太陽能熱水器什麽原理
真空管是太陽能熱水器的核心,他的結構如同壹個拉長的暖瓶膽,內外層之間為真空。在內玻璃管的表面上利用特種工藝塗有光譜選擇性吸收塗層,用來最大限度的吸收太陽輻射能。經陽光照射,光子撞擊塗層,太陽能轉化成熱能,水從塗層外吸熱,水溫升高,密度減小,熱水向上運動,而比重大的冷水下降。熱水始終位於上部,即水箱中。太陽能熱水器中熱水的升溫情況與外界溫度關系不大,主要取決於光照。當打開廚房或洗浴間的任何壹個水龍頭時,熱水器內的熱水便依靠自然落差流出,落差越大,水壓越高。
問題二:太陽能的原理 太陽能壹般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為380000000000000000000000kW的輻射值,其中20億分之壹到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其余的到達地球表面,其功率為800000億kW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰國時期,就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火;利用太陽能來幹燥農副產品。發展到現代,太陽能的利用已日益廣泛,它包括太陽能的光熱利用,太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩種方式。太陽能發電壹種新興的可再生能源利用方式。
使用太陽電池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能,使用太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,並利用熱水發電,利用太陽能進行海水淡化。現在,太陽能的利用還不很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。
原理
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太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367w/。地球赤道的周長為40000km,從而可計算出,地球獲得的能量可達173000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2,地球表面某壹點24h的年平均輻射強度為0.20kw/,相當於有102000TW 的能量,人類依賴這些能量維持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地熱能資源除外),雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的壹萬多倍,但太陽能的能量密度低,而且它因地而異,因時而變,這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到壹定的限制。
盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之壹,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大,狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
太陽能既是壹次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何汙染。為人類創造了壹種新的生活形態,使社會及人類進入壹個節約能源減少汙染的時代。
太陽能電池發電原理
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[來源86ne/Solar/200708/Solar_82519 世界太陽能網整理]
太陽電池是壹對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發......>>
問題三:太陽能熱水器的科學原理 太陽能熱水器是將太陽光能轉化為加熱的裝置,將水從低溫加熱到高溫,以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器,主要以真空管式太陽能熱水器為主,占據國內95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關零配件組成,把太陽能轉換成熱能主要依靠真空集熱管,真空集熱管利用熱水上浮冷水下沈的原理,使水產生微循環而得到所需熱水。
問題四:太陽能發電是什麽原理 太陽能發電原理 太陽能電池發電的主要原理是半導體的光電效應。矽原子有4個電子,如果在純矽中摻入有5個電子的原子如磷原子,就成為帶負電的N型半導體;若在純矽中摻入有3個電子的原子如硼原子,形成帶正電的P型半導體。當P型和N型結合在壹起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結後,空穴由N極區往P極區移動,電子由P極區向N極區移動,形成電流。
制作時,多晶矽經過鑄錠、破錠、切片等程序後,制作成待加工的矽片。在矽片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然後采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在矽片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,並在有柵線的面塗壹層防反射塗層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。壹般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電後可用蓄電池存儲,也可輸入公***電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外50%。
太陽能電池芯片
太陽能電池芯片是具有光電效應的半導體器件,半導體的PN結被光照後產生電流,當光直射太陽能電池芯片,其中壹部分被反射,壹部分被吸收。壹部分透過電池芯片、被吸收的光激發被束縛的高能級狀態下的電子,使之成為自由電子,這些自由電子在晶體內向各方向移動,余下空穴(電子以前的位置)。空穴也圍繞晶體飄移,自由電子(-)在N結聚集,空穴(+)在P結聚集,當外部環路被閉合,電流產生。
太陽能發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或 110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為:
(壹)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。(二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項。(三)蓄電池:壹般為鉛酸電池,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。(四)逆變器:在很多場合,都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由於太陽能的直接輸出壹般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合,需要使用多種電壓的負載時,也要用到DC-DC逆變器,如將24VDC的電能轉換成5VDC的電能(註意,不是簡單的降壓)。
太陽能發電系統的設計需要考慮如下因素:
Q1、 太陽能發電系統在哪裏使用?該地日光輻射情況如何?
Q2、 系統的負載功率多大?
Q3、 系統的輸出電壓是多少,直流還是交流?
Q4、 系統每天需要工作多少小時?
Q5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣,系統需連續供電多少天?
Q6、 負載的情況,純電阻性、電容性還是電感性,啟動電流多大?
Q7、 系統需求的數量?
問題五:太陽能熱水器的工作原理是什麽 太陽能熱水器是壹個光熱轉換器,區別於傳統的自然利用,如晾曬、采光。
真空管是太陽能熱水器的核心,他的結構如同壹個拉長的暖瓶膽,內外層之間為真空。在內玻璃管的表面上利用特種工藝塗有光譜選擇性吸收塗層,用來最大限度的吸收太陽輻射能。經陽光照射,光子撞擊塗層,太陽能轉化成熱能,水從塗層外吸熱,水溫升高,密度減小,熱水向上運動,而比重大的冷水下降。熱水始終位於上部,即水箱中。太陽能熱水器中熱水的升溫情況與外界溫度關系不大,主要取決於光照。當打開廚房或洗浴間的任何壹個水龍頭時,熱水器內的熱水便依靠自然落差流出,落差越大,水壓越高。
問題六:太陽能熱水器的發熱原理是什麽? 壹、真空集熱管太陽能熱水器的工作原理是什麽?
通過手動或自動上水系統給保溫水箱上水,保溫水箱通過排氣口與大氣相通,上水時通過排氣口向外排氣,放水時通過排氣口向內進氣,使水箱內的氣壓始終與外界平衡,水上滿後通過水箱溢流管發信號關斷進水閥。真空管經太陽輻射,管內壁選擇性吸收塗層吸收太陽能與管內的水進行熱交換,使管內的水溫上升,密度減少,與水箱內的水產生了密度差,形成熱虹吸壓頭,水箱內的水在不借助外力的情況下自動完成循環,從而實現加熱的過程。
太陽能熱水器就是吸收太陽的輻射熱能,加熱冷水提供給人們在生活、生產中使用的節能設備。它是我國太陽能熱利用中最為成熟和最為先進的產品。為百姓提供環保、安全、節能、衛生的新型熱水器產品。最常見的太陽能熱水器有三種:悶曬式太陽能熱水器、平板式太陽能熱水器和真空管太陽能熱水器。悶曬式太陽熱水器的集熱器和水箱合為壹體。結構簡單、價格低廉。但是保溫差,不能過夜使用,冬季更不能使用。平板式太陽能熱水器由平板太陽集熱器、蓄水箱、循環管、支架組成。吸熱體有銅鋁復合管板式、全銅管板式、不銹鋼沖壓成型焊接而成的扁盒式等結構型式。北方地區除冬季無法使用外,其他季節都可使用。真空管太陽能熱水器由真空集熱管、水箱、支架、管件、控制裝置等組成。真空集熱管吸收陽光照射將其轉化為熱能加熱管中的水,利用冷水下沈熱水上浮的原理,從而使熱水循環至水箱。水箱可以保溫並可供數小時後使用熱水。由於整體保溫好,再加上輔助能源加熱,此類熱水器四季皆宜。太陽能熱水器由於長年 *** 在室外,對水箱和支架的選材提出了嚴酷的考驗,必須耐腐蝕、耐寒耐熱、不易生銹等,所以,它的選材有的是不銹鋼,有的是鋁合金。由於南方與北方太陽照射不同,以多吸收陽光照射為設計原則,支架與地面設計的角度也不壹樣。
問題七:太陽能工作原理 太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。 壹、太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式,壹種是光―耿―電轉換方式,另壹種是光―電直接轉換方式。 (1) 光―熱―電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,壹般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前壹個過程是光―熱轉換過程;後壹個過程是熱―電轉換過程,與普通的火力發電壹樣.太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍.壹座1000MW的太陽能熱電站需要投資20~25億美元,平均1kW的投資為2000~2500美元。因此,目前只能小規模地應用於特殊的場合,而大規模利用在經濟上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競爭。 (2) 光―電直接轉換方式該方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光―電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是壹種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是壹個半導體光電二極管,當太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產生電流。當許多個電池串聯或並聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是壹種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以壹次投資而長期使用;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境汙染;太陽能電池可以大中小並舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供壹戶用的太陽能電池組,這是其它電源無法比擬的 電池板原料:玻璃,EVA,電池片、鋁合金殼、包錫銅片、不銹鋼支架、蓄電池等
太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫度,以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及相關附件組成,把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱器受陽光照射面溫度高,集熱管背陽面溫度低,而管內水便產生溫差反應,利用熱水上浮冷水下沈的原理,使水產生微循環而達到所需熱水。
太陽能電池板和太陽能熱水器工作原理相差較遠,唯壹相同的是都吸收太陽能
問題八:太陽能熱水加熱的原理是什麽 太陽能熱水器是壹個光熱轉換器,區別於傳統的自然利用,如晾曬、采光。
真空管是太陽能熱水器的核心,他的結構如同壹個拉長的暖瓶膽,內外層之間為真空。在內玻璃管的表面上利用特種工藝塗有光譜選擇性吸收塗層,用來最大限度的吸收太陽輻射能。經陽光照射,光子撞擊塗層,太陽能轉化成熱能,水從塗層外吸熱,水溫升高,密度減小,熱水向上運動,而比重大的冷水下降。熱水始終位於上部,即水箱中。太陽能熱水器中熱水的升溫情況與外界溫度關系不大,主要取決於光照。當打開廚房或洗浴間的任何壹個水龍頭時,熱水器內的熱水便依靠自然落差流出,落差越大,水壓越高。 太陽熱水器原理 太陽熱水器是利用太陽的能量將水從低溫度加熱到高溫度的裝置,是壹種熱能產品。太陽熱水器是由全玻璃真空集熱管、儲水箱、支架及相關附件組成,把太陽能轉換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管。集熱管受陽光照射面溫度高,集熱管背陽面溫度低,而管內水便產生溫差反應,利用熱水上浮冷水下沈的原理,使水產生微循環而達到所需熱水。