太陽能建筑一體化技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書分三大部分共十一章。第一部分為建筑物光伏一體化技術(shù)。重點講述了光伏建筑的設(shè)計、施工及維護(hù)并給出了應(yīng)用實例；對光伏建筑的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和市場前景進(jìn)行了分析。第二部分為建筑物太陽能空調(diào)技術(shù)。對太陽能吸收式制冷、太陽能吸附式制冷等系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計方法進(jìn)行了闡述；詳細(xì)介紹了太陽能除濕技術(shù)理論，并對其性能進(jìn)行了模擬分析；分析了常用的太陽能蓄熱方式；給出了太陽能空調(diào)技術(shù)與建筑物結(jié)合的設(shè)計方法及工程實例。第三部分為建筑物其他太陽能利用技術(shù)，主要包括太陽能熱利用技術(shù)及太陽能光導(dǎo)管照明及光纖照明技術(shù)。對太陽能集熱器的原理、性能及選擇計算進(jìn)行了分析。    本書可供太陽能建筑設(shè)計、施工及運行維護(hù)人員、建筑投資開發(fā)商、從事太陽能研究工作人員參考，也可作為高等學(xué)校本科生、大專學(xué)生、業(yè)余大學(xué)和函授大學(xué)的教學(xué)、培訓(xùn)用書。

作者簡介

楊洪興，1982年畢業(yè)子天津大學(xué)暖通空調(diào)專業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位。于1989年開始在英國威爾士大學(xué)卡迪夫?qū)W院學(xué)習(xí)，1993年獲得博士學(xué)位。并做了兩年的博士后研究。從1995年開始，受聘子香港理工大學(xué)屋字設(shè)備工程學(xué)系進(jìn)行教學(xué)與科研工作，主要研究領(lǐng)域包括建筑節(jié)能和可再生能源利用的研究。現(xiàn)為可再生能源研究室主任，已發(fā)表了100多篇各種雜志和會議論文，在建筑節(jié)能和太陽能利用方面具有豐富的經(jīng)驗和建樹。

書籍目錄

第一部分  建筑物光伏—體化技術(shù)  第1章  光伏建筑發(fā)電系統(tǒng)簡介    1.1  光伏發(fā)電的基本知識      1.1.1  光伏發(fā)電原理      1.1.2  光伏材料      1.1.3  太陽能電池      1.1.4  光伏建筑一體化    1.2  太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)      1.2.1  獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)      1.2.2  光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)      1.2.3  風(fēng)力、光伏和柴油機(jī)一體化發(fā)電系統(tǒng)    1.3  太陽能光伏建筑發(fā)電系統(tǒng)的主要部件      1.3.1  太陽能電池板      1.3.2  電能儲存      1.3.3  逆變器      1.3.4  系統(tǒng)控制元件      1.3.5  安全運行元件    參考文獻(xiàn)  第2章  光伏建筑系統(tǒng)的設(shè)計、施工及維護(hù)    2.1  光伏建筑系統(tǒng)的設(shè)計計算      2.1.1  當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的收集      2.1.2  負(fù)載情況分析      2.1.3  光伏板最佳傾斜角的確定      2.1.4  光伏系統(tǒng)總功率的概算    2.2  光伏建筑復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳熱和發(fā)電模擬仿真      2.2.1  光伏屋頂?shù)膫鳠岷桶l(fā)電模擬仿真      2.2.2  光伏墻的傳熱和發(fā)電模擬仿真      2.2.3  光伏幕墻和雙層光伏窗的傳熱模擬研究    2.3  太陽能光伏建筑系統(tǒng)的安裝      2.3.1  光伏電池板的安裝      2.3.2  蓄電池的安裝與維護(hù)      2.3.3  逆變器的安裝      2.3.4  電子線路的安裝      2.3.5  接地及防雷安裝      2.3.6  工程驗收    參考文獻(xiàn)  第3章  光伏建筑的相關(guān)法令和應(yīng)用實例    3.1  新能源政策對光伏建筑發(fā)展的影響      3.1.1  國外光伏建筑的發(fā)展      3.1.2  我國光伏建筑的發(fā)展      3.1.3  香港地區(qū)光伏建筑的發(fā)展      3.1.4  發(fā)展光伏建筑的基本矛盾      3.1.5  對光伏建筑發(fā)展的建議    3.2  國內(nèi)外光伏發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定      3.2.1  獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定      3.2.2  并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定      3.2.3  中華人民共和國可再生能源法      3.2.4  香港地區(qū)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)接駁的技術(shù)指引    3.3  香港地區(qū)光伏建筑應(yīng)用實例      3.3.1  香港理工大學(xué)光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.2  香港理工大學(xué)Y樓光伏系統(tǒng)      3.3.3  灣仔政府大樓光伏建筑一體化系統(tǒng)，      3.3.4  基慧小學(xué)(馬灣)光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.5  香港機(jī)電工程署總部大樓的光伏系統(tǒng)      3.3.6  香港科學(xué)園的光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.7  嘉道理農(nóng)場光伏發(fā)電系統(tǒng)      3.3.8  光伏建筑應(yīng)用前景    參考文獻(xiàn)  第4章  光伏建筑的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和市場前景分析    4.1  光伏建筑的經(jīng)濟(jì)性分析      4.1.1  經(jīng)濟(jì)效益評價的基本原理      4.1.2  光伏建筑一體化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益      4.1.3  光伏建筑一體化系統(tǒng)的成本      4.1.4  典型案例分析    4.2  光伏建筑一體化系統(tǒng)對環(huán)境的影響      4.2.1  光伏組件的生產(chǎn)      4.2.2  光伏系統(tǒng)的運行      4.2.3  光伏組件的回收      4.2.4  光伏系統(tǒng)的可持續(xù)性分析    4.3  光伏一體化系統(tǒng)的發(fā)展和前景      4.3.1  世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場的發(fā)展      4.3.2  光伏一體化系統(tǒng)在世界各國的發(fā)展      4.3.3  世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢      4.3.4  世界光伏發(fā)展的目標(biāo)和發(fā)展前景    參考文獻(xiàn)第二部分  建筑物太陽能空調(diào)技術(shù)  第5章  太陽能制冷技術(shù)    5.1  太陽能熱利用及太陽能集熱器      5.1.1  真空管太陽能集熱器      5.1.2  聚焦型太陽能集熱器      5.1.3  太陽能集熱器的熱性能    5.2  太陽能吸收式制冷技術(shù)      5.2.1  吸收式制冷原理      5.2.2  吸收式制冷的性能指標(biāo)      5.2.3  溴化鋰吸收式制冷      5.2.4  氨-水吸收式制冷      5.2.5  太陽能吸收式制冷系統(tǒng)    5.3  太陽能吸附式制冷技術(shù)      5.3.1  太陽能吸附式制冷原理      5.3.2  基本型吸附式制冷循環(huán)      5.3.3  連續(xù)回?zé)嵝臀绞街评溲h(huán)      5.3.4  雙效復(fù)疊吸附式制冷系統(tǒng)    5.4  其他太陽能制冷方式      5.4.1  太陽能蒸氣噴射式制冷      5.4.2  太陽能熱機(jī)驅(qū)動蒸汽壓縮式制冷    參考文獻(xiàn)  第6章  太陽能除濕空調(diào)技術(shù)    6.1  太陽能在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的契機(jī)——溫濕度獨立控制      6.1.1  除熱除濕的特點和現(xiàn)有技術(shù)的缺點      6.1.2  溫濕度獨立控制及其特點      6.1.3  高溫冷源的選擇      6.1.4  空調(diào)末端的選擇    6.2  太陽能固體吸附式除濕裝置      6.2.1  轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的工作原理      6.2.2  轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的特點      6.2.3  轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)吸附材料的研究進(jìn)展      6.2.4  基于太陽能再生的轉(zhuǎn)輪除濕獨立新風(fēng)系統(tǒng)      6.2.5  除濕轉(zhuǎn)輪的數(shù)學(xué)模型    6.3  太陽能溶液除濕空調(diào)      6.3.1  溶液除濕原理簡述      6.3.2  太陽能溶液除濕空調(diào)的應(yīng)用      6.3.3  除濕溶液對空氣質(zhì)量的影響      6.3.4  溶液除濕器分類      6.3.5  溶液除濕潛能蓄能性能分析      6.3.6  除濕劑的選擇      6.3.7  填料的選擇      6.3.8  三種除濕器性能的比較      6.3.9  太陽能溶液再生裝置      6.3.10  太陽能溶液集熱/再生器性能實驗研究      6.3.11  太陽能溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)全年性能模擬與經(jīng)濟(jì)分析      6.3.12  小結(jié)    參考文獻(xiàn)  第7章  太陽能制冷與空調(diào)系統(tǒng)的蓄能方式    7.1  太陽能熱儲存      7.1.1  熱能存儲的基本原理      7.1.2  熱量儲存的評價依據(jù)      7.1.3  太陽能蓄熱系統(tǒng)中應(yīng)注意的問題      7.1.4  顯熱蓄熱      7.1.5  相變蓄熱      7.1.6  化學(xué)能蓄熱    7.2  蓄能太陽能空調(diào)系統(tǒng)      7.2.1  顯熱蓄能太陽能空調(diào)系統(tǒng)      7.2.2  潛熱(相變)蓄能太陽能空調(diào)系統(tǒng)    參考文獻(xiàn)  第8章  太陽能制冷、空調(diào)與建筑物的有機(jī)結(jié)合    8.1  影響太陽能制冷空調(diào)的氣候條件      8.1.1  我國的太陽能資源分布      8.1.2  氣候?qū)μ柲苤评洹⒖照{(diào)的影響    8.2  太陽能制冷、空調(diào)技術(shù)與建筑設(shè)計的結(jié)合      8.2.1  合理設(shè)計和規(guī)劃建筑物      8.2.2  建筑物降低夏季冷負(fù)荷的防熱綜合措施      8.2.3  太陽能制冷、空調(diào)技術(shù)與建筑物的有機(jī)結(jié)合      8.2.4  太陽能集熱系統(tǒng)與建筑物結(jié)合設(shè)計的實施      8.2.5  太陽能集熱系統(tǒng)與建筑物有機(jī)結(jié)合的發(fā)展前景    8.3  太陽能制冷、空調(diào)技術(shù)在建筑物中的應(yīng)用研究      8.3.1  太陽能制冷、空調(diào)系統(tǒng)的特點      8.3.2  太陽能制冷、空調(diào)技術(shù)在我國的應(yīng)用實例      8.3.3  太陽能制冷、空調(diào)技術(shù)在世界其他國家的研究及應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第三部分  其他太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用  第9章  太陽能熱利用技術(shù)簡介    9.1  太陽能熱利用中的傳熱問題      9.1.1  傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識      9.1.2  太陽能熱利用中的典型傳熱過程    9.2  太陽能集熱、干燥技術(shù)      9.2.1  太陽能集熱器      9.2.2  太陽能干燥技術(shù)    9.3  太陽能的熱儲存及熱水系統(tǒng)      9.3.1  太陽能熱儲存技術(shù)      9.3.2  太陽能熱水系統(tǒng)    參考文獻(xiàn)  第10章  太陽能熱系統(tǒng)與建筑物的結(jié)合    10.1  太陽房      10.1.1  被動式太陽房的結(jié)構(gòu)和原理      10.1.2  太陽房設(shè)計要求      10.1.3  太陽房熱工計算      10.1.4  太陽能溫室      10.1.5  太陽能熱儲存和集熱方式    10.2  太陽能建筑熱水系統(tǒng)一體化      10.2.1  太陽能建筑熱水一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)      10.2.2  太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的特點      10.2.3  設(shè)計需要考慮的一般原則      10.2.4  太陽能建筑熱水系統(tǒng)一體化實例和年能耗模擬分析    10.3  太陽能熱利用建筑的經(jīng)濟(jì)分析      10.3.1  經(jīng)濟(jì)分析的必要條件      10.3.2  經(jīng)濟(jì)方法概要      10.3.3  太陽能熱系統(tǒng)的成本      10.3.4  太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)      10.3.5  太陽房經(jīng)濟(jì)性分析    參考文獻(xiàn)  第11章  太陽能照明技術(shù)    11.1  太陽能照明裝置      11.1.1  太陽能光纖照明技術(shù)      11.1.2  太陽能光導(dǎo)管照明系統(tǒng)    11.2  太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用      11.2.1  太陽能光纖照明技術(shù)的設(shè)計      11.2.2  太陽能光導(dǎo)管照明技術(shù)在隧道中的應(yīng)用      11.2.3  高層大廈遠(yuǎn)程采光系統(tǒng)的設(shè)計      11.2.4  太陽能照明系統(tǒng)的應(yīng)用實例    參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.3.3逆變器 1.3.3.1概述 逆變器的工作原理與整流器恰好相反，其功能是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為“逆向”的整流過程，因此稱為“逆變”，輸入為直流電，輸出為交流電。由于交流電壓中除含有較大的基波成分外，還可能含有一定頻率和幅值的諧波，逆變器除了能將直流電變換為交流電外，還具有自動穩(wěn)壓的功能，控制基波的頻率和幅值。因此，當(dāng)光伏系統(tǒng)應(yīng)用于交流負(fù)載或并網(wǎng)輸電時，逆變器還可以改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。 逆變器應(yīng)用廣泛，種類很多，依據(jù)輸出交流電的性質(zhì)，可以分為恒頻恒壓正弦波逆變器和方形波逆變器、變頻變壓逆變器、高頻脈沖電壓（電流）逆變器。輸出的波形是逆變器的品質(zhì)與成本的指標(biāo)。一般情況下，多數(shù)光伏系統(tǒng)都裝設(shè)正弦波逆變器，使用時常附有脈寬調(diào)制的控制單元（PWM）。 （1）正弦波逆變器 正弦波逆變器的優(yōu)點是，輸出波形基本為正弦波，在負(fù)載中只有很少的諧波損耗，對通信設(shè)備干擾小，整機(jī)效率高；缺點是設(shè)備復(fù)雜、價格高。隨著脈寬調(diào)制技術(shù)的普及，大容量PWM型正弦波逆變器逐漸成為逆變器的主流產(chǎn)品。 （2）方形波逆變器 在某些場合，也會用到方形波逆變器。這種裝置是以一種50／60Hz接通的完全電橋為基礎(chǔ)電路，輸出的電壓波形為方形波。該裝置電路簡單、實現(xiàn)較為容易、價格較低、切換效率良好；缺點是方形波電壓中含有大量的高次諧波成分，在負(fù)載中會產(chǎn)生附加的損耗，并對通信等設(shè)備產(chǎn)生較大的干擾，需要額外加濾波器。此類逆變器多見于早期，設(shè)計功率不超過幾百瓦。當(dāng)連接至方形波逆變器時，某些電器可能會發(fā)生過熱和損壞，一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。 （3）階梯波逆變器 圖1—30所示的第三種波形是階梯波或準(zhǔn)正弦波。這種波形是多階的，接近正弦波，比方形波有明顯的改善，高次諧波含量減少。當(dāng)階梯波的階梯達(dá)到16個以上時，輸出的波形為準(zhǔn)正弦波，整機(jī)效率較高（85％～95％之間），非常接近正弦波，適用于各種負(fù)載。階梯波逆變器成本較高，待機(jī)模式下會消耗微量電力（約為工作時的10％），工作時往往需要多組直流電源供電，需要的功率開關(guān)管也較多，給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來不便。 逆變器的輸出可以做成任意多相，但在實際應(yīng)用中大多只采用單相或三相。逆變器保護(hù)功能應(yīng)包括輸出短路保護(hù)、輸出過電流保護(hù)、輸出過電壓保護(hù)、輸出欠電壓保護(hù)、輸出缺相保護(hù)、功率電路超溫保護(hù)等。例如，當(dāng)傳感器檢測到輸出有短路時，控制電路立即關(guān)閉功率管的驅(qū)動從而切斷功率管的輸出，實現(xiàn)對逆變器的保護(hù)。

編輯推薦

《太陽能建筑一體化技術(shù)與應(yīng)用》可供太陽能建筑設(shè)計、施工及運行維護(hù)人員、建筑投資開發(fā)商、從事太陽能研究工作人員參考，也可作為高等學(xué)校本科生、大專學(xué)生、業(yè)余大學(xué)和函授大學(xué)的教學(xué)、培訓(xùn)用書。

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