太阳能光热利用技术 初、中、高级PDF电子书下载

第1章 太阳能利用基础知识 1

1.1 太阳-地球-月球 1

1.1.1 太阳-地球-月球的运动关系 1

1.1.2 地球绕太阳的运动规律 2

1.1.3 地球公转与季节变化 2

1.1.4 地球温度带的划分 4

1.2 历法与日期 5

1.2.1 阳历、阴历、农历 5

1.2.2 时区与时间 7

1.2.3 时辰 10

1.2.4 二十四节 气 10

1.3 太阳辐射能 11

1.3.1 太阳 11

1.3.2 太阳辐射光谱 13

1.3.3 太阳辐射能 14

1.3.4 太阳常数 14

1.3.5 大气层对太阳辐射的影响 15

1.3.6 到达地面的太阳辐射类别 16

1.3.7 太阳辐射能的特点 16

1.4 我国太阳能资源 17

1.4.1 资源特点 17

1.4.2 资源分区 18

1.5 与太阳能利用有关的计算 18

1.5.1 太阳赤纬角 18

1.5.2 太阳时角 19

1.5.3 太阳高度角 19

1.5.4 太阳方位角 20

1.5.5 太阳光照阴影长度的计算 21

1.5.6 太阳能采光面的倾角 22

1.5.7 大气质量 22

1.5.8 大气透明度 24

1.5.9 太阳能辐照量计算 25

第2章 家用太阳能热水系统 31

2.1 开式家用太阳能热水系统 31

2.1.1 系统组成 31

2.1.2 工作原理 32

2.1.2.1 手动控制系统工作原理 32

2.1.2.2 智能控制系统工作原理 33

2.1.3 主要部件 33

2.2 闭式家用太阳能热水系统 34

2.2.1 系统组成 34

2.2.2 工作原理 35

2.2.3 主要部件 35

第3章 太阳能热水器 37

3.1 闷晒式太阳能热水器 37

3.1.1 结构组成 37

3.1.2 工作原理 37

3.1.3 主要部件 37

3.1.4 常见产品 38

3.2 平板太阳能热水器 40

3.2.1 结构组成 40

3.2.2 工作原理 40

3.2.3 主要部件 41

3.2.4 常见产品 42

3.3 全玻璃真空太阳集热管与热水器 43

3.3.1 全玻璃真空太阳集热管 43

3.3.1.1 结构组成 43

3.3.1.2 工作原理 43

3.3.1.3 主要部件 43

3.3.1.4 产品类别 44

3.3.1.5 产品命名 45

3.3.1.6 技术要求 46

3.3.2 常规全玻璃真空管热水器 47

3.3.2.1 结构组成 47

3.3.2.2 工作原理 48

3.3.2.3 主要部件 48

3.3.2.4 常见产品 49

3.3.3 带速热换热器的全玻璃真空管热水器 50

3.3.3.1 结构组成 50

3.3.3.2 工作原理 50

3.3.3.3 产品特点 51

3.4 玻璃-金属封接热管真空管与热水器 52

3.4.1 热管知识 52

3.4.1.1 热管类别 52

3.4.1.2 工作原理 52

3.4.1.3 热管特点 53

3.4.1.4 热管寿命影响因素 53

3.4.2 玻璃-金属封接热管真空管 54

3.4.2.1 结构组成 54

3.4.2.2 工作原理 55

3.4.2.3 产品类别 55

3.4.3 玻璃-金属封接热管真空管热水器 55

3.4.3.1 结构组成与工作原理 55

3.4.3.2 主要部件 56

3.4.3.3 常见产品 57

3.5 全玻璃热管真空太阳集热管与热水器 57

3.5.1 全玻璃热管真空太阳集热管 57

3.5.1.1 结构组成 57

3.5.1.2 工作原理 57

3.5.1.3 产品型号 59

3.5.2 全玻璃热管真空管热水器 59

3.5.2.1 结构组成 59

3.5.2.2 工作原理 60

3.6 太阳能热水器配附件 60

3.6.1 自动补水箱 60

3.6.2 电加热器 61

3.6.2.1 结构组成 61

3.6.2.2 与水箱连接方式 62

3.6.2.3 电加热管外管材料 62

3.7 家用太阳能热水器分类与标识 63

3.7.1 产品分类 63

3.7.2 产品标识 63

第4章 系统管材阀门与配附件 67

4.1 常用管材 67

4.1.1 非金属管材 67

4.1.2 金属管材 69

4.2 常用阀门 70

4.3 常用管路保温与外护材料 74

4.4 管路防冻电伴热带 75

4.4.1 结构组成 75

4.4.2 工作原理 75

4.4.3 产品类别 76

4.4.4 注意事项 76

第5章 智能控制仪 78

5.1 控制仪组成部件 78

5.2 工作原理 81

5.3 产品类别 81

5.4 控制仪功能 82

5.5 技术要求 82

5.6 家用控制仪的命名与标记 82

第6章 太阳灶 84

6.1 箱式太阳灶 84

6.1.1 结构组成 84

6.1.2 工作原理 84

6.1.3 各部件功用与性能要求 84

6.1.4 普通箱式太阳灶 85

6.1.5 加反射镜的箱式太阳灶 85

6.1.6 常见箱式太阳灶 86

6.2 聚光式太阳灶 87

6.2.1 结构组成与各部件作用 87

6.2.2 聚光式太阳灶类别 88

6.2.3 工作原理 89

6.2.4 常用材料 90

6.2.5 性能参数 91

6.2.6 技术要求 93

6.2.7 调试方法 93

6.2.8 使用维护 94

第7章 家用系统安装工具使用知识 96

7.1 五金工具 96

7.1.1 扳手 96

7.1.2 螺丝刀 99

7.1.3 钳子 100

7.1.4 钢卷尺 102

7.1.5 手锤 103

7.2 PAP与PEX管材铺设专用工具 104

7.2.1 管剪 104

7.2.2 圆管器 105

7.2.3 弯管弹簧 106

7.3 PP-R管热熔机 106

7.4 不锈钢波纹管安装工具 108

7.4.1 割管器 108

7.4.2 平口器 109

7.5 铜管铺设工具 109

7.5.1 铜管割管器 109

7.5.2 铜管弯管器 109

7.5.3 铜管扩管器 110

7.6 电工工具 112

7.6.1 试电笔 112

7.6.2 万用表 114

7.7 电动工具 116

7.7.1 冲击钻 116

7.7.2 电锤 117

第8章 家用系统安装 119

8.1 确定安装方案 119

8.2 现场检验搬运与吊装 119

8.3 太阳能热水器安装 120

8.3.1 本体组装 120

8.3.2 防风固定 121

8.3.3 室内安装 121

8.3.4 室内外管路铺设 122

8.3.5 系统检漏与冲洗 123

8.3.6 电伴热带铺设 124

8.3.7 管路保温 124

8.3.8 强弱电线缆铺设 125

第9章 家用系统调试移交 127

9.1 系统调试 127

9.1.1 单机调试 127

9.1.2 联动调试 128

9.2 向用户讲解内容 128

9.3 系统移交 128

9.4 注意事项 129

第10章 家用系统故障判断与维修 130

10.1 故障判断 130

10.2 故障维修 131

第11章 太阳能热水工程系统 133

11.1 系统组成与各部分功用 133

11.2 系统类别 134

11.3 循环系统与直流系统 136

11.3.1 自然循环系统 136

11.3.1.1 系统运行原理 136

11.3.1.2 系统循环分析 136

11.3.1.3 系统主要参数的确定原则 138

11.3.2 强制循环系统 139

11.3.2.1 系统原理 139

11.3.2.2 流量分配分析 140

11.3.2.3 流量均布措施 141

11.3.3 直流系统 142

11.3.3.1 系统原理 142

11.3.3.2 产热水过程分析 142

11.3.3.3 直流系统控制方式 143

11.3.4 三种系统特点比较 144

11.4 直接系统与间接系统 144

11.4.1 直接系统 144

11.4.1.1 系统特点 144

11.4.1.2 系统注意事项 145

11.4.2 间接系统 145

11.4.2.1 系统特点 145

11.4.2.2 间接系统的形式 145

11.5 常压系统和承压系统 146

11.5.1 常压系统 146

11.5.1.1 系统受压分析 146

11.5.1.2 系统注意事项 147

11.5.2 承压系统 147

11.5.2.1 系统的组成与功用 147

11.5.2.2 系统的受压过程分析 148

11.5.2.3 系统注意事项 149

11.6 带辅助热源的太阳能系统 149

11.6.1 辅助加热方式 149

11.6.1.1 锅炉辅助加热 149

11.6.1.2 电热管辅助加热系统 150

11.6.1.3 换热器辅助加热系统 151

11.6.2 带辅助热源的太阳能热水系统 152

11.7 系统常见形式 152

11.7.1 自然循环系统常见形式 152

11.7.2 强制循环系统常见形式 156

11.7.3 直流系统常见形式 157

第12章 太阳能集热器 160

12.1 产品种类 160

12.2 平板型太阳能集热器 160

12.2.1 结构原理 160

12.2.2 各部件作用与技术要求 161

12.2.2.1 透明盖板 161

12.2.2.2 吸热板 162

12.2.2.3 吸收涂层 163

12.2.2.4 保温层 165

12.2.2.5 外壳 165

12.2.3 平板集热器分类与命名 165

12.2.3.1 分类 165

12.2.3.2 结构尺寸 165

12.2.3.3 命名 166

12.2.4 平板集热器能量平衡分析 167

12.2.4.1 平板集热器的能量平衡方程 167

12.2.4.2 平板集热器各部分的热损失 168

12.2.4.3 减少平板集热器热损失的途径 169

12.2.5 平板集热器的热效率 169

12.2.5.1 集热器的瞬时效率方程和效率曲线 169

12.2.5.2 提高集热器热效率的途径 172

12.2.6 平板集热器的选择 173

12.2.7 平板集热器产品质量要求 173

12.3 全玻璃真空管集热器 174

12.3.1 结构组成 174

12.3.2 工作原理 176

12.3.3 各部件技术要求 177

12.4 改性全玻璃真空管集热器 178

12.4.1 U形管全玻璃真空管集热器 178

12.4.2 热管全玻璃真空管集热器 179

12.5 玻璃-金属封接真空管集热器 180

12.5.1 结构组成 181

12.5.2 工作原理 182

12.5.3 各部件技术要求 182

12.6 全玻璃热管真空管集热器 183

12.6.1 结构组成 183

12.6.2 工作原理 183

12.6.3 各部件技术要求 184

12.7 真空管集热器的分类与命名 184

12.7.1 分类 184

12.7.2 产品命名 184

12.8 效率方程与曲线 185

12.9 产品质量要求 185

第13章 太阳能集热器阵列与支架 188

13.1 集热器布局摆放形式 188

13.1.1 集热系统布局形式 188

13.1.2 集热系统布局形式选择原则 189

13.2 集热器阵列 189

13.2.1 集热器连接方式 189

13.2.2 集热器前后排间距 191

13.3 集热器阵列支架 192

13.3.1 支架的常见形式 192

13.3.2 集热器阵列支架注意事项 193

第14章 工程水箱 194

14.1 工程水箱的类别 194

14.2 圆柱形薄板不锈钢滚压水箱 194

14.3 矩形不锈钢模压板焊接水箱 195

14.4 矩形装配式水箱 197

14.5 开式系统贮热水箱容量确定 197

14.6 开式贮水箱结构形状与各种开口 198

14.6.1 贮水箱结构形状 198

14.6.2 贮热水箱开口类型 199

14.6.3 水箱开口位置注意事项 200

14.7 承压水罐 200

第15章 管路泵阀及保温材料 202

15.1 管路 202

15.1.1 钢管 202

15.1.2 薄壁不锈钢管 203

15.1.3 铜管 205

15.1.4 新型塑料管 205

15.1.5 管路选材 206

15.2 泵 206

15.2.1 泵的种类 206

15.2.2 泵的工作参数 206

15.2.3 泵的选型 208

15.3 阀门 209

15.3.1 闸板阀 209

15.3.2 截止阀 210

15.3.3 球阀 211

15.3.4 蝶阀 212

15.3.5 止回阀 213

15.3.6 浮球阀 215

15.3.7 自动排气阀 217

15.3.8 电磁阀 217

15.3.9 电动阀 221

15.3.10 安全阀 221

15.3.11 减压阀 226

15.4 管路系统其他设备 228

15.4.1 过滤器 228

15.4.2 阻垢装置 230

15.4.2.1 常见的阻垢除垢方法 230

15.4.2.2 硅磷晶阻垢装置 232

15.4.2.3 高频电子水处理器 233

15.4.2.4 强磁水处理器 233

15.4.3 膨胀罐 233

15.4.3.1 膨胀罐的结构与类别 233

15.4.3.2 膨胀罐选型 235

15.5 保温材料 236

15.5.1 保温材料类别与要求 236

15.5.2 太阳能热水系统常用保温材料 237

第16章 辅助热源装置 240

16.1 辅助热源设备的种类 240

16.1.1 辅助热源与设备的种类 240

16.1.2 各种辅助热源经济性比较 240

16.2 锅炉型辅助热源设备 241

16.3 热泵型辅助热源设备 242

16.3.1 空气源热泵 243

16.3.2 水/地源热泵 244

16.4 电加热管辅助热源设备 244

16.5 换热器辅助热源设备 245

第17章 末端供热水方式 248

17.1 集中洗浴末端供水类别 248

17.2 双管供水洗浴末端 248

17.3 单管供水洗浴末端 249

17.4 循环供热水系统 249

17.5 带IC卡自动计费末端供热水系统 251

第18章 电气与自动控制系统 253

18.1 对电气自动控制装置的要求 253

18.2 常用低压电气元件 253

18.2.1 隔离开关 253

18.2.2 断路器 254

18.2.3 熔断器 255

18.2.4 接触器 255

18.2.5 中间继电器 256

18.2.6 热继电器 256

18.2.7 手动按钮 257

18.2.8 信号灯 257

18.3 常用智能控制器 257

18.4 变频器 258

18.5 控制柜 258

18.5.1 控制柜主体 258

18.5.2 控制柜常用传感器 260

18.6 远程监控 262

18.7 常用线缆 264

第19章 住宅建筑常见的太阳能热水系统 266

19.1 分体承压系统 266

19.1.1 系统组成 266

19.1.2 工作原理 266

19.1.3 各部件功用 267

19.2 阳台壁挂系统 269

19.2.1 系统组成 269

19.2.2 工作原理 269

19.2.3 各部件要求 270

19.2.4 系统类别 272

19.2.5 立式与卧式阳台壁挂系统的特点 272

19.3 集中-分散太阳能热水系统 273

19.3.1 系统组成 273

19.3.2 工作原理 273

19.3.3 系统各部件的作用与要求 274

19.3.4 集中-分散系统几个关键技术问题 275

第20章 工程系统安装工具使用知识 278

20.1 钢管安装工具 278

20.1.1 套丝机 278

20.1.2 管台虎钳 279

20.1.3 切管器 279

20.1.4 管钳 280

20.2 金属型材切割设备 280

20.2.1 砂轮锯 280

20.2.2 角磨机 281

20.3 电焊机 281

20.4 气焊设备 286

20.4.1 气焊原理 286

20.4.2 气焊特点 286

20.4.3 气焊设备 286

20.4.4 气焊操作 290

20.4.5 焊丝种类与选型 293

20.4.6 气割操作技能 293

20.5 氩弧焊 294

20.5.1 焊接原理与类别 294

20.5.2 部件组成 294

20.5.3 氩弧焊机电流选择 297

20.5.4 氩弧焊机使用注意事项 297

20.6 水平垂直工具 298

20.6.1 水平尺 298

20.6.2 直角尺 299

20.6.3 激光水准仪 299

20.7 电工工具 300

20.7.1 剥线钳 300

20.7.2 压线钳 300

20.7.3 钳形表 301

20.7.4 兆欧表 302

第21章 太阳能热水系统安装 306

21.1 承重基础施工 306

21.1.1 集热器支架承重基础施工 306

21.1.2 水箱承重基础施工 307

21.1.3 预留基础现场核对 308

21.2 设备支架制作 308

21.2.1 集热器钢支架现场焊接 308

21.2.2 水箱承重钢支架现场焊接 309

21.2.3 钢结构焊接支架防腐 310

21.3 贮热水箱制作安装 313

21.3.1 装配式水箱施工 313

21.3.2 不锈钢模压板拼焊水箱施工 313

21.3.3 分户水箱墙面固定 316

21.4 集热器安装 316

21.4.1 集热器与支架固定 316

21.4.2 集热器之间连接 317

21.4.3 真空管集热器插装真空管 317

21.4.4 联箱与上下循环管道连接 318

21.5 泵阀管路铺设 320

21.5.1 水泵与基础固定 320

21.5.2 水泵与阀门管路连接 321

21.5.3 管路阀门安装 322

21.5.4 单向阀安装 323

21.5.5 过滤阀安装 323

21.5.6 自动排气阀安装 324

21.5.7 安全阀安装 324

21.5.8 膨胀罐安装 325

21.5.9 减压阀安装 325

21.5.10 压力表安装 326

21.6 管路安装 327

21.6.1 钢管的切断调直与弯曲方法 327

21.6.2 钢管套螺纹 328

21.6.3 套丝镀锌管与管件的连接 329

21.6.4 钢管法兰连接 329

21.6.5 管路对焊连接 330

21.6.6 管路支架施工 331

21.6.7 冷热水管铺设注意事项 334

21.6.8 淋浴系统安装 335

21.6.9 IC卡计费装置安装 336

21.7 防冻电伴热带铺设 337

21.7.1 铺设方法 337

21.7.2 施工注意事项 339

21.8 保温施工 340

21.8.1 施工技术要求 340

21.8.2 绝热保温施工 341

21.8.3 保温外防护施工 344

21.9 辅助加热装置安装 346

21.9.1 常压锅炉安装 346

21.9.1.1 电锅炉 346

21.9.1.2 燃气（燃油）锅炉 347

21.9.2 水箱电加热管安装 348

21.10 电气控制系统安装 349

21.10.1 温度传感器 349

21.10.2 普通水位传感器 350

21.10.3 压力传感器 350

21.10.4 电磁阀接线 351

21.10.5 水泵接线 351

21.10.6 水箱接地 351

21.10.7 防冻电伴热带 351

21.10.8 电控箱 352

21.10.9 PLC控制系统 352

21.11 系统检漏与冲洗 352

21.11.1 第一次上水注意事项 352

21.11.2 系统检漏 353

21.11.3 系统冲洗 353

第22章 系统调试验收移交 356

22.1 系统调试 356

22.1.1 单机调试 356

22.1.2 联动调试 356

22.2 系统验收 357

22.2.1 内部验收 357

22.2.2 分项验收 357

22.2.3 竣工验收 358

22.3 工程移交 358

22.4 培训用户 358

第23章 系统故障判断与维修 360

23.1 太阳能集热器的常见故障与维修 360

23.1.1 集热器常见故障 360

23.1.2 集热器故障维修 362

23.2 故障维修实际案例 363

23.2.1 水泵等设备运转振动引起噪音的维修案例 363

23.2.2 单向阀关闭不严导致水箱溢流 364

23.2.3 水质硬度高导致全玻璃真空管大面积炸管 365

23.2.4 供水增压泵变频柜设计不当导致水泵烧坏 366

23.2.5 PLC控制柜运行不稳定造成严重后果 367

第24章 技能培训与班组管理 370

24.1 技能培训 370

24.1.1 技能培训方法 370

24.1.2 技能培训注意事项 371

24.2 工长的工作内容 371

24.2.1 技术准备 372

24.2.2 施工准备 372

24.2.3 向工人交底 372

24.2.4 布置施工任务 373

24.2.5 施工检查与验收 373

24.2.6 施工日志 373

24.3 工长管理注意事项 374

主要参考文献 375