《太陽能利用》從太陽能利用的基本理論出發(fā)，主要介紹太陽能輻射的計算方法、各種常用太陽能集熱器、太陽能熱利用、太陽能光伏發(fā)電、太陽光照明及相變材料儲熱技術(shù)，其中太陽能熱利用技術(shù)包括太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能暖房、太陽能制冷、太陽能熱發(fā)電、太陽能海水淡化、太陽能干燥、太陽灶和太陽能溫室等方面。
《太陽能利用》可作為能源與動力等專業(yè)本科及研究生的教材，也可作為太陽能利用領(lǐng)域科技工作者的參考書或企業(yè)相關(guān)人員的培訓(xùn)教材。
張立琋，西北工業(yè)大學(xué)動力與能源學(xué)院副教授，主要從事太陽能集熱、太陽能海水淡化、傳熱傳質(zhì)等方面的科研工作。每年為本科生講授“太陽能利用”“可再生能源技術(shù)”“制冷原理與設(shè)備”等課程，為研究生講授“太陽能利用原理與技術(shù)”“太陽能利用新進展”“新能源技術(shù)”等課程。發(fā)表論文30余篇，其中20篇被SCI/EI索引。主持完成國家自然科學(xué)基金面上項目1項，主持完成陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究及科技攻關(guān)項目2項，主持完成橫向課題多項，獲國家發(fā)明專利3項，實用新型專利2項。參與完成國家“十二五”科技支撐計劃子項目1項，并2019年獲“陜西高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎”二等獎。任《太陽能學(xué)報》《太陽能》雜志編委，中國可再生能源學(xué)會太陽能熱利用專業(yè)委員會委員，西安市太陽能學(xué)會副理事長，陜西省制冷學(xué)會常務(wù)理事。
第1章緒論001
1.1能源及其分類001
1.1.1能源001
1.1.2能源的分類002
1.2我國太陽能資源概況003
1.3太陽能利用現(xiàn)狀與趨勢004
1.3.1太陽能熱利用005
1.3.2太陽能光伏發(fā)電009
1.3.3太陽光照明010
1.3.4太陽光生物利用010
第2章太陽輻射011
2.1太陽和地球011
2.1.1太陽結(jié)構(gòu)011
2.1.2太陽常數(shù)012
2.1.3太陽波長012
2.1.4地球運轉(zhuǎn)013
2.2太陽輻射的入射角013
2.2.1相關(guān)角度的定義014
2.2.2太陽入射角的計算015
2.2.3跟蹤太陽時太陽入射角的計算016
2.3大氣層外水平面上的太陽輻射016
2.4大氣對太陽輻射的影響017
2.4.1大氣的吸收、散射和反射017
2.4.2大氣質(zhì)量018
2.4.3大氣透明度018
2.5太陽輻射分量的測量020
2.6地表水平面上的太陽輻射計算020
2.6.1月平均日水平面上的輻照量020
2.6.2標(biāo)準(zhǔn)晴天水平面上的輻照量021
2.6.3晴空指數(shù)022
2.6.4由日輻照總量估算小時輻照量023
2.7地表傾斜面上的太陽輻射計算024
第3章太陽能集熱器028
3.1集熱器的分類028
3.2平板集熱器028
3.2.1概述028
3.2.2結(jié)構(gòu)及特點029
3.2.3吸熱板的橫向溫度分布032
3.2.4換熱網(wǎng)絡(luò)分析033
3.2.5有效得熱量035
3.2.6瞬時熱效率及其測量035
3.3真空管集熱器039
3.3.1全玻璃真空管集熱器039
3.3.2熱管式真空管集熱器041
3.3.3其他金屬吸熱體真空管集熱器042
3.3.4真空管集熱器效率計算044
3.4聚光型集熱器044
3.4.1拋物面型聚光器045
3.4.2復(fù)合拋物面型聚光器046
3.4.3菲涅耳透鏡聚光器050
3.5集熱器最佳安裝傾角050
第4章太陽能熱利用052
4.1太陽能熱水系統(tǒng)052
4.1.1太陽能熱水系統(tǒng)分類052
4.1.2太陽能熱水系統(tǒng)簡介053
4.1.3自然循環(huán)系統(tǒng)流量計算057
4.1.4建筑供熱水系統(tǒng)058
4.1.5系統(tǒng)熱負荷059
4.1.6太陽能集熱器的選用061
4.2太陽能暖房062
4.2.1主動式太陽能暖房062
4.2.2被動式太陽能暖房062
4.3太陽能制冷063
4.3.1光熱轉(zhuǎn)換制冷064
4.3.2光電轉(zhuǎn)換制冷065
4.4太陽能熱發(fā)電066
4.4.1塔式光熱發(fā)電066
4.4.2槽式光熱發(fā)電067
4.4.3碟式光熱發(fā)電068
4.4.4太陽能煙囪發(fā)電068
4.5太陽能海水淡化069
4.5.1海水的組成與性質(zhì)069
4.5.2太陽能海水淡化法分類071
4.5.3太陽能蒸餾海水淡化法071
4.5.4太陽能加濕除濕海水淡化法077
4.5.5光伏發(fā)電-反滲透海水淡化法080
4.5.6其他太陽能海水淡化法082
4.5.7太陽能海水淡化性能指標(biāo)084
4.5.8太陽能海水淡化后處理085
4.6太陽能干燥085
4.6.1太陽能干燥方法085
4.6.2太陽能熱泵聯(lián)合干燥法090
4.7太陽灶092
4.7.1箱式太陽灶092
4.7.2聚光式太陽灶092
4.7.3熱管式太陽灶093
4.7.4旋轉(zhuǎn)拋物面聚光原理093
4.8太陽能溫室094
4.8.1太陽能溫室的分類094
4.8.2塑料大棚095
4.8.3日光溫室096
4.8.4主動式太陽能溫室097
4.8.5光伏太陽能溫室098
第5章太陽能光伏發(fā)電099
5.1光伏發(fā)電發(fā)展簡介099
5.2光伏發(fā)電原理與性能100
5.2.1光伏發(fā)電原理100
5.2.2太陽能電池的性能101
5.3太陽能電池102
5.3.1晶體硅太陽能電池102
5.3.2薄膜太陽能電池104
5.3.3新型太陽能電池106
5.4光伏發(fā)電系統(tǒng)107
5.4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類107
5.4.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成108
5.4.3溫度對光伏發(fā)電效率的影響113
5.4.4離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計案例113
5.5光伏發(fā)電在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用115
5.5.1光伏發(fā)電與太陽能飛機115
5.5.2光伏發(fā)電與衛(wèi)星116
第6章太陽光照明118
6.1概述118
6.2導(dǎo)光管法118
6.2.1導(dǎo)光管法的主要部件118
6.2.2導(dǎo)光管的采光計算120
6.3光導(dǎo)纖維法122
6.3.1光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光原理122
6.3.2光導(dǎo)纖維的分類122
第7章相變材料儲熱124
7.1相變材料124
7.1.1相變材料分類124
7.1.2相變材料選擇標(biāo)準(zhǔn)127
7.2相變儲熱強化傳熱技術(shù)127
7.2.1提高系統(tǒng)傳熱系數(shù)128
7.2.2保持傳熱溫差128
7.2.3增大傳熱接觸面積129
7.3相變儲熱換熱器設(shè)計基礎(chǔ)130
7.3.1儲熱元件設(shè)計130
7.3.2保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計132
7.4相變儲熱應(yīng)用132
7.4.1太陽能海水淡化中的應(yīng)用132
7.4.2太陽能熱發(fā)電中的應(yīng)用133
7.4.3綠色節(jié)能建筑中的應(yīng)用134
附錄136
附錄1我國主要城市各月的設(shè)計用氣象參數(shù)136
附錄2部分城市集熱器最佳安裝傾角140
附錄3熱水用水定額141
附錄4不同地區(qū)冷水參考溫度143
附錄5中國部分省市光伏電站最佳安裝傾角及發(fā)電量速查表144
參考文獻155
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