太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)

前言

　　能源是人類賴以生存和發(fā)展的必不可少的資源，而化石能源是目前的能源結(jié)構(gòu)體系中非常重要的組成部分。地球上的化石能源主要有石油、煤、天然氣和海底甲烷水合物等。由于這些化石能源的大量消耗，導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和地球的生態(tài)惡化，并且化石能源的儲(chǔ)量有限、分布不均，人類采用何種新能源和如何架構(gòu)能源體系，已經(jīng)成為需要迫切解決的全球性課題?！　‘?dāng)前，可開(kāi)發(fā)的新能源有水能、風(fēng)能、核能、海洋能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎蜕锬艿?。在各種可再生能源中，太陽(yáng)能是最重要的基本能源，它不僅“取之不盡，用之不竭”，而且還具有分布廣、污染少、成本低的特點(diǎn)。20世紀(jì)70年代以來(lái)，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用已成為國(guó)際社會(huì)的主旋律和共同行動(dòng)，也一直是各國(guó)制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。在此背景下，為了能夠使讀者全面了解太陽(yáng)能的利用技術(shù)，本書(shū)從太陽(yáng)能利用的歷史到太陽(yáng)能發(fā)熱、制冷、發(fā)電等各個(gè)方面進(jìn)行了闡述，并且還列舉了實(shí)例來(lái)幫助讀者進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

內(nèi)容概要

　　新能源的開(kāi)發(fā)與利用已是世界能源發(fā)展的重要趨勢(shì)?！短?yáng)能應(yīng)用技術(shù)》由多年從事該領(lǐng)域科研教學(xué)工作的電子科技大學(xué)于軍勝教授擔(dān)任主編、王軍和曾紅娟副教授擔(dān)任副主編，適合從事各類太陽(yáng)能器件技術(shù)學(xué)科和新能源方向的教師和科研人員使用。

書(shū)籍目錄

第1章 太陽(yáng)能基礎(chǔ)知識(shí)1.1 能源概述1.1.1 能源利用的幾個(gè)時(shí)期1.1.2 太陽(yáng)能利用的意義1.1.3 太陽(yáng)能利用的途徑1.1.4 太陽(yáng)能利用的特點(diǎn)1.2 認(rèn)識(shí)太陽(yáng)1.2.1 太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)1.2.2 地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)1.3 天球坐標(biāo)1.3.1 赤道坐標(biāo)系1.3.2 地平坐標(biāo)系1.3.3 太陽(yáng)角的計(jì)算1.4 太陽(yáng)常數(shù)和太陽(yáng)光譜1.4.1 輻射度量1.4.2 太陽(yáng)常數(shù)1.4.3 太陽(yáng)光譜1.5 地面太陽(yáng)輻射的理論估算1.5.1 大氣質(zhì)量1.5.2 大氣透明度的引入1.5.3 垂直于太陽(yáng)光線的地表上的直接輻射強(qiáng)度1.5.4 水平面上的直接太陽(yáng)輻射1.5.5 工程中常用的計(jì)算太陽(yáng)輻射的方法1.6 中國(guó)的太陽(yáng)能資源及分布特點(diǎn)習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章 太陽(yáng)能的收集與傳導(dǎo)2.1 太陽(yáng)能的收集方式2.1.1 熱收集2.1.2 光電收集2.1.3 光化收集2.2 平板型太陽(yáng)能集熱器2.2.1 平板型集熱器的基本結(jié)構(gòu)2.2.2 集熱器的基本能量平衡方程及熱損系數(shù)2.2.3 集熱器效率方程及效率曲線2.2.4 集熱器熱性能試驗(yàn)及技術(shù)指標(biāo)2.3 真空管太陽(yáng)能集熱器2.3.1 全玻璃真空管集熱器2.3.2 熱管式真空管集熱器2.3.3 其他形式金屬吸熱體真空管集熱器2.3.4 真空管集熱器的熱性能試驗(yàn)2.4 熱傳導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)2.4.1 導(dǎo)熱2.4.2 對(duì)流換熱2.4.3 輻射換熱習(xí)題參考文獻(xiàn)第3章 太陽(yáng)能的存儲(chǔ)技術(shù)3.1 太陽(yáng)能的存儲(chǔ)方式3.1.1 太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)存的分類3.1.2 太陽(yáng)能蓄熱材料的分類及特點(diǎn)3.2 顯熱儲(chǔ)存3.2.1 顯熱儲(chǔ)存的基本原理3.2.2 液體顯熱儲(chǔ)存3.2.3 固體顯熱儲(chǔ)存3.3 相變存儲(chǔ)3.3.1 相變存儲(chǔ)的基本原理3.3.2 相變儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)及面臨的問(wèn)題3.3.3 無(wú)機(jī)鹽水合物相變材料3.3.4 有機(jī)相變材料3.3.5 微膠囊技術(shù)儲(chǔ)能技術(shù)概述3.3.6 相變蓄熱的應(yīng)用3.4 化學(xué)蓄熱3.4.1 化學(xué)蓄熱的基本原理3.4.2 他學(xué)蓄熱的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)3.4.3 適合的化學(xué)反應(yīng)及分類習(xí)題參考文獻(xiàn)第4章 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)第5章 太陽(yáng)能制冷技術(shù)第6章 太陽(yáng)能熱動(dòng)力與熱發(fā)電第7章 太陽(yáng)能的生物利用第8章 太陽(yáng)能的建筑應(yīng)用

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：第1章 太陽(yáng)能基礎(chǔ)知識(shí)1.1 能源概述能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在某種意義上講，人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。在當(dāng)今世界，能源的發(fā)展、能源和環(huán)境的關(guān)系，是全世界、全人類共同關(guān)心的問(wèn)題，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。那么，究竟什么是“能源”呢？關(guān)于能源的定義，目前約有20種。例如《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》中說(shuō)：“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類能量的資源?！薄洞笥倏迫珪?shū)》中說(shuō)：“能源是一個(gè)包括所有燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)的術(shù)語(yǔ)，人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量。”我國(guó)的《能源百科全書(shū)》中說(shuō)：“能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源。”可見(jiàn)，能源是一種呈多種形式的，且可以相互轉(zhuǎn)換的能量源泉。能源亦稱能量資源或能源資源，是指可產(chǎn)生各種能量（如熱量、電能、光能和機(jī)械能等）或可做功的物質(zhì)的統(tǒng)稱，是指能夠直接取得或者通過(guò)加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源，包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源以及其他新能源和可再生能源。1.1.1 能源利用的幾個(gè)時(shí)期如果從人類利用能源的變遷角度觀察其發(fā)展歷史，大致可以劃分為三個(gè)時(shí)期，即天然能源時(shí)期、礦物能源時(shí)期（該時(shí)期又可細(xì)分為：煤炭時(shí)期和石油時(shí)期）和可再生能源時(shí)期。1.天然能源時(shí)期人類主要以樹(shù)枝、雜草等植物當(dāng)燃料，用于煮食和取暖，靠人力、畜力和一些簡(jiǎn)單風(fēng)力或水力機(jī)械作動(dòng)力從事生產(chǎn)活動(dòng)或滿足一般的生活需要。這個(gè)時(shí)期的生產(chǎn)和生活水平相當(dāng)?shù)拖?，它延續(xù)了很長(zhǎng)的時(shí)間，約在公元18世紀(jì)以前的漫漫歲月中大抵都是如此。2.礦物能源時(shí)期18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命導(dǎo)致的工業(yè)大發(fā)展，開(kāi)始大量地使用煤炭。19世紀(jì)電力開(kāi)始進(jìn)入社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，石油和天然氣的利用逐漸超過(guò)了煤。20世紀(jì)70年代核裂變技術(shù)蓬勃發(fā)展，引起許多缺煤少油國(guó)家的重視并紛紛建造核電站。以煤、石油、天然氣等為主的礦物燃料時(shí)期預(yù)計(jì)可延續(xù)到21世紀(jì)中葉，屆時(shí)，由于它們儲(chǔ)量的衰竭，將會(huì)出現(xiàn)其他能源取而代之，占據(jù)人類生產(chǎn)、生活的主導(dǎo)地位。3.可再生能源時(shí)期可再生能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)力能、水能、生物能、海洋能、地?zé)崮堋淠?。其中太?yáng)能約占可再生能源總量的99%，因此，也可以說(shuō)太陽(yáng)能就是可再生能源的主體。一種能源利用方式的改變，會(huì)對(duì)人類生產(chǎn)、生活的文明發(fā)展帶來(lái)巨大影響。從圖1-1可看出，這些可再生能源會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸地成為主要能源?？稍偕茉吹囊粋€(gè)特點(diǎn)是可保持人類經(jīng)濟(jì)、生活的持續(xù)發(fā)展。

編輯推薦

《太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)》為太陽(yáng)能光伏與照明應(yīng)用技術(shù)系列教材之一。

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