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利用太阳能的方法有哪些?

作者:admin发布时间:2020-01-29 23:57

  它的基本原来是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

  未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。

  光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

  光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

  通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

  太阳是一个巨大的能源宝库。尽管太阳向四面八方辐射的热量只有二十二亿分之一到达地球表面,但每秒钟到达地面的总能量还高达80万亿千瓦。如果用它来发电,可以得到比现在全球发电总量大5万倍以上的电力。

  

  现在利用太阳能的方法主要有两种:一种是把太阳光聚集起来直接转换为热能(即光-热转换);另一种是把太阳能聚集起来直接转换为电能(即光-电转换)。用来进行光-热转换的聚光装置主要有平板型集热器和抛物面型反射聚光器。集热器和聚光器可用来供暖、干燥、蒸馏、高温处理等等。世界上最大的抛物面型反射聚光器有九层楼高,总面积达2500平方米,中心焦点温度达4000℃。比较简单和可广泛推广的则是太阳灶、太阳能热水器和太阳能干燥器等。

  用来进行光-电转移的聚光装置主要是太阳能电站和太阳能电池。太阳能电站分地面和高空两种。地面太阳能发电站需设有储能装置,以供夜间或阴雨天发电需要。高空太阳能电站是一种设在地球同步轨道上的卫星发电站。由于卫星电站在太空中运行,没有地球大气的反射、散射和吸收,因此可以大面积、高效地聚集太阳光。卫星电站上装有许多大型太阳能电池板,可把太阳能收集起来转换为电能。再通过微波发生器把直流电能转换成微波电能,然后由卫星上的微波发射天线向地球进行微波输电。地面接收天色把收到的微波经过整流后,送往各地的电力网,为广大用户供电。

  太阳能电池是利用“光电效应”将太阳辐射能转移成电能的位置。太阳能电池分硅电池、硫化镉电池、碲化镉电池和砷化镓电池等多种。较常用的是硅电池,它用半导体材料硅制成,它的转换效率一般可达13~20%。1988年,美国桑迪亚国家实验室制成高效率的堆积式多结太阳能电池,它的光电转换效率高达31%。

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