怎樣可把宇宙射線的能量轉化為人類可用能源

時間 2021-08-11 18:13:36

1樓:匿名使用者

宇宙射線在目前利用的比較少,而且很難利用,太陽能的概念和宇宙射線不一樣的。再說,它們到達地球表面的量比較少。如果要利用也要到大氣層外面收集利用。

2樓:匿名使用者

確實,是太陽能電池板最典型

還有其他形式收集能量,人類科技在進步,會建造出更新更好的裝置

3樓:brp神月

我覺得是這樣的:首先,太陽能和宇宙射線是兩碼事.宇宙射線是宇宙中一種帶有特別大能量的帶電粒子流,人類已知經常產生宇宙射線的比如超新星爆發,那就會釋放出γ射線暴.

宇宙射線帶有很大的能量,對人體有害,目前人類的科技還沒發達到可以利用宇宙射線的地步.(連太陽能都沒普及還談什麼宇宙射線)

自己的理解

4樓:匿名使用者

現在的科技還達不到這種條件,宇宙射線是一種很複雜的物質,而且分很多種類,傳導或儲備這種能源可能要用高分子材料,太陽能板遠達不到這種要求,儲存光能的物質是很複雜的,而且宇宙射線具有很大的破壞性,輻射高,將來人類可能用一種我們現在所不知道的新物質來解決這個問題.

(拜託啊,帥哥,把分給我吧)

5樓:chao北迴歸線

太陽能電池板正是這樣做的

6樓:

宇宙射線不等於太陽能。

7樓:匿名使用者

光能啊``熱能啊``

8樓:匿名使用者

8樓的正確,精彩啊。

陽光如何變成能量呢?

9樓:易書科技

太陽能,一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由「氫」聚變成「氦」的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。

太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8×1023千瓦的輻射值,其中二十億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表面,其功率為800000億千瓦,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。

平均在大氣外每平方米麵積每分鐘接受的能量大約1367瓦。廣義上的太陽能是地球上許多能量的**,如風能、化學能、水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

但是這麼多的能量我們怎麼收集起來加以利用呢人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在2000多年前的戰國時期,就知道利用鋼製四面鏡聚焦太陽光來點火、利用太陽能來乾燥農副產品。發展到現代,太陽能的利用已日益廣泛,它包括太陽能的光熱利用、光電利用和光化學利用等。

太陽能的利用有光化學反應被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩種方式。太陽能發電是一種新興的可再生能源利用方式。

使用太陽能電池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能;使用太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,並利用熱水發電;利用太陽能進行海水淡化。現在,太陽能的利用還不很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用的,主要是矽光電池在吸收太陽所發射出來的光能。矽光電池主要是從沙子裡提煉出來的,由貝爾實驗室開發太陽能是太陽內部或者表面的黑子連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。

地球軌道上的平均太陽輻射強度為1 367瓦/米2,地球赤道的周長為40 000千米,從而可計算出,地球獲得的能量可達173 000特瓦。在海平面上的標準峰值強度為1千瓦/米2,地球表面某一點24小時的年平均輻射強度為0.20千瓦/米2,相當於有102 000特瓦的能量,人類依賴這些能量維持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地熱能資源除外)。

雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍,但太陽能的能量密度低,而且它因地而異,因時而變,這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

儘管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的二十二億分之一,但已高達173 000特瓦,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是**於太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大,狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何汙染,為人類創造了一種新的生活形態,使人類社會進入一個節約能源、減少汙染的時代。

太陽電池是一種對光有響應並能將光能轉換成電能的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽、多晶矽、非晶矽、砷化鎵、硒銦銅等,它們的發電原理基本相同。

現以晶體為例描述光發電的過程。

型晶體矽經過摻雜磷可得n型矽,形成p-n結。當光線照射太陽電池表面時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,使電子發生了躍遷,成為自由電子,在p-n結兩側集聚形成了電位差。當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。

這個過程的實質是光子能量轉換成電能的過程。

就目前來說,人類直接利用太陽能還處於初級階段,主要有太陽能集熱器、太陽能熱水系統、太陽能暖房、太陽能發電等方式。

太陽能集熱器太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中,接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。

按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器。按採光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器。

一個好的太陽能集熱器應該能用20~30年。自從大約2023年以來所製作的集熱器更應維持40~50年且很少進行維修。

太陽能熱水系統早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱,現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。

太陽能熱水系統的主要元件包括收集器、儲存裝置及迴圈管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以**無日照時使用,另外尚可能有強制迴圈用的水,以控制水位或控制電動部分或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依照迴圈方式,太陽能熱水系統可分兩種:

。自然迴圈式此種型式的儲存箱置於收集器上方。水在收集器中接受太陽輻射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現象,促使水在儲水箱及收集器中自然流動。

由於密度差的關係,水流量與收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需迴圈水,維護甚為簡單,故已被廣泛採用。

。強制迴圈式熱水系統用水,使水在收集器與儲水箱之間迴圈。當收集器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。

水入口處設有止回閥以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知(由來自水的流量可知),容易**效能,亦可推算在若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下,其較自然迴圈方式具有可以獲得較高水溫的長處,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。

因此,除非是大型熱水系統或需要較高水溫的情形才選擇強制迴圈式,一般大多用自然迴圈式熱水器。

暖房利用太陽能作房間冬天暖房之用,在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低,室內必須有暖氣裝置。若欲節省大量化石能源的消耗,設法應用太陽輻射熱。

大多數太陽能暖房使用熱水系統,亦有使用熱空氣系統。太陽能暖房系統是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統及室內暖房風扇系統所組成,其過程乃太陽輻射熱傳導,經收集器內的工作流體將熱能儲存,再供熱給房間。至於輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內、直接裝設在房間內或裝設於儲存裝置及房間之間等不同設計。

當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計,或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電,再加熱房間,或透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統為太陽能熱水裝置,其將熱水通至儲熱裝置之中(固體、液體或相變化的儲熱系統),然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱,再把此熱空氣傳送至室內;或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱,當熱流體流至室內,再利用風扇吹送被加熱空氣至室內,而達到暖房效果。

太陽能發電直接將太陽能轉變成電能,並將電能儲存在電容器中,以備需要時使用。

太陽能離網發電系統太陽能離網發電系統包括:1.太陽能控制器(光伏控制器和風光互補控制器)對所發的電能進行調節和控制,一方面把調整後的能量送往直流負載或交流負載,另一方面把多餘的能量送往蓄電池組儲存,當所發的電不能滿足負載需要時,太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負載。

蓄電池充滿電後,控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時,太陽能控制器要控制蓄電池不被過度放電,保護蓄電池。控制器的效能不好時,對蓄電池的使用壽命影響很大,並最終影響系統的可靠性。

2.太陽能蓄電池組的任務是貯能,以便在夜間或陰雨天保證負載用電。3.

太陽能逆變器負責把直流電轉換為交流電,供交流負荷使用。太陽能逆變器是光伏風力發電系統的核心部件。由於使用地區相對落後、偏僻,維護困難,為了提高光伏風力發電系統的整體效能,保證電站的長期穩定執行,對逆變器的可靠性提出了很高的要求。

另外由於新能源發電成本較高,太陽能逆變器的高效執行也顯得非常重要。

太陽能離網發電系統主要產品分類:a.光伏元件b.

風機c.控制器d.蓄電池組e.

逆變器f.風力/光伏發電控制與逆變器一體化電源太陽能併網發電系統可再生能源併網發電系統是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產生的可再生能源不經過蓄電池儲能,通過併網逆變器直接反向饋入電網的發電系統。

因為直接將電能輸入電網,免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,可以充分利用可再生能源所發出的電力,減小能量損耗,降低系統成本。併網發電系統能夠並行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源,降低整個系統的負載缺電率。同時,可再生能源併網系統可以對公用電網起到調峰作用。

併網發電系統是太陽能風力發電的發展方向,代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。

太陽能併網發電系統主要產品分類:a.光伏併網逆變器b.小型風力機併網逆變器c.大型風力機變流器(雙饋變流器,全功率變流器)。

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