第2章可再生能源习题

1、填空题
太阳利用途径有  转变成热能 , 转变成电能
  转变成化学能
太阳能发电的形式包括  太阳池发电, 太阳能热力发电  太阳能烟囱发电
国家级太阳能热水器产品检测中心有                  。
太阳能转换的基本形式有光热转换,光电转换,光化学转化
聚光集热器主要由 聚光器、吸光器和跟踪系统 三大部分组成。
太阳能温室主要以生产生产蔬菜、观赏花卉  为主体的温室
2、概念题
1太阳能狭义:指通过光热、光电和光化学的手段直接转换的太阳辐射能。广义:不仅包括狭义的太阳能,还包括地球上的风能、水能、海洋能、波浪能、生物质以及部分潮汐能。而化石
燃料,从根本上说也是远古以来储存下来的太阳能。
2选择性涂层
选择性吸收涂层:是指其光学特性随辐射波长不同有显著变化的吸收涂层。
3非选择性涂层非选择性吸收涂层:是指其光学特性与辐射波长无关的吸收涂层。
4太阳能吸收涂层为使集热板最大限度地吸收太阳辐射能并将其转换成热能,在集热板上覆盖深的涂层,称其为太阳能吸收涂层
5太阳灶利用太阳辐射能,直接转换成供人们炊事使用的热能,以代替一般炉灶,即为太阳灶。
6太阳能干燥器它是指采用专门的干燥室,利用太阳的辐射能,吸热干燥各种农副产品,即称为太阳能干燥器。可避免传统干燥方法的缺点。
7太阳房太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。
8太阳池太阳池是一种收集太阳能和储存太阳能并作为热源用的水池。通常利用水中盐浓度呈稳定状态而吸收太阳的辐射能,并隔绝热在底层水中的对流损失。天然海洋和盐湖的水都具有这种储能的特性。
9太阳能热发电系统  既可以发出电力,还可以同时实现供热,制冷,构成热,电,冷联产
3、简答题
1太阳能为什么能释放出巨大的能量?⑴太阳为什么能释放出巨大的能量?
太阳是一个炽热的气态球体,它的直径约为1.39×106km,质量约为2.2×1027t,为地球质量的3.32×105倍,体积则比地球大1.3×106倍,平均密度为地球的1/4,太阳的主要组成气体为氢(约80%)和氦(约19%)。由于太阳内部持续进行氢聚合成核聚变反应,所以不断地释放出巨大的能量,以辐射和对流的方式由核心向表面传递热量,温度也从中心向表面逐渐降低。
2为什么说太阳能是可再生能源?    由核聚变可知,氢聚合成氦,在释放巨大能量的同时,每1g质量将亏损0.00729g。根据目前太阳产生核能的速率估算,其氢的储存量足够维持600亿年.尽管太阳辐射到地球大气的能量仅为其总辐射能量的(约3.75×1026W)22 亿分之一,但已高达17
3000TW,也就是说太阳每秒照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤的能量.因此,相对而言,太阳能是用之不竭的,是可再生资源.
3太阳能利用历史为什么会有一个跌宕起伏的发展历程?        人类利用太阳能已有3000多年历史.将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史.
    近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师,所罗门·德·考克斯,在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起.该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器.
在1615年~1900年之间,世界上研制了多台太阳动力装置和一些其它太阳能装置(这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率不大,工质主要是水蒸气,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研制).
20世纪的100年间,太阳能科技产生和演变的历史大体可分为七个阶段。
第一阶段(1900~1920年):低波峰上升趋势
这一阶段太阳能研究的重点:仍是太阳能动力装置,但采用聚光方式多样化,开始采用平板
集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64KW,实用目的比较明确,造价仍然很高。
第二阶段(1920~1945年):低谷停滞时期
由于矿物燃料的大量利用和第二次世界大战(1935~1945年)影响,  太阳能不能满足当时对能源的急需,因此参加研究太阳能工作的人数和研究项目大为减少,使太阳能研究工作逐渐受到冷落.
第三阶段(1945~1965年):恢复和发展阶段    二战结束后,有识之士注意到石油和天然气资源正在迅速减少,呼吁人们重视,成立了太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和发展.
这一阶段,太阳能基础理论和基础材料的研究取得了进展,如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术获得了重大突破。平板集热器发展很快。
技术逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成了一批实验性太阳房。初步研究了难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术。
第四阶段(1965~1973年):停滞不前阶段
由于太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众,企业和政府的重视与支持。
第五阶段(1973~1980年):能源危机冲击后的觉醒发展时期
1973年第一次石油危机之后,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次掀起了开发利用太阳能热潮。
这一阶段,开发利用太阳能成为政府行为,不少国家制定了近期和远期阳光计划,取得了一批成果,如真空集热管,非晶硅太阳电池,光解水制氢,太阳能热发电等.太阳能热水器,太阳电池等产品开始实现商业化,太阳能产业逐渐形成,但规模较小,经济效益尚不理想.
  在各国制定的太阳能发展的计划中,普遍存在要求过高,过急问题,对实施过程中困难估计不足,希望在较短的时间内实现大规模利用太阳能,取代矿物能源.
第六阶段(1980~1992年):低谷徘徊时期
由于世界石油价格大幅度回落,太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能技术没有重大突破,没有实现提高效率和降低成本的目标;核电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用.所以世界许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费.
第七阶段(1992年至今):环保激励下的持续发展时期
由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,确立了可持续发展模式之后,各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在一起,使太阳能利用工作起出低谷,逐渐得到加强。
4太阳能光热转换利用形式有哪几种?举例说明。有3种:即光热转换,光电转换,光化学转化。
太阳能是一种辐射能,具有即时性,必须即时转换成其它形式的能量才能被利用和储存。将太阳能转换成不同形式的能量需要不同的能量转换装置。
集热器:通过吸收面可以将太阳能转换成热能。
太阳能电池:利用光伏效应将太阳能转换成电能。
光化学转换:植物通过光合作用可将太阳能转换成生物质能.
从理论上讲,太阳能可以直接或间接地转换成任何形式的能量,但转换次数越多,则太阳能转换的最终效率就越低。
5平板集热器由哪几部分组成?各主要部分的功能是什么?平板型集热器主要由吸热板,透明盖板,隔热层和外壳等
平板集热器工作原理:当平板集热器工作时,太阳辐射穿过透明盖板,投射在吸热板上,吸热板吸收并转换成热能,然后将热量传递给板内的传热工质,传热工质温度因而升高,作为集热器的有用能量输出, 与此同时, 吸热板由于温度升高不可避免地要通过传导,对流和辐射等方式向四周散热,造成集热器的热量损失。
透明盖板
材料:主要有平板玻璃和玻璃钢板, 平板玻璃应用最广泛.
主要功能:透过太阳辐射,使其投射在吸热板上,保护吸热板,使其不受灰尘及雨雪的侵蚀,形成温室效应,阻止吸热板在温度升高后通过对流和辐射向周围环境散热。
材料特性:对太阳透射比高;材料对太阳辐射的吸收率和反射率要较小。
当太阳辐射投射到一个物体上时,部分辐射能量将被吸收,部分将被反射,部分将透过物体,根据能量守恒定律,应有:集热板
作用:吸收太阳能并将其内的集热介质加热。
提高集热效率的措施:集热板常经特殊处理或涂有选择性涂层,以提高集热板对太阳光的吸收率。集热板本身的热辐射要很小,以减少集热板对环境的散热。
太阳能吸收涂层概念:为使集热板最大限度地吸收太阳辐射能并将其转换成热能,在集热板上覆盖深的涂层,称其为太阳能吸收涂层。
6平板集热器的缺点缺点:主要优点:它是金属流道集热器,单位平方米成本最低,寿命最长,在世界部分地区,平板集热器全年总得热量高于其它形式集热器。金属板芯平板集热器被普遍采用。
缺点:在低温环境中,透过盖板玻璃的散热损失较大,导致整个集热器效率低。(由其本身结构造成的,不易解决)。
7真空集热管有哪几种类型?⑵分类
真空集热管可分为全玻璃真空集热管;玻璃U形管真空集热管;金属热管真空集热管等。
8热管式太阳能的工作原理是什么⑴原理
为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,在20世纪70年代研制出真空集热管,即将吸热体与透明盖层间的空气抽成真空的太阳集热器。其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能.将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增加太阳光的采集量,有的在真空热管的背部还加装了反光板。
9太阳能的优点是什么优点:资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染,分布广泛。
10太阳能的缺点是什么缺点:能流密度低,其强度受各种因素(昼夜,季节,地点,气候等)影响不能维持常量。
11 20世纪100年间,太阳能科技发展经历了哪几个阶段?
12试述我国太阳能发电技术存在的问题①我国太阳能光伏产业的硅材料主要依靠进口,特别是多晶硅原料,严重依赖进口。多晶硅2001年  25~40美元/kg    2006年  200美元/kg    发电成本:由1.5元/KW升至4元/KW
②我国太阳能产业,尤其是光伏产业的核心技术及制造装备主要在国外,我国太阳能专利申请前三名的机构;皇明太阳能集团134项专利(发明专利8项),中国科学院87项(发明专利38项),上海交通大学73项(发明专利58项)。
③我国绝大部分的光伏产品都出口到欧美及日本等国外市场,国内对太阳能光伏的应用主要集中在农村电气化和离网型太阳能光伏产品,真正并网型太阳能光伏市场目前还远未形成。内需市场发展严重不足。
13集热器的分类及其特点a按集热板芯材料分
钢板铁管;全铜;全铝;铜铝复合;不锈钢;塑料;其它非金属。
b按结构分
管板式;扁盒式;管翅式;热管翅片式;蛇形管式。
c按盖板分:
单层或多层玻璃、玻璃钢集热器;高分子透明材料集热器;透明隔热材料集热器。
目前,国内外普遍使用的是全铜集热器和铜铝复合集热器。
14 选择性涂层的制备方法及其特点  选择性吸收涂层制备方法:喷涂法、化学法、电化学法,真空蒸发法、磁控溅射法等。用这些方法制备的选择性吸收涂层绝大多数的太阳吸收比都可达到0.90以上,但其发射率范围有明显区别。

本文发布于:2024-09-22 21:36:23,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/427440.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:太阳能   集热器   利用   太阳   吸收
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议