太阳能的利用.pptx
植物是通过( )将太阳能转化为( )储存起来。 煤及大多数( )和 ( )都是远古时期( )和( ) 中的生物死后,躯体埋藏在( )和海洋形成的。地球上大多数的能量多来至于哪里? 地球上的植物绝大部分须要阳地球上的植物绝大部分须要阳光进行光合作用,在光反应阶光进行光合作用,在光反应阶段,太阳能转化为化学能。动段,太阳能转化为化学能。动物会吃植物,人吃动物和植物,物会吃植物,人吃动物和植物,所以人的最终能源来自太阳能。所以人的最终能源来自太阳能。地球上海水的蒸发,水循环也地球上海水的蒸发,水循环也须阳光。须阳光。温度差形成气压差,气压差形温度差形成气压差,气压差形成了风,风的形成也须阳光。成了风,风的形成也须阳光。总之,来说地球上绝大部分能总之,来说地球上绝大部分能量来自太阳能量来自太阳能。同学们,你们知道什么是太阳能吗?同学们,你们知道什么是太阳能吗? 太阳能太阳能是是太阳内部太阳内部连续不断的连续不断的核聚变反应核聚变反应过程产生的能量。太阳能既是过程产生的能量。太阳能既是一次能源一次能源,又是又是可再生能源可再生能源。它资源丰富,既可免费。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密能流密度度低;二是其强度受各种因素(季节、地低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持点、气候等)的影响不能维持常量常量。这两。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 太阳能热水器太阳能汽车太阳能汽车太阳能电灯提问时间到提问时间到 太阳能是取之不尽用之不竭的吗?太阳能是取之不尽用之不竭的吗? 是的,太阳能是取之不尽、用之不竭的,是的,太阳能是取之不尽、用之不竭的,这是从一个大的时间概念上说的。太阳内这是从一个大的时间概念上说的。太阳内部发生着非常剧烈和核聚变反应,当核燃部发生着非常剧烈和核聚变反应,当核燃料用尽时,太阳生命就终结了。人和生命料用尽时,太阳生命就终结了。人和生命和地球的生命相对于太阳,太短暂了,太和地球的生命相对于太阳,太短暂了,太阳灭亡之时,或许人类早已经灭亡了,所阳灭亡之时,或许人类早已经灭亡了,所以说相对于人类,太阳取之不尽用之不竭以说相对于人类,太阳取之不尽用之不竭的能源。的能源。太阳能的光热利用太阳能的光热利用 它的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物它的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的的太阳能收集太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管装置,主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式、集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式、碟式和塔式)等碟式和塔式)等4种。通常根据所能达到的温度和种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把用途的不同,而把太阳能光热太阳能光热利用分为利用分为低温低温利用利用(800)。目)。目 前低温利用主要有前低温利用主要有太阳能热水器太阳能热水器、太阳能干燥太阳能干燥器、太阳能器、太阳能蒸馏器蒸馏器、太阳能采暖(太阳、太阳能采暖(太阳房)、房)、太阳能温室太阳能温室、太阳能空调太阳能空调制冷系统等,中温制冷系统等,中温利用主要有利用主要有太阳灶太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,、太阳能热发电聚光集热装置等,高温高温利用主要有高温太阳炉等。利用主要有高温太阳炉等。发电利用 1、光、光热热电转换。即利用太阳辐射所产生的热能电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用发电。一般是用太阳能集热器太阳能集热器将所吸收的热能转换将所吸收的热能转换为工质的为工质的蒸汽蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电机发电。前一过程为光发电。前一过程为光热转换,后一过程为热热转换,后一过程为热电电转换。这种方式简单易行,成本低廉回报大,适合转换。这种方式简单易行,成本低廉回报大,适合在中国大面积推广。在中国大面积推广。 2、光、光电转换。其基本原理是利用电转换。其基本原理是利用光生伏特效应光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为将太阳辐射能直接转换为电能电能,它的基本装置是,它的基本装置是太太阳能电池阳能电池。可惜这种发电方式效率只有。可惜这种发电方式效率只有10%,其成,其成本大于寿命,没有任何经济价值。在制造太阳能电本大于寿命,没有任何经济价值。在制造太阳能电池的过程中,往往会产生二次污染。池的过程中,往往会产生二次污染。燃油利用 欧盟从欧盟从2011年年6月开始,利用太阳光线提供的高温月开始,利用太阳光线提供的高温能量,以水和二氧化碳作为原材料,致力于能量,以水和二氧化碳作为原材料,致力于“太阳太阳能能”燃油的研制生产。截止目前,研发团队已在世燃油的研制生产。截止目前,研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产。生产。 研制设计的研制设计的“太阳能太阳能”燃油原型机,主要由两大技燃油原型机,主要由两大技术部分组成:第一部分利用集中式太阳光线聚集产术部分组成:第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量,辅之生的高温能量,辅之ETH Zrich 自主知识产权的金自主知识产权的金属氧化物材料添加剂,在自行设计开发的太阳能高属氧化物材料添加剂,在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气(Syngas),合成气的主要成分为氢气和一氧化碳;),合成气的主要成分为氢气和一氧化碳;第二部分根据费第二部分根据费-托原理(托原理(Fischer-Tropsch Principe),),将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的“太阳能太阳能”燃油成品。燃油成品。太阳能利用优势太阳能利用优势 1.太阳能十分巨大,供应时间长。太阳能十分巨大,供应时间长。 2.太阳能分布广阔,获取方便。太阳能分布广阔,获取方便。 3.太阳能安全清洁,取之不尽用之不竭。太阳能安全清洁,取之不尽用之不竭。 4.利用太阳能不收任何利用太阳能不收任何“税税”,经济很划算。,经济很划算。太阳能的光能转换太阳能的光能转换 光合作用是绿色植物利用叶光合作用是绿色植物利用叶绿素在可见光的照射下,将绿素在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的生化过程。并释放出氧气的生化过程。植物光合作用过程图植物光合作用过程图太阳能植物、大气、水圈、海洋工艺技术热、电光生物质能、风能、水能、温差波浪工艺技术有用能世界能源的主要来源世界能源的主要来源讨论讨论:从转换的角度来想,太阳为我从转换的角度来想,太阳为我们做了什么?们做了什么? 1.给整个世界带来给整个世界带来直接能源直接能源或间接能源,促进或间接能源,促进绿色植物绿色植物光合作用光合作用可将太阳可将太阳光能量光能量转变成转变成化学能化学能,而在整个,而在整个生物生物链链中,植物可为动物所食用,中,植物可为动物所食用,草食性草食性动物又被动物又被肉食性动肉食性动物物所食用。所食用。2.创造洁净无菌世界,太阳光中的紫外部分、有很强的创造洁净无菌世界,太阳光中的紫外部分、有很强的杀菌能力,一般细菌和某些病毒在阳光下晒半小时或数杀菌能力,一般细菌和某些病毒在阳光下晒半小时或数小时,就会被杀死。小时,就会被杀死。3. 太阳能太阳能:地球上相对永恒的能量。首先如果以:地球上相对永恒的能量。首先如果以太阳能太阳能来取代现有的煤,石油,来取代现有的煤,石油,天然气天然气等能源,等能源,环境污染环境污染的问的问题便可大大地减少。题便可大大地减少。4. 太阳光照在我们以及动物的皮肤上,会使皮下血管扩太阳光照在我们以及动物的皮肤上,会使皮下血管扩张,血流旺盛,增加有毒物质的排泄和抵抗力,还会使张,血流旺盛,增加有毒物质的排泄和抵抗力,还会使唾液和胃液的分泌增加,肠胃蠕动加强,促进食欲和消唾液和胃液的分泌增加,肠胃蠕动加强,促进食欲和消化。化。我们现在应该怎样的利用太阳能呢?我们现在应该怎样的利用太阳能呢? (1)光热利用)光热利用 它的基本原来是将它的基本原来是将太阳辐射能太阳辐射能收集起来,通过与物质收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能太阳能收集收集装置,主要有平板型集热器、装置,主要有平板型集热器、真空管真空管集热器和聚焦集集热器和聚焦集热器等热器等3种。种。 (2)光化光化利用利用 这是一种利用这是一种利用太阳辐射能太阳辐射能直接分解水制氢的光直接分解水制氢的光化学化学转换方式。转换方式。(3)光生物利用)光生物利用 通过植物的通过植物的光合作用光合作用来实现将来实现将太阳能转换太阳能转换成为成为生物质生物质的过程。目前主要有速生植物(如的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林薪炭林)、)、油料作物油料作物和和巨型海藻巨型海藻。人类利用太阳能的实例人类利用太阳能的实例 据记载,人类利用太阳能已有据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有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。多年的历史。20世纪世纪70年代以来,太阳能年代以来,太阳能科技突飞猛进。科技突飞猛进。 近代太阳能利用历史可以从近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师年法国工程师所罗门所罗门德德考克斯在世界上发明第一台太阳能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。在加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年年1900年之间,世界上又研制成多台太阳能年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装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。置几乎全部采用聚光方式采集阳光。运用太阳能的发明运用太阳能的发明 太阳能汽车太阳能汽车 太阳能太阳能汽车汽车是一种靠太阳能来驱动的是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。正因为其阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保环保的特点,太阳能汽车被诸多国家的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车所提倡,太阳能汽车产业产业的发展也日的发展也日益蓬勃。益蓬勃。太阳能热水器太阳能热水器太阳能热水器是将太阳光太阳能热水器是将太阳光能转化为能转化为热能热能的装置,将的装置,将水从低温度加热到高温度,水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产以满足人们在生活、生产中的热水使用。中的热水使用。知识大回顾 太阳能既是(太阳能既是( ),又是(),又是( )。)。 地球上绝大部分能量来自(地球上绝大部分能量来自( )。 这是一种利用(这是一种利用( )直接分解水制氢的光)直接分解水制氢的光化学转换方式。化学转换方式。 太阳能热据记载,人类利用太阳能已有(太阳能热据记载,人类利用太阳能已有( )多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有(以利用,只有( )多年的历史。)多年的历史。 水器是将太阳光能转化为(水器是将太阳光能转化为( )的装置。)的装置。游戏时间到!游戏时间到! 猜谜语猜谜语 每大组派一名同学进行猜谜语,每大组派一名同学进行猜谜语,共共3次机会,限时次机会,限时15秒,如果没猜秒,如果没猜对,那么将说一个关于本课的知对,那么将说一个关于本课的知识。识。 注:如果我们说了三次安静,那注:如果我们说了三次安静,那本环节直接取消本环节直接取消 满屋娃娃,圆圆脑瓜,满屋娃娃,圆圆脑瓜, 出门一滑,开朵红出门一滑,开朵红花。花。-打一日常用品打一日常用品 。 一种小动物,生长在土里,夜晚才出来,一种小动物,生长在土里,夜晚才出来,出来脱衣服。出来脱衣服。 绿片片绿片片,树上长树上长,风儿吹风儿吹,哗哗响哗哗响(打一植物打一植物) 外面热外面热,里面凉里面凉,瓜果鱼肉肚里藏。四四方瓜果鱼肉肚里藏。四四方,像座房像座房,只有门来没有窗。只有门来没有窗。(打一电器打一电器) 十(打一成语)十(打一成语) 两个小宝宝,头顶两根棍,棍上躺着两个小宝宝,头顶两根棍,棍上躺着草(打一食物)草(打一食物) 有个东西真奇怪,铁嘴钢牙爱吃纸有个东西真奇怪,铁嘴钢牙爱吃纸(打一物品)(打一物品) 弄瓦之徵弄瓦之徵 ,猜一个字猜一个字 姑娘爱着麒麟装,颗颗芝麻肚里藏姑娘爱着麒麟装,颗颗芝麻肚里藏(打一水果)(打一水果) 四四方方一座房,唱歌演戏变花样。四四方方一座房,唱歌演戏变花样。屋外没有人说话,只见屋里人在忙屋外没有人说话,只见屋里人在忙(打一电器)(打一电器)选择题 1.平板式集热器的箱面是玻璃,内表面涂黑,这平板式集热器的箱面是玻璃,内表面涂黑,这是因为(是因为( )A.黑色物体容易反射太阳光的能量黑色物体容易反射太阳光的能量B.黑色物体容易吸收太阳光的能量黑色物体容易吸收太阳光的能量C.黑色物体的比热容大黑色物体的比热容大D.黑色物体的密度大黑色物体的密度大 2.关于太阳能电池,下列说法中错误的是(关于太阳能电池,下列说法中错误的是( )A.太阳能电池使用寿命长,不需燃料太阳能电池使用寿命长,不需燃料B.太阳能电池产生的电压低太阳能电池产生的电压低C.太阳能电池使用方便,效率低太阳能电池使用方便,效率低D.太阳能电池的成本低太阳能电池的成本低 3.关于能源及其利用,下列说法中错误的是(关于能源及其利用,下列说法中错误的是( )A.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能阳能B.能源的利用过程实质是能的转化和转移过程能源的利用过程实质是能的转化和转移过程C.我们一方面要高度重视能源的开发,另一方我们一方面要高度重视能源的开发,另一方面也要千方百计注意能源的节约,提高能源的面也要千方百计注意能源的节约,提高能源的利用率利用率D.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要。阳能和核能的开发在我国并不十分重要。 4. 太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,太阳能太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,太阳能属于属于( ) A.不可再生能源不可再生能源 B.可再生能源可再生能源 C.二次能源二次能源 D.化石能源化石能源 5. 太阳内能进行大规模的核反应是太阳内能进行大规模的核反应是( ) A.核裂变核裂变 B.核聚变核聚变 C.核裂变和核聚变核裂变和核聚变 D.无法确定无法确定谢谢大家