人類利用太陽能的方式有幾種,利用太陽能的基本方式有哪些?

時間 2021-09-08 18:27:38

1樓:閃亮登場

太陽表面溫度高達6000℃,內部不斷進行核聚變反應,並且以輻射方式向宇宙空間發射出巨大的能量。據估計,每三天太陽向地球輻射的能量,就相當於地球所有礦物燃料能量的總和。人類利用太陽能有三個途徑:

光熱轉換、光電轉換和光化轉換。

光熱轉換

光熱轉換即靠各種集熱器把太陽能收集起來,用收集到的熱能為人類服務。

早期最廣泛的太陽能應用是將水加熱,現今全世界已有數百萬個太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要包括收集器、儲存裝置及迴圈管路三部分。

利用太陽能作冬天採暖之用,在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低,

室內必須有暖氣裝置,若要節省化石能源的消耗,可設法利用太陽能。大多數太陽能暖房使用熱水系統,也有使用熱空氣系統的例子。太陽能暖房系統由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統及室內暖房風扇系統組成。

太陽輻射熱經過收集器內的工作流體儲存,然後向房間供熱。

目前,美國已興建100多萬個主動式太陽能採暖系統和超過25萬個依靠冷熱空氣自然流動的被動式太陽能住宅。

光電轉換

光電轉換即將太陽能轉換成電能。目前,太陽能用於發電的途徑有二:一是熱發電,就是先用聚熱器把太陽能變成熱能,再通過汽輪機將熱能轉變為電能;二是光發電,就是利用太陽能電池的光電效應,將太陽能直接轉變為電能(圖1所示是一種利用太陽能電池提供動力的太陽能飛機)。

太陽能電池的主要原理是:通過使用半導體材料,將較薄的n型半導體置於較厚的p型半導體上,當光子撞擊該裝置的表面時,p型和n型半導體的接合面有電子擴散產生電流,可利用上下兩端的金屬導體將電流引出利用。目前,太陽能電池的成本還較高,要達到足夠的功率,需要相當大的面積放置電池。

2023年,美國貝爾實驗室研製出世界上第一個矽太陽能電池,轉換效率為0。5%,2023年太陽能電池的轉換效率已提高到17%。

光化轉換

光化轉換即先將太陽能轉換成化學能,再轉換為電能等其他能量。我們知道,植物靠葉綠素把光能轉化成化學能,實現自身的生長與繁衍,若能揭示光化轉換的奧祕,便可實現人造葉綠素發電。目前,太陽能光化轉換正在積極探索、研究中。

2樓:匿名使用者

人類利用太陽能的三種方式是:①光熱轉換(太陽能熱水器);②光電轉換(太陽能電池);③光化轉換(綠色植物)。 6.能量的轉化和守恆定律:

能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生,它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化或轉移的過程中,其總量保持不變。

利用太陽能的基本方式有哪些?

3樓:駒毅

太陽能利用基本方式可以分為如下4大類。

(1)光熱利用

它的基本原來是將太陽輻射能收集起來,通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種。通常根據所能達到的溫度和用途的不同,而把太陽能光熱利用分為低溫利用(<200℃)、中溫利用(200~800℃)和高溫利用(>800℃)。

目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能乾燥器、太陽能蒸餾器、太陽房、太陽能溫室、太陽能空調製冷系統等,中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等,高溫利用主要有高溫太陽爐等。

(2)太陽能發電

未來太陽能的大規模利用是用來發電。利用太陽能發電的方式有多種。目前已實用的主要有以下兩種。

①光—熱—電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽,然後由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。

前一過程為光—熱轉換,後一過程為熱—電轉換。

②光—電轉換。其基本原理是利用光生伏打效應將太陽輻射能直接轉換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。

(3)光化利用

這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉換方式。

(4)光生物利用

通過植物的光合作用來實現將太陽能轉換成為生物質的過程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

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