太阳能利用

张立琋，西北工业大学动力与能源学院副教授，主要从事太阳能集热、太阳能海水淡化、传热传质等方面的科研工作。每年为本科生讲授“太阳能利用”“可再生能源技术”“制冷原理与设备”等课程，为研究生讲授“太阳能利用原理与技术”“太阳能利用新进展”“新能源技术”等课程。发表论文30余篇，其中20篇被SCI/EI索引。主持完成国家自然科学基金面上项目1项，主持完成陕西省自然科学基础研究及科技攻关项目2项，主持完成横向课题多项，获国家发明专利3项，实用新型专利2项。参与完成国家“十二五”科技支撑计划子项目1项，并2019年获“陕西高等学校科学技术奖”二等奖。任《太阳能学报》《太阳能》杂志编委，中国可再生能源学会太阳能热利用专业委员会委员，西安市太阳能学会副理事长，陕西省制冷学会常务理事。

第1章绪论001

1.1能源及其分类001

1.1.1能源001

1.1.2能源的分类002

1.2我国太阳能资源概况003

1.3太阳能利用现状与趋势004

1.3.1太阳能热利用005

1.3.2太阳能光伏发电009

1.3.3太阳光照明010

1.3.4太阳光生物利用010

第2章太阳辐射011

2.1太阳和地球011

2.1.1太阳结构011

2.1.2太阳常数012

2.1.3太阳波长012

2.1.4地球运转013

2.2太阳辐射的入射角013

2.2.1相关角度的定义014

2.2.2太阳入射角的计算015

2.2.3跟踪太阳时太阳入射角的计算016

2.3大气层外水平面上的太阳辐射016

2.4大气对太阳辐射的影响017

2.4.1大气的吸收、散射和反射017

2.4.2大气质量018

2.4.3大气透明度018

2.5太阳辐射分量的测量020

2.6地表水平面上的太阳辐射计算020

2.6.1月平均日水平面上的辐照量020

2.6.2标准晴天水平面上的辐照量021

2.6.3晴空指数022

2.6.4由日辐照总量估算小时辐照量023

2.7地表倾斜面上的太阳辐射计算024

第3章太阳能集热器028

3.1集热器的分类028

3.2平板集热器028

3.2.1概述028

3.2.2结构及特点029

3.2.3吸热板的横向温度分布032

3.2.4换热网络分析033

3.2.5有效得热量035

3.2.6瞬时热效率及其测量035

3.3真空管集热器039

3.3.1全玻璃真空管集热器039

3.3.2热管式真空管集热器041

3.3.3其他金属吸热体真空管集热器042

3.3.4真空管集热器效率计算044

3.4聚光型集热器044

3.4.1抛物面型聚光器045

3.4.2复合抛物面型聚光器046

3.4.3菲涅耳透镜聚光器050

3.5集热器最佳安装倾角050

第4章太阳能热利用052

4.1太阳能热水系统052

4.1.1太阳能热水系统分类052

4.1.2太阳能热水系统简介053

4.1.3自然循环系统流量计算057

4.1.4建筑供热水系统058

4.1.5系统热负荷059

4.1.6太阳能集热器的选用061

4.2太阳能暖房062

4.2.1主动式太阳能暖房062

4.2.2被动式太阳能暖房062

4.3太阳能制冷063

4.3.1光热转换制冷064

4.3.2光电转换制冷065

4.4太阳能热发电066

4.4.1塔式光热发电066

4.4.2槽式光热发电067

4.4.3碟式光热发电068

4.4.4太阳能烟囱发电068

4.5太阳能海水淡化069

4.5.1海水的组成与性质069

4.5.2太阳能海水淡化法分类071

4.5.3太阳能蒸馏海水淡化法071

4.5.4太阳能加湿除湿海水淡化法077

4.5.5光伏发电-反渗透海水淡化法080

4.5.6其他太阳能海水淡化法082

4.5.7太阳能海水淡化性能指标084

4.5.8太阳能海水淡化后处理085

4.6太阳能干燥085

4.6.1太阳能干燥方法085

4.6.2太阳能热泵联合干燥法090

4.7太阳灶092

4.7.1箱式太阳灶092

4.7.2聚光式太阳灶092

4.7.3热管式太阳灶093

4.7.4旋转抛物面聚光原理093

4.8太阳能温室094

4.8.1太阳能温室的分类094

4.8.2塑料大棚095

4.8.3日光温室096

4.8.4主动式太阳能温室097

4.8.5光伏太阳能温室098

第5章太阳能光伏发电099

5.1光伏发电发展简介099

5.2光伏发电原理与性能100

5.2.1光伏发电原理100

5.2.2太阳能电池的性能101

5.3太阳能电池102

5.3.1晶体硅太阳能电池102

5.3.2薄膜太阳能电池104

5.3.3新型太阳能电池106

5.4光伏发电系统107

5.4.1光伏发电系统的分类107

5.4.2光伏发电系统的主要组成108

5.4.3温度对光伏发电效率的影响113

5.4.4离网式光伏发电系统设计案例113

5.5光伏发电在航空航天领域的应用115

5.5.1光伏发电与太阳能飞机115

5.5.2光伏发电与卫星116

第6章太阳光照明118

6.1概述118

6.2导光管法118

6.2.1导光管法的主要部件118

6.2.2导光管的采光计算120

6.3光导纤维法122

6.3.1光导纤维的导光原理122

6.3.2光导纤维的分类122

第7章相变材料储热124

7.1相变材料124

7.1.1相变材料分类124

7.1.2相变材料选择标准127

7.2相变储热强化传热技术127

7.2.1提高系统传热系数128

7.2.2保持传热温差128

7.2.3增大传热接触面积129

7.3相变储热换热器设计基础130

7.3.1储热元件设计130

7.3.2保温结构设计132

7.4相变储热应用132

7.4.1太阳能海水淡化中的应用132

7.4.2太阳能热发电中的应用133

7.4.3绿色节能建筑中的应用134

附录136

附录1我国主要城市各月的设计用气象参数136

附录2部分城市集热器最佳安装倾角140<