1.太阳能的知识
太阳能基本知识 太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,不断地向宇宙空间辐射能量,这就是太阳能。
太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长时间,据估计约有几十亿至几百亿年,相对于人类的有限生存时间而言,太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的。 太阳能的总量很大,我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤,但十分分散,能流密度较低,到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。
同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响,时阴时晴,时强时弱,具有不稳定性。根据太阳能的特点,必须解决以下四个基本技术问题,才能有效地加以利用。
1、太阳能采集 2、太阳能转换 3、太阳能贮存 4、太阳能输运 太阳能开发利用是当今国际上一大热点,经过最近20多年的努力,太阳能技术有了长足进步,太阳能利用领域已由生活热水,建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门,人们已经强烈意识到,一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到。太阳能利用的基本知识 (1)、太阳的基本结构 太阳能是一个炽热气体构成的球体,主要由氢和氦组成,其中氢占80%,氦占19%。
(2)、太阳常数太阳常数是指在太阳地球间平均距离外,在地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上,单位面积,单位时间内的太阳辐射能的数值,该数值是个常数,一般取1367瓦/米2。(4920千焦/米2时)。
由于通过地球外大气层吸收反射,太阳光到达地面的辐射强度大大降低。 (3)、太阳辐射能和到达地球的太阳能 整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的,高达3.826*1033尔格或37.3*106兆焦,相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量。
太阳辐射到达地球陆地表面的能量,大约为17万亿千瓦,仅占到达地球大气外层表面总辐射量的10%。即使这样,它也相当目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。
(4)、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/米2,年日照时数在2000小时以上。 (5)、太阳能的特点 太阳能的优点 太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点: 第一,它是人类可以利用的最丰富的能源,据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%,可以说是取之不尽,用之不竭。
第二,地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。 第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发和利用时,不会产生废渣、废水、废气,也没有噪音,更不会影响生态平衡。
太阳能的缺点 太阳能的利用有它的缺点: 第一,能流密度较低,日照较好的,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置地面积大,用料多,成本增加。
第二,大气影响较大,给使用带来不少困难。 (6)、太阳能利用的技术领域 人类直接利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转换和光化学转换,此外,还有储能技术。
太阳光热转换技术的产品很多,如热水器、开水器、干燥器,采暖和制冷,温室与太阳房,太阳灶和高温炉,海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。
2.太阳能的知识
太阳能基本知识
太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,不断地向宇宙空间辐射能量,这就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长时间,据估计约有几十亿至几百亿年,相对于人类的有限生存时间而言,太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的。
太阳能的总量很大,我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤,但十分分散,能流密度较低,到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响,时阴时晴,时强时弱,具有不稳定性。根据太阳能的特点,必须解决以下四个基本技术问题,才能有效地加以利用。
1、太阳能采集 2、太阳能转换 3、太阳能贮存 4、太阳能输运
太阳能开发利用是当今国际上一大热点,经过最近20多年的努力,太阳能技术有了长足进步,太阳能利用领域已由生活热水,建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门,人们已经强烈意识到,一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到。
太阳能利用的基本知识
(1)、太阳的基本结构
太阳能是一个炽热气体构成的球体,主要由氢和氦组成,其中氢占80%,氦占19%。
(2)、太阳常数
太阳常数是指在太阳地球间平均距离外,在地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上,单位面积,单位时间内的太阳辐射能的数值,该数值是个常数,一般取1367瓦/米2。(4920千焦/米2时)。
由于通过地球外大气层吸收反射,太阳光到达地面的辐射强度大大降低。
(3)、太阳辐射能和到达地球的太阳能
整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的,高达3.826*1033尔格或37.3*106兆焦,相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量。
太阳辐射到达地球陆地表面的能量,大约为17万亿千瓦,仅占到达地球大气外层表面总辐射量的10%。即使这样,它也相当目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。
(4)、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/米2,年日照时数在2000小时以上。
(5)、太阳能的特点
太阳能的优点
太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点:
第一,它是人类可以利用的最丰富的能源,据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%,可以说是取之不尽,用之不竭。
第二,地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。
第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发和利用时,不会产生废渣、废水、废气,也没有噪音,更不会影响生态平衡。
太阳能的缺点
太阳能的利用有它的缺点:
第一,能流密度较低,日照较好的,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置地面积大,用料多,成本增加。
第二,大气影响较大,给使用带来不少困难。
(6)、太阳能利用的技术领域
人类直接利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转换和光化学转换,此外,还有储能技术。
太阳光热转换技术的产品很多,如热水器、开水器、干燥器,采暖和制冷,温室与太阳房,太阳灶和高温炉,海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。
3.、太阳能知识问
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75*1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出,地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。
4.太阳能热水器用到了哪些科学知识三点
1光热转换
太阳能热水器是将太阳光能转化为加热的装置,将水从低温加热到高温,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。
2水的密度
真空管式家用太阳能热水器把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。
3真空保温
把全玻璃集热管抽成真空防止热量流失。
5.关于太阳能能源知识
1. 太阳能来自太阳中的核反应,其本质是一种(D)。 A. 热能 B. 核能 C. 光能 D. 电磁能 2. 太阳表面温度高达(C )。 A. 3000度 B. 4500度 C. 6000度 D. 8500度 3. 太阳能源来自太阳内部物质的(A )。 A. 核聚变 B. 核裂变 C. 动能 D. 化学变化 4. 太阳每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把到达地球表面0.1%的太阳能作光电转换,并且转变率为5%,每年发电量可达(A)千瓦小时,相当于目前世界上能耗的40倍。 A. 5.6*1012 B. 5.6*1011 C. 5.6*1010 D. 5.6*1013 5. 虽然到达地球的太阳能总量很大,但它能量密度很小。地球每平方米的面积上得到的太阳能最多不过(C )。 A. 500瓦 B. 800瓦 C. 1000瓦 D. 1200瓦 6. 我国属于太阳能资源丰富的国家之一,我国 (B) 的地区年日照大于2000小时,太阳能资源的理论储量达每年17000亿吨标准煤。 A. 1/3 B. 2/3 C. 1/4 D. 3/4 7. 上海地区的太阳能年均辐射量为每年每平方米4461千焦,属于(D)。 A. 太阳能资源丰富地区 B. 太阳能资源比较丰富地区 C. 太阳能资源贫乏地区 D. 太阳能一般丰富地区 8. 今天,人类使用的能源实际上只有四个来源,它们是太阳能、地球内部的能量、月球、太阳与地球间的引力能以及(A)。 A. 核能 B. 生物质能 C. 风能 D. 电能 9. 下述能源中,由太阳能转化来的是(B )。 A. 核能 B. 生物质能 C. 地热能 D. 潮汐能 10. 人们根据对能源利用成熟程度的不同,把能源分成常规能源和新能源两大类,下列属于常规能源的是:(D)。 A. 地热能 B. 太阳能 C. 潮汐能 D. 矿物能 11. 人们根据能源应用型态的不同,把能源分成一次能源和二次能源两大类,下列属于二次能源的是:( B)。 A. 煤炭 B. 电能 C. 天然气 D. 石油 12. 下列不属于清洁能源的是:(C)。 A. 水力 B. 风能 C. 煤 D. 核能 13. 目前本市居民用分时电表,夜晚(谷段)每度电的价格是(A )。 A. 0﹒3元 B. 0﹒51元 C. 0﹒61元 D. 1﹒05元 14. 经过科学家多年的努力,目前最好的太阳电池在一定条件下,光电转换率已高达(D)。 A. 10% B. 15% C. 25% D. 35% 15. 近10年来,世界光伏产业正以年均增长(C)的速度高速发展。 A. 10.6% B. 15.6% C. 28.6% D. 30.6% 16. 据专家预测,到2010年,全世界光伏产量将累积达到(C)兆瓦 。 A. 1000 B. 1200 C. 1500 D. 2000 17. 从2002年以来,国家发改委启动了“西部省区无电乡光明工程”。通过(B)发电的方式,解决西部七省近800个无电乡的用电问题。 A. 光伏 B. 光伏和小型风力 C. 小型风力 D. 风光互补 18. 2001年9月无锡尚德太阳能电力有限公司成立,是一家专业从事(D)的研究、制造和销售的高科技国际化企业。 A. 晶体硅太阳电池 B. 光伏组件 C. 光伏发电系统 D. 晶体硅太阳电池、组件以及光伏发电系统 19. 2006年无锡尚德太阳能电力有限公司的产能达到300兆瓦,位居世界光伏产业第 (C) 强。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 20. 为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题,确定最佳倾斜角与当地的地理纬度有关。上海地区的最佳倾斜角大约是(D)度。 A. 21 B. 25 C. 28 D. 31 21. 我们在室内做光伏电池小制作实验时往往用灯光代替太阳光。同样功率情况下,(B)效果最好,因为它的光谱与太阳光比较接近。 A. 红外线灯 B. 射灯 C. 日光灯 D. 白炽灯 22.目前在光伏电站中规模化使用的太阳电池板每平方米最大输出功率大约是(B)瓦。 A. 80 B. 120 C. 160 D. 200
6.谁对太阳能的知识了解的多一点
太阳是距离地球最近的恒星,是太阳系的中心天体。
太阳系质量的99.87%都集中在太阳。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳运行(公转)直径 1,392,000公里(地球直径的109倍) [3] 表面面积 6.09 * 10^12 千米2 体积:1.412 *10^18立方千米(地球的130万倍) 质量:1.989*10^30 千克(地球的333 400倍) 相对于地球质量 333,400 密度 1411 千克/米3 相对于地球密度 0.26 相对于水的密度 1.409 表面重力加速度 2.74*10^2米/秒^2 (为地球表面重力加速度的27.9倍) 表面温度 5780 开 中心温度 约1500万 开 日冕层温度 5 * 200开 发光度 (LS) 3.827 * 10^26 J s-1 轨道数据 自转周期 赤道处: 27天6小时36分钟 纬度30°: 28天4小时48分钟 纬度60°: 30天19小时12分钟 纬度75°: 31天19小时12分钟 绕银河系中心公转周期 2.25* 10^8年其他数据 太阳年龄:约 4.57*10^9 年 天文符号:☉ 太阳活动周期: 11.04 年 总辐射功率:3.86*10^26 瓦特(焦耳/秒) 太阳常数 f = 1.97 卡·厘米^2·分^-1 光谱型: G2V 太阳表面脱离速度 = 618 公里/秒 地球附近太阳风的速度: 450公里/秒 太阳运动速度 (方向α=18h07m,δ=+30°) = 19.7 公里/秒 编辑本段运行轨道 太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上,距离银河系中心约26000光年,在银道面以北约26光年, 它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转(周期大概是2.5亿年),另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。
太阳也在自转,其周期在日面赤道带约25天;两极区约为35天。 编辑本段结构 太阳结构图太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。
只是因为它离地球较近,所以看上去是天空中最大最亮的天体。其它恒星离我们都非常遥远,即使是最近的恒星,也比太阳远27万倍,看上去只是一个闪烁的光点。
组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71.3%、氦约占27%, 其它元素占2%。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。
太阳的大气层,像地球的大气层一样,可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层,即从内向外分为光球、色球和日冕三层。我们平常看到的太阳表面,是太阳大气的最底层,温度约是6000开。
它是不透明的,因此我们不能直接看见太阳内部的结构。但是,天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究,建立了太阳内部结构和物理状态的模型。
这一模型也已经被对于其他恒星的研究所证实,至少在大的方面是可信的。 编辑本段构造内部构造 太阳的内部主要可以分为三层:核心区、辐射区和对流区。
太阳内部结构图太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上。太阳核心的温度极高,达1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量。
这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递,才得以传送到达太阳光球的底部,并通过光球向外辐射出去。太阳中心区的物质密度非常高。
每立方厘米可达160克。太阳在自身强大重力吸引下,太阳中心区处于高密度、高温和高压状态。
是太阳巨大能量的发祥地。 太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。
太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.86个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。
太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程。即从太阳0.86个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。
这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。
光球 太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最低层或最里层。
光球的表面是气态的,其平均密度只有水的几亿分之一,但由于它的厚度达500千米,所以光球是不透明的。光球层的大气中存在着激烈的活动,用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构,很象一颗颗米粒,称之为米粒组织。
它们极不稳定,一般持续时间仅为5~10分钟,其温度要比光球的平均温度高出300~400℃。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。
光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡,大多呈现近椭圆形,在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑,但实际上它们的温度高达4000℃左右,倘若能把黑子单独取出,一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。
日面上黑子出现的情况不断变化,这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象,平均活动周期为11.2年。
色球 紧贴光球以上的一层大气称为色球层,平时不易被观测到,过去这一区域只是在日全食时才能被看到。当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间,人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩,那就是色球。
色球层厚约8000千米,它的化学组成与光球基本上相同,但色球层内的物质密。
7.太阳能热水器保养常识
保养: 1、定期进行系统排污,防止管路阻塞;并对水箱进行清洗,保证水质清洁。
排污时,只要在保证进水正常的情况下,打开排污阀门,到排污阀流出清水就行了。 2、定期清除太阳集容器透明盖板上的尘埃、污垢,保持盖板的清洁以保证较高的透光率。
清洗工作应在清晨或傍晚日照不强、气温较低时进行,以防止透明盖板被冷水激碎。 3、注意检查透明盖板是否损坏,如有破损应及时更换。
4、对于真空管太阳热水器,要经常检查真空管的真空度或内玻璃管是否破碎,当真空管的钡——钛吸气剂变黑,即表明真空度已下降,需更换集热管。 5、真空管太阳热水器除了清洗真空管外,还应同时清洗反射板。
6、巡视检查各管道、阀门、浮球阀、电磁阀、连接胶管等有无渗漏现象,如有则应及时修复。 7、集热器的吸热涂层若有损坏或脱落应及时修复。
所有支架、管路等每年涂刷一次保护漆,以防锈蚀。 8、防止闷晒。
循环系统停止循环称为闷晒,闷晒将会造成集热器内部温度升高,损坏涂层,使箱体保温层变形、玻璃破裂等现象。造成闷晒的原因可能是循环管道堵塞;在自然循环系统中也可能是冷水供水不足,热水箱中水位低于上循环管所致;在强制循环系统中可能是由于循环泵停止工作所致。
9、安装有辅助热源的全天候热水系统,应定期检查辅助热源装置及换热器工作正常与否。对于辅助热源是电热管加热的,使用之前一定要确保漏电保护装置工作可靠,否则不能使用。
对于热泵-太阳能供热系统,还应检查热泵压缩机和风机工作是否正常,无论哪部分出现问题都要及时排除故障。 10、冬季气温低于0℃时,平板型系统,应排空集热器内的水;安装有防冻控制系统功能的强制循环系统,则只需启动防冻系统即可,不必排空系统内的水。
技巧: 太阳能 热水器在使用过程中,如果巧妙地安排、利用上水时间和上水量,会做到事半功倍的效果。刚刚开始使用的用户可能不太清楚,时间长了,慢慢就会摸索出经验和规律。
1 、洗澡时,如果太阳能热水器里的水已经用光,而人还没有冲洗干净,这时可以上几分钟冷水,利用冷水下沉、热水上浮的原理,将真空管内的热水顶出,就能接着洗澡了。 2 、利用 1 的原理,如果洗完澡后,太阳能热水器里还有一点热水,这时上几分钟冷水,所得的热水可以多洗一个人。
3 、根据天气预报决定上水量,可以获得比较满意的水温。如果明天晴天,可把水上满;如果阴天或多云,则上半箱水;有雨,保留原有的水不上冷水。
4 、晚上洗完澡后,如果热水器水箱里还有一半近 70 度的热水,为了防止热散失过大(水量越少,热散失越快),也要根据水温天气预报决定上水量。明天晴天,上满水;阴雨天,上 2/3 的水。
5 、冷热水调节:热水器的水温调节步骤:先打开冷水阀,适当调节冷水流量,再打开热水阀调节,直到得到所需的洗浴温度。另外,可以凭经验根据天气情况确定冷水量,注意喷头不要朝向人体,避免烫伤。
6 、抗风措施:太阳能热水器的零部件连接可靠,抗风性能主要取决于它的安装固定方式。 7 、如何延长寿命:为了延长太阳能热水器的使用寿命,用户在使用过程中应注意:热水器安装固定好了以后,非专业人员不要轻易挪动、卸装,以免损坏关键元件;热水器周围不应放杂物,以消除撞击真空管的隐患;定期检查排气孔,保证畅通,以免胀坏或抽瘪水箱;定期清洗真空管时,注意不要碰坏真空管下端的尖端部位;有辅助电加热装置的太阳能热水器应特别注意上水,防止无水干烧。
8 、冬季太阳能热水器的使用技巧: 气温 不太低( 5 - 7℃ )的情况下,当天晚上用水后,如水箱内还有热水,宜立即将太阳能热水器上满水,降低水箱内水温及当夜热损失,充分利用热能;如气温较低,宜明天早晨上水,以利于热水器出水口处管路防冻。 收听 天气预报,如当天日光不强,可根据实际需要上半箱水,或多半箱水。
如果用水量大,可考虑启动太阳能热水器中的电加热或将太阳能热水器里的水放入电热水器中稍稍加热即可。