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第1章 太阳能基础知识1

1.1 能源概述1

1.1.1 能源利用的几个时期1

1.1.2 太阳能利用的意义2

1.1.3 太阳能利用的途径3

1.1.4 太阳能利用的特点4

1.2 认识太阳5

1.2.1 太阳的结构5

1.2.2 地球的自转与公转7

1.3 天球坐标7

1.3.1 赤道坐标系8

1.3.2 地平坐标系9

1.3.3 太阳角的计算9

1.4 太阳常数和太阳光谱12

1.4.1 辐射度量12

1.4.2 太阳常数12

1.4.3 太阳光谱14

1.5 地面太阳辐射的理论估算16

1.5.1 大气质量16

1.5.2 大气透明度的引入18

1.5.3 垂直于太阳光线的地表上的直接辐射强度19

1.5.4 水平面上的直接太阳辐射19

1.5.5 工程中常用的计算太阳辐射的方法21

1.6 中国的太阳能资源及分布特点23

习题24

参考文献24

第2章 太阳能的收集与传导25

2.1 太阳能的收集方式25

2.1.1 热收集25

2.1.2 光电收集25

2.1.3 光化收集25

2.2 平板型太阳能集热器26

2.2.1 平板型集热器的基本结构26

2.2.2 集热器的基本能量平衡方程及热损系数28

2.2.3 集热器效率方程及效率曲线31

2.2.4 集热器热性能试验及技术指标36

2.3 真空管太阳能集热器38

2.3.1 全玻璃真空管集热器39

2.3.2 热管式真空管集热器44

2.3.3 其他形式金属吸热体真空管集热器46

2.3.4 真空管集热器的热性能试验49

2.4 热传导基础知识51

2.4.1 导热51

2.4.2 对流换热53

2.4.3 辐射换热54

习题57

参考文献57

第3章 太阳能的存储技术58

3.1 太阳能的存储方式58

3.1.1 太阳能热能储存的分类59

3.1.2 太阳能蓄热材料的分类及特点60

3.2 显热储存61

3.2.1 显热储存的基本原理61

3.2.2 液体显热储存63

3.2.3 固体显热储存66

3.3 相变存储68

3.3.1 相变存储的基本原理68

3.3.2 相变储存的优点及面临的问题69

3.3.3 无机盐水合物相变材料70

3.3.4 有机相变材料71

3.3.5 微胶囊技术储能技术概述72

3.3.6 相变蓄热的应用74

3.4 化学蓄热74

3.4.1 化学蓄热的基本原理74

3.4.2 化学蓄热的优点和缺点75

3.4.3 适合的化学反应及分类76

习题77

参考文献77

第4章 太阳能热水系统79

4.1 太阳能热水器简介79

4.1.1 太阳能热水器的发展状况79

4.1.2 太阳能热水器的分类80

4.1.3 太阳能热水器的优缺点及性能优势81

4.2 家用太阳能热水器82

4.2.1 家用闷晒式太阳能热水器82

4.2.2 家用平板太阳能热水器83

4.2.3 家用全玻璃真空管太阳能热水器85

4.2.4 家用热管真空管太阳能热水器86

4.3 太阳热水系统88

4.3.1 热水系统数学模型的介绍89

4.3.2 自然循环太阳能热水系统91

4.3.3 强制循环太阳能热水系统92

4.3.4 直流式太阳能热水系统93

4.3.5 二次换热太阳能热水系统93

4.3.6 中央太阳能热水系统94

4.4 太阳热水器的设计与生产98

4.4.1 太阳热水器的设计98

4.4.2 太阳能热水器生产工艺101

4.5 太阳热水器的安装与维护105

4.5.1 太阳热水器的安装105

4.5.2 太阳能热水器的维护108

4.6 太阳热水器之展望109

习题109

参考文献110

第5章 太阳能制冷技术112

5.1 概述112

5.1.1 制冷的基本概念112

5.1.2 太阳能制冷系统的分类113

5.2 太阳能吸收式制冷技术113

5.2.1 吸收式制冷技术113

5.2.2 吸收式制冷原理114

5.2.3 溴化锂吸收式制冷115

5.2.4 氨吸收式制冷121

5.2.5 太阳能吸收式制冷系统125

5.3 太阳能吸附式制冷技术128

5.3.1 概述128

5.3.2 太阳能吸附式制冷系统的分类128

5.3.3 吸附式制冷原理129

5.3.4 活性炭－甲醇吸附式制冷系统130

5.3.5 活性炭－氨吸附式制冷系统131

5.3.6 氯化锶－氨吸附式制冷系统131

5.3.7 硅胶－水吸附式制冷系统131

5.3.8 分子筛－水吸附式空调系统132

5.4 太阳能除湿式制冷技术132

5.4.1 除湿式制冷系统的优点与分类132

5.4.2 太阳能除湿式制冷系统的工作原理132

5.5 太阳能蒸汽压缩式制冷技术133

5.5.1 蒸汽压缩式制冷技术135

5.5.2 太阳能蒸汽压缩式制冷技术135

5.6 太阳能蒸汽喷射式制冷技术136

5.6.1 蒸汽喷射式制冷技术137

5.6.2 太阳能蒸汽喷射式制冷技术138

习题141

参考文献141

第6章 太阳能热动力与热发电143

6.1 太阳能热动力系统143

6.1.1 太阳能热动力系统原理143

6.1.2 太阳能热力发电系统构成144

6.1.3 太阳能热动力水泵146

6.1.4 太阳能热动力系统的发电过程分析149

6.2 太阳能发电152

6.2.1 火力发电系统153

6.2.2 太阳能热发电技术分类154

6.2.3 太阳能热发电发展动态及其规模163

6.2.4 太阳能热发电的发展趋势与前景169

习题172

参考文献172

第7章 太阳能的生物利用174

7.1 概述174

7.2 光合作用174

7.2.1 光合作用简介174

7.2.2 光合作用原理175

7.2.3 叶绿素蛋白复合物176

7.2.4 光合作用中的能量传递177

7.2.5 能量转移的模型178

7.3 生物质和生物质的转化技术179

7.3.1 生物质的种类179

7.3.2 生物质能资源180

7.3.3 生物质资源的特点180

7.3.4 生物质转化技术181

7.4 其他形式的太阳能生物换能技术197

7.4.1 光合放氢197

7.4.2 生物太阳能电池199

7.5 结语200

习题201

参考文献201

第8章 太阳能的建筑应用203

8.1 规划设计要求203

8.1.1 设计原则203

8.1.2 设计要点203

8.2 建筑设计要求205

8.2.1 设计原则205

8.2.2 设计要点206

8.2.3 太阳能建筑一体化设计207

8.3 太阳能在建筑中的应用208

8.3.1 太阳能建筑采暖技术设计208

8.3.2 太阳能建筑通风降温设计215

8.4 建筑实例220

8.4.1 国外太阳能建筑实例220

8.4.2 国内太阳能建筑实例223

习题227

参考文献227