太陽能(Solar Energy)

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太陽能(Solar Energy)
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

太陽能指的是太陽的輻射光與熱,它通常伴隨著次級的太陽能源(Secondary solar resources),例如風、海洋波浪發電(wave power)、水力發電(hydroelectricity)與生質(biomass)。自古以來人類就會利用太陽能,但到目前為止,僅僅一小部分的太陽能被利用而已。

太陽光照射到地球時,約30%的輻射能被反射回太空,其餘經大氣層到達地球表面。大地、海洋與大氣層都會吸收太陽輻射能而溫度升高,海洋水汽會蒸發,造成水的循環與空氣的對流,也造成大氣現象,如風、龍捲風等。陸地與海洋因吸收太陽能而維持平均溫度14˚C,植物也藉光合作用將太陽能貯存成化學能。每年地球吸收太陽能約有385,000百萬兆焦耳(EJ / year),光合作用只逍耗約3000百萬兆焦耳;一年裡太陽光到達地球的總輻射量相當於地球上所有非再生能源總量的兩倍。

太陽能科技(Solar technology)就是利用太陽能的技術與方法,它依照太陽光的擷取、轉換與分配方式的不同,而概分為主動式與被動式兩種。主動式太陽能科技包括使用光電板或太陽熱能集熱器加上電路與機械設備將太陽光轉換成有用的能量輸出;被動式太陽能科技則包括正確設置建築物對太陽的方位、選擇具吸熱或分散光特性的材料或是設計自然空氣對流的空間等。主動式太陽能科技增加了能量的供應,而被動式太陽科技則減少了替代能源的需求。

自有建築歷史以來,建築設計就考慮了陽光。古代的中國與希臘人將房子朝南,使室內較明亮與溫暖,這就是被動式太陽能科技的運用。最近的建築設計也利用電腦模擬,將太陽照明、加熱與通風系統整合於太陽能設計套裝軟體中。主動式太陽能設備像泵(pump),風扇,可轉動窗戶等,可補強被動式設計,改善系統的整體效能。在農業上,人們尋求最合適的太陽能,以便達到最佳生產力。除了生產農作物外,太陽能科技的運用還包括抽水、烘乾農作物、孵小雞等。最近生產葡萄的人也使用太陽面板,來供應葡萄壓榨機所需的電力。溫室將陽光轉成熱,可使一些特別作物終年生產,或種植些非本地產的植物。最早使用溫室是在羅馬時代,為了終年生產黃瓜給羅馬皇帝吃。第一個現代的溫室則是16世紀時在歐洲建造,用來保持從國外帶回的外來樹種。

參考資料:
Solar energy. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energy

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