太阳能利用技术

第1章概论1

1?1新能源和可再生能源的含义、特点及种类1

1?1?1新能源和可再生能源的基本含义1

1?1?2新能源和可再生能源的主要特点1

1?1?3新能源和可再生能源的种类1

1?2开发利用新能源和可再生能源的意义4

1?3太阳能开发利用简史7

1?4太阳能利用基本方式15

第2章太阳和太阳能16

2?1巨大的火球16

2?2无比的能量18

2?3太阳能量的传送19

2?4彩色的光谱21

2?5太阳辐照度及特点23

2?6中国的太阳能资源26

第3章太阳能集热器30

3?1概述30

3?2太阳能热利用中的传热学基础30

3?2?1热量传递的基本方式30

3?2?2太阳辐射的吸收、反射和透射33

3?3太阳能集热器的分类34

3?3?1按集热器的传热工质类型分类34

3?3?2按进入采光口的太阳辐射是否改变方向分类34

3?3?3按集热器是否跟踪太阳分类35

3?3?4按集热器内是否有真空空间分类35

3?3?5按集热器的工作温度范围分类35

3?4平板型太阳能集热器36

3?4?1平板型集热器的基本结构36

3?4?2集热器的基本能量平衡方程44

3?4?3集热器总热损系数44

3?4?4集热器效率方程及效率曲线46

3?4?5平板型集热器的热性能试验51

3?4?6平板型集热器的技术要求53

3?4?7提高平板型集热器产品性能与质量的主要途径55

3?5真空管太阳能集热器56

3?5?1全玻璃真空管集热器57

3?5?2热管式真空管集热器61

3?5?3其他形式金属吸热体真空管集热器65

3?5?4真空管集热器的热性能试验68

第4章太阳能热水系统71

4?1概述71

4?2家用太阳能热水器74

4?2?1家用闷晒式太阳能热水器74

4?2?2家用平板太阳能热水器76

4?2?3家用紧凑式全玻璃真空管太阳能热水器77

4?2?4家用紧凑式热管真空管太阳能热水器77

4?3太阳能热水系统78

4?3?1自然循环太阳能热水系统79

4?3?2强制循环太阳能热水系统80

4?3?3直流式太阳能热水系统84

4?3?4太阳能热水系统设计相关要求 84

4?3?5太阳能热水系统的控制技术85

4?4太阳能热水器的生产86

4?4?1平板集热器的生产86

4?4?2真空集热管的生产92

4?4?3水箱的生产94

4?5太阳能热水系统的设计、安装与维修99

4?5?1家用太阳能热水器的设计99

4?5?2太阳能热水系统的设计计算100

4?5?3太阳能热水系统的安装102

4?5?4太阳能热水系统的维护106

第5章太阳灶109

5?1概述109

5?2太阳灶的性能和结构类型110

5?2?1太阳灶的性能110

5?2?2太阳灶的结构类型110

5?3太阳灶的设计116

5?3?1旋转抛物面聚光太阳灶的设计116

5?3?2抛物线的制作方法117

5?3?3聚光太阳灶曲面的设计119

5?3?4太阳灶各参数的设计与确定121

5?3?5太阳灶的结构设计123

5?4太阳灶的材料与制作126

5?4?1太阳灶的壳体材料126

5?4?2太阳灶的反光材料127

5?4?3太阳灶的制作128

5?5太阳灶的使用和维护130

第6章太阳房132

6?1概述132

6?2太阳房的原理和类型134

6?2?1主动式太阳房135

6?2?2被动式太阳房137

6?2?3热泵太阳能采暖系统142

6?3太阳房的设计144

6?3?1太阳房的热工设计144

6?3?2太阳房墙体围护结构最佳保温厚度计算149

6?3?3遮阳装置的设计151

6?3?4集热?蓄热墙式太阳房的设计原则157

6?3?5附加温室（阳光间）太阳房设计原则160

6?4太阳房的评价方法161

6?4?1热性能评价161

6?4?2经济评价方法162

6?5太阳房典型实例163

6?5?1中国甘肃省某被动式太阳房163

6?5?2中国北京某主动式太阳房170

6?5?3日本供冷暖、供热水主动式太阳房175

第7章太阳能干燥182

7?1概述182

7?1?1太阳能干燥的意义182

7?1?2太阳能干燥的优点183

7?2太阳能干燥基本原理183

7?2?1干燥的基本概念183

7?2?2太阳能干燥的基本原理183

7?2?3物料的干燥特性184

7?3太阳能干燥器分类188

7?4温室型太阳能干燥器189

7?4?1基本结构189

7?4?2工作过程190

7?4?3适用范围190

7?4?4应用实例191

7?5集热器型太阳能干燥器192

7?5?1基本结构192

7?5?2工作过程193

7?5?3适用范围194

7?5?4应用实例194

7?6集热器?温室型太阳能干燥器196

7?6?1基本结构196

7?6?2工作过程197

7?6?3适用范围197

7?6?4应用实例198

7?7整体式太阳能干燥器199

7?7?1基本结构199

7?7?2工作过程199

7?7?3适用范围200

7?7?4应用实例200

7?8其他形式太阳能干燥器200

7?8?1聚光型太阳能干燥器201

7?8?2太阳能远红外干燥器201

7?8?3太阳能振动流化床干燥器201

第8章太阳能温室202

8?1概述202

8?2太阳能温室的结构类型203

8?2?1根据用途分类203

8?2?2根据室内温度分类203

8?2?3根据太阳能与温室结合方式分类204

8?2?4根据温室的结构分类204

8?2?5根据温室透光材料分类205

8?2?6按温室朝向和外形分类206

8?3太阳能温室的设计207

8?3?1太阳能温室设计的技术要求207

8?3?2温室采光的设计207

8?3?3温室的保温设计211

8?3?4温室的结构设计213

8?4太阳能温室的建造与管理214

8?4?1太阳能温室的建造214

8?4?2太阳能温室的管理218

8?5太阳能温室实例220

8?5?1日光温室220

8?5?2被动式太阳能温室221

8?5?3北纬40°典型日光温室结构225

第9章太阳能制冷与空调226

9?1概述226

9?1?1太阳能空调的意义226

9?1?2太阳能空调的优点227

9?1?3太阳能空调在现阶段的局限性227

9?2太阳能制冷系统分类228

9?2?1制冷的基本概念及分类228

9?2?2太阳能制冷系统的类型229

9?3太阳能吸收式制冷系统229

9?3?1溴化锂吸收式制冷229

9?3?2氨?水吸收式制冷232

9?3?3太阳能吸收式制冷的工作原理233

9?3?4多级太阳能吸收式制冷系统235

9?4太阳能吸附式制冷系统236

9?4?1连续式制冷系统和间歇式制冷系统236

9?4?2太阳能吸附式制冷的工作原理237

9?5太阳能除湿式制冷系统238

9?5?1除湿式制冷系统的主要优点238

9?5?2除湿式制冷系统的分类238

9?5?3太阳能除湿式制冷系统的工作原理239

9?6太阳能蒸汽压缩式制冷系统240

9?6?1蒸汽压缩式制冷的工作原理240

9?6?2太阳能蒸汽压缩式制冷的工作原理241

9?7太阳能蒸汽喷射式制冷系统242

9?7?1蒸汽喷射式制冷的工作原理242

9?7?2太阳能蒸汽喷射式制冷的工作原理243

9?8中国太阳能空调系统实例简介244

9?8?1中国北方地区太阳能空调示范系统244

9?8?2中国南方地区太阳能空调示范系统251

9?9太阳能空调技术经济分析254

9?9?1太阳能综合系统与常规能源系统的设备比较254

9?9?2太阳能综合系统需增加费用的估算254

9?9?3太阳能替代常规能源消耗费用的估算255

9?9?4投资回收期估算255

第10章太阳能热发电系统256

10?1太阳能热发电系统工作原理256

10?1?1火力发电系统工作原理256

10?1?2太阳能热发电系统基本工作原理260

10?2太阳能热发电系统组成262

10?2?1集热子系统262

10?2?2热传输子系统264

10?2?3蓄热与热交换子系统264

10?2?4发电子系统265

10?3太阳能热发电系统基本类型266

10?3?1槽式线聚焦系统266

10?3?2塔式系统269

10?3?3碟式系统271

10?4太阳能热发电系统发展现状与未来展望272

10?4?1发展现状272

10?4?2未来展望279

第11章太阳能光伏发电系统282

11?1太阳能光伏发电工作原理、运行方式、系统组成、主要应用

和发展前景282

11?1?1太阳能光伏发电的工作原理282

11?1?2太阳能光伏发电的运行方式283

11?1?3太阳能光伏发电系统的组成283

11?1?4太阳能光伏发电系统的主要应用295

11?1?5太阳能光伏发电系统的发展前景305

11?2太阳能电池及太阳能电池方阵306

11?2?1太阳能电池及其分类307

11?2?2太阳能电池的工作原理、特性及制造方法309

11?2?3太阳能电池方阵的设计和安装318

11?3控制器319

11?3?1控制器的功能319

11?3?2控制器的控制方式和分类320

11?3?3常见控制器的基本电路和工作原理321

11?3?4控制器的主要技术参数327

11?3?5控制器的选择、安装和使用、维护329

11?4铅酸蓄电池329

11?4?1阀控式密封铅酸蓄电池定义及特点330

11?4?2阀控式密封铅酸蓄电池工作原理333

11?4?3阀控式密封铅酸蓄电池结构及生产工艺流程336

11?4?4阀控式密封铅酸蓄电池技术性能要求339

11?4?5阀控式密封铅酸蓄电池安装与检验342

11?4?6阀控式密封铅酸蓄电池管理与维护344

11?4?7阀控式密封铅酸蓄电池常见故障与处理方法346

11?5逆变器347

11?5?1逆变器的概念347

11?5?2逆变器的作用348

11?5?3逆变器的分类348

11?5?4逆变器的基本结构349

11?5?5逆变器的主要技术性能及评价选用350

11?5?6关于离网型逆变器的简介353

11?5?7关于联网型逆变器的简介359

11?5?8光伏系统逆变器的操作使用与维护检修367

11?6太阳能光伏发电系统的设计、安装与管理维护368

11?6?1太阳能光伏发电系统的设计368

11?6?2关于用户侧分布式联网太阳能光伏发电系统设计的简介374

11?6?3太阳能光伏发电系统的安装与管理维护378

11?7中国太阳能光伏发电系统应用实例381

11?7?1深圳国际园林花卉博览园1MW联网型太阳能光伏发电

系统381

11?7?2国家体育场(鸟巢)100kW联网型太阳能光伏发电系统384

11?7?310kW联网光伏发电系统386

11?7?4输油输气管道阴极保护太阳能光伏电源系统389

11?7?521世纪中国乡村太阳能示范学校工程394

11?7?6深圳联网户用太阳能光伏示范系统399

第12章太阳能其他利用技术403

12?1太阳能海水淡化技术403

12?1?1概述403

12?1?2顶棚式海水淡化装置404

12?1?3平板集热器式海水淡化装置404

12?1?4真空管集热器式海水淡化装置405

12?2太阳池技术406

12?2?1太阳池的一般特性406

12?2?2太阳池的设计、建造和运行407

12?2?3太阳池的应用407

12?3太阳能菲涅尔透镜技术410

12?3?1概述410

12?3?2菲涅尔透镜的应用411

12?3?3菲涅尔透镜的研发生产412

12?4太阳能高温炉414

12?4?1概述414

12?4?2旋转抛物面聚光镜式高温炉414

12?4?3球状高温炉415

12?5太阳能混凝土构件养护416

12?5?1概述416

12?5?2太阳能混凝土构件养护池417

12?5?3太阳能混凝土构件养护罩417

12?5?4太阳能混凝土构件养护棚418

12?6太阳能辐射种子和医疗应用419

12?6?1太阳能辐射种子419

12?6?2太阳能理疗器420

参考文献422

本书是《21世纪可持续能源丛书》之一。
太阳能的利用是开发新能源与可再生能源的重要内容。我国是太阳能资源十分丰富的国家，为了普及、宣传和推广太阳能利用技术，本书对太阳能光热转换和光电转换两大领域进行了叙述；包括太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电、太阳能光伏发电系统以及太阳能海水淡化技术等，对上述内容分别从原理、类型、结构设计、安装施工、运行管理和国内外典型实例进行介绍和分析。全书内容翔实，资料丰富，实用性强。
本书可供从事能源领域的技术人员及太阳能企业、研究所及高等院校师生、农村能源系统管理人员参考；也可供广大能源及太阳能业余爱好者阅读。