太阳能基本知识: 太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能，太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，不断地向宇宙空间辐射能量，这就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长时间，据估计约有几十亿至几百亿年，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。
太阳能的总量很大，我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤，但十分分散，能流密度较低，到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时，地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响，时阴时晴，时强时弱，具有不稳定性。根据太阳能的特点，必须解决以下四个基本技术问题，才能有效地加以利用。
1、太阳能采集 2、太阳能转换 3、太阳能贮存 4、太阳能输运。
太阳能开发利用是当今国际上一大热点，经过最近20多年的努力，太阳能技术有了长足进步，
太阳能利用领域已由生活热水，建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门，人们已经强烈意识到，一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到。
太阳能利用的基本知识
（1）太阳的基本结构
太阳能是一个炽热气体构成的球体，主要由氢和氦组成，其中氢占80%，氦占19%。
（2）太阳常数
太阳常数是指在太阳地球间平均距离外，在地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上，单位面积，单位时间内的太阳辐射能的数值，该数值是个常数，一般取1367瓦/米2。（4920千焦/米2时）。
由于通过地球外大气层吸收反射，太阳光到达地面的辐射强度大大降低。
（3）太阳辐射能和到达地球的太阳能
整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的，高达3.826×1033尔格或37.3×106兆焦，相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量。
太阳辐射到达地球陆地表面的能量，大约为17万亿千瓦，仅占到达地球大气外层表面总辐
（2）太阳常数
太阳常数是指在太阳地球间平均距离外，在地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上，单位面积，单位时间内的太阳辐射能的数值，该数值是个常数，一般取1367瓦/米2。（4920千焦/米2时）。
由于通过地球外大气层吸收反射，太阳光到达地面的辐射强度大大降低。
（3）太阳辐射能和到达地球的太阳能
整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的，高达3.826×1033尔格或37.3×106兆焦，相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量。
太阳辐射到达地球陆地表面的能量，大约为17万亿千瓦，仅占到达地球大气外层表面总辐
射量的10%。即使这样，它也相当目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。
（4）我国的太阳能资源
我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3以上的地区，年辐照总量大于502万千焦/米2，年日照时数在2000小时以上。
（5）太阳能的特点
太阳能的优点
太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点：
第一，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%，可以说是取之不尽，用之不竭。
第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。
第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。
太阳能的缺点
太阳能的利用有它的缺点：
（4）我国的太阳能资源
我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3以上的地区，年辐照总量大于502万千焦/米2，年日照时数在2000小时以上。
（5）太阳能的特点
太阳能的优点
太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点：
第一，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%，可以说是取之不尽，用之不竭。
第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。
第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。
太阳能的缺点
太阳能的利用有它的缺点：
第一，能流密度较低，日照较好的，地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置地面积大，用料多，成本增加。
第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。（6）、太阳能利用的技术领域
人类直接利用太阳能有三大技术领域，即光热转换、光电转换和光化学转换，此外，还有储能技术。
太阳光热转换技术的产品很多，如热水器、开水器、干燥器，采暖和制冷，温室与太阳房，太阳灶和高温炉，海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。
第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。（6）、太阳能利用的技术领域
人类直接利用太阳能有三大技术领域，即光热转换、光电转换和光化学转换，此外，还有储能技术。
太阳光热转换技术的产品很多，如热水器、开水器、干燥器，采暖和制冷，温室与太阳房，太阳灶和高温炉，海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。
下面就介绍一下太阳能的各种利用状况：
一、太阳能能源在我国建筑中的利用
太阳能的好处 我国的第一幢被动式太阳房建成于1977年，地点在甘肃省民勤县，是一栋南窗直接受益结合实体集热蓄热墙的组合式太阳房。在20世纪80年代初，又通过国际合作项目，如中德新能源村、联合国开发署支持的甘肃太阳能采暖降温研究基地的建立使太阳房得到进一步发展。在“六五”、“七五”、“八五”，包括到“十一五”期间，国家科技攻关计划中都列入了太阳
能建筑项目，取得了一系列成效。
当前，我国被动式太阳房已进入规模普及阶段。由体太阳能建筑向太阳能住宅小区、太阳村、发展。特别是常规能源相对缺乏、经济相对落后、环境污染比较严重的西部地区，发展速度更为迅速，有的地区年平均递增率达15%。各地还制定了包括推广太阳能建筑的阳光计划，如投资额达4.28亿元的兰州市“阳光计划”，甘肃省临夏市建成了占地9.8公顷、建筑面积9.2万扩的太阳能小区，以及西藏计划投资900万元资助新建太阳房27万平方米等大型工程项目。
另外 ，我国首座全太阳能建筑已在北京落成，其占地8000平方米。该全太阳能建筑，主体建筑室内的洗浴、供热、供电等所有能源都由太阳能来提供。太阳能新村建筑南墙、屋顶坡面等位置都安装着数个太阳能集热器。这些集热器在夏季可为空调设备提供驱动热源，在冬季可为采暖提供保障。此外，建筑内还安装了全国最大的太阳能发电系统，投入运营后可提供50千瓦的电力，满足日常用电所需。该工程是奥运场馆的试验性建筑，并且今年我国奥运场馆的部分项目也将使用太阳能技术。
当然，我国太阳能建筑开发利用的过程中也存在一定的问题，与国外太阳能利用比较成功
的国家相比，还存在很大的不足，如人们对太阳能利用认识不高，开发商缺少积极性，而对于已建的一些太阳房由于档次太低，功能单一，重社会效益，轻经济效益，形成缺钱的建不起、有钱的不愿建的局面。尤其核心技术掌握在老外手里！另外，太阳能热水器到处乱装，与建筑缺乏统一性，破坏建筑外观也是太阳能利用中的一个很大的问题。
针对目前存在的问题，今后我国发展太阳能建筑应注意以下几点:一、 加强宣传，提高人们对开发利用太阳能和其它可再生能源重要性的认识。由主管部门负责组织实施及提供技术支持，充分利用现有的科研成果，加快太阳房发展步伐。二、 发展多层次多功能太阳房，以满足不同的需要。高档太阳房具有采暖、空调、供热水和供电等功能；中档太阳房可以用燃油炉和电暖器作为辅助热源，与太阳能互补；低档太阳房采用被动太阳房，再增加一套太阳能热水器。对于新建建筑，解决的办法是预先将太阳能装置的布置考虑到建筑设计中去，实现太阳能系统与建筑的一体化。对于既有建筑，要考虑利用建筑的既有设施，进行改造，达到节能的目的。
目前，在江苏，浙江，安徽，山东和北京等地已有一些太阳热水器生产厂商主动联合当地的建筑设计院进行太阳热水器与小区住宅一体化设计的试点和示范,取得了较好的效果。
太阳能在降低建筑能耗上的作用是不可低估的，相对其他可再生能源来说，太阳能具有一些特有的优势，更利于与建筑结合，应用到建筑领域，因而大力发展太阳能是我国乃至全世界发展可再生能源、实现建筑能源管理的重要方向。
二、太阳能能源在农业气象中的利用
提高农作物光能利用率，是当前农业气象研究的一个重要课题。它对于发展农业生产、提高农作物总产量和单产量都具有十分重要的意义。提高作物光能利用率的途径主要有以下几个方面：
（一）是改变农作物种植制度和种植方式。
这里主要包括作物间作、套种和复种，这对于提高光能利用率来说，其好处是能充分利用生长季节，使地面上经常有一定的作物覆盖着。比如小麦、玉米、高粱和大豆多茬套作，全年叶面积此起彼伏、交替兴衰，这样就增加了作物光合作用的效果。通过间、套、复种，使田间作物有高秆、矮秆互相间隔，宽行、窄行互相间隔，从而使作物密度增大，叶面积增大，边行增多，这就增加了边行受光与多层受光，增加了直接光照面积。此外，还要根据地形，合理安排作物行向、行距，提高光能利用率。
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