新能源太阳能等14页文档资料.docx
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新能源太阳能等14页文档资料
新能源-太阳能等.txt如果我穷得还剩下一碗饭我也会让你先吃饱全天下最好的东西都应该归我所有，包括你！
！
先说喜欢我能死啊?
别闹，听话。
有本事你就照顾好自己，不然就老老实实地让我来照顾你！
本文由snowman002019贡献
教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分，我常采用范读，让幼儿学习、模仿。
如领读，我读一句，让幼儿读一句，边读边记；第二通读，我大声读，我大声读，幼儿小声读，边学边仿；第三赏读，我借用录好配朗读磁带，一边放录音，一边幼儿反复倾听，在反复倾听中体验、品味。
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第二节能源概述
死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。
但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。
其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。
相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。
三、新能源
1、太阳能、
知识点：
知识点：
1、平板型集热器的工作原理；、平板型集热器的工作原理；2、真空管集热器的工作原理；、真空管集热器的工作原理；3、聚光太阳灶的工作原理；、聚光太阳灶的工作原理；4、被动式太阳房的工作原理；、被动式太阳房的工作原理；5、太阳能干燥原理；、太阳能干燥原理；6、太阳烟囱发电原理。
、太阳烟囱发电原理。
（1）太阳能的特点）
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
一次能源可再生能源它资源丰富，既可免费使用，它资源丰富，既可免费使用，又无需运对环境无任何污染。
输，对环境无任何污染。
太阳的辐射能量
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。
尽管太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。
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×l026W）的22亿分之一，但亿分之一，能量（约为×）亿分之一已高达1.73×1017W，即太阳每秒钟辐射到×已高达，地球上的能量就相当于500万吨煤。
万吨煤。
地球上的能量就相当于万吨煤
太阳发射出总辐射能量3.751023kwkw×
23％被大气吸收，40×104亿kw％被大气吸收，×
30％被反射回宇宙空间，52×104亿kw％被反射回宇宙空间，×173×104亿千瓦173×22亿分之一到达22亿分之一到达地球范围
47％到达地球表面，81×104亿kw％到达地球表面，×其中到达陆地表面17其中到达陆地表面×104亿kw17×104亿kw中，被植物吸收作为燃料和食物0.002%中被植物吸收0.015%,作为燃料和食物
但太阳能也有两个主要缺点：
一是能流但太阳能也有两个主要缺点：
一是能流密度低（昼夜平均密度低（昼夜平均0.16kW/m2）；二是其强度受各种因素的影响不能维持常量。
强度受各种因素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。
（2）太阳能的利用方式）
太阳能的热利用?
?
?
低温太阳能利用系统（℃以下）低温太阳能利用系统（80℃以下）中温太阳能利用系统（～中温太阳能利用系统（80～350℃）高温太阳利用系统（℃以上）高温太阳利用系统（350℃以上）
太阳能的光利用
太阳能的主要利用技术
太阳能-热能交换技术太阳能热能交换技术
太阳能热发电技术太阳能制冷技术太阳能热水系统
太阳能-光电转换技术太阳能光电转换技术太阳能-化学能转化技术太阳能化学能转化技术
A、典型的太阳能热利用装置与系统、
1）平板型集热器）?
2）真空管集热器）?
3）太阳灶）?
4）太阳房）?
5）太阳能干燥）?
6）太阳能发电）
1）平板型太阳能集热器：
）平板型太阳能集热器：
a、平板型集热器结构、
吸热板透明盖板
隔热层外壳
平板型集热器：
平板型集热器：
吸热体表面基本上为平板形式的非聚光型集热器。
非聚光型集热器。
吸收太阳能并将其内的流体加热，
（1）吸热体：
主要是吸收太阳能并将其内的流体加热，包括吸热面板和与吸热面）吸热体：
主要是吸收太阳能并将其内的流体加热板结合良好的流体管道。
为提高吸收效率，板结合良好的流体管道。
为提高吸收效率，一般对吸热板进行特殊处理或涂有选择性涂层（选择性吸收太阳的短波辐射，但其自身长波辐射发射率低）；性涂层（选择性吸收太阳的短波辐射，但其自身长波辐射发射率低）；
（2）透明盖板：
布置在集热器的顶部，作用是减少集热板与环境之间的对流和辐）透明盖板：
布置在集热器的顶部，作用是减少集热板与环境之间的对流和辐射换热，保护集热板不受雨、灰尘的侵袭。
透明盖板对太阳光的透射率高，射换热，保护集热板不受雨、雪、灰尘的侵袭。
透明盖板对太阳光的透射率高，但自身的吸收率和反射率低；自身的吸收率和反射率低；（3）保温材料：
防止集热器向外散热；）保温材料：
防止集热器向外散热；（4）外壳：
具有一定的机械强度、良好的水密封性能和耐腐蚀性能。
）外壳：
具有一定的机械强度、良好的水密封性能和耐腐蚀性能。
吸热板
透明盖板
隔热层外壳
太阳光的辐射能产生可见光与近红外线，工作原理：
太阳光的辐射能产生可见光与近红外线，透过平板集热器玻璃盖板2，进入平板集热器内部，遇到吸热板的有色涂层的有色涂层，热器玻璃盖板，进入平板集热器内部，遇到吸热板1的有色涂层，光即转变成热，然后将热量传递给吸热板内的传热工质，光即转变成热，然后将热量传递给吸热板内的传热工质，使传热工质的温度升高，作为集热器的有效能力输出。
同时，质的温度升高，作为集热器的有效能力输出。
同时，温度升高的吸收热也会向外散热（传导、对流和辐射）。
收热也会向外散热（传导、对流和辐射）。
2）真空管太阳集热器）
全玻璃真空管集热器热管式真空管集热器
受力和密封
外瓶
内瓶
抽真空
吸收涂层工质
弹簧支架气体消散剂
全玻璃真空管集热器
热管式真空管集热器
工作原理：
集热管工作时，工作原理：
集热管工作时，太阳辐射穿过玻璃管后投射在金属吸热板上。
吸热板吸收太阳辐射能并将其转换为热能并将其转换为热能，热板上。
吸热板吸收太阳辐射能并将其转换为热能，再传导给紧密结合在吸热板中间的热管，使热管内的工质迅速汽化。
工质蒸密结合在吸热板中间的热管，使热管内的工质迅速汽化。
热管汽上升到热管冷凝段后，在较冷的内表面上凝结，汽上升到热管冷凝段后，在较冷的内表面上凝结，释放出蒸发潜将热量传递给集热器的传热工质。
热，将热量传递给集热器的传热工质。
凝结后的液态工质依靠自身重力回流到蒸发段。
身重力回流到蒸发段。
3）太阳灶
温度100～600℃～温度℃功率500～1500W～功率截光面积1～截光面积～3m2热效率50％热效率％左右阳光午餐综合性太阳灶
箱式太阳灶
聚光太阳灶
聚光太阳灶
旋转抛物面太阳灶旋转抛物面太阳灶?
球面太阳灶球面太阳灶?
抛物柱面太阳灶抛物柱面太阳灶?
圆锥面太阳灶圆锥面太阳灶?
菲涅耳太阳灶菲涅耳太阳灶
太阳灶灶体的表面形状为旋转抛物面凹面，太阳灶灶体的表面形状为旋转抛物面凹面，上反光材料。
面粘贴反光材料面粘贴反光材料。
旋转抛物面是由抛物线绕它的对称轴旋转180度而形成的，传统的方法是度而形成的，的对称轴旋转度而形成的水泥或混凝土制成凹型扳，上面粘玻璃反光玻璃反光。
用水泥或混凝土制成凹型扳，上面粘玻璃反光。
工作原理：
平行光线沿着主光轴（工作原理：
当平行光线沿着主光轴（抛物线对沿着主光轴称轴）方向入射到它的表面时，称轴）方向入射到它的表面时，反射光线都通过它的焦点。
由于太阳光基本上属于平行光线，过它的焦点。
由于太阳光基本上属于平行光线，所以当太阳灶的（旋转抛物面的旋转抛物面的）主光轴指向太所以当太阳灶的旋转抛物面的主光轴指向太阳的时候，阳的时候，平行的太阳光线入射到旋转抛物面表面，经过反光材料的反射，表面，经过反光材料的反射，这些反射光线都从它的焦点处通过，在这里形成太阳光线的高焦点处通过从它的焦点处通过，在这里形成太阳光线的高密集区。
抛物面的焦点就在它的主光轴上。
密集区。
抛物面的焦点就在它的主光轴上。
这样，我们把炊具放到抛物面焦点附近时，就可我们把炊具放到抛物面焦点附近时，炊具放到抛物面焦点附近时以烧水做饭了。
以烧水做饭了。
铸铁太阳灶
轮式复合材料轻型太阳灶
太阳灶的使用与维护
放置在开阔、避风的地方；放置在开阔、避风的地方；?
使用时，调整灶面，使其轴对准阳光，并使焦斑处于使用时，调整灶面，使其轴对准阳光，锅圈中心处；锅圈中心处；?
不能让焦斑（400~1000℃）落在人体或其他物体上；不能让焦斑（℃落在人体或其他物体上；?
保持太阳灶反射面的清洁；保持太阳灶反射面的清洁；?
不用时，将灶面背向阳光，并且采用深色塑料或布罩不用时，将灶面背向阳光，住；?
炊具底部应涂黑，提高锅底吸热能力。
但勿空烧；炊具底部应涂黑提高锅底吸热能力。
但勿空烧；涂黑，?
太阳灶的调整转动部件应定期加润滑油维护。
太阳灶的调整转动部件应定期加润滑油维护。
4）太阳房）
Trombewall特朗伯墙
主动式太阳房
利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源代替常规热水（或热风）常规热水（或热风）采暖系统中的锅炉。
系统中的锅炉。
又称主动太阳能采暖系统，又称主动太阳能采暖系统，太阳集热器获取太阳的热量，通过配热系统送至室内进行采暖，配热系统送至室内进行采暖阳的热量，通过配热系统送至室内进行采暖，过剩热量储存，热量不足由备用辅助热源提供。
热量储存，热量不足由备用辅助热源提供。
包括太阳集热器、储热设备、辅助热源、以及管道、阀门、阳集热器、储热设备、辅助热源、以及管道、阀门、风机、水泵、控制系统等部件。
风机、水泵、控制系统等部件。
被动式太阳房
依靠建筑方位的合理布置，通过窗、依靠建筑方位的合理布置，通过窗、墙、屋顶等，自然交换的形式的形式，顶等，以自然交换的形式，使建筑物尽可能在冬多吸收储存热量，以达到采暖目的。
如集热、季多吸收储存热量，以达到采暖目的。
如集热、蓄热墙，水墙等。
蓄热墙，水墙等。
?
直接受益式?
集热蓄热墙式集热蓄热墙式?
水墙式水墙式?
附加阳光间式附加阳光间式?
屋顶集热蓄热式屋顶集热蓄热式?
自然循环式自然循环式
直接受益式被动式太阳房
直接受益式是被动式太阳房中最简单也是最常用的一直接受益式是被动式太阳房中最简单也是最常用的一利用南窗直接接受太阳能辐射。
南窗直接接受太阳能辐射种。
利用南窗直接接受太阳能辐射。
太阳辐射通过窗户直接射到室内地面墙壁及其他物体上地面、接射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升自然对流换热，加热室内空气，通过自然对流换热用部分能量加热室内空气高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气，另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，贮存在地面部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，使室内温度维持到一定水平。
持到一定水平。
5）太阳能干燥）
太阳能干燥原理：
太阳能干燥原理：
使被干燥物料，或者直接吸收太阳能并转化为热能，使被干燥物料，或者直接吸收太阳能并转化为热能，或通过太阳集热器加热的空气进行对流换热获得热能，继而通过过太阳集热器加热的空气进行对流换热获得热能，物料表面与内部的传热、物料表面与内部的传热、传质过程使水分逐渐汽化并扩散到空气中去。
空气中去。
实际机理：
实际机理：
水分的传质过程。
推动力：
物料表面的水蒸汽分压>干燥水分的传质过程。
推动力：
物料表面的水蒸汽分压干燥介质中的水蒸汽分压。
介质中的水蒸汽分压。
太阳能干燥优点：
太阳能干燥优点：
保护自然环境?
节约常规能源?
保护自然环境?
提高生产效率?
提高产品质量
6）太阳能发电系统）
A、热力发电；、热力发电；B、太阳烟囱发电；、太阳烟囱发电；C、太阳能光伏发电。
、太阳能光伏发电。
塔式电站（点聚焦，聚光倍数塔式电站（点聚焦，1000~3000））
碟式电站（点聚焦，聚光倍数>500）碟式电站（点聚焦，聚光倍数
太阳烟囱
槽式电站（线聚线聚焦，聚光倍数低）
A、太阳能热发电技术
太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转为太阳能热发电热能，再通过热力循环系统进行发电。
分为：
（1）太阳能热动力发电）太阳能热动力发电，利用反射镜或集热器将太阳光聚集起来，加热水或其它介质，产生蒸汽或热气流以推动涡轮发电机发电。
热电直接转换为电能的装置，将聚集的太
（2）利用热电直接转换热电直接转换阳光和热直接发电。
例如温差发电、热离子发电和磁流体发电等。
太阳能热力发电系统
太阳能热力发电：
太阳能热力发电：
通过水或其他工质和装置将太阳能辐射能转换为电能的发电方式。
能的发电方式。
热发电系统工作原理
压力和温度降低，压力和温度降低，体积膨胀，体积膨胀，流速增高，增高，热能变为动能，动能，推动汽轮机做功。
机做功。
塔式电站
B、太阳能烟囱、
太阳能烟囱热力式发电原理
太阳烟囱（Chimney）太阳烟囱（SolarChimney）
太阳能热发电的一种新模式。
空气在一个很大的玻璃天棚（或集热棚）太阳能热发电的一种新模式。
空气在一个很大的玻璃天棚（或集热棚）下被玻璃天棚加热，热空气在天棚中央的烟囱中上升，集热棚中的冷空气进入系统，加热，热空气在天棚中央的烟囱中上升，集热棚中的冷空气进入系统，从而形成空气循环流动。
由于集热棚内的空间足够大，形成空气循环流动。
由于集热棚内的空间足够大，当集热棚内空气流达到烟囱底部的时候，在烟囱内将形成强大的气流，囱底部的时候，在烟囱内将形成强大的气流，利用这股强大的气流推动装在烟囱底部的空气涡轮机，带动发电机发电。
烟囱底部的空气涡轮机，带动发电机发电。
?
太阳烟囱的优点是不需要太阳跟踪和聚焦系统，集热器天棚结构简单，不需太阳烟囱的优点是不需要太阳跟踪和聚焦系统，集热器天棚结构简单，不需要太阳跟踪和聚焦系统要高科技制造技术，不需要冷却水，一经建成，运行维护成本很低，要高科技制造技术，不需要冷却水，一经建成，运行维护成本很低，且天棚温室可用于农业目的。
温室可用于农业目的。
?
缺点是占地面积巨大，由于加热空气温度低（温升小于℃），发电的热效率缺点是占地面积巨大，由于加热空气温度低（温升小于35℃），发电的热效率占地面积巨大加热空气温度低很低（＜很低（＜1.5℃）。
（＜?
这种发电装置简单可靠，显然，在人烟荒芜、太阳能资源充沛的沙漠地区、这种发电装置简单可靠，显然，在人烟荒芜、太阳能资源充沛的沙漠地区、建造太阳能烟囱有其现实意义。
在西班牙已建有一座容量为的试验电站。
建造太阳能烟囱有其现实意义。
在西班牙已建有一座容量为50kW的试验电站。
的试验电站显然这种发电方式非常适合于我国广大的西部地区。
显然这种发电方式非常适合于我国广大的西部地区。
澳大利亚“太阳塔”“”
世界上目前最高的建筑——1000m的大型环保能源工程“太阳塔”（“巴比伦通天塔”）””计划投资7亿澳元（3.95亿美元）该电站的集热棚直径达7公里，安装32个6.25MW的透平涡轮发电机组，总发电能力为200MW，预计年发电量500GWH，供20万户居民的生活用电。
http:
//enviromission.au/
C、太阳能光伏发电系统、
太阳能电池：
一种利用光生伏打效应太阳能电池：
一种利用光生伏打效应把光能转变为电能的器件；把光能转变为电能的器件；光生伏打效应：
是指物体由于吸收光光生伏打效应：
是指物体由于吸收光产生电动势的现象的现象。
子而产生电动势的现象。
当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
化而产生电动势和电流的一种效应。
发现者：
1839年，法国物理学家E.发现者：
年法国物理学家A.贝克勒尔。
贝克勒尔。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结当太阳光或其他光照射半导体的结就会产生光生伏打效应。
时，就会产生光生伏打效应。
光生伏打效应使得PN结两边出现电压结两边出现电压，打效应使得结两边出现电压，叫做光生电压。
结短路，光生电压。
使PN结短路，就会产生电结短路流。
正负极夹层结构
视频时间：
太阳能光伏发电视频时间：
7）太阳能应用的困难
光电应用光电应用:
太阳能电池造价太高，6000元/m2，发电效率光电应用只有15％。
能源密度低，最大值仅1000w/m2（太阳晴天垂直照射时），功率只有150w，提供电能200度/year，其成本为火电的10倍。
?
光热应用光热应用：
太阳光直接照射真空管热水器，夏天只能产光热应用生80～90℃的热水，冬天产生40～50℃的热水。
根据联合国统计240℃以下的用热占人类能源消耗总量的50％，而且主要是集中在100℃以上。
?
太阳能热发电太阳能热发电：
太阳能都是通过转动发射镜来跟踪太阳太阳能热发电的，如果需要1000kw的太阳能，就需要1500m2的聚光镜来聚光。
——“超大面积中高温太阳能聚光跟踪技术”。
第二节能源概述
三、新能源
2、生物质能、
生物质：
有机物中除化石燃料外的所有来源于动、生物质：
有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再生的物质。
植物能再生的物质。
?
生物质能是指直接或间接地通过绿色植物的光合生物质能是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用，作用，把太阳能转化为化学能后固定和储藏在生物体内的能力。
物体内的能力。
（一）生物质能特点
生物质由、H、O、N、S等元素组成。
其挥发份高，生物质由C、、、、等元素组成其挥发份高，等元素组成。
炭活性高，％～1.5％，炭活性高，硫、氮含量低（S：
0.1％～％，：
0.5氮含量低（：
％～％，N：
％～3.0％），灰分低（0.1％～％）。
％～％），灰分低（％～3.0％）。
％），灰分低％～?
生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，是仅次于煤炭整个能源系统占有重要地位。
整个能源系统占有重要地位。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一，就其能源当量而言，是仅次于煤、生存的重要能源之一，就其能源当量而言，是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源，在世界能源消耗中，生天然气而列第四位的能源，在世界能源消耗中，物质能占总能耗的14％，但在发展中国家占40％以上。
物质能占总能耗的％，但在发展中国家占％以上。
％，但在发展中国家占
（二）生物质能的来源
柴薪至今仍是许多发展中国家的重要能源。
柴薪至今仍是许多发展中国家的重要能源。
至今仍是许多发展中国家的重要能源但由于柴薪的需求导致林地日减，但由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广泛植林。
规划与广泛植林。
?
牲畜粪便，牲畜的粪便，经干燥可直接燃牲畜粪便，牲畜的粪便，烧供应热能。
若将粪便经过厌氧处理，烧供应热能。
若将粪便经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。
产生甲烷和肥料。
?
制糖作物，制糖作物可直接发酵，转变为制糖作物，制糖作物可直接发酵，乙醇。
乙醇。
?
水生植物，同柴薪一样，水生植物也可转水生植物，同柴薪一样，化成燃料。
化成燃料。
生物质能的来源
城市垃圾主要成分包括：
纸屑（占40%）、纺城市垃圾，主要成分包括：
纸屑（）、纺主要成分包括）、织废料（织废料（占20%）和废弃食物（占20%）等。
将）和废弃食物（）城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热分解城市垃圾直接燃烧可产生热能，处理制成燃料使用。
处理制成燃料使用。
?
城市污水一般城市污水约含有0.02％～城市污水，一般城市污水约含有％～0.03％的一般城市污水约含有％～％固体与99%以上的水分，下水道污泥有望成为厌以上的水分，固体与以上的水分氧消化槽的主要原料。
氧消化槽的主要原料。
58.7%
15%2.3%24%
（三）生物质能源的发展与现状
从人类利用火以来，最直接利用的能源；从人类利用火以来，最直接利用的能源；?
第二次世界大战前后，欧洲的木质能源应用达到高峰；第二次世界大战前后，欧洲的木质能源应用达到高峰；?
随着石油化工和煤化工的发展，生物质能源利用趋于低随着石油化工和煤化工的发展，谷；?
20世纪年代中期，中东战争导致全球能源危机，生物世纪70年代中期世纪年代中期，中东战争导致全球能源危机，质能源受到重视；质能源受到重视；?
如今，环境问题，生物质能源日益受到重视；如今，环境问题，生物质能源日益受到重视；?
“穷人的燃料”→高品位的现代能源。
穷人的燃料”高品位的现代能源高品位的现代能源。
国际上生物质能利用现状
美国:
在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。
美国目前生物质发电生物质发电已装机9000MW。
DOE生物质发电计生物质发电划的目标是到2020年实现生物质发电的装机容量为45000MW,年发电2250～3000亿度。
2000年美国生产50亿升玉米乙醇,乙醇消耗相当于汽油消耗量的1%。
美国能源部支持了一个投资巨大的纤维素乙醇纤维素乙醇中试纤维素乙醇及产业化攻关项目,旨在利用木材、稻草、玉米秸等纤维素废料生产燃料乙醇。
采用提高糖得率和减低酶成本等方法，预期生产成本可降低一半以上。
目前,美国生物柴油生物柴油年生产能力为100万吨以上。
到生物柴油2019年,美国要将生物柴油产量提高到1200万吨。
国际上生物质能利用现状
欧盟:
欧盟目前欧洲生物质能约占总能源消费量的2%，预计15年后将达到15%。
欧盟能源发展战略绿皮书制定的长期能源战略计划指出到2020年生物质燃料将代替20%的化石燃料。
其中生物柴油的市场占有率达12%。
奥地利生物质能在总能耗中的比例增加到25％；瑞典地区供热和热电联产消耗的燃料26%是生物质；德国CHOREN公司2019年完成了年产1万吨合成柴油的试验示范工程,年产10万吨工业示范工程预计2019年投产运行；法国每年可生产生物质燃料及附加品二醋27.8万吨,乙醇8.6万吨,生物质气15万吨。
国际上生物质能利用现状
巴西：
目前,巴西是世界上最大的由甘庶杆制乙巴西甘庶杆制乙醇的生产国和消费国，实施了大规模的甘蔗制乙醇计划，是世界上唯一不使用纯汽油做汽车燃料的国家。
据巴西政府称,到2019年,生物质能,主要是甘庶渣,将增长56%左右。
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