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光热利用太阳能的主要途径有哪些?生物利用

更新时间:2024-04-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

太阳能的利用lhG物理好资源网(原物理ok网)

目前,人类利用太阳能的主要方式大致可分为光热利用、太阳能发电、光化利用和光生物利用四种类型。 本文介绍前两种用法。lhG物理好资源网(原物理ok网)

1、光热利用lhG物理好资源网(原物理ok网)

太阳能是光能和内能的结合。 太阳能中的内能通过红外线直接辐射到地球,光能通过光子传输到地球。 光热利用是收集太阳辐射能并通过与物质相互作用进行转化。 它可以在行业内使用。 目前已经有琳琅满目的新产品出现在实际应用中。lhG物理好资源网(原物理ok网)

1.太阳能热水器系统lhG物理好资源网(原物理ok网)

由于可以通过简单的装置将太阳能转化为温度适中的热水,因此得到广泛应用。 目前太阳能利用,我国市场上常见的太阳能热水器包括以下几类:lhG物理好资源网(原物理ok网)

(1)平板太阳能热水器。 它由平板集热器和热水箱组成,一般采用自然循环运行。lhG物理好资源网(原物理ok网)

(2)真空管热水器。 它由直接插入水箱的多个玻璃真空收集管组成。 一般采用自然对流换热; 各真空集热管与水箱插孔之间设有硅橡胶制成的密封圈。 真空集热管的热量损失系数小,因此用它制成的太阳能热水器在冬季具有更好的热性能。lhG物理好资源网(原物理ok网)

(3)闷热式热水器。 它是集集热、储热于一体的一体式热水器。 一般由两到三个黑色圆柱体组成。 其结构简单,成本低,但夜间散热大,无法使用热水。 过夜使用,冬季不能使用。lhG物理好资源网(原物理ok网)

2.被动式太阳能建筑lhG物理好资源网(原物理ok网)

被动式太阳能建筑是指不借助机械动力将太阳能传输到室内,完全依靠自然手段即蓄热进行的建筑形式。 所谓储热一般是指可以储存热量的集热器,储热的材料很简单,可以是液态水、盐水、油等液体,也可以是实心砖、预制混凝土、沙子、粘土、石头等。蓄热体设置在太阳能接收制冷、供暖系统建筑物内的任意位置。 一切都会发挥作用,但为了最大限度地发挥功能,必须选择理想的位置。lhG物理好资源网(原物理ok网)

3、太阳能制冷lhG物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,太阳能制冷有两种方式:一种是通过太阳能集热器将太阳能转化为内能,驱动吸附式或吸收式制冷机,达到制冷的目的; 另一种是通过光伏电池将太阳能转化为电能,驱动传统冰箱制冷。 对比以上两种方式,采用内能制冷具有成本低、系统运行成本低、结构简单等特点。 特别适合发展中国家和偏远农村地区。lhG物理好资源网(原物理ok网)

4、全天候太阳灶lhG物理好资源网(原物理ok网)

本发明是基于抛物线冷凝、光热转换、热能储存和传导的原理开发的。 太阳灶主要由冷凝罩、集热器、保温储能箱、支撑架、自动跟踪调节装置、导热体、保温材料等组成。 它由包括盖子在内的几个部分组成。 天气晴朗时,内部温度可达280℃以上。lhG物理好资源网(原物理ok网)

此外,在光热应用方面,还有太阳能热泵供暖系统、采暖制冷净化器、太阳能辅助电采暖、低温地板辐射采暖等诸多新产品。 有兴趣的同学可以上网搜索一下。lhG物理好资源网(原物理ok网)

2、太阳能发电lhG物理好资源网(原物理ok网)

大规模利用太阳能来发电。 利用太阳能发电的方式主要有两种:“光热电转换”和“光电转换”。lhG物理好资源网(原物理ok网)

1、太阳能发电原理lhG物理好资源网(原物理ok网)

(1)光-热-电转换。 即利用太阳辐射产生的内能来发电。 一般采用太阳能集热器将吸收的内能转化为工作蒸汽,然后蒸汽驱动涡轮机带动发电机发电。 前一个过程是光-热转换,后一个过程是热-电转换。 在集热过程中,一般采用抛物面聚光器来集中太阳热量,并利用计算机让聚光器跟随太阳的旋转。 这种方法的热效率非常高。 高,以发动机为重点太阳能利用,技术发展潜力最大。lhG物理好资源网(原物理ok网)

(2)光电转换。 其基本原理是利用“光伏效应”将太阳辐射能直接转化为电能。 其基本器件是太阳能电池。 太阳能电池是利用光伏效应制成的光伏器件。 设备。 太阳能电池与普通化学电池(干电池、蓄电池)完全不同。 它们是物理动力源。 虽然太阳能电池只要有阳光照射就可以发电,但它与普通发电机有很大不同。 它们不旋转、不磨损,并且可以安静地发电。lhG物理好资源网(原物理ok网)

2、太阳能发电的应用lhG物理好资源网(原物理ok网)

(一)大规模并网发电lhG物理好资源网(原物理ok网)

世界上太阳能热发电系统大致有三种类型:槽式聚焦系统、塔式系统和碟式系统。lhG物理好资源网(原物理ok网)

①槽式线调焦系统。 该系统利用抛物面圆柱形槽式反射器将阳光聚焦到管状接收器上,加热管内的传热介质,在热交换器中产生蒸汽,并驱动传统蒸汽轮机发电。 自1985年以来,美国加利福尼亚州已建成9座发电装置,总容量354兆瓦,年发电总量10.8亿千瓦时。 随着技术的不断进步,系统效率从最初的11.5%提高到13.6%。 建筑成本和发电成本也在下降。lhG物理好资源网(原物理ok网)

②塔式系统。 塔式光热发电系统的基本形式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜将太阳光聚焦到固定在塔顶的接收器上产生高温驱动发电系统发电。 总发电效率可达25-28%。 美国和以色列在这方面拥有强大的技术能力,并且这套系统正在走向商业化的道路上。lhG物理好资源网(原物理ok网)

③菜品系统。 抛物面反射镜/斯特林系统是由许多反射镜组成的抛物面反射镜。 接收器位于抛物线的焦点处。 接收器内的传热介质被加热至75O℃左右,驱动发动机。 发电。lhG物理好资源网(原物理ok网)

美国火力发电计划与该公司合作,于1991年开始开发和使用7千瓦碟式/斯特林发电系统,目前该系统的产量已超过1000台。 该类型系统适用于偏远地区的独立电站。 由于该系统光效率高,启动损耗小,效率高达29%,在三类系统中排名第一。lhG物理好资源网(原物理ok网)

(2)太阳能电池的应用lhG物理好资源网(原物理ok网)

根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极太阳能电池和纳米晶太阳能电池四类。 其中,硅太阳能电池目前最为成熟。 ,在应用领域占据领先地位。 目前,其应用已从军事领域、航空航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器、公共设施等各个领域。 特别适合边远地区、山区、沙漠、海岛、农村地区使用。 。lhG物理好资源网(原物理ok网)

电池产业是21世纪的朝阳产业,发展前景十分广阔。 在电池行业中,污染最小、市场空间最大的应该是太阳能电池。 太阳能电池的研究与开发日益受到世界各国的重视。lhG物理好资源网(原物理ok网)

(三)家庭申请lhG物理好资源网(原物理ok网)

太阳能发电虽然受昼夜、日照雨淋、季节影响,但可以分散进行,因此适合各户分散发电,且必须接入市电。供电网络。 太阳能电池已逐渐成为家用电器的“能源心脏”。 。lhG物理好资源网(原物理ok网)

①太阳能电话。 英国一家无线电公司推出了一种利用太阳能作为能源的无线电话。 它利用顶部的太阳能接收板为电池持续充电。 用户的语音通过无线电波输入附近的电话交换机,然后传输到各地的电话通信网络。lhG物理好资源网(原物理ok网)

②太阳能冰箱。 法国太阳能冰箱采用甲醇作为制冰剂。 每24小时可制冰10公斤,保鲜30公斤食物。 印度开发出用于仓库的大型太阳能冰箱。 安装在上部的抛物面镜将阳光集中在半导体网格上。 它将光转化为电流,使箱内温度保持在-2°C。 每天可冷藏500公斤食品,制冰25公斤。lhG物理好资源网(原物理ok网)

③太阳能空调。 这种空调装置由日本夏普电器公司制造。 天气晴朗时,所有电力均由阳光供电,只有阴天或阴天时才使用一般电力。 期间的转换由控制系统自动完成,可将18平方米房间的室温保持在20℃左右,比普通空调节省60%以上的电费。lhG物理好资源网(原物理ok网)

此外,太阳能电视、太阳能摄像机也相继问世。lhG物理好资源网(原物理ok网)

总之,绿色能源和可持续发展是本世纪人类面临的重大问题。 新能源的开发和现有能源的充分合理利用受到世界各国政府的高度重视。 太阳能作为一种清洁、环保的能源,必将获得空前的发展。lhG物理好资源网(原物理ok网)

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