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农村太阳能的开发与利用 信息工程学院 10光伏应用技术 范秋莉 联合国必威体育精装版公布的研究结果显示，在过去30年中，虽然国际社会在环保领域取得了一定成绩，但全球整体环境状况持续恶化。全球环境恶化主要表现在大气和江海污染加剧、大面积土地退化、森林面积急剧减少、淡水资源日益短缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多样性受到威胁等多方面，同时温室气体的过量排放导致全球气候变暖，使自然灾害发生的频率和强度大幅增加。 20世纪80年代中期，在南极上空发现了臭氧空洞，它与地球变暖及所谓的温室效应和酸雨沉降问题构成全球性的大气环境问题，明显地危及全人类的生存和繁衍，引起了国际社会的高度关注，使当今的世界环境问题具有明显的时代特征。1999年发现的臭氧空洞是有史以来观测到的最大一次，达到2600万km2的面积。而且，很多能源在使用的过程中可能会对人类产生或多或少的影响。 世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。世界能源面临的另一问题是，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，相应的环保标准和环保法规也越来越严格。所以，一种种的新能源被发现出来了。 太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源，以及氢能、核能等是通常所说的新能源。 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×l026 W）的22亿分之一，但已高达1.73×1017 W，换句话说，太阳每秒钟辐射到地球上的能量就相当于500万吨煤。 太阳能是取之不尽的能源，使用太阳能不会排放有毒的污染物，这对保护人类生存条件和进行可持续发展生产十分有利。太阳能作为一种能源，与煤炭、石油、天然气、核能等矿物燃料相比，具有以下明显的优点： （1）、普遍：太阳光普照大地，无论陆地或是海洋，无论高山或是岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，而且无须开采和运输。 （2）、无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 （3）、巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能相当于越130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 （4）、长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的储量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年。 虽然天阳能有很多的优点，但是万事并不是绝对的，有优点也有缺点。太阳能的缺点主要有两点： （1）、能流密度低； （2）、其强度受各种因素的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 我国年太阳能分布总量受太阳高度角、纬度位置、海拔、地形和气候影响，所以分布特点总的来说是从东南到西北逐步增加。高值的中心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。北纬30o～40o地区，随纬度增高太阳辐射能增加，北纬40o以北，由东向西太阳辐射能逐渐增加，新疆呈东西向分布。根据我国年辐射总量的分布图来看、从太阳能资源开发利用的角度看，可以将全国分成丰富区、较丰富区、良好区、可用区、贫乏区五个区域，我们浙江属于太阳能的可利用区。浙江的衢州，海宁等地充分利用太阳能的有限资源，发展成为光伏产业基地。太阳能的利用方式分为光能转化热能、电能、生物质能和化学能。在太阳能热水器和太阳灶中是将太阳能转化成热能，太阳能发电上是将太阳能转化成为电能。但是，现在太阳能的利用几乎还只用在太阳能热水器和太阳灶上，还有少部分用在太阳能发电上，但这些也只是用在城市中的，而农村里太阳能的利用还少之又少。 一、太阳能热水器 太阳能热水器是利用太阳能辐射能把水加热的装置它是太阳能利用装置中技术较成熟，使用较为广泛的一类。太阳能热水器装置一般是由集热器、贮水箱、循环管道及辅助装置组成。 太阳能热水器的基本原理：利用真空管集热，促使管内水温高于水箱水温，热水比冷水轻，形成对流，最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。 优质的太阳能热水器应该满足以下技术要求： （一）、性能要求 1、热性能 2、承压力 3、耐空晒 4、耐淋雨 5、强度和刚度 6、耐冻 （二）、结构要求 （三）、材料要求 （四）、外观要求 太阳能热水器利用太阳的直接照射，将冷水变成热水，省去了许多家庭没时间烧水来洗澡的烦恼。浙江几乎所有的城镇居民都使用了太阳能，也有一些农村居民也在使用太阳能热水器。随着经济的发展和能源的开发，这种方便、快捷、环保的装置将成为居家必备了。 二、太阳灶 我国在研制低成本的实用太阳能灶方面已经取得了一定的进展。在热效率方面已达到60%左右的较高水平。由于太阳灶结构简单，制作方便，成本较低，在农村特别是在气候干燥、燃料匮乏的地区，深受广大群众的欢迎。目前，推广使用的太阳灶主要有箱式太阳能灶和聚光式太阳能灶。箱式太阳灶可以利用太阳辐射的直射与散射两部分，但灶温低于200℃，不能用于炒菜；而聚光式太