取之不盡的太陽能（簡體書）

林靜編著的《取之不盡的太陽能》主要介紹了太陽能的基礎知識，其產生與開發利用、太陽能發電、太陽能電池以及我國太陽能的利用、研究與開發。太陽能到底是什么？我們又是如何利用它的呢？《取之不盡的太陽能》為你回答這些問題。

林靜編著的《取之不盡的太陽能》滿足了廣大讀者對科學技術的興趣，注重探究性，讓讀者帶著問題去了解科學、學習科學，從而真正讓閱讀融入人們對世界的認識當中，讓人們通過閱讀樹立科學的世界觀。為老師教學和學生學習提供了全面的參考知識。

科技進步是人類文明發展的原動力。回眸人類文明的每一次重大進步無不與科技的重大突破緊密相連。三次科技革命，更是使人類文明發生了徹底改變。我們不得不贊嘆科技，它猶如魔法師手中的魔杖，使人類插上了想象的翅膀，將人類從頭到腳都武裝起來。望遠鏡的發明讓人類視覺得到了延伸，使“千里眼”不再是神話故事中的虛擬人物；電話是人類聽覺的“順風耳”，它讓即使遠隔重洋的親人也能像就在面前一樣述說家長里短；汽車、飛機等交通工具是人類腳步的延伸，日行千里、日行萬里不再是人類遙不可及的夢想；計算機是人腦的延伸，當人的智慧得到延伸的時候，人的創造力被無限放大；互聯網技術的深入發展更是推動了人類文明的巨大進步，改變了人類的生活方式……
科技的發展不但在物質上推動著人類文明的進步，同時在人類的意識形態上也徹底改變了人們對世界的認識，不斷形成新的、更加科學的世界觀。哥白尼提出的日心說推翻了長期以來居于宗教統治地位的地心說，地球不再是宇宙的中心。而這僅僅是人類世界觀的一個變化，諸如此類的認識變化實在太多了。
今天我們在全社會倡導建設社會主義精神文明，社會主義精神文明建設的核心內容是科學的世界觀、為人民服務的人生觀及集體主義的價值觀。科學的世界觀是最為基本的出發點。如果沒有正確的科學思想來指導行為，就難免會走彎路，所以科學知識的宣傳和普及是精神文明建設的最根本的環節。
英國哲學家弗蘭西斯·培根曾經說過：“知識的力量不僅取決于其本身的價值大小，更取決于它是否被傳播以及被傳播的深度和廣度。”
我們說的科普是指采用讀者比較容易理解、接受和參與的方式，普及自然科學和社會科學知識，傳播科學思想，弘揚科學精神，倡導科學方法，推動科學技術的應用。這對于廣大讀者來說，可以了解一定的科學知識，有利于樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。對于科技工作者和文化工作者來說，在全社會開展科普知識教育是參與建設社會主義文化的重要渠道。
我們知道，中國是一個擁有5000多年悠久歷史的文明古國，雖然曾經在科技上長時間走在世界的前列，取得了許多舉世矚目的科技成果，但是由于長期的封建思想統治，廣大民眾的科學意識比較單薄。所以在我國民眾中開展廣泛的科學技術普及教育具有特別重要的意義。
科普的形式是多種多樣的，譬如建科技館、自然博物館，舉辦各種科技講座等，但是相對來說，圖書出版無疑是所有科普活動中最為重要和易于實施的途徑。有關科普教育和科普讀物出版發行工作，多年來得到中央和地方各級黨和政府部門以及相關社會團體的廣泛支持。2002年6月29日，《中華人民共和國科學技術普及法》正式頒布實施，標志著我國科普事業進入法制化的軌道。為持續開展群眾性、社會性科普活動，中國科協決定從2005年起，將每年9月第三周的公休日定為全國科普日。2003年以來，為支持老少邊窮地區文化事業發展，由文化部、財政部共同實施送書下鄉工程。2009年2月，中國科協等單位五年內在全國城鄉建千所科普圖書室的活動舉行了啟動儀式。2003年以來，由民政部、中央文明辦、文化部、新聞出版總署、國家廣電總局、中國作家協會聯合舉辦的“萬家社區圖書室援建和萬家社區讀書活動”，已經援建城鄉社區圖書室16．2萬個，援建圖書5600萬冊，其中三分之一以上為科普圖書，約3．5億城鄉居民從中受益，對廣大社區居民的科技普及起到了一定作用，提升廣大社區居民的科技素質。
為了幫助廣大讀者特別是青少年讀者系統、全面、準確、深入地學習和掌握有關自然科學方面的基礎知識，用科學發展觀引領他們愛科學、學科學、用科學的能力，中國社會出版社按照國家確定的學生科普知識標準，編輯出版了《探究式科普叢書》。
該套叢書是一套百科全書式的科普系列讀物，共100本，分為物質科學、生命科學、地球物理科學、現代科技4個系列。與其他科普類圖書相比，該套叢書最大的特點是其全面性，幾乎囊括了自然科學領域的各個方面，通過閱讀這套叢書，可以“上知天文下知地理”；其次這套叢書的叢書名也很有特色，“探究式科普叢書”從題目上就滿足了廣大讀者對科學技術_的興趣，注重探究性，讓讀者帶著問題去了解科學、學習科學，從而真正讓閱讀融入人們對世界的認識當中，讓人們通過閱讀樹立科學的世界觀。
黨的十七屆六中全會通過的《中共中央關于深化文化體制改革推動社會主義文化大發展大繁榮若干重大問題的決定》，為我們描繪了一幅社會主義文化建設的宏偉藍圖。我相信這套科普圖書的出版必將在一定程度上滿足廣大讀者對科普知識的全面需求，為讀者樹立科學的世界觀打下一定的基礎。
是為序。

第一章 知識篇——與太陽能“近”距離接觸
第一節 太陽及太陽能的基礎知識
1．太陽的形成
2．認識太陽
3．關于太陽的傳說趣聞
4．太陽能源之謎
第二節 太陽能與新能源
1．能源之母——太陽能
2．魔鬼之能——核能
3．無形的煤——風能
4．巨大的熱能——地熱能
5．取之不盡、用之不竭一氫能
6．廣泛分布——生物質能
7．能量巨大——海洋能
第三節 我國太陽能源的儲備與分布
第四節 中國及全球太陽能利用產業現狀
第五節 人類太陽能產業發展的七個階段
第六節 中外太陽城
1．中國太陽城
2．南非太陽城
第二章 科技篇——太陽能利用技術
第一節 太陽能熱利用
1．太陽能集熱器
2．太陽能熱水系統
3．太陽能暖房
4．太陽能發電與太陽能電池
第二節 太陽能電站
1．太陽能電站
2．建造太空太陽能電站的淵源
第三節 太陽能空調工作原理
第四節 太陽能汽車工作原理及其歷史
1．太陽能汽車工作原理
2．太陽能汽車的歷史
第五節 太陽灶分類及結構
第六節 我國太陽能利用新進展
第三章 實用篇——趣味多多的太陽能利用
第一節 家庭生活好幫手
1．太陽能燈益處多
2．神奇的自動開啟垃圾箱
3．日益普及的太陽能熱水器
4．太陽能空調
5．太陽灶
6．新穎的太陽能超聲波驅鳥器
第二節 休閑娛樂新奇多
1．超炫的太陽能手機
2．太陽能相機
3．太陽能充電器
4．時尚的太陽能閃光鑰匙扣
5．太陽能帽
6．太陽能游泳池
第三節 環保節 能科技
1．太陽能自行車
2．太陽能汽車
3．太陽能飛機
4．太陽能武器
第四節 太陽能建筑不是夢
1．太陽能發光混凝土磚
2．太陽能光電幕墻
3．太陽能建筑
4．太陽能帆板
5．太陽能自動變光電焊面罩
第五節 海水淡化與蒸餾
1．太陽能海水蒸餾器
2．太陽能海水淡化技術
第四章 探索篇——太陽能的未來發展
第一節 太陽能熱水器的日益普及
第二節 全球太陽能光伏產業的未來
第三節 太陽能利用的工業化

第一節 太陽及太陽能的基礎知識
1．太陽的形成
同學們對太陽一定不陌生吧，小時候我們都學過《上學歌》：“太陽當空照，花兒對我笑……，我要上學校，天天不遲到……”。我們已經習慣了太陽升起的時候去上學，太陽落下的時候放學回家。
那么，太陽是怎樣形成的呢？
實際上，除了各種星體之外，宇宙之間還布滿了氣體和塵埃。其中，有一種低溫、不發光的星際塵云，是形成恒星的基本元素。
這些星際塵云黑黑的，溫度非常低。如果沒有外力的作用，這些星際塵云就好像天上的云朵，在太空中飄浮著，沒有什么大的變化。但是如果附近有某個星體發生爆炸，其產生的震波通過星際塵云時，會把這些星際塵云壓縮變小，從而使其密度增加，直到它們可以靠本身的重力持續收縮。這種靠本身重力使體積越縮越小的過程，稱為“重力潰縮”。還有其他一些外力，如銀河間的磁力或塵云間的碰撞，也可能使星際塵云產生重力潰縮。
大約在50億年前，有個星際塵云開始發生重力潰縮，體積越縮越小，核心的溫度越來越高，密度越來越大。當這個星際塵云體積縮小100萬倍後，就變成了一顆原始恒星，其核心區域的溫度升高到將近1000萬℃，并引發氫融合反應，這種反應和氫彈爆炸過程十分相似。此時，一顆叫太陽的恒星便誕生了。
原始恒星經歷了一連串的核反應，每次核反應會消耗掉四個氫核而形成一個氦核，由此損失一點點質量，損失的質量就轉化為光和熱輻射出去。經過一系列的吸收和放射，最後光和熱傳到了太陽表面，再輻射到太空中一去不復返，這也就形成了我們所看到的太陽光。
太陽形成初期并不穩定，體積縮脹不定。這種膨脹、收縮的過程反復發生，加上周圍還籠罩著云氣，因此亮度變化很不規則。隨著脹縮的程度慢慢縮小，最後熱膨脹力和收縮力達到平衡，這時太陽就進入了穩定期，成為一顆耀眼的恒星，差不多就像我們現在所看到的樣子了。
太陽進入穩定期後，便開始穩定地、持續地發出光和熱，長達100億年。這種情況已經持續了50億年，再過50億年，太陽度過一生的黃金歲月後，將進入晚年。但從某種意義上來說，太陽的能量是取之不盡、用之不竭的。
科學小知識
太陽系的形成
約50億年前，在引力的作用下，一團星際氣體和塵埃共同構成的云狀物開始收縮，并且一團高密度的球狀氣體在云狀物的中心產生，高密度區域的溫度慢慢上升，達到一定程度後，引起核反應，這樣太陽就形成了。
同時由于引力作用，云狀物旋轉得越來越快，云狀物中的物質在這一旋轉過程中被擠壓成一個圍繞著中心旋轉的圓盤，盤內的物質慢慢地形成太陽系中較小的天體。這樣，太陽系就形成了。
2．認識太陽
（1）太陽的結構
從中心向外，太陽可分為核反應區、輻射區、對流層和大氣層。由于太陽外層氣體的透明度極差，人類能夠直接觀測到的是太陽大氣層。大氣層從內向外分為光球層、色球層和日冕3層。
光球層：光球表面較為著名的活動現象便是太陽黑子。黑子大多呈現近橢圓形，它是光球層上的巨大氣流旋渦，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑。
但實際上它們是發光的，溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發出相當于滿月的光芒。黑子在日面上出現的情況不斷變化，這種變化反映了太陽輻射能量的變化。
太陽黑子的變化是周期性的，其平均活動周期為11．2年。 色球層：緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層，過去這一區域只是在日全食時才能被看到，平時不易被觀測到。當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發現日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球層。
色球層的化學組成與光球層基本上相同，但色球層內的物質密度和壓力要比光球層低得多。色球層厚約8000千米。
我們知道，離熱源越遠處溫度越低，而太陽大氣的情況卻截然相反，光球層頂部接近色球層處的溫度差不多是4300℃。而到了色球層頂部，溫度陡升，竟高達幾萬℃，再往上到了日冕區溫度陡然升至上百萬℃。
對這種反常增溫現象，人們感到疑惑不解，至今也沒有找到確切的原因。
日冕：日冕的范圍在色球層之上，一直延伸到好幾個太陽半徑
科學小知識
太陽運行的軌道
太陽位于銀道面（銀河所在的主平面）之北的獵戶座旋臂上，距離銀河系中心約2．6萬光年（光在真空中行走一年的距離），在銀道面以北約26光年。它一方面繞著銀心以每秒250千米的速度旋轉（周期大概是2．5億年），另一方面又相對于周圍恒星以每秒1 9．7千米的速度朝著織女星附近方向運動。
太陽也在自轉，其周期在日面赤道帶約25天，兩極區約為55天。的地方。日冕里的物質更加稀薄。它還會不停地向外膨脹，并使得熱電離氣體粒子從太陽向外連續地流出而形成太陽風。
（2）太陽風
從太陽上吹出來的“風”，就叫太陽風。它的名稱是20世紀50年代提出來的。它是否真正存在？存在的根據是什么？
好幾百年前就有人這么考慮了，其存在的直接證據就是彗星的尾巴。
在任何時候，任何情況下，彗星的尾巴總是背著太陽。也就是說，在彗星接近太陽時，彗頭在前，彗尾在後，好像是彗頭在前拉著彗尾一起前進；在彗星離開太陽時，彗尾在前，彗頭在後，好像是彗尾在前拉著彗頭一起離開太陽。
彗尾總是沖著與太陽相反的方向延伸，根據這一現象，可以斷定一定是太陽在吹風，將彗尾吹向背離太陽的方向。事實上，太陽風是從太陽上輻射出的帶電粒子。
20世紀50年代末，對來自太陽的這股太陽“風”，美國天文學家帕克作了正確的描述。他認為，太陽大氣的最外層——日冕沒有明確的邊界，而是持續不斷地膨脹，這樣高溫低密度的粒子流，就高速而穩定地被“吹”或“飛”向四面八方。
幾年之後，通過人造地球衛星所進行的觀測，完全證實了太陽風的存在。這股“風”可以一直吹到我們地球，人們測出地球軌道附近的太陽風速度大約為每秒450千米。在太陽活動較強時，其速度還會成倍地增加。太陽風是股極為稀薄的風，類似于地球實驗室所能制造的真空。P2-9