新疆光照时间多久?

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在乌市(天山北麓),10月27日(秋分后第3天)15时34分,太阳高度角 = 90°-(36°18'N-43°48'N) = 35°18' N;

在塔克拉玛干沙漠(塔里木盆地西北部),同一时间,太阳高度角 = 90 °- (34°18'N-43°18'N) = 43°18'N。

两地的太阳高度差 = 43°18' - 35°18' = 8°,即相差8个经纬度,但时间仅仅过去了半小时。

在塔克拉玛干沙漠地区,一天之内,太阳在垂直方向上的位移可以达到10°左右。而在更靠北的阿勒泰地区,一天内太阳高角的升降甚至可以超过20°。 所以这个问题要分情况讨论:

1.如果仅仅是想知道“有没有充足的光照”,那毫无疑问是有的。只要不是阴雨天,只要有太阳,不管温度高低,肯定可以用于晒东西、晒海水等。即使是在最寒冷的1月份,全疆日照时间都大于3个小时。(1月份吐鲁番的日照时间甚至能达到13小时,而塔城只有2小时!)

2.但如果考虑到光能的有效利用——把太阳光能转换为人类可利用的电能或热能,情况就复杂了。首先是面积问题,同等面积,阳光在塔克马尔干沙漠和吐鲁番地表的聚集程度要高很多倍,所以如果在沙漠中铺上足够多的太阳能电池板,其发电量是可以满足地方用电需求的(当然,从沙漠往城市运电也要考虑成本)。但是同样的面积用在熏制食品上就没多少效果了,因为空气密度越高,单位面积获得的能量也就越多,而地表面由于反射等问题,单位面积的利用率就更低一些了。

所以问题就变成如何在有限的空间内尽可能多地收集能量。这就要谈到各种集热装置了。目前常见的有聚光镜集热器(Troms)和聚焦型太阳炉(Concentrating Solar Power, CSP)两种。 前者是通过透镜组将光线汇聚起来,然后照射到被加热物体上,就像放大镜一样。因为光线经过多次折射/反射,温度能比较高。但缺点是效率比较低(只有40%左右)。后者则直接将太阳能辐射聚焦在接收面上,加热的速度非常快,最高效率可以达到70%以上。但缺点也是很明显的,就是造价太高,以塔克拉玛干沙漠为例,平均下来,每平方米地面要安装约1300元价值的设备才能具备集热效果。而且后期运行维护成本也比较高。

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