浅议太阳能在环保设计中应用和发展

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1、浅议太阳能在环保设计中应用和发展摘要：在环境污染日趋严重的环境下，环保设计的理念被大范围推广，而太阳能作为绿色能源成为了主导环保设计的重要因素。科技发达的今天，不断提高的太阳能能源利用率为环保设计的发展提供了必要的能源基础，而太阳能在此中的应用与发展更是一项重要的研究课题。关键词：太阳能环保设计再生能源环保设计，是切合当下严重的环境污染，以及各种产品除去自身功能外对人类及动物造成伤害的现状，将环保理念注入各个设计类别中体现对地球对人类对动物都具有环保意义的设计与研究。环保设计在产品设计中体现为再生能源的利用，环保材料的使用以及产品具有环保功能。再生能源的高效率利用更是在

2、科技发达的今天成为环保设计重要发展方向。现阶段可以高效利用的再生能源有：太阳能、水能、风能、生物质能、潮汐能等。以下就太阳能及其在环保设计中的应用所做的相关分析：一、太阳能相关基础知识太阳是一颗恒星，在异常的高温高压下，氢核聚合成氨核产生热核反应。在反应中，氢变成氮，质量转化为能量发射出来，而总功率中的二十二亿分之一到达地球大气层，最后地球表面可利用的功率约8500万兆瓦。二、太阳能的特性优点：1•资源无害，太阳能是绝对的洁净能源，开发利用太阳能对环境无任何污染。2•资源无限，每年地球可利用的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，是现今人类可以开发的最大的能源。3•资源长

3、久，太阳中氢的储量可维持百亿年，而地球的寿命约为几十亿年，因此从某方面来讲，太阳的能源是用之不尽的。4•资源普遍，太阳光一年四季长期照射各个地方，可直接开发利用，无需开采运输。缺点：1.能源收集的不稳定性，太阳能到达地球表面的总量很大，但是因为受到季节、昼夜差异以及南北半球差异的影响,能流密度很低，因此在利用太阳能时，需要达到足够的面积及装备才能保证一定的转换功率。因为能源的不稳定造成了太阳能能源的储蓄成为主要问题，这影响了太阳能是否能作为产品主要能源使用的决定因素。2•成本较高，太阳能的利用率与其设备成本直接挂钩，想要达到高的能源转换效率就需要成本相当高的优良的转换设

4、备，近几年，科技的高速发展在此领域也有很大程度的进步。三、太阳能在环保设计中的应用案例在产品设计中，利用太阳能作为能源主要通过两种方式：光热转换和光电转换。光热转换是通过反射、吸收等方式将太阳辐射能集中然后转换成足够温度的过程以满足不同负载的要求。光电转换则是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。案例一：太阳能交通工具在大气污染中，交通工具中汽车等流动污染源约占大气污染总量的90%,汽车尾气主要的危害是光化学烟雾，对人类有严重危害。而主要原因就是因为汽车所使用的汽油和柴油等。太阳能汽车真正意义上实现了无污染无噪音，太阳能提供的电动能源不会排放污染大气的有害气体，没有

5、内燃机就不会产生行驶时的轰鸣。而太阳能汽车利用太阳能将其转换为驱动力，既有效降低大气污染和噪音污染，创造洁净的生活环境，又减少有限的石油资源的使用，同时太阳能还可以为汽车提供辅助设备的能源。其他的太阳能交通设计还有太阳能飞机、太阳能船等，都已经在天空或海洋的领域设计并使用成功，虽然造价昂贵，但是却为未来太阳能在交通工具上的应用提供了宝贵的经验。案例二：太阳能家电产品相比之下，太阳能在家电中应用的成本要低得多，而且在全球范围内已经取得了卓越的科研和使用成果。太阳能家电与太阳能交通工具一样是以提供电能为主。大型太阳能家电比如太阳能空调，将太阳能蓄电池和主体空调器成分体式链接

6、，外部蓄电池在日间吸收太阳能供应和存储能量。法国生产一种太阳能冰箱，利用吸收固体间隙吸附作用，无需运动部件，电源零消耗。其原理是用氨和干燥的氯化钙颗粒代替一般的制冷剂，将他们混合后形成固体铁盐，固体铁盐受热后分解释放氨在夜间温度降低时冷凝，白天受阳光照射蒸发时吸收热量，使冰箱制冷。太阳能电视则是在多个国家均已实现投产和销售。比如德国的流动式太阳能电视机，日本销售的天线内装有特殊太阳能电池的电视机可以白天工作时充电，晚上使用5〜8小时。其他国家还有菲律宾、芬兰等。大部分的方式是利用太阳能蓄电池储存充足电量以供使用。还有很多小型的太阳能家电,比如太阳能风扇、太阳能灶、太阳能

7、收音机、太阳能灯具、太阳能照相机、太阳能熨斗、太阳能轮椅、太阳能电话等，太阳能在小型家电的应用技术已经具有相当高的技术水平,这更是为太阳能在环保设计的应用提供技术和经验支持。案例三：太阳能农业机械设备与系统在农业方面，随着科技的进步也逐步向机械农业发展,农业机械可以大量提高农忙时节的效率，并减少人力投入,但如同汽车一样需要汽油、柴油等燃料资源，太阳能这种洁净能源，应用在农业中的具体实例有太阳能农业秸秆蒸汽爆破装置、太阳能干燥装置、太阳能鱼塘增氧机、太阳能生态农业大棚、太阳能养殖场等，以及应用在相关农业生产中的例子，太阳能杀虫灯、太阳能污水