量消耗率: 4.1×109 kg/s
太阳辐射穿过大气层的情况
18%被 吸收 3%到散射 到太空
70%到 地表
7%到散射 到地面
太阳常数
太阳与地球间的距离不是一个常数，因此，地 球大气层上界的太阳辐射强度随日地间距离的不 同而不同。 实际上，由于日地间距离很大（15000万公里）， 其相对变化量很小，由此引起的太阳辐射强度的相 对变化不超过3.4%，这就意味着地球大气层外的太 阳辐射强度几乎是一个常数。 我们使用“太阳（能)常 数”来描述大气层上界的太 阳辐射强度。
Center 中心
surface (photosphere) 光球 chromosphere Corona日冕 Rotation 自转: solar equator 赤道 30ºlatitude （纬度） 60ºlatitude 75ºlatitude
15,000,000 K
6,050 K 4,300-50,000 K 800,000-3,000,000 K
• (三)按能否再生对能源分类
1.可再生能源。可长期提供或可再生的能源（10%左右） 例：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等。
2.不可再生能源。一旦消耗就很难再生的能源（90%左右）
例：煤炭、石油、天然气等。
能源分布图一
再生能源 非再生能源

(四)按获得的方法对能源分类
1.一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改 变它的形态的能源。它又分为可再生能源和非再生能源。 例：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、石油、天然气、植物秸 杆、水能、风能、太阳能、地热能、核能、海洋能等。 2.二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另 一种形态的能源。 例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。
太阳能 光热系统
沈阳工程学院 刘莉莹
第一章 概论
一.能源的概念
• 能源：能量资源或能源资源，是自然界中能 为人类提供某种形式能量的物质资源。 可产生各种能源（如热量、电能、光能 和机械能等）或可做功的物质的统称。
二.能源的分类
地球上的能量来源 使用类型
能 源 的 分 类
能否再生 获得的方法 能否作为燃料
对环境的污染情况
能否流入商品流通领域
形态特征或转换与应用的层次
• (一)按地球上的能量来源对能源分类
1.来自地球外部天体的能源。有直接来自太阳直接照射到 地球的光和热能，还有间接地来自太阳的能源,常见的煤 炭、石油、天然气，以及生物质能、水能、海洋热能和风 能等。 2.地球本身蕴藏的能量。其中一种是地球内部蕴藏着的地 热能，常见的地下蒸汽、温泉、火山爆发的能量都属于地 热能。另一种是地球上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有 的核能。 3.地球和其他天体相互作用而产生的能量。太阳和月亮等 星球对大海的引潮力所产生的涨潮和落潮所拥有的巨大潮 汐能。
常 规 能 源
燃料型 能源
非燃料 型能源 燃料型 能源
水能（机械能）
核燃料（核能） 太阳能（辐射能）、风能（机械能） 、地热能（热能）、潮汐能（机械能 ）、海洋温差能（热能、机械能）、 海流、波浪动能（机械能）
新 能 源
非燃料 型能源
激光（光能）
表1-1 能源的分类
能源问题
阅读课文，讨论下列问题：
太阳常数
在日地平均距离时，地球大气层上界垂直于太阳光线表 面的单位面积单位时间内所接收到的太阳辐射能。 用 Isc 表示。 参考值为 Isc = （1367
7）W/m2
任意时刻的太阳辐射强度
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大气层对太阳辐射的影响
大气质量—太阳光线通过大气层的路程对到达地
球表面的太阳辐射的影响
AM0—地球大气层外的太阳辐射 AM1—穿过1个大气层的太阳辐射（太阳入射角为0）
7、2009年世界环境日主题为“地球需要你：团结起 来应对气候变化”。世界自然基金会应对全球气候变 化提出了“地球一小时”的倡议，希望个人，社区、 企业和政府在每年3月最后一个星期六20：30一21： 30熄灯一小时。下列应对气候变化的有关做法，不宜 提倡的是（ ） B A．提高森林覆盖率 B．大量使用煤、石油等化石燃料 C．响应“地球一小时”倡议 D．开发新能源
1、能源、一次能源、二次能源 能 源：能提供能量的自然资源 一次能源：来自自然界未经转化的能源。 二次能源：一级能源经过转化得到的能源形式。
下列属于一级能源的是： A D E
属于二级能源的是： A 风能 B电能 C 氢能 B C D 阳光 E 天然气
课堂练习:
1、下列哪组物质属于不可再生能源? (
Density密度: Mean平均
Center中心
14.1 kg/m3
1,600 kg/m3
Solar radiation太阳辐射: entire sun 整体 unit area of surface 密度 at 1 AU (i.e. the solar constant) 在一个天文单位的密度 Temperature 温度: 3.83 × 1026 W 6.33 × 107 W/m2 1,367 W/m2
• (二)按使用类型对能源分类
1.常规能源（传统能源）。已被人类利用多年，目前仍在 大规模使用的能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然 气等。占全部能源生产消费总量的90％以上。
2.新能源（非常规能源、替代能源）。近若干年来开始被 人类利用（如太阳能、核能）或过去已被利用现在又有新 的利用方式（如风能）的能源。
太阳的基本参数
Present age年龄:
Life expectancy预测年龄: Distance to earth离地球距离: Mean平均距离 Variation变化距离 Diameter (photosphere)直径 Angular diameter (from earth) 光盘角度: Variation变量 Volume (photosphere): 体积 Mass 质量: 1.496 × 1011 m = 1.000AU AU （astronomical unit）为天文单位 1.016735 to 0.98329 AU 1.39 × 109 m 9.6 × 10-3 radians (弧度） ±1.7% 1.41 × 1027m3 1.987 × 1030 kg
太阳能利用的优缺点
第二章 太阳和太阳能
第二章 太阳和太阳能
太阳是距离地球最近的恒星，有磁场和自转。直径约 140万公里，相当于109个地球直径之和，是太阳系内最 大的天体，包含了太阳系将近98％的质量，它的内部则 能容纳超过130万个地球。 太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子 核反应，不停的释放出巨大的能量并向 宇宙空间辐射，这就是太阳能。太阳能 是最重要的基本能源，生物质能、风能、 潮汐能、水能都来自太阳能。科学家研 究表明，太阳每小时辐射到地球的能量 约为18万兆瓦，相当于燃烧90兆吨优质 煤的热量。

(七)按能否进入商品流通领域对能源分类
1.商品能源。百度文库能进入市场作为商品销售的能源。 例：煤、石油、天然气和电等。
2.非商品能源。主要指薪柴、秸秆等农业废料和人畜粪便 等就地利用的能源。
• (八)按形态特征或转换与应用的层次对能源分类
世界能源委员会推荐的能源类型分为：固体燃料、液体燃 料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物能、风能、核 能、海洋能和地热能。 前三类统称化石燃料或化石能源。