太陽能是**重要的基本能源，生物質(zhì)能、風能、潮汐能、水能等都來自太陽能，太陽內(nèi)部進行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射能量，這就是太陽能。太陽內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)可以維持很長時間，據(jù)估計約有幾十億至幾百億年，相對于人類的有限生存時間而言，太陽能可以說是取之不盡，用之不竭的。

　　太陽能的總量很大，我國陸地表面每年接受的太陽能就相當于1700億噸標準煤，但十分分散，能流密度較低，到達地面的太陽能每平方米只有1000瓦左右。同時，地面上太陽能還受季節(jié)、晝夜、氣候等影響，時陰時晴，時強時弱，具有不穩(wěn)定性。根據(jù)太陽能的特點，必須解決以下四個基本技術(shù)問題，才能有效地加以利用。

　　1、太陽能采集，2、太陽能轉(zhuǎn)換，3、太陽能貯存，4、太陽能輸運

　　太陽能開發(fā)利用是當今國際上一大熱點，經(jīng)過**近20多年的努力，太陽能技術(shù)有了長足進步，太陽能利用領(lǐng)域已由生活熱水，建筑采暖等擴展到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)許多部門，人們已經(jīng)強烈意識到，一個廣泛利用太陽能和可再生能源的新時代——太陽能時代即將來到。

　　太陽能利用的基本知識

　�。�1）、太陽的基本結(jié)構(gòu)

　　太陽能是一個熾熱氣體構(gòu)成的球體，主要由氫和氦組成，其中氫占80%，氦占19%。

　�。�2）、太陽常數(shù)

　　太陽常數(shù)是指在太陽地球間平均距離外，在地球大氣層以上垂直于太陽光線的平面上，單位面積，單位時間內(nèi)的太陽輻射能的數(shù)值，該數(shù)值是個常數(shù)，一般取1367瓦/米2。（4920千焦/米2時）。由于通過地球外大氣層吸收反射，太陽光到達地面的輻射強度大大降低。

　�。�3）、太陽輻射能和到達地球的太陽能

　　整個太陽每秒鐘釋放出來的能量是無比巨大的，高達3.826×1033爾格或37.3×106兆焦，相當于每秒鐘燃燒1.28億噸標準煤所放出的能量。 　　太陽輻射到達地球陸地表面的能量，大約為17萬億千瓦，僅占到達地球大氣外層表面總輻射量的10%。即使這樣，它也相當目前全世界一年內(nèi)能源總消耗量的3.5萬倍。

　�。�4）、我國的太陽能資源

　　我國太陽能資源十分豐富，全國有2/3以上的地區(qū)，年輻照總量大于502萬千焦/米2，年日照時數(shù)在2000小時以上。

　　（5）、太陽能的特點

　　太陽能的優(yōu)點

　　太陽能作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大優(yōu)點： 　　**，它是人類可以利用的**豐富的能源，據(jù)估計，在過去漫長的11億年中，太陽消耗了它本身能量的2%，可以說是取之不盡，用之不竭。 　　第二，地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發(fā)利用，不存在運輸問題，尤其對交通不發(fā)達的農(nóng)村、海島和邊遠地區(qū)更具有利用的價值。 　　第三，太陽能是一種潔凈的能源，在開發(fā)和利用時，不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣，也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡。

　　太陽能的缺點

　　太陽能的利用有它的缺點： 　　**，能流密度較低，日照較好的，地面上1平方米的面積所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相當大的采光集熱面才能滿足使用要求，從而使裝置地面積大，用料多，成本增加。 　　第二，大氣影響較大，給使用帶來不少困難。

　　　（6）、太陽能利用的技術(shù)領(lǐng)域

　　人類直接利用太陽能有三大技術(shù)領(lǐng)域，即光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學轉(zhuǎn)換，此外，還有儲能技術(shù)。太陽光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品很多，如熱水器、開水器、干燥器，采暖和制冷，溫室與太陽房，太陽灶和高溫爐，海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。 陽光就是所謂的太陽能，可以用來發(fā)電，提供熱水以及供熱、制冷和為建筑物供暖。

　　 光伏電池（太陽能電池）系統(tǒng)可以將太陽光直接轉(zhuǎn)化成電力。一個太陽能或光伏電池由可吸收太陽光的半導體材料組成。太陽能激活原子中的電子，產(chǎn)生游離電子，這些電子流經(jīng)半導體材料就產(chǎn)生電流。通常40個光伏電池為一個基本單元，10個基本單元組成一個光伏電池組，這樣的電池組可為單體建筑供電。大容量光伏電池組可用于發(fā)電廠發(fā)電。發(fā)電廠通常采用集中型太陽能系統(tǒng)，陽光經(jīng)鏡面反射到焦點上聚焦產(chǎn)生高熱，可以用來產(chǎn)生蒸汽并進而轉(zhuǎn)化成機械能來發(fā)電。

　　　太陽能熱水系統(tǒng)主要包含兩大部分：太陽能收集器以及貯藏器。典型的是平面收集器是一個用透明表面做成的狹窄長方形盒子，通常被安裝在屋頂?shù)某�陽面（正對著太陽）。當太陽光被收集器中的吸收平面吸收后，就能加熱收集器管中的流體。然后該受熱流體會流至貯藏器――這個系統(tǒng)既使用泵也同時考慮了重力的使用，因為水在加熱后，并不改變其自然流動的趨勢。有些系統(tǒng)并不一定用水作為中間的吸熱介質(zhì)，通常是有其它介質(zhì)吸收了熱量之后，再通過貯藏器中線圈去加熱收集器管中的水。

　　　　很多商用建筑的太陽能使用不僅僅局限于熱水的供應(yīng)。太陽能的過程加熱系統(tǒng)可以用來加熱這些建筑物。比如說利用太陽能通風系統(tǒng)來將進入建筑物內(nèi)部的空氣進行預熱，相反，太陽能也可以被用于制冷。

　　　　在利用太陽能加熱建筑物的情況中不一定都得安裝收集器，一些建筑物可以被設(shè)計成太陽能直接加熱型的。這些建筑物的共性為帶有大面積的朝南窗戶。用于吸收和儲存太陽能的材料可直接安裝在建筑物的樓面和墻體里，這樣它們就能在白天吸收熱量而在晚上緩慢地釋放熱量――這一過程就被稱為直接吸收（太陽能）。同時這種系統(tǒng)還可以為建筑物提供自然光照明，也就是利用白天的日光來為建筑物內(nèi)部提供光源。

　　　　如果一個游離于地球大氣層之外的衛(wèi)星將一塊平板正對著太陽光，那么平板表面每平方米所受到的太陽能輻射強度為1367瓦（W/m2）。這個數(shù)值稱為太陽能常數(shù)，它代表在理想狀態(tài)下能從太陽那兒獲得的能量的數(shù)量（我們知道745.7 W等于1馬力）。如果這一能量值用熱量來表示，則太陽能常數(shù)等于每平方英尺每小時442個英國熱能單位，即442Btu/f2/hr，若用平方米來表示，就是4773.6Btu/m2/hr，因為1平方米等于10.8平方英尺。

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