太阳能利用与建筑节能内容简介

本书结合建筑环境与能源应用工程与建筑学两个专业特色，从而建筑热工、设备系统建立完整的太阳能利用课程内容；从太阳能利用的基础知识、基本原理到工程设计应用整个过程全面系统地阐述太阳能利用与建筑节能；在兼顾太阳能热利用和光电转化利用的基础上，根据本专业总体培养方向，侧重太阳能光热利用中的太阳能采暖技术；注重对太阳能建筑设计过程和设计方法的系统培训，并通过实例工程设计分析，提高学生运用知识解决工程实际问题的能力，开创本专业太阳能建筑综合设计新的专业方向

太阳能利用与建筑节能

书号： 50991

ISBN： 978-7-111-50991-2

作者： 刘艳峰

印次： 1-1

责编： 刘涛 崔立秋

开本： 16开

字数： 267千字

定价： 28.0

所属丛书： 21世纪高等教育建筑环境与能源应用工程系列规划教材

装订： 平装

出版日期： 2015-09-29

前言

第1章概论1

1 1太阳辐射1

1 2建筑中的太阳能利用2

1 2 1太阳能光热利用2

1 2 2太阳能光电利用3

1 2 3太阳能利用发展概述3

第2章太阳辐射的基础知识6

2 1概述6

2 2地球相对太阳的运动6

2 2 1地球绕日运动规律6

2 2 2太阳位置8

2 3地球大气对太阳辐射的作用9

2 3 1电磁辐射9

2 3 2太阳常数10

2 3 3大气质量10

2 3 4大气对太阳辐射的吸收11

2 4到达地面的太阳辐射12

2 4 1水平面上的太阳辐射强度12

2 4 2任意平面上的太阳辐射强度13

2 4 3月平均日太阳辐射总量14

2 5我国太阳能资源分布16

思考题17

第3章太阳能利用基本原理18

3 1概述18

3 2建筑透明围护结构的太阳能热

过程18

3 2 1太阳辐射的透过、吸收与

反射18

3 2 2太阳能温室21

3 2 3建筑透明围护结构得失热

过程23

3 3建筑非透明围护结构表面太阳能

热过程28

3 3 1围护结构表面传热28

3 3 2室外空气综合温度31

3 3 3围护结构传热朝向修正率31

3 4太阳能集热原理32

3 4 1平板集热器33

3 4 2真空管集热器37

3 5太阳能蓄热技术44

3 5 1建筑围护结构的热蓄调作用45

3 5 2太阳能短期蓄热49

3 5 3太阳能跨季节蓄热52

3 6太阳能光电利用原理54

3 6 1太阳能光电转换过程54

3 6 2太阳能智能电网56

思考题58

第4章被动式太阳能热利用技术59

4 1概述59

4 2被动式太阳房简介59

4 2 1被动式太阳房分类59

4 2 2被动式太阳房的适宜性64

4 3被动式太阳房设计原则与要点65

4 3 1设计原则65

4 3 2设计要点65

4 4被动式太阳房集热蓄热优化设计68

4 4 1集热优化设计68

4 4 2蓄热优化设计68

4 5被动式太阳房保温设计70

4 5 1非透明围护结构保温71

4 5 2透明围护结构保温76

4 6被动式太阳能建筑案例分析78

4 6 1新型窑居78

4 6 2青藏高原牧民定居点81

思考题84

第5章主动式太阳能热利用技术85

5 1概述85

5 2太阳能集热系统85

5 2 1热水集热系统85

5 2 2空气集热系统86

5 3太阳能卫生热水利用89

5 3 1太阳能热水系统形式分类89

5 3 2热水负荷计算91

5 3 3集热器面积确定93

5 3 4蓄热水箱设计96

5 3 5系统形式优选98

5 4主动式太阳能供暖99

5 4 1主动式太阳能供暖系统形式100

5 4 2太阳能供暖热负荷102

5 4 3集热系统设计104

5 4 4蓄热系统设计106

5 4 5辅助加热系统设计108

5 5主动式太阳能控制系统设计110

5 5 1控制系统基本原则110

5 5 2系统的工作运行控制111

5 5 3系统的防冻控制112

5 5 4系统的防过热控制113

5 6主动式太阳能供暖建筑案例分析113

思考题117

第6章太阳能制冷与空调技术118

6 1概述118

6 2太阳能制冷系统分类118

6 3太阳能吸收式制冷119

6 3 1太阳能吸收式制冷原理119

6 3 2制冷系统类型120

6 4太阳能吸附式制冷123

6 4 1太阳能吸附式制冷原理123

6 4 2制冷系统类型125

6 5太阳能蒸汽喷射式制冷系统127

6 5 1太阳能蒸汽喷射式制冷原理127

6 5 2制冷系统类型128

6 6太阳能驱动压缩式制冷系统131

6 6 1太阳能驱动压缩式制冷原理131

6 6 2制冷系统类型131

思考题135

第7章太阳能光电利用136

7 1概述136

7 2太阳能光伏发电过程136

7 2 1太阳能光伏发电的原理136

7 2 2太阳能光电系统的组成137

7 3太阳能光电系统的分类及应用140

7 3 1太阳能光电系统的分类140

7 3 2太阳能光伏发电技术的应用145

7 4太阳能光电系统的设计计算146

7 4 1太阳能光电系统设计原则146

7 4 2负载情况分析147

7 4 3光伏板方位角与倾斜角的

确定149

7 4 4光伏系统总功率的概算150

7 4 5光伏并网接入设计153

思考题155

第8章太阳能建筑一体化156

8 1概述156

8 1 1太阳能建筑一体化特点156

8 1 2太阳能建筑一体化一般原则157

8 2太阳能建筑一体化规划157

8 2 1气象条件157

8 2 2规划布局157

8 3太阳能建筑一体化设计158

8 3 1建筑设计158

8 3 2系统设计161

8 3 3结构设计162

8 4太阳能建筑一体化施工与维护163

8 4 1太阳能系统安装163

8 4 2太阳能系统调试与验收165

8 4 3太阳能系统维护165

思考题166

参考文献167 2100433B

原理篇

第1章 太阳能利用基础知识

1.1 太阳能利用的发展过程

1.1.1 太阳能利用发展简史

1.1.2 太阳能利用的现状和未来展望

1.2 太阳

1.2.1 太阳的结构

1.2.2 太阳辐射

1.3 日地天文关系

1.3.1 几个重要天文参数的定义

1.3.2 天球与天球坐标系

1.3.3 地球绕太阳的运行规律

1.4 太阳常数

1.5 太阳辐射在地球大气层中的衰减

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

1.5.2 均质大气概念的近似

1.5.3 大气光学质量

1.5.4 大气透明度

1.6 地球表面上太阳辐射能的计算

1.6.1 地面上太阳辐射强度的计算

1.6.2 月平均日太阳辐射总量的计算

1.7 太阳辐射的测量

1.7.1 世界太阳辐射测量标准

1.7.2 太阳辐射测量仪器

1.8 中国的太阳能资源

1.8.1 太阳能资源的计算

1.8.2 中国太阳能资源区划

1.9 太阳能利用的特点、 方法和内容

1.9.1 太阳能利用的特点

1.9.2 太阳能利用的方法和内容

第2章 太阳能工程光学设计原理

2.1 概述

2.2 物体及其表面的光辐射性质

2.2.1 物体的辐射性质

2.2.2 物体表面的光辐射性质

2.3 太阳能聚光设计原理

2.3.1 太阳能聚光方式简介

2.3.2 太阳能聚光设计原理

2.3.3 太阳能聚光器的聚光比

2.4 反射式聚光设计

2.4.1 槽形抛物面聚光

2.4.2 旋转抛物面聚光

2.4.3 复合抛物面聚光（CPC）

2.4.4 球面聚光

2.4.5 固定条形平面聚光

2.4.6 圆渐开线聚光

2.4.7 V形面聚光

2.5 折射式聚光设计

2.5.1 菲涅耳透镜的演化由来

2.5.2 菲涅耳透镜的基本设计公式

2.5.3 太阳能工程用菲涅耳透镜

第3章 太阳能应用传热分析原理

3.1 导热

3.1.1 平壁导热

3.1.2 圆筒壁导热

3.1.3 肋片导热

3.1.4 导热系数随温度变化的情况

3.2 对流换热

3.2.1 对流与对流换热的物理基础

3.2.2 对流换热问题的分类

3.2.3 对流换热问题的求解

3.2.4 管内对流换热

3.2.5 单根圆管横向绕流换热

3.2.6 平板夹层有限空间自然对流换热

3.2.7 平板外掠受迫对流换热

3.2.8 堆积床中的对流换热

3.3 辐射换热

3.3.1 热辐射

3.3.2 辐射换热中常用的几个基本物理概念的定义

3.3.3 黑体间的辐射换热

3.3.4 角系数的解析

3.3.5 角系数的代数分析计算法

3.3.6 灰体间的辐射换热

3.4 太阳能工程中几个特定的传热问题

3.4.1 光伏组件的传热分析

3.4.2 联集管导流强化对流换热设计

3.4.3 空腔开口的辐射换热损失

3.4.4 蜂窝结构的传热

技术篇

第4章 光热转换技术

第5章 光伏转换技术

第6章 光化学制氢转换技术

第7章 太阳能表面技术

第8章 太阳能材料

第9章 太阳能储存

工程篇

第10章 太阳能热利用工程

第11章 太阳能温室工程

第12章 太阳能热动力发电工程

第13章 太阳能光伏发电工程

第14章 太阳能生态工程

第15章 太阳能工程经济分析

附录A 以太阳能转换原理为准区划的太阳能利用系统与工作内容汇总

附录B 叠层玻璃太阳能平板空气加热器换热模型

附录C 太阳总辐射度AM1.5G的Pspice网单

参考文献2100433B

《太阳能利用:原理·技术·工程》全面介绍了太阳能利用技术，分为原理篇、技术篇、工程篇三部分，共15章。原理篇介绍太阳能利用的基础知识，以及太阳能工程的光学设计原理和传热分析原理，这是一切太阳能利用技术所共同需要的基础；技术篇讲述光热转换技术、光伏转换技术、光化学制氢转换技术、太阳能表面技术、太阳能材料、太阳能储存等，涵盖了太阳能利用的光热、光伏和光化学制氢三大主题，目的是构建太阳能利用的工程技术基础；工程篇讲述太阳能热利用工程、温室工程、热动力发电工程、光伏发电工程、生态工程等，详细介绍各种太阳能利用专项工程的设计与分析，最后收尾到工程经济分析。

《太阳能利用:原理·技术·工程》力求说理清晰，文字通顺，希望能使读者对太阳能利用的原理、技术、工程有全面而正确的了解和掌握。

《太阳能利用:原理·技术·工程》可作为研究机构从事太阳能利用研发的科技人员和高等院校师生的参考用书，也可供有关管理人员和新能源爱好者阅读与参考。