第1章 绪论 1
1.1太阳能的发展 1
1.2能源现状 4
1.2.1中国的能源状况 5
1.2.2我国对使用可再生能源的重视 5
1.3太阳能利用的意义 6
1.3.1太阳能资源利用 6
1.3.2我国利用太阳能的条件 7
1.4本课程学习的主要内容 8
第2章 太阳能利用基础知识 9
2.1太阳和太阳辐射能 9
2.1.1太阳的构造 9
2.1.2太阳能辐射 10
2.1.3到达地面的太阳辐射 11
2.1.4太阳常数 12
2.1.5太阳能的波长分布 13
2.2热传递基本知识 14
2.2.1热传导 14
2.2.2对流 14
2.2.3辐射 15
2.3太阳能集热器 15
2.3.1太阳能集热器的分类 16
2.3.2常用太阳能集热器 16
2.4太阳能转换 18
2.4.1太阳能-热能转换 19
2.4.2太阳能-电能转换 19
2.4.3太阳能-氢能转换 19
2.4.4太阳能-生物质能转换 21
2.4.5太阳能-机械能转换 21
2.5太阳能储存 21
2.5.1热能储存 21
2.5.2电能储存 22
2.5.3氢能储存 23
2.5.4机械能储存 23
2.6太阳能传输 24
2.7太阳能光热利用 24
第3章 平板型太阳能集热器 26
3.1平板集热器的集热原理 26
3.2平板集热器的选材 27
3.2.1吸热板 27
3.2.2透明盖板 32
3.2.3隔热体 34
3.2.4壳体 36
3.3平板集热器的效率 38
3.3.1集热器效率的定义 38
3.3.2集热器效率方程 38
3.3.3总热损系数 41
3.3.4集热器面积 43
3.3.5集热器效率曲线 45
3.4平板集热器的热性能试验 46
3.4.1集热器有用功率的测定 46
3.4.2集热器效率的计算 46
3.4.3归一化温差的计算 47
3.4.4瞬时效率曲线的测定 47
3.5平板型太阳能集热器产品的命名和结构尺寸 48
3.5.1产品的命名 48
3.5.2结构尺寸 49
3.5.3技术要求 49
第4章 真空管型太阳能集热器 51
4.1全玻璃真空管太阳能集热器 51
4.1.1全玻璃真空管的基本结构 51
4.1.2全玻璃真空管集热器的基本结构 52
4.1.3全玻璃真空管集热器的性能特点 53
4.1.4全玻璃真空管的几种改进形式 53
4.2玻璃-金属封接式真空管太阳能集热器 55
4.2.1热管式真空管的基本结构 55
4.2.2热管式真空管集热器的基本结构 57
4.2.3其他几种金属吸热体真空管集热器 58
4.3真空管型太阳能集热器的结构尺寸和产品命名 60
4.3.1全玻璃真空太阳能集热管的结构尺寸 60
4.3.2全玻璃真空太阳能集热管产品命名 61
4.3.3全玻璃真空太阳能集热管技术要求 62
4.3.4玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管的结构尺寸 63
4.3.5玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管的产品命名 64
4.3.6玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管材料要求 64
4.3.7玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管技术要求 65
4.3.8真空管太阳能集热器结构尺寸 66
4.3.9真空管太阳能集热器产品命名 66
第5章 家用太阳能热水系统 68
5.1家用太阳能热水系统概述 68
5.1.1家用太阳能热水器的组成及工作原理 69
5.1.2家用太阳能热水器的主要部件及作用 69
5.2家用太阳能热水器常用类型及运行方式 71
5.2.1家用太阳能热水器的分类 71
5.2.2家用太阳能热水器常用类型和运行方式 72
5.3家用太阳能热水系统产品标记和性能指标 73
5.3.1家用太阳能热水系统产品标记 73
5.3.2太阳能热水器产品性能参数 74
5.4家用太阳能热水器设计规范 75
5.4.1基本规定 75
5.4.2规划设计 75
5.4.3建筑设计 75
5.4.4结构设计 77
5.4.5管路设计 77
5.4.6运行控制设计 77
5.4.7电气及防雷设计 77
5.5家用太阳能热水器安装 78
5.5.1平板单机太阳能热水器安装 78
5.5.2阳台壁挂式热水器安装 85
5.5.3分体式太阳能系统安装 97
5.6家用太阳能热水器设计选用 103
第6章 太阳能热水工程设计 106
6.1太阳能热水工程概述 106
6.1.1太阳能热水系统分类 106
6.1.2太阳能热水系统设计选用 107
6.2技术资料准备 108
6.2.1现场勘查 108
6.2.2热水系统负荷计算 109
6.2.3太阳能热水系统集热器换热计算 111
6.3太阳能集热器数量确定 113
6.4系统运行方式选择 114
6.4.1太阳能热水系统运行方式 114
6.4.2系统运行方式选择应考虑的问题 117
6.5储水箱设计 117
6.5.1水箱安装位置的确定 118
6.5.2水箱支架及加强底座的设计 118
6.5.3水箱保温设计 119
6.5.4水箱选型设计 121
6.5.5太阳能储水箱的开孔位置设计 121
6.5.6热水锅炉储水箱的开孔位置设计 123
6.6水泵的选型计算 124
6.6.1集热循环流量的计算 124
6.6.2集热循环主管道管径确定 124
6.6.3太阳能集热循环系统泵的选型依据 125
6.7管网设计计算 126
6.7.1热水供应系统管路流量设计 126
6.7.2管网的水力计算 130
6.7.3管道的设计选择 131
6.7.4管路、水箱热损失计算 132
6.8膨胀罐选型计算 135
6.8.1膨胀罐总容积计算 136
6.8.2膨胀罐的选型 136
6.9辅助能源计算 137
6.10设备及附件的安装设计 138
6.10.1集热器支架设计 138
6.10.2集热器钢构安装平台设计 143
6.10.3定时供热水装置 145
6.10.4加压供水装置 145
6.10.5回水装置 147
6.10.6供热水管网设计 148
6.10.7电气控制及电气线路设计 153
6.10.8排气阀的安装 155
6.10.9试水阀和排污阀的安装 156
6.10.10强制循环温差控制器高温传感探头的安装 156
6.10.11平板集热器的连接件选择 157
6.10.12连通管管径的选择 157
6.10.13太阳能热水系统的防冻措施 157
6.11太阳能热水工程布局方案 160
6.11.1太阳能集热器的布置 160
6.11.2平板型太阳能集热器布局方案 161
6.11.3真空管型集热器布局方案 169
第7章 工程案例 174
7.1真空管太阳能热水工程案例——山东省淄博市某酒店15t/d太阳能热水工程 174
7.1.1项目概况 174
7.1.2方案设计依据及标准 174
7.1.3设计指标 176
7.1.4运行原理及说明 177
7.1.5校核计算及说明 178
7.1.6主要设备选型 180
7.2平板型太阳能热水工程案例 182
7.2.1太阳能热水系统 182
7.2.2太阳能供热采暖工程 191
7.2.3太阳能游泳池加热系统 195
附录A我国主要城市的太阳能辐射参数表 197
附录B我国主要城市日照时数及日照百分率 199
附录C太阳能热水系统水质要求 201
附录D生活饮用水水质标准（GB 5749—1985） 203
附录E热水用水量定额 205
附录F卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温 206
附录G冷水计算温度 208
附录H太阳能保证率推荐 209
附录I低压流体输送用镀锌焊接钢管及焊接钢管（GB 3091—1993 ， GB 3092—1993） 210
附录J管径和流量比较 211
附录K给水塑料管水力计算表 212
附录L热水管（钢管）计算内径dj值（YB 234—1963） 214
附录M热水管水力计算 215
附录N热水管局部水头损失计算 235
附录O给排水图例 237
附录P Uo和ac值对应表 242
参考文献 243