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《畢業(yè)設(shè)計（論文）-太陽能在汽車上的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、-27-設(shè)計（論文）專用紙第一章太陽能在汽車上應(yīng)用的總述隨著經(jīng)濟的增長和科技的進步,以及人口的增加,人們對能源的需求越來越大。目前,世界上能源消費的增長率遠高于人口增長率,石油、天然氣、煤炭等常規(guī)能源已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要。世界各國都感到化石燃料的蘊藏量正在日益減少,甚至有用竭的可能。我國《可再生能源法》于2006年1月1日起實施，《節(jié)約能源法》于2008年4月1日起施行,隨著國家“十一五”能源發(fā)展規(guī)劃的規(guī)定，《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》的出臺,各級地方政府不斷加大促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的力度,進一步提高資源利用率,保護和改善環(huán)境,實施可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下,
2、必須重視再生能源的利用和發(fā)展,其中最突出的是太陽能的研究和應(yīng)用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,太陽能的利用在某些方面已顯示出其經(jīng)濟性,因而引起許多國家對太陽能研究的重視。1.1太陽能1.1.1 太陽能的特點太陽能之所以受到人們?nèi)绱说闹匾?是因為它具有許多優(yōu)點:太陽能是一種巨大的能源,每天到達地球表面的太陽輻射能大約相當于215億萬桶石油;太陽能可以再生;在工業(yè)越來越發(fā)達而環(huán)境污染越來越嚴重的今天,太陽能卻是清潔能源;太陽能可以在當?shù)厝〉?大大節(jié)省了在使用礦物燃料時所需的運輸費用。我國幅員遼闊,有著豐富的太陽能資源如圖1。圖1 我國太陽能日照分布圖根據(jù)全國700多個氣象站長
3、期觀測和積累的資料表明,27-27-設(shè)計（論文）專用紙中國各地的太陽能輻射資源總量大致在3135×103～8140×103MJ/m2之間,其平均值約為5186×103MJ/m2,該等值線從大興安嶺西麓、內(nèi)蒙東北部開始,向南京北京西北側(cè),朝西偏南至蘭州,然后徑直朝南至昆明,最后沿橫斷山脈轉(zhuǎn)向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區(qū),除天山北面的新疆小部分地區(qū)年總量約為4146×103MJ/m2,其余絕大部分地區(qū)的年總量超過5186×103MJ/m2。來自太陽的能量在整個白天期間傳到地球。不過,能量的大小隨著時間的變化,天氣情況和地理位置的不同而變化。在北美洲,明亮
4、晴朗的下午太陽能密度將在大約1000W/㎡,但是在早上和晚上或者天空陰暗的時候,太陽能密度將降至0W/㎡(參閱圖2)。為了獲取盡可能大部分的可得到的能量,必須了解可得到的太陽能密度變化規(guī)律。圖2 晴天日照量曲線圖1.1.2 太陽能利用過程中的問題太陽能是一種低密度、間歇性能源,這就對太陽能的收集與應(yīng)用提出了更高的要求,成本問題也是太陽能推廣應(yīng)用中的重要障礙之一。同時,太陽能應(yīng)用是一門綜合性的科學技術(shù),因為受到各種條件的限制,目前還有許多課題等待解決?？偟膩碚f,需要解決三個問題:提高太陽能的收集效率與集光比的問題;降低太陽能應(yīng)用裝置成本與提高使用壽命的問題;解決低
5、成本、高效率的貯能手段問題。就集熱效率而言,應(yīng)從太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學轉(zhuǎn)換三種轉(zhuǎn)換形式分別考慮。光熱轉(zhuǎn)換所用的平板集熱器,提高收集效率的潛力不大,目前最高熱效率已經(jīng)很高,若能將成本降低一半及使用壽命延長一倍,效果是可觀的。光電轉(zhuǎn)換是太陽能利用中非常有發(fā)展前途的一種形式。當前的工作是提高轉(zhuǎn)換效率和降低光電轉(zhuǎn)換器的成本。如果能像科學家們預言的那樣,向太空發(fā)射貼有大量太陽能電池片的人造衛(wèi)星太陽能電站,把光能轉(zhuǎn)換為電能,然后用微波形式將電能輸送到地球上,那么太陽能作為一種巨大而廉價的能源將有美好的前景。在光化學轉(zhuǎn)換方面,植物的光合作用就是一種形式,一直為人類
6、提供生活和生產(chǎn)資料。太陽能的貯存是解決太陽能間歇性的不可缺少的手段。由此可見,太陽能在非常規(guī)能源中很有發(fā)展前途,包括用于生產(chǎn)和生活方面。但是關(guān)于能量轉(zhuǎn)換和貯能的技術(shù)以及提高經(jīng)濟性的研究,無論作為空間電源還是地面應(yīng)用,都有待進一步探討,并為繼續(xù)擴大應(yīng)用范圍而努力。27-27-設(shè)計（論文）專用紙1.2太陽能汽車汽車的發(fā)明改變了人們的生活。在為我們帶來方便的同時,汽車排出的尾氣也成為空氣污染的主要來源。汽車尾氣中主要含有一氧化碳、氧化氮以及對人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒,尤其是含鉛汽油燃燒后的尾氣,對人體的危害更大。這些有害物質(zhì)會引起頭暈、失眠、食欲不振、惡心、
7、貧血等多種疾病。汽車制造廠商進行了大量研究,進行“清潔燃料”汽車的研制,如電動汽車、混合動力汽車和燃料電池電動汽車等。太陽能汽車由于其零污染、能源豐富,代表了汽車發(fā)展的新水平,因此被人們稱為“未來汽車”。和傳統(tǒng)汽車不同,太陽能汽車已經(jīng)沒有發(fā)動機、底盤、驅(qū)動、變速箱等構(gòu)件,而是由電池板、儲電器和電機組成,但因其造價昂貴、動力受太陽照射時間限制及承載能力差等特點而無法普及。這些太陽能汽車普遍采用質(zhì)輕價貴的航空、航天材料,力求達到車體輕、速度快。太陽能汽車真正走進大眾生活,還有很多難題需要解決。首先是太陽能的采集與轉(zhuǎn)換問題。根據(jù)一般的材料應(yīng)用與技術(shù)能力,太陽能轉(zhuǎn)換率只
8、能達到20%左右,難以滿
