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致谢..30
参考文献31 槽式聚焦太阳能集热器的设计 1 城市建设和安全工程学院 毕业论文
1 绪论
1.1 太阳能利用技术概述
1.1.1 太阳能开发利用的意义
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。目前，世界上绝大多数国家都以
石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源，然而地球上的矿物能源是有限的。随着全
球经济的发展，世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，
能源短缺的问题将越来越严重，能源分布不均也会带来更严峻的问题。矿物燃料的大量
使用，必将向大气排放大量的 CO2，对气候和环境造成巨大的破坏。因此，开发新能源
不仅是解决未来能源短缺的主要途径，也是保护地球环境和人类自身安全的重要举措，
目前已成为世界各国的战略发展方向。
在太阳能、风能、潮汐能、地热能等众多的新能源中，太阳能以其独特的优势成为
了最理想的替代能源之一[1]
1.1.2 太阳能的特点
太阳能与常规能源及核能相比有下列几个特点：
（1）太阳能的广泛性：太阳辐射到处皆是，就地可用，无须运输或输送。可算是取
之不尽、用之不竭的巨大能源，这对于山区、沙漠、海岛等落后的偏僻边远地区更显示
出它的优越性，用户只要一次投资建造好太阳能系统后，平时的文持费用远比其他任何
能源利用方式小得多。
（2）太阳能的清洁性：化石燃料在燃烧时会放出大量的各种气体，核燃料工作时要
排出放射性废料，它们都会使环境受到污染。利用太阳能可以大大减少环境污染，因此
太阳能称为清洁能源。
（3） 太阳能的分散性： 太阳辐射尽管遍及全球， 但每单位面积上的入射功率却很小，
也就是说，太阳虽然是一个巨大能源，但是其单位能量密度小，仅是一个“贫矿” 。因此
要得到较多的能量，就必须要庞大的受光面积。对于大的太阳能系统要涉及设备的材料、
结构、占用土地等问题。
（4）太阳能的间歇性：太阳能高度角一日及一年内在不断变化，且与地面的纬度有
关，即使没有气象的变化，太阳辐射的变化也已相当大。
（5）太阳能的地区性：辐射到地球表面的太阳能，随地点不同而有所变化，它不仅
与当地的地理纬度有关，还与当地的大气透明度（污染，浑浊等）和气象变化等诸多因
素有关。
（6）太阳能的永久性：太阳辐射已经进行了几十亿年，据估计，太阳的寿命大约仍 槽式聚焦太阳能集热器的设计 2
学院 城市建设和安全工程学院 毕业论文
有5×109
年，因此相对而言可以认为它是永久性能源[2]
。
1.1.3 太阳能利用的基本形式
太阳能利用的基本方式可以分为三种：太阳能热利用、太阳能光伏发电和太阳能热
发电。
（1）太阳能热利用
太阳能热利用的基本原理是将太阳能辐射收集起来，通过与物质的相互作用转换成
热能加以利用。太阳能热利用可以根据其利用的主要形式分为：太阳能热水器、太阳灶、
太阳能干燥器、太阳房、太阳能温室等太阳能热利用技术产品。
太阳能热利用技术的几大特点：①技术比较成熟、商业化程度较高；②太阳能热效
率比较高，如太阳能热水器、太阳灶、太阳能干燥器，其平均热效率均能达到50%左右；
③应用范围广，具有广阔的市场，如农业、畜牧业、种植业、建筑业、工业、服务业和
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