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第1章 绪论 1

1.1 可再生能源与太阳能 2

1.2 太阳能利用现状和发展 4

1.2.1 太阳能利用历史 4

1.2.2 近年来太阳能利用的发展 5

1.3 习题 7

参考文献 7

第2章 太阳能资源 9

2.1 太阳能资源与太阳辐射 9

2.2 太阳能辐射的基础和特点 11

2.2.1 大气层外的太阳辐射 11

2.2.2 到达地表的太阳直射辐射 13

2.2.3 散射辐射 16

2.2.4 太阳的总辐射 18

2.3 太阳能辐射量的测量 18

2.3.1 几种常用的太阳辐射仪 18

2.3.2 日照时数测量 20

2.4 太阳能资源分布特点 21

2.4.1 全球太阳能资源分布 21

2.4.2 中国太阳能资源分布 23

2.5 习题 24

参考文献 24

第3章 太阳能集热器 25

3.1 太阳能集热器工作原理 25

3.2 太阳能集热器分类 25

3.3 非跟踪式太阳能集热器 27

3.3.1 平板型集热器 27

3.3.2 真空管集热器 31

3.3.3 空气集热器 36

3.3.4 复合抛物面集热器 39

3.4 跟踪式太阳能集热器 41

3.4.1 槽式太阳能集热器 42

3.4.2 菲涅尔式太阳能集热器 53

3.4.3 塔式太阳能集热器 67

3.4.4 碟式太阳能集热器 74

3.5 集热器集热性能理论分析和实验测量 77

3.5.1 平板型集热器 77

3.5.2 真空管集热器 85

3.5.3 复合抛物面聚光集热器 87

3.5.4 聚焦式集热器 89

3.6 习题 91

参考文献 92

第4章 太阳能热水系统 93

4.1 太阳能热水系统工作原理 93

4.2 太阳能热水系统分类 93

4.2.1 太阳能热水系统介绍 93

4.2.2 太阳能热水系统的分类方式 93

4.3 太阳能热水系统的设计选型 97

4.3.1 太阳能热水系统与建筑适用性 98

4.3.2 热水负荷计算 100

4.3.3 太阳能集热器设计选型 103

4.3.4 贮热水箱与供热水箱的设计选型 110

4.3.5 辅助热源的设计选型 111

4.3.6 控制系统的设计选型 114

4.3.7 系统保温 115

4.3.8 系统防冻 118

4.3.9 系统防雷 119

4.3.10 太阳能热水系统计量 121

4.3.11 管道及循环泵设计 121

4.4 太阳能热水系统评价 124

4.4.1 热性能 124

4.4.2 安全性 125

4.4.3 耐久性 126

4.4.4 太阳能保证率 127

4.4.5 经济效益 127

4.4.6 环境效益 133

4.5 太阳能热水系统的发展现状及典型案例 135

4.5.1 发展现状 135

4.5.2 典型案例 136

4.6 习题 139

参考文献 139

第5章 太阳能采暖 140

5.1 太阳能采暖系统工作原理 140

5.2 太阳能采暖系统分类 144

5.2.1 被动式太阳能采暖系统 145

5.2.2 主动式太阳能采暖系统 152

5.2.3 根据供暖规模分类 158

5.3 被动式太阳房性能评价指标 159

5.4 被动式太阳房设计参数 162

5.5 被动式太阳房采暖设计 168

5.6 太阳能采暖系统的发展现状 182

5.7 习题 183

参考文献 183

第6章 太阳能空调 184

6.1 太阳能空调系统工作原理 184

6.1.1 太阳能吸收式空调系统 184

6.1.2 太阳能吸附式空调系统 186

6.1.3 太阳能驱动的除湿空调系统 189

6.1.4 太阳能驱动的蒸气喷射制冷原理 192

6.1.5 太阳能半导体制冷原理 193

6.2 太阳能空调系统特点及分类 194

6.2.1 太阳能空调系统的特点 194

6.2.2 吸收式制冷空调系统特点及分类 195

6.2.3 吸附式制冷空调系统特点及分类 196

6.2.4 太阳能驱动的除湿空调系统的特点及分类 198

6.3 太阳能空调系统评价及设计 202

6.3.1 制冷性能系数 202

6.3.2 除湿量与潜热负荷 203

6.3.3 集热器选择与热量冷量匹配 203

6.3.4 太阳能空调方案选择 205

6.4 太阳能空调系统典型案例 213

6.4.1 基于中温槽式集热器的太阳能单效吸收式空调系统 213

6.4.2 基于黑腔槽式集热器的双效溴化锂吸收式制冷机 215

6.4.3 基于线性菲涅尔集热器的太阳能单／双效吸收式空调系统 218

6.4.4 基于中温线菲集热器的1.N效吸收式空调系统 224

6.4.5 带储热的太阳能氨-水吸收式空调系统 229

6.4.6 基于真空管集热器的太阳能吸附空调与地源热泵空调复合系统 230

6.4.7 采用除湿换热器的连续型除湿空调系统 236

6.4.8 采用除湿换热器的回热型全新风除湿空调系统 239

6.5 被动式太阳能制冷 243

6.5.1 太阳能强化自然通风被动式制冷 243

6.5.2 辐射制冷 246

参考文献 248

第7章 太阳能热泵 249

7.1 太阳能热泵系统工作原理 249

7.2 太阳能热泵系统的特点及分类 250

7.3 太阳能热泵系统评价及设计 253

7.4 太阳能热泵系统典型案例 256

7.5 习题 261

参考文献 261

第8章 太阳能热发电 262

8.1 太阳能热发电系统工作原理 262

8.2 太阳能热发电系统的分类 263

8.2.1 槽式太阳能热发电 265

8.2.2 塔式太阳能热发电 269

8.2.3 碟式太阳能热发电 275

8.2.4 线性菲涅尔太阳能热发电 279

8.2.5 太阳能热气流发电 282

8.2.6 低温太阳能热发电 284

8.2.7 基于热电材料的太阳能温差发电 285

8.3 太阳能热发电系统设计及评价 289

8.3.1 太阳能热动力发电系统的能量平衡原理 289

8.3.2 电站系统循环效率 291

8.3.3 太阳能热发电系统的太阳能依存率 292

8.4 太阳能热发电系统的发展现状及典型案例 293

8.4.1 槽式太阳能热发电系统的发展现状及典型案例 293

8.4.2 塔式太阳能热发电系统的发展现状及典型案例 297

8.4.3 碟式太阳能热发电系统的发展现状及典型案例 302

8.4.4 线性菲涅尔式太阳能热发电系统的发展现状及典型案例 307

8.4.5 太阳能热气流发电系统的发展现状及典型案例 312

8.5 习题 315

参考文献 316

第9章 太阳能储存 319

9.1 太阳能储存方式 319

9.1.1 显热储存 319

9.1.2 潜热储存 321

9.1.3 化学能储存 322

9.1.4 电能储存 323

9.2 太阳能光化学转化途径和方法 323

9.2.1 光电化学分解水制氢 324

9.2.2 光催化分解水制氢 324

9.2.3 热分解水制氢 325

9.2.4 太阳能发电电解水制氢 325

9.2.5 光生物化学分解水制氢 325

9.3 储能环节在太阳能系统中的应用及必要性 326

9.3.1 太阳能中温工业用热储存 326

9.3.2 太阳能高温发电用热储存 327

9.4 太阳能昼夜、季节性能量蓄存系统特性 329

9.4.1 系统介绍及原理 329

9.4.2 蓄热系统昼夜、季节特性 330

9.5 习题 331

参考文献 332

第10章 太阳能海水淡化 333

10.1 太阳能海水淡化基本原理 333

10.2 太阳能海水淡化系统类型 337

10.2.1 被动式太阳能蒸馏系统 338

10.2.2 主动式太阳能蒸馏器 346

10.3 与传统海水淡化技术相结合的太阳能海水淡化系统 349

10.3.1 太阳能多级闪蒸海水淡化系统 350

10.3.2 太阳能多效蒸馏海水淡化系统 351

10.3.3 太阳能蒸汽压缩蒸馏海水淡化系统 353

10.3.4 利用淡水与海水的分压差进行海水淡化 355

10.3.5 横管降膜蒸发多效回热式太阳能海水淡化装置 357

10.4 太阳能海水淡化技术的前景展望 359

10.5 习题 360

参考文献 360

第11章 太阳能热利用系统模拟 362

11.1 太阳能热利用系统模拟软件简介 362

11.2 TRNSYS建模分析 366

11.3 TRNSYS建模实例 371

11.4 习题 378

参考文献 378

索引 379