《太阳能的利用》PPT设计

华北电力大学可再生能源学院能源工程及自动化教研室华北电力大学太阳能中心授课教师：朱红路《太阳能热发电厂》第三章太阳能追光系统的原理与设计第三章太阳能追光系统的原理与设计本章内容：太阳跟踪系统设计实例•太阳运行规律•传感器的工作原理•整体设计方案第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能利用为什么需要太阳跟踪系统？太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布变化的能源，导致太阳能利用率低。

如何提高太阳能利用的效率呢？解决方法：1.提高太阳能装置能量转换效率2.提高太阳能的接受效率第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能跟踪是一种行之有效的方法！第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能单轴跟踪系统单轴跟踪的优点是结构简单，但是由于入射光线不能始终与主光轴平行，收集太阳能的效果并不理想。

第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能双轴跟踪系统双轴跟踪可以通过跟踪太阳高度和赤纬角的变化上以获得最多的太阳能，双轴跟踪又可以分为极轴式全跟踪和高度角－方位角式全跟踪两种方式。

第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳跟踪系统分类：•光电跟踪方式---闭环系统•视日运动轨迹跟踪---开环系统倾斜布置东西跟踪焦线南北水平布置，东西跟踪焦线东西水平布置，南北跟踪第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：光电跟踪系统框图第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：感光部件工作原理第三章太阳能追光系统的原理与设计视日运动轨迹跟踪太阳高度角和方位角决定了太阳的位置。

第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计目的：计算太阳位置，告知执行机构动作控制系统设计原则：(1)选择典型电路(2)便于二次开发(3)软硬件协同设计(4)性能最优、性价比最高(5)可靠性及抗干扰(6)驱动能力(7)低功耗的要求第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：第三章太阳能追光系统的原理与设计步进电机的驱动：步进电机是一种能将数字脉冲信号转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。

存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的 能源。煤炭、石油、天然气、水能、太阳能、风能、生 物质能、海洋能、地热能等都是一次能源。一次能源在 未被人类开发以前，处于自然赋存状态时，叫做能源资 源。世界各国的能源产量和消费量，一般均指一次能源
而言。为了便于比较和计算，习惯上把各种一次能源均 折合为“标准煤”或“油当量”，作为各种能源的统一 计量单位。
§1
第一章 概 述
序号 利用方式
内容
直接光发电：光伏发电、光偶极子发电
1
太阳能发电
间接光发电：光热动力发电、光热离子发电、热光 伏发电、光热温差发电、光化学发电、光生物电池(叶
绿素电池)等
高温利用(>800℃)：高温太阳炉、熔炼金属等 中温利用(200～800℃)：太阳灶、太阳能热发电等 2 太阳能热利用 低温利用(<200℃)：太阳热水器、太阳能干燥、海水 淡化、太阳能空调制冷、太阳房、太阳能暖棚等。
把太阳辐射能转换成热能的属于太阳能 利用技术。
再利用热能进行发电的称为太阳能熱发 电。也属于这一技术领域．
第一章 概 述 太阳能光热发电
塔式 槽式 碟式
§1 第一章 概 述
太阳能光伏发电
光能只要转换 成电能便可。 这方法还可把 光波从太空传 送至地球，转 成电能供给用 户使用。
第一章 概 述
§1 第一章 概 述
源 非再生 能源
地
太阳 能
风能
水能
生物 质能
热 能
海水 温差 能
海水 盐 差能
海洋波 浪能
海 （湖） 流能
潮汐能
核能
煤炭 石油 天然气 油页岩
二 次 能 源
焦 炭பைடு நூலகம்

3.被动式房设计原则与要点
3.2 设计要点
(3)附加阳光间设计要点:
• 南墙应避免周围建筑和实物对透光面的遮挡 • 南向附加阳光间的开窗面积在不受结构限制时，应取最大值。
屋檐突出长度A通常根据结构要求确定，取最小值，以保证最冷月份
屋檐不对玻璃造成遮挡，因此A的取值应符合：
A≤B/(θ+5)
式中
B——阳光间开窗长度；
特点： • 集热效果较好； • 且不需要人为控制； • 易于与建筑进行一体化设计； • 热稳定性较差； • 宜用于办公室等主要在白天使用的建筑。
对流环路式太阳房示意图
2.被动式太阳房简介
2.2 被动房适应性
不同的集热方式，适宜于不同的条件，其适宜性应从房间使用性质、纬
度和气象条件、经济条件等方面进行综合考虑。
(绝热材料)。建筑围护结构有不同的构造层次，单设保温层是将 保温材料作为保温层中起主要保温作用的构造做法。
挤塑板
岩棉保温板
聚苯板
5.被动房集热蓄热优化设计
• 封闭空气间层 静止的空气介质导热系数很小，因此封
闭空气间层在围护结构中是良好的保 温层。
• 混合保温
采用以上多种方式来满足保温要求，即 混合保温构造。显然，混合保温方案 的构造较复杂，但保温效果好，适用 于恒温室等温度要求较高的建筑类型 。
冬季白天
冬季夜晚
夏季白天
夏季夜晚
被动太阳房工作原理示意图
1. 概述
1.2 太阳能资源分布
我国太阳能资源的总体分布状况: ➢ 西部多于东部，北部多于南部； • 南方非供暖地区处在太阳能辐射相 对弱的地区，可利用太阳能进行降温、 制冷。 • 对于广大北方和西部，以及冬季供 暖地区来说, 适合运用太阳能技术进行 供暖。

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太阳能拖车
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太阳能快艇
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太阳能飞机
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国内外光伏电站应用实例
国内最大的光伏电站？
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徐州光伏电站
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徐州光伏电站
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徐州光伏电站
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德国巴伐利亚太阳公园6.3MW 太阳能发电站
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美国Tucson地区4.59MW太阳能 电站
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演讲：封继军
成员：丁桂旺 陈颖 顾忠明
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• 降低成本方法：
（1）纯化过程没有完全去除杂质；
（2）快速结晶；
（3）避免切片造成的浪费。
• 制造工艺不同导致结晶构造不同，多晶硅的 结晶颗粒较小，化学键不牢，存在许多悬浮 键。
• 光电转换效率下降，且效率会随着时间衰减。
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多晶硅太阳能电池板
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• 3.非晶硅电池
• 材料选用SiH4（四氢化硅），虽然该材料 吸光效果和光导效果很好，但其结晶构造 比多晶硅还差。
图12 塔式太阳能热电系统原理
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塔式太阳能热发 电系统的基本型式是 利用一组独立跟踪太 阳的定日镜，将阳光 聚焦到一个固定在塔 顶部的接收器上，用 以产生高温，进而产 生水蒸气或高温气体 ，推动汽轮发电机发 电。
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塔式太阳能热电厂
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塔式太阳能热电厂
2009年4月，西班牙在安达卢西亚（Andalucian）沙漠中建成当时全