Homo-Expertus.ru

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Send by emailSend by email
Голосов пока нет

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Солнце — гигантское светило, имеющее диаметр 1392 тыс. км. Его масса (2-Ю30 кг) в 333 тыс. раз превышает массу Земли, а объем в 1,3 млн. раз больше объема Земли. Химический состав Солнца: 81,76 % водорода, 18,14 % гелия и 0,1 % азота. Средняя плотность вещества Солнца равна 1400 кг/м3, а в его центре она достигает 76 000 кг/м3. Внутри Солнца происходят термоядерные . реакции превращения, водорода в гелий и ежесекундно 4 млрд. кг материи преобразуется в энергию, излучаемую Солнцем в космическое пространство в виде электромагнитных волн различной длины. Мощность потока солнечного излучения составляет 4-1023 кВт. В центре Солнца давление достигает огромного значения в 2-1010 МПа (около 204 млрд. ат), а температура по разным оценкам составляет 8—40 млн. К, температура фотосферы на поверхности Солнца приблизительно равна 5900 К.
Солнечную энергию люди используют с древнейших времен. Еще в 212 г. до н.э. с помощью концентрированных солнечных лучей зажигали священный огонь у храмов. Согласно легенде приблизительно в то же время греческий ученый Архимед при защите родного города поджег паруса кораблей римского флота.

Солнечная радиация — это неисчерпаемый возобновляемый источник экологически чистой энергии. На Землю попадает незначительная доля излучаемой Солнцем энергии, причем 95 % поступающей солнечной энергии —-это коротковолновое излучение в диапазоне длин • волн от 0,3 до 2,4 мкм. верхней границы атмосферы Земли за год достигает поток солнечной энергии в количестве 5,6 ¦ 1024 Дж. Атмосфера Земли отражает 35 % этой энергии, т. е. 1,9Х ХЮ24 Дж, обратно в космос, а остальная энергия расходуется на нагрев земной поверхности (около 2,4-1024 Дж), йспарительно-осадочный цикл (около 1,3-1024 Дж) и образование волн в морях и океанах, воздушных и океанских течений и ветра (около 1,2-1022 Дж). Мощность потока солнечного излучения у верхней границы атмосферы Земли равна 1,78-1017 Вт, а на поверхности Земли 1,2-10'7 Вт.

Плотность потока солнечной энергии h у верхней границы атмосферы на поверхность, расположенную перпендикулярно направлению солнечных лучей, составляет 1353 Вт/м2 и называется солнечной постоянной, а среднее количество энергии ?0.н, поступающей за 1 ч на 1 м2 этой поверхности, равно 4871 кДж/(ч-м2). Вследствие вращения Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите расстояние между ними в течение года изменяется в пределах 150 млн. км±1,7%, а часовое количество внеатмосферной солнечной энергии, поступающей на 1 м* нормальной поверхности, изменяется в течение года менее чем на 7 % — от 4710 до 5036 кДж/(ч-м2).
Годовое количество поступающей на Землю солнечной энергии составляет 1,05-1018 кВт-ч, причем на поверхность суши приходится только Чъ часть этой энергии, т.е. 2-Ю'7 кВт-ч. (Заметим, что 1 кВт-ч = 3600 кДж, а 1000 кДж=278.Вт-ч.) К этому добавляются энергия ветра (1,58-1016 кВт-ч в год с мощностью 1,8-1012 кВт) и другие косвенные виды солнечной энергии.
Без ущерба для экологической среды может быть использовано 1,5% всей падающей на Землю солнечной энергии, т.е. 1,62-1016 кВт-ч в год (что эквивалентно огромному количеству топлива — 2-1012 т условного топлива), при этом мощность потока энергии составляет 1,85-1012 кВт.

Скачать книгу ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ letitbit, ifolder

Доступно только для пользователей. Авторизация | Регистрация

Последние комментарии