智能型太阳能热水器测控仪设计-开题报告.doc

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一．能源危机和环境问题 能源是人类生存和发展最重要的物质基础。人类现在应用的能源主要是煤炭，石 油和天然气等化石能源，它们对人类的生存和发展做出了巨大贡献，人类依靠他们取 得了辉煌的经济发展和科技，文化的进步。但发展到今天，这些能源所特有的资源有 限性和对生态和环境的危害性越来越突出，己成为人类面临的巨大威胁与挑战。人类 社会的可持续发展，必须寻求新的能源发展道路。大力提高能源利用效率，千方百计 地节约能源，开发利用资源无限，可以再生，与生存环境和谐的新能源和可再生能源， 是可持续发展的能源发展之路。21世纪将是能源更迭的世纪，新能源和可再生能源大 发展的新世纪。[1] 目前，在能源的需求结构中，石油所占的比例约为40%，煤约占20%，天然气约占10%。1970年以来，由于人口的增长和经济的发展，人类对能源的需求量还在不断增加，任何一种能源的开发和利用都会对环境造成一定的影响。如水能的开发和利用可能会造成地面沉降、地震、生态系统变化等；地热能的开发和利用可能导致地下水污染和地面下沉。在不可再生能源和可再生能源中，不可再生能源对环境的影响比可再生能源严重。煤、石油、天然气等不可再生能源的大量利用，加剧了环境的恶化。 能源对环境的污染主要表现在： 温室效应：地球大气中的二氧化碳含量增加导致气温升高，这就是所谓的“温室效应”。据研究，20世纪80年代全球平均气温不上个世纪升高了0.6℃。最近的预测发现，当CO2浓度增加为目前的两倍，地表面平均温度将上升1.5℃～4.5℃。这将引起两极附近的冰川大量融化，导致海平面升高，很多岛屿将沦为泽国，沿海城市也将受到威胁。 酸雨：天然降水的pH值一般为6.55，一般将pH值小于5.6的降水称为酸雨。可能引起雨水酸化主要物质是SO2和NOx，而上述两类物质的90%都是燃烧化石燃料造成的。 破坏臭氧层：臭氧是氧的同素异性体，它存在于地面10km以上的大气平流层中，吸收掉太阳辐射中对人类、动物、植物有害的紫外辐射的屏障。研究表明，臭氧浓度降低1%，地面紫外线辐射强度将提高2%，这将导致皮肤患者数量的增加。 影响人体健康：化石燃料燃烧时排放的大量烟尘、SO2、H2S、NOx等还会影响人体健康。有资料表明来源与生活及取暖用煤和生物质燃烧造成的室内空气污染每年约造成11.1万例早亡；城市内一些大气污染严重地带，呼吸道疾病发病率上升近50%，肺碍死亡率上升近20%。[2][3] 二．太阳能资源 太阳是一个炽热的气态球体，蕴藏着巨大的能源。其主要组成气体为氢(约80 )和氦(约19%)，由于太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应，所以不断地释放出巨大的能量。根据目前太阳产生核能的速率估算，其氢的储量足够维持600亿年。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但己高达1. 73 X 10`，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，因此太阳能可以说是用之不竭的。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源，除了局部地区(如四川、贵州等地)不适合太阳能利用外，我国大部分地区都适合利用太阳能。据估算，每年中国陆地接收的太阳能辐射总量相当于24000亿吨标准煤，年均辐射量约为5900兆焦耳/平方米。我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22度至35度。这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心。青藏高原平均海拔高度在4000m以上，大气层稀薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为‘旧光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h ，相对日照为68 ，太阳总辐射为8160M J/m2-a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。四川盆地雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h ，相对日照为26%a太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30“-40“地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。“八 五 ” 期间，我国有