D 太阳能的利用
太阳能的二次利用原理
太阳能的二次利用原理
太阳能的二次利用原理是指利用太阳能最初被转换成其他形式的能量后，再次利用这些能量。
具体来说，太阳能的二次利用包括以下几个方面：
1. 太阳能光伏发电：通过太阳能电池板将太阳光直接转化为电能。
光伏发电是太阳能最常见的利用方式之一，通过安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能供人们使用。
2. 太阳能热水器：通过太阳能热能集热器将太阳能转化为热能，用于加热水。
太阳能热水器通过光热转化原理，利用太阳能集热器中的吸热介质将太阳能转化为热能，用于加热水。
3. 太阳能空调：通过太阳能热能集热器将太阳能转化为热能，用于制冷或供暖。
太阳能空调利用太阳能热能集热器对空气进行加热或制冷，实现室内空气调节。
4. 太阳能汽车：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，用于驱动电动汽车。
太阳能汽车使用太阳能电池板接收太阳能，并将其转化为电能，供电动汽车使用，从而减少对传统燃油的依赖。
5. 太阳能光热发电：通过太阳能热能集热器将太阳能转化为热能，再利用热能发电。
太阳能光热发电利用太阳能集热器将太阳能转化为高温热能，通过发电机
将热能转化为电能。
综上所述，太阳能的二次利用原理是利用太阳能转化成其他形式的能量，再次利用这些能量。
这种方式减少了对传统能源的依赖，同时减少了对环境的污染，具有很大的经济和环境效益。
《太阳能的利用》PPT
地球上几应用
太阳能发电
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。
①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。
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沃尔沃推出太阳能概念车
太阳能路灯
太阳能草坪灯
太阳能手机
太阳能手电筒
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②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。
太阳能利用现状
太阳能利用现状化学三班xxxxxx一、太阳能技术的历史现代世界太阳能利用的发展过程大致可划分为8个阶段。
从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起;1901～1920年这一阶段世界太阳能研究的重点仍然是太阳能动力装置。
1921～1945年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战，此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少;1946～1965年这一阶段,太阳能利用的研究开始复苏,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,在太阳能利用的各个方面都有较大进展;1966～1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟,尚处于成长阶段,世界太阳能利用工作停滞不前,发展缓慢;1973～1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”，大家开始重视太阳能的利用,向新的能源结构过渡,客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期;1981～1991年由于世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能利用技术无重大突破;1992年至今为第八阶段,1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后,世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发,使太阳能的开发利用工作走出低谷,得到越来越多国家的重视和加强。
二、太阳能技术现状截至到2015年底，中国以累计光伏发电量4318万千瓦，一跃成为全球光伏发电装机容量的最大国家，其中分布式光伏606万千瓦（占比14.03%）。
但根据最新《电力发展“十三五”规划》的公布，分布式光伏将达到6000万千瓦以上，达到占比将近50%。
这一信号，可以看出在未来中国光伏市场，分布式光伏将重点发展。
2016年国内光伏装机仍有望表现强劲，预计2016年国内光伏装机将突破19GW，将再度成为最大的太阳能光伏市场。
随着我国西北部地区地面电站的逐渐饱和，以及光伏平价上网的条件达成，未来国内分布式光伏将迎来发展高潮阶段，配合储能技术的成熟，东部及南部地区将兴起建分布式电站的热潮。
什么是太阳能介绍太阳能的利用
什么是太阳能介绍太阳能的利用知识点：太阳能的利用太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁、安全、可再生的能源。
它以太阳为能量来源，通过各种技术手段将其转化为可利用的能源，如热能、电能等。
太阳能的利用方式主要有以下几种：1.太阳能热水系统：通过集热器将太阳辐射能转化为热能，加热水供人们生活、生产使用。
太阳能热水系统分为直接式和间接式两大类，直接式太阳能热水系统热水直接通过集热器加热，而间接式太阳能热水系统通过介质（如水、乙二醇溶液等）循环来传递热量。
2.太阳能光伏发电系统：利用太阳能电池将太阳光中的光子转化为电能。
太阳能电池主要分为硅电池、薄膜电池等。
硅电池分为单晶硅、多晶硅和薄膜硅电池，其中单晶硅电池性能最好，但成本较高；薄膜电池成本较低，但性能较差。
太阳能光伏发电系统可以应用于家庭、工业和大型电站等领域。
3.太阳能热发电系统：通过集热器收集太阳辐射能，加热工质（如水）产生蒸汽，驱动蒸汽轮机发电。
太阳能热发电系统按热能存储方式可分为直接蒸汽循环发电系统和间接蒸汽循环发电系统。
直接蒸汽循环发电系统热效率较低，但系统简单；间接蒸汽循环发电系统热效率较高，但系统较复杂。
4.太阳能照明：利用太阳能电池为光源提供电能，如太阳能路灯、太阳能庭院灯等。
太阳能照明系统一般由太阳能电池、蓄电池、控制器、光源等组成。
5.太阳能供暖：通过太阳能集热器收集太阳辐射能，加热室内空气或热水，为建筑物提供供暖。
太阳能供暖系统可以独立运行，也可以与传统供暖系统相结合。
6.太阳能空调：利用太阳能电池驱动空调设备，实现制冷和供暖。
太阳能空调系统可分为直接驱动式和间接驱动式两大类。
直接驱动式太阳能空调系统利用太阳能电池直接驱动压缩机；间接驱动式太阳能空调系统利用太阳能电池为热源，驱动吸收式制冷循环或热泵循环。
7.太阳能农业应用：利用太阳能为农业生产提供热能和电能，如太阳能温室、太阳能灌溉系统等。
太阳能农业应用可以提高作物产量，改善作物品质，节约能源成本。
太阳能利用(被动式太阳能建筑)
2、循环原理
由于冷水比重大、热水比重小的原理， 真空管和保温水箱便形成了冷水向下，热 水向上的自然循环，使最热的水循环到保 温水箱中。
3、保温储存原理
和其它保温水箱一样，是储存热水的 容器。 因为太阳能热水器只能白天工作， 而人们一般在晚上才使用热水，为了使白 天生产的热水在到晚上或隔天使用时保持 一定的温度，所以必须通过保温水箱把热 水储存起来。
太阳能建筑的产生
能源需求的增长 传统能源的枯竭 生存环境的考验
能源危机！！！
光热转换
光电转换
对新能源的探索和利用 可再生性 环保
？太阳能利用
太阳能建筑的产生
太阳能建筑组成的基本要素
• 1.集热系统 通过各种手段收集太阳的辐射热能。 主要方式：通过建筑构件本身、附加独立式集热器（如太阳能热水器、太 阳能空气集热器等）。
高效使用水资源
池塘在其 间的蒸发作 用，给建筑 带来温和的 气流。
多功能水池可用作 消防水池，并可以作为 冷却系统的一个部分， 在气候炎热的时候，在 外墙上通过蒸发降低温 度。
连续的外
墙，阻挡了太 阳的辐射，它 和建筑物的里 层墙是分离 的，有利于垂 直通风。
屋顶悬挂
于楼板上方， 形成夹层，阻 挡太阳的直射， 并有助于建筑 被动式自然通 风。
池塘在其间的蒸发作 用，给建筑带来温和的气 流。
自然采光设计
金属的双表皮 由穿孔的经过处理 的不锈钢平板材和 黑色玻璃组成。能 给室内提供充分的 自然采光
不锈钢经过短期氧化处 理，产生了保护层，可以耐 腐蚀，不需要维护。
被动房技术与建筑的一体化
不锈钢平板形象是变化 的，随着时间和一天中太阳 光线的变化，其颜色不断变 化（橙色赭，褐色）。它与 混凝土墙和屋顶的黑色金属 在视觉上产生对比。有节奏 的标准板材打破了单调的悬 挂表面。
人类如何利用太阳能？
人类如何利用太阳能？太阳是我们的星球上最重要的能源来源之一。
相比石化燃料，太阳能更为环保，而且更加无限。
如今，人类利用太阳能已经成为了可持续发展的重要一环。
接下来，我们将探究人类在如何利用太阳能的过程中所取得的成就。
一、太阳能的转化太阳能可以通过太阳能电池板、太阳能热水器等装置进行转化。
这些装置利用太阳辐射的能量，将其转换成为其他形式的能量。
太阳能电池板是其中最为常见的一种太阳能转化装置。
它将太阳辐射的光能转化为直流电能，可以应用于各种领域，如发电、交通、家居等。
太阳能热水器则利用太阳能将水加热，可以应用于家庭热水、游泳池加热等方面。
二、建筑利用环境的太阳能在建筑设计中也可以利用太阳能，例如建造朝南的窗户，可以增加阳光照射面积，提高采光效果。
我们在旅游时经常会看到借重太阳能的建筑，如巴塞罗那的圣家族教堂，就利用了太阳的热能来推动空气流动系统，保持教堂内部的通风和温度。
三、太阳能在农业中的应用农业领域也可以应用太阳能。
太阳能灌溉系统可以利用太阳能供应能源，完成田间灌溉。
太阳能稳压器是一种将太阳能电池板输出电流进行逆变为交流电并稳压的装置，可以为大规模灌溉系统提供电源。
而太阳能温室则可以提供适宜的生长条件，使植物更好地生长。
四、太阳能在交通领域的应用太阳能在交通领域的应用也日渐增加。
太阳能车可以利用阳光照射到车顶上的太阳能电池板为电池充电，再通过电池驱动车辆。
太阳能无人机也采用类似的原理，利用太阳能电池板为电池充电，完成飞行任务。
五、太阳能的未来太阳能的利用越来越得到日益广泛的认可和重视，未来太阳能将被应用于更多的领域。
利用太阳能可以为我们提供更加环保、可持续的能源，为人类美好未来的发展提供保障。
太阳能的热利用
浅谈太阳能的热利用[摘要]：太阳能是一种清洁的可再生能源,对于人类社会来说,太阳能是万物生长的源泉,是取之不尽,用之不竭的。
太阳能热利用是指将太阳辐射直接转换为热能供人类使用,它是目前无论在理论上还是在实践中都是最成熟,成本最低,应用最广的一种太阳能利用模式。
作为一种新型的清洁无污染的可再生能源,太阳能的利用受到越来越多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。
[关键词]：可再生能源太阳能热利用应用前景一、太阳能的热利用1.平板型太阳能集热器太阳能集热器按采光方可分为平板型集热器和聚焦型集热器两大类。
平板型集热器是利用热箱原理（也称温室效应）将太阳能转变为内能的设备,它的吸热体基本上为平板形状,吸热面积与采光面积近似相等,由于太阳辐射强度相对较小,因此为了接收较多的太阳能,需要很大的集热面积,同时集热介质的工作温度也较低，平板型集热器是最常见的太阳能集热器。
聚焦型集热器利用聚焦原理，即利用光线的反射和折射原理，采用反射器或折射器使阳光改变方向，把太阳光聚集集中照射在吸热体较小的面积上，增大单位面积的辐射强度，从而使集热器获得更高的温度。
但这类集热器结构较复杂,造价较高。
2.真空管集热器为了避免平板集热器对环境的热损失,将集热板与盖板,侧壁与底板之间抽成真空,同时在结构上将集热板做成圆筒形,就变成了真空管集热器。
真空管集热器按材料可分为全玻璃真空管集热器和金属真空管集热器。
目前常用的是全玻璃真空管集热器,它结构上类似于暖水瓶胆,单端开口,由两根同心玻璃管烧结而成，实用的真空管集热器常由8至20根真空管并联而成。
3.太阳房太阳房是一种直接利用太阳能进行采暖和空气调节的环保型节能建筑。
它能使建筑物在一定程度上具有冬暖夏凉的功能,是人类利用太阳能的最早形式之一。
太阳房获取太阳能的最基本原理是温室效应。
太阳房既可采暖，也能降温，最简便的一种太阳房叫被动式太阳房，建造容易，不需要安装特殊的动力设备。
太阳能的综合利用
太阳能的综合利用概述太阳能作为一种巨量的可再生能源，每天达到地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量。
开发和利用丰富、广阔的太阳能，可以对环境不产生或产生很少污染，太阳能即是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。
不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，还是从特殊用途解决现实能源供应问题出发，开发利用太阳能都具有重大战略意义。
意义及背景太阳能是化石能源的主要替代能源之一在20世纪的世界能源结构中，人类所利用的一次能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。
这些化石能源本质上是数万年前甚至更长时间以来太阳能辐射到地球上的一部分能源储存到古生物（古植物和古动物）中，经过沧海桑田的变化而演化成今天地球上的能源矿藏。
它们是古生物化石的特殊形态。
经过人类数千年，特别是近百年的消费，这些化石能源以被消耗了相当比例。
随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高，未来世界能源消费量将持续增长，世界上的化石能源消费总量总有一天将达到极限。
随着化石能源的逐步消耗，能源危机以展现在人类面前。
在21世纪初进行的关于世界能源储量数据的调查显示：石油可开采量为39.9年，天然气可采量为61年，煤炭的可开采量为227年。
可见，化石能源的可开采量几经是屈指可数了。
中国的能源储量情况更是危机逼人。
按2000年底的统计，探明经济可开发能源总量约占世界总量的10.1％。
中国能源剩余可开采总储量的结构为：原煤占58.8％，原油占3.4％，天然气占1.3％，水资源占36.5％。
我国的能源经济开发剩余储量的资源保证程度仅为129.7年。
中国各种一次能源的探明剩余储量（以储/采比表示）与世界的比较见图1.1所示。
太太太太 太太太太太太2250太2200太2150太2100太2050太2000太图1.1 一次能源探明剩余储量比较由此可见除太阳能以外，中国各种一次能源资源均低于世界平均水平，中国的能源需求面临着更严重的挑战。
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第七章内能能量守恒定律
D 太阳能的利用
向明中学严城
[教学目标]
1、知识与技能
知道太阳能可以转化为内能、电能等其他形式的能，初步学会制作太阳能集热装置等基本实验技能。
2、过程与方法
经历发现问题、提出方案、进行实验探究的自主学习过程，能运用搜集资料、分析数据、得出结论、进行讨论等科学方法。
3、情感、态度与价值观
在探究过程中养成踏实认真、实事求是的科学态度，增强相互交流探讨、合作完成任务的自觉性，提高环保意识和节能意识。
[教学重点、难点]
重点：培养学生资料查阅和动手实践等方面的能力。
难点：如何组织和指导学生围绕“太阳能的利用”这一主题开展多种形式的自主探究学习。
[教学设计思路]
1、第一阶段教师与学生的主要任务：
教师：①介绍有关太阳能利用的事例，组织学生开展组装太阳能小车等实践活动。
②提出一些启发性的有关太阳能利用的问题，例如：目前在太阳能利用方面存在的主要困难是什么等。
③指导学生思考和讨论提高太阳能转化为内能的效率的方法，并形成初步方案。
学生：①观察思考，参与组装太阳能小车等活动。
②对如何提高太阳能转化为内能的效率，做出各种猜想、假设。
利用。
③设计探究方案。
从多个设计方案中选择较好的，在课外开展实验．并完成“探究太阳能利用效率活动任务单”记录。
④为第二阶段的探索研究任务做准备。
2、第二阶段教师和学生的主要任务：
教师：①点评学生在第一阶段完成的各项任务。
②指导学生完成“探究太阳能转化为内能的效率”的探究实验。
可以用DIS温度传感器来测试，也可以用普通温度计来测试。
③布置下一阶段任务，例如撰写课题报告、做好展示准备、完成练习等。
学生：①进行实验探究，得出结论。
②做简单的训练题。
③课外完成作业；查资料，为下一阶段任务做准备等。
3、第三阶段教师和学生的主要任务：
教师：①组织学生展示成果。
②帮助学生进行学习小结。
学生：①参与成果展示。
②交流学习心得，谈谈进一步开展太阳能利用课题研究的打算等。
③课外完成对课题报告的修正、对作品的改进，完成练习等。
[教学资源]
各种太阳能的仪器、图片、视频等。
[教学内容]
1．太阳辐射到地球上的能量方向图
2．我国太阳能资源分布情况
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区。
一类地区
全年日照时数为3200～3300h，辐射量在670×104～837×104kJ／cm2。
主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部部分地区。
二类地区
全年日照时数为3000～3200h，辐射量在586×104～670×104kJ／cm2。
主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部其
他地区。
三类地区
全年日照时数为2200～3000h，辐射量在502×104～586×104kJ／cm2。
主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
四类地区
全年日照时数为1400～2200h，辐射量在419×104～502×104kJ／cm2。
主要是长江中下游、福建、浙江和广东的部分地区。
五类地区
全年日照时数约1000～1400h，辐射量在335×104～419×104kJ／cm2。
主要是长江中下游、福建、浙江和广东的其余地区。
一、二、三类地区是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。
四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。
3．目前典型的太阳能热发电系统
太阳能热发电是太阳能热利用的重要方面。
世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚集系统、塔式系统和碟式系统。
①槽式线聚集系统
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管
状的接收器上，将管内传热介质加热，在换热器内产生蒸
汽，推动常规汽轮机发电，如图所示。
②塔式系统
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳
的定日镜，将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产
生高温，如图所示。
③碟式系统
抛物面反射镜(斯特林系统)由许多镜子组成，接收器在抛物
面的焦点上，接收器内的传热介质被加热到750℃左右，驱动发动
机进行发电。
4．太阳能的利用
太阳能热辐射仪是用来演示“不同颜色对热辐射吸收的本
领不同”的实验仪器。
实验时为了有较好效果，仪器应平放，
可用大功率红外光灯照射以模拟替代太阳光照射。
太阳房和太阳能大暖棚是太阳能在实际生活、生产中应用的例子，是人类利用太阳能改善生活质量的例证。
太阳帽和太阳能小车是用来演示太阳能转化为电能，驱动电动机转动的实验仪器，可以指导学生自己动手制作，并开展活动，在制作时宜选择启动电流小，功率适当的电动机，制作的小车尽可能少用齿轮箱，可用电驱动。
5．“探究太阳能转化为内能的效率”的学生实验
本实验室是通过比较的方法来探究太阳能转化为内能效率高低的，即比较容器内水的温度在相同的光照条件、相同的受光面积及相同时间内升高高低来得出结论的。
在这种情况下，容器温度升得越高，即表明该容器内的水获得的热量越多，也就意味着该容器中太阳能转化为内能的效率越高。
本实验的变量仅仅是吸热材料的颜色。
实验的结果应当是：涂黑的瓶内温度最高，灰色其次，白色最低，可以让学生讨论这在日常生活中有什么应用。
本实验中温度传感器也可以改用普通温度计。
这个实验也可以用泡沫塑料桶，内衬不同颜色的纸，再放入水袋来做实验。
得到的结论是相仿的。
6．撰写研究报告
撰写研究报告是培养学生科学探究能力的重要途径。
规定学生要完成一份报告，对学生而言有一定的困难。
教师要做好相应的指导工作，如帮助学生组成学习小组、确定课题
名称、指导撰写方案和提纲等。
[课堂练习]
一、例题
见讲义
二、练习
见讲义
[板书设计]
1．太阳辐射到地球上的能量方向图
2．我国太阳能资源分布情况
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区。
一类地区
二类地区
三类地区
四类地区
五类地区
3．目前典型的太阳能热发电系统
太阳能热发电是太阳能热利用的重要方面。
①槽式线聚集系统
②塔式系统
③碟式系统
4．太阳能的利用
太阳能热辐射仪
太阳房和太阳能大暖棚
太阳帽和太阳能小车
5．“探究太阳能转化为内能的效率”的学生实验
6．撰写研究报告
[作业]
练习部分11页第1至11题
[教学反思]
【附录】。