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太阳能供热系统
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太阳能供热系统
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位于美国加利福尼亚州巴斯托附近沙漠地区的太阳能发
电厂，建于1982年4月，是世界上第一座示范性太阳能
发电厂，投资1.1415亿美元，总装机容量为1.08万千瓦。
它采用了由1818块能自动跟踪太阳的日光反射镜，将日
光反射到中央日光集中塔上。
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飞行器上 太阳能 电池板
按深度10公里来估算，地热的蕴藏量就约有 2.5x1023千卡，相当于3.57亿亿吨标煤. 整个地球其实是一个无限的热源。
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热能来源—地热
地热资源按其在地下热储存在的形式，可分为:
蒸汽型：以产生过热蒸汽为主，杂有少量其它气体，可直接 发电。蒸汽型热储需要在独特的地质条件下才能形成，所以 这种热能资源少，地区局限性大。
月亮、太阳、地球之间产生的能量。如潮汐能。
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能量有哪些形式？
机械能 热能 电能 太阳能 生物能 磁能
化学能 核能 光能
绝大多数一次能源以热能形式直接使用，或者通 过热机等进一步转化为机械能和电能再使用。
➢ 我国：90%以上的能量经过热能被利用 ➢ 世界：85%以上。 因此分析研究热能转换装置，对有效利用能量有
重要意义。
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热能的来源
自然存在的：如 太阳能、地热 转化而来的：如 核裂变、燃料燃烧等
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热能来源—太阳
太阳通过发射光(或电磁波)的方式，把一部分能 量直接辐射到地面上。
特点： 能量巨大：辐射到地球1018千瓦小时/年（地球上
全部化石燃料能源的十倍），用之不尽、取之不 竭，无污染。 分散，能量密度低：1kW/㎡(阳光垂直照射） 间断性（日、夜）、多变性（随地区、季节、气 候变化）。
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热能来源—地热
地热能的应用: 发电:在偏远地区的高温地热田多用来发电，因为电力便
于长距离输送。目前世界上已有近二百座地热发电站投入 了运行，装机容量数百万千瓦。 直接利用:接近城镇的中、低温地热能可直接利用到生产 和生活的许多方面，例如:轻纺工业工艺过程用热、建筑 物的采暖与空调、暖房的良种培育、育秧育苗和蔬菜种植、 水产养殖、土壤加温、灌溉、以及医疗卫生等。 地源热泵
热能转换装置
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什么是能源？
《科学技术百科全书》能源是可从其获得热、光和动 力之类能量的资源。
《大英百科全书》 能源是一个包括着所有燃料、流 水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让 它为自己提供所需的能量。
《能源百科全书》能源是可以直接或经转换提供人类 所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
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热能来源—地热
干热岩型：是比前几种资源更为巨大的地热资源，指地下 普遍存在的没有水或汽的热岩石。在现阶段，它是专指埋 藏较浅、温度较高且有开发价值的热岩。从干热岩中提取 热量需要特殊办法，例如要钻深井并破碎热岩，然后灌注 冷水，冷水吸热后变成蒸汽或热水再引出地面加以利用。
岩浆型：指蕴藏在熔融状和半熔融状岩浆中的巨大的热量， 温度高达600-1500℃，在一些多火山地区的较浅地层中可 以找到，而大多数则深藏在目前钻探还比较困难的地层能来源—核裂变放热
1公斤核燃料裂变时所释放的能量约为 19×109kcal/kg(8×1010kJ)，约相当于2700吨 标煤完全燃烧所放出的热量。
核裂变产生的热量本来可以达到很高的温度， 然而由于核反应堆结构材料和载热介质的限制， 目前，核反应堆所提供热量的温度水平还不够 高。
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加拿大原子能有限公司（AECL） CANDU 6 核电厂
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压水堆型核电厂示意图
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沸水堆型核电厂示意图
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热能的来源
地热能的蕴藏量:相当于地球煤炭储量热能的1.7 亿倍，可 供人类消耗几百亿年，可谓取之不尽、用之不竭，今后将 优先利用开发。
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发电
采 暖
温 室
孵 化
洗 浴
地热能利用示意图
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地源热泵
地源热泵是建筑供能技术。
利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、 地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后 再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利 用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调 系统。
热水型：包括喷出地面时呈现的热水和水汽混合的湿蒸汽。 分布广，储量丰富，温度范围很大，有的高达300℃以上。
地压型：以高压水的形式储于沉积盆地地表下2-3公里处，并 被不透水的页岩所封闭，形成一个很大的热水体。地压水除 了高压（可达几百个大气压）、高温以外，还溶有大量甲烷 等碳氢化合物，能量是由机械能(高压)、热能(高温)和化学 能(天然气)三部分组成。
《日本大百科全书》 在各种生产活动中，我们利用 热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为 这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。
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能量资源可分为三类
来自太阳的能量。有直接来自太阳的辐射能，即 通常所说的太阳能；有间接来自太阳的能源，如 化石燃料、水能、风能、海洋能。
地球本身贮存的能量。如地球内部的地热能，地 球上的可用铀、钍、氘、氚等裂变聚变的核能。
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热能来源—燃料燃烧放热
燃料中能量为化学能，来源于太阳。植物通过光合 作用收集、转化了太阳能，接着转存于动植物的有 机体中，成为化石燃料的原料。从数百万年前照到 绿色植被的太阳能，到今天埋在地下的化石燃料的 化学能，不仅需要漫长的岁月，而且转换效率极低。 可见，目前地球上储存的化石燃料是多么宝贵而且 有限。
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热能来源—太阳
太阳能利用形式： 集热：为建筑供暖、供热水、蒸发（干燥/海水淡化） 太阳能电池：驱动交通工具和其它动力装置。 太阳能发电： 常规发电： 太空发电：在距离地面三万多公里高空的同步卫星
上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高 达地面的10倍。太空电能通过微波向地面输送。
燃料中的可燃元素（碳、氢、硫等）和氧化合时， 会产生发光放热现象，这是从燃料中取得热量的最 常用形式——燃烧放热。
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热能来源—地热
地球是一个庞大的热库，除一薄层地壳外，内部 都非常热，其温度一般随深度而增加。
地壳的基部(25至50公里):温度200-1000℃ 地心(6371公里) :温度～4500℃。