文有慶

〔關(guān)鍵詞〕 地理教學(xué)；太陽(yáng)高度角；傾角；冬至日；太陽(yáng)能；利用率

〔中圖分類號(hào)〕 G633.55

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

13—0119—01

隨著人口的增長(zhǎng)、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，能源需求量日益擴(kuò)大。目前人類所使用的能源絕大部分是礦物燃料，這類非可再生能源隨著大規(guī)模的開(kāi)發(fā)會(huì)逐漸枯竭，而且礦物能源使用引起的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重，將會(huì)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅人類的生存。而太陽(yáng)能具有清潔無(wú)污染、可再生、總量巨大、分布普遍等優(yōu)勢(shì)，是一種利用前景遠(yuǎn)大的新興能源。

目前太陽(yáng)能的利用方式主要包括光熱利用、光電利用、光化學(xué)利用和光生物利用等。一般來(lái)說(shuō)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要受太陽(yáng)高度角、地理緯度、大氣透明度、日照時(shí)數(shù)及海拔高度等因素的影響。其中，太陽(yáng)高度角對(duì)太陽(yáng)能利用效率具有重要影響。當(dāng)太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置垂直時(shí)，太陽(yáng)能的利用效率最高。太陽(yáng)直射點(diǎn)以回歸年為周期在南北回歸線之間往返運(yùn)動(dòng)，地球以太陽(yáng)日為周期晝夜交替，引起太陽(yáng)高度角的季節(jié)變化和日變化。同一地點(diǎn)一年中不同季節(jié)、一天中不同時(shí)刻太陽(yáng)的高度角不同，同一時(shí)間不同地點(diǎn)太陽(yáng)的高度角不同，太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置的傾角因時(shí)因地而異。因而合理選擇太陽(yáng)能利用裝置的傾角是提高太陽(yáng)能利用效率的重要途徑之一。

理論上不斷調(diào)整太陽(yáng)能利用裝置的傾角，保證太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置始終垂直，可使太陽(yáng)能利用效率最大化。但受資金、技術(shù)等因素的限制，目前這種“追日型”太陽(yáng)能利用裝置還未普及。其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能利用裝置的傾角是固定不變的。這種情況下，如何因地制宜、合理地設(shè)定太陽(yáng)能利用裝置的傾角極為重要。對(duì)北半球而言，一般依據(jù)冬至日當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置傾角互余的原則，合理地安裝太陽(yáng)能利用裝置，可最大限度地提高太陽(yáng)能利用效率。下面以北京（40°N，116°E）為例進(jìn)行說(shuō)明：endprint

〔關(guān)鍵詞〕 地理教學(xué)；太陽(yáng)高度角；傾角；冬至日；太陽(yáng)能；利用率

〔中圖分類號(hào)〕 G633.55

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

13—0119—01

隨著人口的增長(zhǎng)、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，能源需求量日益擴(kuò)大。目前人類所使用的能源絕大部分是礦物燃料，這類非可再生能源隨著大規(guī)模的開(kāi)發(fā)會(huì)逐漸枯竭，而且礦物能源使用引起的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重，將會(huì)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅人類的生存。而太陽(yáng)能具有清潔無(wú)污染、可再生、總量巨大、分布普遍等優(yōu)勢(shì)，是一種利用前景遠(yuǎn)大的新興能源。

目前太陽(yáng)能的利用方式主要包括光熱利用、光電利用、光化學(xué)利用和光生物利用等。一般來(lái)說(shuō)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要受太陽(yáng)高度角、地理緯度、大氣透明度、日照時(shí)數(shù)及海拔高度等因素的影響。其中，太陽(yáng)高度角對(duì)太陽(yáng)能利用效率具有重要影響。當(dāng)太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置垂直時(shí)，太陽(yáng)能的利用效率最高。太陽(yáng)直射點(diǎn)以回歸年為周期在南北回歸線之間往返運(yùn)動(dòng)，地球以太陽(yáng)日為周期晝夜交替，引起太陽(yáng)高度角的季節(jié)變化和日變化。同一地點(diǎn)一年中不同季節(jié)、一天中不同時(shí)刻太陽(yáng)的高度角不同，同一時(shí)間不同地點(diǎn)太陽(yáng)的高度角不同，太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置的傾角因時(shí)因地而異。因而合理選擇太陽(yáng)能利用裝置的傾角是提高太陽(yáng)能利用效率的重要途徑之一。

理論上不斷調(diào)整太陽(yáng)能利用裝置的傾角，保證太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置始終垂直，可使太陽(yáng)能利用效率最大化。但受資金、技術(shù)等因素的限制，目前這種“追日型”太陽(yáng)能利用裝置還未普及。其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能利用裝置的傾角是固定不變的。這種情況下，如何因地制宜、合理地設(shè)定太陽(yáng)能利用裝置的傾角極為重要。對(duì)北半球而言，一般依據(jù)冬至日當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置傾角互余的原則，合理地安裝太陽(yáng)能利用裝置，可最大限度地提高太陽(yáng)能利用效率。下面以北京（40°N，116°E）為例進(jìn)行說(shuō)明：endprint

〔關(guān)鍵詞〕 地理教學(xué)；太陽(yáng)高度角；傾角；冬至日；太陽(yáng)能；利用率

〔中圖分類號(hào)〕 G633.55

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

13—0119—01

隨著人口的增長(zhǎng)、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，能源需求量日益擴(kuò)大。目前人類所使用的能源絕大部分是礦物燃料，這類非可再生能源隨著大規(guī)模的開(kāi)發(fā)會(huì)逐漸枯竭，而且礦物能源使用引起的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重，將會(huì)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅人類的生存。而太陽(yáng)能具有清潔無(wú)污染、可再生、總量巨大、分布普遍等優(yōu)勢(shì)，是一種利用前景遠(yuǎn)大的新興能源。

目前太陽(yáng)能的利用方式主要包括光熱利用、光電利用、光化學(xué)利用和光生物利用等。一般來(lái)說(shuō)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要受太陽(yáng)高度角、地理緯度、大氣透明度、日照時(shí)數(shù)及海拔高度等因素的影響。其中，太陽(yáng)高度角對(duì)太陽(yáng)能利用效率具有重要影響。當(dāng)太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置垂直時(shí)，太陽(yáng)能的利用效率最高。太陽(yáng)直射點(diǎn)以回歸年為周期在南北回歸線之間往返運(yùn)動(dòng)，地球以太陽(yáng)日為周期晝夜交替，引起太陽(yáng)高度角的季節(jié)變化和日變化。同一地點(diǎn)一年中不同季節(jié)、一天中不同時(shí)刻太陽(yáng)的高度角不同，同一時(shí)間不同地點(diǎn)太陽(yáng)的高度角不同，太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置的傾角因時(shí)因地而異。因而合理選擇太陽(yáng)能利用裝置的傾角是提高太陽(yáng)能利用效率的重要途徑之一。

理論上不斷調(diào)整太陽(yáng)能利用裝置的傾角，保證太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能利用裝置始終垂直，可使太陽(yáng)能利用效率最大化。但受資金、技術(shù)等因素的限制，目前這種“追日型”太陽(yáng)能利用裝置還未普及。其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能利用裝置的傾角是固定不變的。這種情況下，如何因地制宜、合理地設(shè)定太陽(yáng)能利用裝置的傾角極為重要。對(duì)北半球而言，一般依據(jù)冬至日當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度角和太陽(yáng)能利用裝置傾角互余的原則，合理地安裝太陽(yáng)能利用裝置，可最大限度地提高太陽(yáng)能利用效率。下面以北京（40°N，116°E）為例進(jìn)行說(shuō)明：endprint