太陽能利用與建筑節(jié)能

本書結(jié)合建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程與建筑學(xué)兩個(gè)專業(yè)特色，從而建筑熱工、設(shè)備系統(tǒng)建立完整的太陽能利用課程內(nèi)容；從太陽能利用的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理到工程設(shè)計(jì)應(yīng)用整個(gè)過程全面系統(tǒng)地闡述太陽能利用與建筑節(jié)能；在兼顧太陽能熱利用和光電轉(zhuǎn)化利用的基礎(chǔ)上，根據(jù)本專業(yè)總體培養(yǎng)方向，側(cè)重太陽能光熱利用中的太陽能采暖技術(shù)；注重對(duì)太陽能建筑設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)培訓(xùn)，并通過實(shí)例工程設(shè)計(jì)分析，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，開創(chuàng)本專業(yè)太陽能建筑綜合設(shè)計(jì)新的專業(yè)方向

前言

第1章概論1

1 1太陽輻射1

1 2建筑中的太陽能利用2

1 2 1太陽能光熱利用2

1 2 2太陽能光電利用3

1 2 3太陽能利用發(fā)展概述3

第2章太陽輻射的基礎(chǔ)知識(shí)6

2 1概述6

2 2地球相對(duì)太陽的運(yùn)動(dòng)6

2 2 1地球繞日運(yùn)動(dòng)規(guī)律6

2 2 2太陽位置8

2 3地球大氣對(duì)太陽輻射的作用9

2 3 1電磁輻射9

2 3 2太陽常數(shù)10

2 3 3大氣質(zhì)量10

2 3 4大氣對(duì)太陽輻射的吸收11

2 4到達(dá)地面的太陽輻射12

2 4 1水平面上的太陽輻射強(qiáng)度12

2 4 2任意平面上的太陽輻射強(qiáng)度13

2 4 3月平均日太陽輻射總量14

2 5我國(guó)太陽能資源分布16

思考題17

第3章太陽能利用基本原理18

3 1概述18

3 2建筑透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽能熱

過程18

3 2 1太陽輻射的透過、吸收與

反射18

3 2 2太陽能溫室21

3 2 3建筑透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)得失熱

過程23

3 3建筑非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面太陽能

熱過程28

3 3 1圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面?zhèn)鳠?8

3 3 2室外空氣綜合溫度31

3 3 3圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱朝向修正率31

3 4太陽能集熱原理32

3 4 1平板集熱器33

3 4 2真空管集熱器37

3 5太陽能蓄熱技術(shù)44

3 5 1建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱蓄調(diào)作用45

3 5 2太陽能短期蓄熱49

3 5 3太陽能跨季節(jié)蓄熱52

3 6太陽能光電利用原理54

3 6 1太陽能光電轉(zhuǎn)換過程54

3 6 2太陽能智能電網(wǎng)56

思考題58

第4章被動(dòng)式太陽能熱利用技術(shù)59

4 1概述59

4 2被動(dòng)式太陽房簡(jiǎn)介59

4 2 1被動(dòng)式太陽房分類59

4 2 2被動(dòng)式太陽房的適宜性64

4 3被動(dòng)式太陽房設(shè)計(jì)原則與要點(diǎn)65

4 3 1設(shè)計(jì)原則65

4 3 2設(shè)計(jì)要點(diǎn)65

4 4被動(dòng)式太陽房集熱蓄熱優(yōu)化設(shè)計(jì)68

4 4 1集熱優(yōu)化設(shè)計(jì)68

4 4 2蓄熱優(yōu)化設(shè)計(jì)68

4 5被動(dòng)式太陽房保溫設(shè)計(jì)70

4 5 1非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫71

4 5 2透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫76

4 6被動(dòng)式太陽能建筑案例分析78

4 6 1新型窯居78

4 6 2青藏高原牧民定居點(diǎn)81

思考題84

第5章主動(dòng)式太陽能熱利用技術(shù)85

5 1概述85

5 2太陽能集熱系統(tǒng)85

5 2 1熱水集熱系統(tǒng)85

5 2 2空氣集熱系統(tǒng)86

5 3太陽能衛(wèi)生熱水利用89

5 3 1太陽能熱水系統(tǒng)形式分類89

5 3 2熱水負(fù)荷計(jì)算91

5 3 3集熱器面積確定93

5 3 4蓄熱水箱設(shè)計(jì)96

5 3 5系統(tǒng)形式優(yōu)選98

5 4主動(dòng)式太陽能供暖99

5 4 1主動(dòng)式太陽能供暖系統(tǒng)形式100

5 4 2太陽能供暖熱負(fù)荷102

5 4 3集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)104

5 4 4蓄熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)106

5 4 5輔助加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)108

5 5主動(dòng)式太陽能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)110

5 5 1控制系統(tǒng)基本原則110

5 5 2系統(tǒng)的工作運(yùn)行控制111

5 5 3系統(tǒng)的防凍控制112

5 5 4系統(tǒng)的防過熱控制113

5 6主動(dòng)式太陽能供暖建筑案例分析113

思考題117

第6章太陽能制冷與空調(diào)技術(shù)118

6 1概述118

6 2太陽能制冷系統(tǒng)分類118

6 3太陽能吸收式制冷119

6 3 1太陽能吸收式制冷原理119

6 3 2制冷系統(tǒng)類型120

6 4太陽能吸附式制冷123

6 4 1太陽能吸附式制冷原理123

6 4 2制冷系統(tǒng)類型125

6 5太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)127

6 5 1太陽能蒸汽噴射式制冷原理127

6 5 2制冷系統(tǒng)類型128

6 6太陽能驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷系統(tǒng)131

6 6 1太陽能驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷原理131

6 6 2制冷系統(tǒng)類型131

思考題135

第7章太陽能光電利用136

7 1概述136

7 2太陽能光伏發(fā)電過程136

7 2 1太陽能光伏發(fā)電的原理136

7 2 2太陽能光電系統(tǒng)的組成137

7 3太陽能光電系統(tǒng)的分類及應(yīng)用140

7 3 1太陽能光電系統(tǒng)的分類140

7 3 2太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用145

7 4太陽能光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算146

7 4 1太陽能光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則146

7 4 2負(fù)載情況分析147

7 4 3光伏板方位角與傾斜角的

確定149

7 4 4光伏系統(tǒng)總功率的概算150

7 4 5光伏并網(wǎng)接入設(shè)計(jì)153

思考題155

第8章太陽能建筑一體化156

8 1概述156

8 1 1太陽能建筑一體化特點(diǎn)156

8 1 2太陽能建筑一體化一般原則157

8 2太陽能建筑一體化規(guī)劃157

8 2 1氣象條件157

8 2 2規(guī)劃布局157

8 3太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)158

8 3 1建筑設(shè)計(jì)158

8 3 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)161

8 3 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)162

8 4太陽能建筑一體化施工與維護(hù)163

8 4 1太陽能系統(tǒng)安裝163

8 4 2太陽能系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收165

8 4 3太陽能系統(tǒng)維護(hù)165

思考題166

參考文獻(xiàn)167 2100433B

太陽能利用與建筑節(jié)能

書號(hào)： 50991

ISBN： 978-7-111-50991-2

作者： 劉艷峰

印次： 1-1

責(zé)編： 劉濤 崔立秋

開本： 16開

字?jǐn)?shù)： 267千字

定價(jià)： 28.0

所屬叢書： 21世紀(jì)高等教育建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程系列規(guī)劃教材

裝訂： 平裝

出版日期： 2015-09-29

原理篇

第1章 太陽能利用基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 太陽能利用的發(fā)展過程

1.1.1 太陽能利用發(fā)展簡(jiǎn)史

1.1.2 太陽能利用的現(xiàn)狀和未來展望

1.2 太陽

1.2.1 太陽的結(jié)構(gòu)

1.2.2 太陽輻射

1.3 日地天文關(guān)系

1.3.1 幾個(gè)重要天文參數(shù)的定義

1.3.2 天球與天球坐標(biāo)系

1.3.3 地球繞太陽的運(yùn)行規(guī)律

1.4 太陽常數(shù)

1.5 太陽輻射在地球大氣層中的衰減

1.5.1 Bouguer"para" label-module="para">

1.5.2 均質(zhì)大氣概念的近似

1.5.3 大氣光學(xué)質(zhì)量

1.5.4 大氣透明度

1.6 地球表面上太陽輻射能的計(jì)算

1.6.1 地面上太陽輻射強(qiáng)度的計(jì)算

1.6.2 月平均日太陽輻射總量的計(jì)算

1.7 太陽輻射的測(cè)量

1.7.1 世界太陽輻射測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

1.7.2 太陽輻射測(cè)量?jī)x器

1.8 中國(guó)的太陽能資源

1.8.1 太陽能資源的計(jì)算

1.8.2 中國(guó)太陽能資源區(qū)劃

1.9 太陽能利用的特點(diǎn)、 方法和內(nèi)容

1.9.1 太陽能利用的特點(diǎn)

1.9.2 太陽能利用的方法和內(nèi)容

第2章 太陽能工程光學(xué)設(shè)計(jì)原理

2.1 概述

2.2 物體及其表面的光輻射性質(zhì)

2.2.1 物體的輻射性質(zhì)

2.2.2 物體表面的光輻射性質(zhì)

2.3 太陽能聚光設(shè)計(jì)原理

2.3.1 太陽能聚光方式簡(jiǎn)介

2.3.2 太陽能聚光設(shè)計(jì)原理

2.3.3 太陽能聚光器的聚光比

2.4 反射式聚光設(shè)計(jì)

2.4.1 槽形拋物面聚光

2.4.2 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光

2.4.3 復(fù)合拋物面聚光（CPC）

2.4.4 球面聚光

2.4.5 固定條形平面聚光

2.4.6 圓漸開線聚光

2.4.7 V形面聚光

2.5 折射式聚光設(shè)計(jì)

2.5.1 菲涅耳透鏡的演化由來

2.5.2 菲涅耳透鏡的基本設(shè)計(jì)公式

2.5.3 太陽能工程用菲涅耳透鏡

第3章 太陽能應(yīng)用傳熱分析原理

3.1 導(dǎo)熱

3.1.1 平壁導(dǎo)熱

3.1.2 圓筒壁導(dǎo)熱

3.1.3 肋片導(dǎo)熱

3.1.4 導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化的情況

3.2 對(duì)流換熱

3.2.1 對(duì)流與對(duì)流換熱的物理基礎(chǔ)

3.2.2 對(duì)流換熱問題的分類

3.2.3 對(duì)流換熱問題的求解

3.2.4 管內(nèi)對(duì)流換熱

3.2.5 單根圓管橫向繞流換熱

3.2.6 平板夾層有限空間自然對(duì)流換熱

3.2.7 平板外掠受迫對(duì)流換熱

3.2.8 堆積床中的對(duì)流換熱

3.3 輻射換熱

3.3.1 熱輻射

3.3.2 輻射換熱中常用的幾個(gè)基本物理概念的定義

3.3.3 黑體間的輻射換熱

3.3.4 角系數(shù)的解析

3.3.5 角系數(shù)的代數(shù)分析計(jì)算法

3.3.6 灰體間的輻射換熱

3.4 太陽能工程中幾個(gè)特定的傳熱問題

3.4.1 光伏組件的傳熱分析

3.4.2 聯(lián)集管導(dǎo)流強(qiáng)化對(duì)流換熱設(shè)計(jì)

3.4.3 空腔開口的輻射換熱損失

3.4.4 蜂窩結(jié)構(gòu)的傳熱

技術(shù)篇

第4章 光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)

第5章 光伏轉(zhuǎn)換技術(shù)

第6章 光化學(xué)制氫轉(zhuǎn)換技術(shù)

第7章 太陽能表面技術(shù)

第8章 太陽能材料

第9章 太陽能儲(chǔ)存

工程篇

第10章 太陽能熱利用工程

第11章 太陽能溫室工程

第12章 太陽能熱動(dòng)力發(fā)電工程

第13章 太陽能光伏發(fā)電工程

第14章 太陽能生態(tài)工程

第15章 太陽能工程經(jīng)濟(jì)分析

附錄A 以太陽能轉(zhuǎn)換原理為準(zhǔn)區(qū)劃的太陽能利用系統(tǒng)與工作內(nèi)容匯總

附錄B 疊層玻璃太陽能平板空氣加熱器換熱模型

附錄C 太陽總輻射度AM1.5G的Pspice網(wǎng)單

參考文獻(xiàn)2100433B

《太陽能利用:原理·技術(shù)·工程》全面介紹了太陽能利用技術(shù)，分為原理篇、技術(shù)篇、工程篇三部分，共15章。原理篇介紹太陽能利用的基礎(chǔ)知識(shí)，以及太陽能工程的光學(xué)設(shè)計(jì)原理和傳熱分析原理，這是一切太陽能利用技術(shù)所共同需要的基礎(chǔ)；技術(shù)篇講述光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)、光伏轉(zhuǎn)換技術(shù)、光化學(xué)制氫轉(zhuǎn)換技術(shù)、太陽能表面技術(shù)、太陽能材料、太陽能儲(chǔ)存等，涵蓋了太陽能利用的光熱、光伏和光化學(xué)制氫三大主題，目的是構(gòu)建太陽能利用的工程技術(shù)基礎(chǔ)；工程篇講述太陽能熱利用工程、溫室工程、熱動(dòng)力發(fā)電工程、光伏發(fā)電工程、生態(tài)工程等，詳細(xì)介紹各種太陽能利用專項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)與分析，最后收尾到工程經(jīng)濟(jì)分析。

《太陽能利用:原理·技術(shù)·工程》力求說理清晰，文字通順，希望能使讀者對(duì)太陽能利用的原理、技術(shù)、工程有全面而正確的了解和掌握。

《太陽能利用:原理·技術(shù)·工程》可作為研究機(jī)構(gòu)從事太陽能利用研發(fā)的科技人員和高等院校師生的參考用書，也可供有關(guān)管理人員和新能源愛好者閱讀與參考。