ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НЕТРАДИЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

СОЛНЦЕ

Строение Cолнца

Диаметр Солнца: 1.4·106 км. Строение солнца
     Масса Солнца: 2·1030 кг.
     Химический состав Солнца: ~82% - H2, ~18% - He.
     Давление в центре Солнца: 2·1011 атм.
     Температура в центре Солнца: 4·107К.

Фотосфера

Температура фотосферы (основного излучающего слоя) - 5762 К.
     Плотность фотосферы 10-15 г/см3, давление 1 мм.рт.ст. (примерно 1015 атомов в 1 см3).
     Спектр излучения фотосферы непрерывный с линиями поглощения (Фраунгоферовыми) H, He и др.
     Перенос энергии к поверхности осуществляется светом и конвекцией. Конвекция приводит к образованию гранул (ячейки Бернара). Гранулы занимают примерно 40% всей площади. Они перемещаются вдоль поверхности со скоростью примерно 2 км/с.

Хромосфера

Слой, расположенный над фотосферой (протяженность примерно 10 000 км). Давление в хромосфере примерно 0,1 мм.рт.ст. Излучение - линейчатое. Температура хромосферы растет с высотой, достигая 10 000 К. Хромосфера пронизана выбросами солнечного вещества - спикулами, высота которых может достигать 7 000 км.

Корона

Слабоизлучающий внешний слой (примерно яркость Луны). Давление примерно 10-6 мм.рт.ст. Температура достигает миллиона градусов. Излучение соответствует излучению сильно ионизированных ионов. В свою очередь корону разделяют на внутреннюю и внешнюю. Излучение внешней короны обусловлено светом, рассеянным метеоритными частицами (космической пылью).Солнце в галактике

Основные энергетические характеристики Солнца

Солнце можно рассматривать как гигантский ядерный реактор, ежесекундно 4 миллиарда кг материи (4·109) преобразуется в энергию, которая, в конечном счете, излучается в пространство.

Мощность потока, излучаемой Солнцем энергии, составляет 3.8·1020 МВт.

Характеристики солнечного излучения

Мощность солнечной энергии, достигающей верхней границы атмосферы, составляет 1,8·1014 МВт.
     Плотность потока солнечной энергии у верхней границы атмосферы, падающей на поверхность, расположенную перпендикулярно направлению солнечных лучей, составляет 1,37 кВт/м2 (солнечная постоянная). Это излучение принимают за солнечную единицу (АМ0).
     При этом среднее количество энергии поступающей за 1 час на 1 м2 составляет 4871 кДж (1,353 кВт·ч).
     Поверхности Земли достигает поток мощностью 1,2·1014 МВт.
     Годовое количество поступающей на Землю солнечной энергии 1015 МВт·ч.
     На поверхность суши ежегодно поступает 2·1014 МВт·ч.

Без экологического ущерба возможно использовать 1,5% этой энергии, т.е. 1,6·1013 МВт·ч в год, это эквивалентно 2·1012 тонн условного топлива (1 тут " 8 МВт·ч, т.е. столько, сколько выделяется при сжигании 1 т каменного угля или 0.7 т нефти).
     Проходя через слои атмосферы, солнечное излучение ослабевает и рассеивается. Степень ослабления зависит от расстояния, которое проходит солнечное излучение в земной атмосфере. Это расстояние минимально, когда Солнце в зените. Величина воздушной массы (АМ) измеряется как отношение реального проходимого в воздухе расстояния к минимальному. Когда Солнце в зените, величина воздушной массы принимается за 1. Когда лучи падают под углом U к линии, проходящей через зенит, то: AM = 1 / cos U.

От величины проходимого в атмосфере расстояния зависит как интенсивность, так и спектральный состав излучения, падающего на земную поверхность. Международной комиссией были предложены спектры, соответствующие различным значениям воздушной массы, принятые в качестве стандартов. При этом различным значениям АМ соответствуют различные значения мощности падающего излучения. Так значениям АМ 1.5 (U = 1.5) соответствует мощность 0.827 кВт/м2.
     Спектр АМ2 соответствует распределению излучения, когда солнце находится под углом 60 градусов, его мощность 0.691 кВт/м2.
     Максимальная мощность солнечного излучения на поверхности Земли составляет примерно 1000 Вт/м2.






 Работа над темой