本書全面介紹了太陽能熱利用的原理、技術(shù)與工程。全書共9章，第1章作為太陽能利用的基礎(chǔ)主要介紹了太陽輻射的相關(guān)計算方法；第2章主要介紹了選擇性吸收涂層的原理及制備方法；第3～5章詳細介紹了太陽能熱利用的原理和技術(shù)，包括平板型集熱技術(shù)、真空管集熱技術(shù)、聚光集熱技術(shù)；第6章介紹了太陽能的熱儲存；第7、第8章全面介紹了太陽能熱水系統(tǒng)的性能分析及設(shè)計方法；第9章簡要介紹了其他太陽能熱利用系統(tǒng)，包括太陽能采暖系統(tǒng)、太陽能制冷、太陽能熱動力發(fā)電、太陽能海水淡化。
本書內(nèi)容豐富，體系完整，可作為普通高等學校新能源科學與工程專業(yè)及能源動力類專業(yè)的教材或教學參考書，也可供其他專業(yè)和有關(guān)科技工作者選用及參考。
第1章太陽輻射1
1.1太陽和太陽能1
1.1.1太陽1
1.1.2太陽光譜2
1.1.3太陽常數(shù)4
1.1.4太陽能利用的特點4
1.2與太陽輻射有關(guān)的角度的計算5
1.2.1相關(guān)角度的定義5
1.2.2角度之間的關(guān)系和有關(guān)公式8
1.2.3跟蹤太陽時太陽入射角的計算10
1.3太陽輻射的計算10
1.3.1與太陽輻射有關(guān)的名詞和符號10
1.3.2大氣層外水平面上太陽輻射的計算11
1.3.3大氣層對太陽輻射的影響11
1.3.4標準晴天水平面上太陽輻照量的計算16
1.3.5水平面與傾斜面上輻照量的比較17
1.3.6太陽能資源的評估19
習題19
第2章太陽光譜選擇性吸收涂層21
2.1概述21
2.2太陽光譜選擇性吸收涂層原理21
2.2.1太陽光譜選擇性吸收表面材料能帶理論基礎(chǔ)23
2.2.2光譜選擇性吸收涂層26
2.3光譜選擇性吸收涂層的制備方法28
2.3.1涂層制備方法28
2.3.2濺射沉積技術(shù)的基本原理30
2.3.3光譜選擇性吸收涂層采用的濺射沉積技術(shù)30
2.4太陽光譜選擇性吸收涂層及制品的性能測評37
2.4.1選擇性吸收膜系發(fā)射率測量技術(shù)37
2.4.2太陽吸收比測量技術(shù)39
習題40
第3章平板型太陽能集熱器42
3.1概述42
3.2平板型集熱器的組成43
3.2.1平板型集熱器的結(jié)構(gòu)43
3.2.2平板型集熱器的主要部件43
3.3平板型集熱器吸收的太陽輻射47
3.3.1基本能量平衡方程47
3.3.2集熱板吸收的太陽輻射能48
3.4平板型集熱器的熱損失53
3.4.1頂部熱損失53
3.4.2底部和側(cè)面熱損失57
3.5平板型集熱器的性能分析58
3.5.1集熱器的效率因子F′58
3.5.2集熱器的熱遷移因子FR和流動因子F″62
3.5.3集熱板的平均溫度64
3.5.4平板型集熱器的熱效率65
3.5.5熱容對集熱器性能的影響68
3.6太陽能空氣集熱器69
3.6.1非滲透型空氣集熱器69
3.6.2滲透型空氣集熱器69
3.6.3空氣集熱器的熱性能分析71
3.7新型平板型太陽能集熱器74
3.7.1熱管平板型太陽能集熱器74
3.7.2大尺寸平板型太陽能集熱器75
3.7.3光伏-光熱（PV/T）集熱器75
習題76
第4章真空管太陽能集熱器78
4.1概述78
4.2全玻璃真空管集熱器78
4.2.1全玻璃真空集熱管的結(jié)構(gòu)78
4.2.2全玻璃真空集熱管的熱性能分析81
4.2.3全玻璃真空集熱管的性能測試84
4.2.4全玻璃真空集熱管的改進形式86
4.3金屬吸熱體真空管集熱器88
4.3.1熱管式真空管集熱器88
4.3.2其他形式金屬吸熱體真空管集熱器93
習題95
第5章聚光太陽能集熱器97
5.1概述97
5.2聚光太陽能集熱器的基本理論100
5.2.1太陽成像原理100
5.2.2聚光太陽能集熱器的評價101
5.3聚光太陽能集熱器的性能108
5.3.1聚光比對集熱溫度的影響108
5.3.2聚光太陽能集熱器的熱效率109
5.3.3聚光太陽能集熱器的光學性能109
5.3.4聚光太陽能集熱器的熱性能111
5.4幾種典型聚光太陽能集熱器114
5.4.1復合拋物面聚光集熱器114
5.4.2點聚焦聚光集熱器119
5.4.3線聚焦聚光集熱器125
習題130
第6章太陽能的熱儲存132
6.1概述132
6.2太陽能熱儲存的分類132
6.2.1蓄能技術(shù)的類型132
6.2.2太陽能熱儲存的分類133
6.2.3太陽能熱儲存的一般要求134
6.3顯熱儲存135
6.3.1顯熱儲存的一般原理135
6.3.2顯熱儲存的常用材料136
6.3.3顯熱儲存的缺點136
6.3.4液體顯熱儲存136
6.3.5固體顯熱儲存137
6.4潛熱儲存140
6.4.1潛熱儲存的一般原理140
6.4.2潛熱儲存的特點140
6.4.3常用相變材料142
6.5化學儲熱147
6.5.1可供選擇的化學反應(yīng)及其分類147
6.5.2可逆化學反應(yīng)儲熱的主要優(yōu)缺點149
6.6中高溫蓄熱材料150
6.6.1中高溫蓄熱材料的熱力學性質(zhì)評價150
6.6.2常見的中高溫蓄熱材料151
6.7太陽能熱儲存的經(jīng)濟性分析155
習題156
第7章太陽能熱水系統(tǒng)157
7.1太陽能熱水系統(tǒng)的分類157
7.2太陽能熱水系統(tǒng)的性能分析159
7.2.1自然循環(huán)系統(tǒng)159
7.2.2強制循環(huán)系統(tǒng)163
7.2.3直流式太陽能熱水系統(tǒng)166
7.3太陽能熱水系統(tǒng)的技術(shù)要求168
7.3.1系統(tǒng)形式168
7.3.2系統(tǒng)性能170
7.4太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效益分析172
7.4.1太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益預(yù)評估172
7.4.2太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的長期監(jiān)測176
習題176
第8章太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計178
8.1概述178
8.2熱水系統(tǒng)負荷計算179
8.2.1熱水量179
8.2.2設(shè)計小時耗熱量和設(shè)計小時熱水量179
8.3太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計180
8.3.1系統(tǒng)選型180
8.3.2太陽能集熱面積的確定185
8.3.3太陽能集熱器的定位188
8.3.4集熱器的布局與連接190
8.4貯水箱的設(shè)計193
8.4.1貯水箱的分類193
8.4.2貯水箱容量的確定193
8.4.3貯水箱的開孔194
8.4.4間接式系統(tǒng)換熱器選型195
8.5輔助熱源196
8.5.1輔助熱源設(shè)計要求196
8.5.2輔助加熱量計算197
8.6管網(wǎng)設(shè)計198
8.6.1集熱系統(tǒng)流量198
8.6.2管網(wǎng)的水力計算199
8.6.3水泵的選型200
8.6.4管材和附件201
8.6.5集熱系統(tǒng)管路設(shè)計要求203
8.7保溫203
8.8系統(tǒng)控制204
8.8.1運行控制205
8.8.2安全控制205
習題209
第9章其他太陽能熱利用系統(tǒng)211
9.1太陽能采暖系統(tǒng)211
9.1.1太陽能采暖的分類211
9.1.2采暖負荷計算212
9.1.3空氣太陽能采暖系統(tǒng)213
9.1.4太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)214
9.1.5太陽能熱泵采暖系統(tǒng)216
9.2太陽能制冷221
9.2.1太陽能吸收式制冷221
9.2.2太陽能吸附式制冷223
9.2.3太陽能除濕制冷225
9.2.4太陽能制冷在儲糧中的應(yīng)用227
9.3太陽能熱動力發(fā)電227
9.3.1太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)的組成228
9.3.2槽式太陽能熱發(fā)電231
9.3.3塔式太陽能熱發(fā)電234
9.3.4碟式太陽能熱發(fā)電238
9.4太陽能海水淡化240
9.4.1傳統(tǒng)海水淡化方法概述241
9.4.2太陽能海水淡化裝置的分類243
9.4.3被動式太陽能蒸餾系統(tǒng)244
9.4.4主動式太陽能蒸餾系統(tǒng)247
9.4.5增濕除濕型太陽能淡化裝置253
9.4.6與常規(guī)裝置相結(jié)合的太陽能海水淡化系統(tǒng)255
習題256
附錄258
參考文獻267
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