太阳能有哪几种利用方式?
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。
延伸阅读
太阳能通常通过4个渠道被人类利用,它们分别是?
目前人类利用太阳能主要通过以下4种方式来实现,即:
1、光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;
2、太阳能聚热系统,利用太阳的热能产生电能;太阳能热发电是太阳能热利用的一个重要方面,这项技术是利用集热器把太阳辐射热能集中起来给水加热产生蒸汽,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热方式不同,又分高温发电和低温发电。美国、日本、意大利等国在太阳能热发电方面较领先,我国才刚刚起步。
3、太阳能光热利用,除太阳能热水器外,还有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等。
4、太阳能建筑。若用太阳能全方位地解决建筑内热水、采暖、空调和照明用能,这将是最理想的方案,太阳能与建筑(包括高层)一体化研究与实施,是未来太阳能开发利用的重要方向,也是整个太阳能行业做大的根本所在。
人类如何利用太阳能,有几种方式?
太阳表面温度高达6000℃,内部不断进行核聚变反应,并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。据估计,每三天太阳向地球辐射的能量,就相当于地球所有矿物燃料能量的总和。人类利用太阳能有三个途径:光热转换、光电转换和光化转换。
光热转换
光热转换即靠各种集热器把太阳能收集起来,用收集到的热能为人类服务。
早期最广泛的太阳能应用是将水加热,现今全世界已有数百万个太阳能热水装置。太阳能热水系统主要包括收集器、储存装置及循环管路三部分。
利用太阳能作冬天采暖之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,
室内必须有暖气设备,若要节省化石能源的消耗,可设法利用太阳能。大多数太阳能暖房使用热水系统,也有使用热空气系统的例子。太阳能暖房系统由太阳能收集器、热存储装置、辅助能源系统及室内暖房风扇系统组成。太阳辐射热经过收集器内的工作流体储存,然后向房间供热。
目前,美国已兴建100多万个主动式太阳能采暖系统和超过25万个依靠冷热空气自然流动的被动式太阳能住宅。
光电转换
光电转换即将太阳能转换成电能。目前,太阳能用于发电的途径有二:一是热发电,就是先用聚热器把太阳能变成热能,再通过汽轮机将热能转变为电能;二是光发电,就是利用太阳能电池的光电效应,将太阳能直接转变为电能(图1所示是一种利用太阳能电池提供动力的太阳能飞机)。
太阳能电池的主要原理是:通过使用半导体材料,将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上,当光子撞击该装置的表面时,P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流,可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。目前,太阳能电池的成本还较高,要达到足够的功率,需要相当大的面积放置电池。
1953年,美国贝尔实验室研制出世界上第一个硅太阳能电池,转换效率为0。5%,1994年太阳能电池的转换效率已提高到17%。
光化转换
光化转换即先将太阳能转换成化学能,再转换为电能等其他能量。我们知道,植物靠叶绿素把光能转化成化学能,实现自身的生长与繁衍,若能揭示光化转换的奥秘,便可实现人造叶绿素发电。目前,太阳能光化转换正在积极探索、研究中。
如何更有效的利用太阳能?
光伏电池,可以直接将太阳能转化为电能,包括太阳能汽车、太阳能路灯等。
海水淡化,可以利用太阳能蒸发海水,收集水蒸气凝结后成为淡水,剩下的矿物质经过处理后可以成为食盐销售
采暖,利用太阳能进行房屋取暖,尤其适合于冬季光照充足的地区。
至于各种植物利用太阳能进行光合作用就不属于直接利用了。
太阳能可以干嘛?
太阳能的用途主要体现在光热利用、发电利用、光化利用和燃油利用方面。
1、光热利用
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。
2、发电利用
太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能移动电源等产品。
3、光化利用
这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。
光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。
4、燃油利用
利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量,辅之金属氧化物材料添加剂,在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气。