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第1章 太阳辐射1

1.1太阳太阳能1

1.1.1太阳1

1.1.2太阳光谱3

1.1.3太阳常数4

1.1.4太阳能利用的特点6

1.2与太阳辐射有关的角度的计算7

1.2.1相关角度的定义7

1.2.2角度之间的关系和有关公式11

1.2.3跟踪太阳时太阳入射角的计算13

1.2.4太阳入射角计算式的推导14

1.3太阳辐射的计算16

1.3.1与太阳辐射有关的名词和符号16

1.3.2大气层外水平面上太阳辐射的计算17

1.3.3大气层对太阳辐射的影响19

1.3.4标准晴天水平面上太阳辐射量的计算24

1.3.5水平面与倾斜面上辐射量的比较25

1.3.6集热器的最佳方位27

第2章 太阳能集热器涂层28

2.1概述28

2.2太阳光谱选择性吸收涂层29

2.2.1太阳光谱选择性吸收表面的工作原理30

2.2.2太阳光谱选择性吸收材料能带理论30

2.2.3光谱选择性吸收表面的分类33

2.3光谱选择性吸收涂层的制备方法37

2.3.1概述37

2.3.2溅射沉积技术的基本原理39

2.3.3溅射沉积技术41

2.3.4选择性吸收膜系的制备47

2.4太阳光谱选择性吸收表面及制品的热性能测评49

2.4.1选择性吸收膜系发射率测量技术49

2.4.2太阳吸收比测评技术53

第3章 平板型太阳能集热器55

3.1概述55

3.2平板型集热器的组成56

3.2.1平板型集热器的结构56

3.2.2平板型集热器的主要部件57

3.3平板型集热器吸收的太阳辐射63

3.3.1基本能量平衡方程63

3.3.2集热板吸收的太阳辐射能64

3.4平板型集热器的热损失71

3.4.1顶部热损失71

3.4.2底部和侧面热损失78

3.5平板型集热器的性能分析79

3.5.1集热器的效率因子F′79

3.5.2集热器的热迁移因子FR和流动因子F″84

3.5.3集热板的平均温度87

3.5.4平板集热器的热效率88

3.5.5热容量对集热器性能的影响91

3.6太阳能空气集热器92

3.6.1空气集热器的分类92

3.6.2空气集热器的热性能分析95

第4章 真空管太阳能集热器100

4.1概述100

4.2全玻璃真空管集热器100

4.2.1全玻璃真空集热管的结构100

4.2.2全玻璃真空集热管的热性能分析104

4.2.3全玻璃真空集热管的性能测试108

4.2.4全玻璃真空集热管的改进形式111

4.3金属吸热体真空管集热器113

4.3.1热管式真空管集热器113

4.3.2其他形式金属吸热体真空管集热器119

第5章 聚光太阳能集热器123

5.1概述123

5.2聚光太阳能集热器的基本理论125

5.2.1太阳成像原理125

5.2.2聚光器的聚光比127

5.2.3聚光集热器瞬时效率及理论集热温度130

5.3抛物面聚光集热器132

5.3.1相对光孔132

5.3.2聚光集热器的光学性能分析135

5.3.3聚光集热器的热性能分析139

5.4复合抛物面聚光集热器142

5.4.1 CPC的光学性能分析142

5.4.2 CPC的热性能分析146

第6章 太阳能的热储存149

6.1概述149

6.1.1蓄能技术的类型149

6.1.2太阳能热储存的必要性和发展现状150

6.1.3太阳能热储存的分类151

6.1.4太阳能热储存的一般要求153

6.2显热储存154

6.2.1显热储存的一般原理154

6.2.2显热储存的常用材料154

6.2.3显热储存的缺点155

6.2.4液体显热储存156

6.2.5固体显热储存157

6.3相变储热（潜热储存）161

6.3.1潜热储存的一般原理161

6.3.2潜热储存的特点162

6.3.3常用相变材料163

6.4化学储热170

6.4.1概述170

6.4.2可供选择的化学反应及其分类171

6.4.3可逆化学反应储热的主要优缺点174

6.5太阳能热储存的经济性分析175

第7章 太阳能热水系统177

7.1太阳能热水系统的分类177

7.2太阳能热水系统的性能分析179

7.2.1自然循环系统179

7.2.2强制循环系统184

7.2.3直流式太阳能热水系统189

7.3太阳能热水系统的技术要求191

7.3.1系统形式192

7.3.2系统性能194

7.4太阳能热水系统的节能效益分析197

7.4.1太阳能热水系统节能效益的预评估197

7.4.2太阳能热水系统节能效益的长期监测201

第8章 太阳能热水系统设计203

8.1概述203

8.2热水系统负荷计算204

8.2.1系统日耗热量、热水量的计算204

8.2.2设计小时耗热量、热水量的计算205

8.3太阳能集热系统设计206

8.3.1系统选型206

8.3.2太阳能集热面积的确定208

8.3.3太阳能集热器的定位211

8.3.4集热器的布局与连接214

8.3.5集热器的流量217

8.4贮水箱的设计217

8.4.1贮水箱的分类217

8.4.2贮水箱容积的确定218

8.4.3贮水箱的开孔218

8.4.4间接式系统换热器选型220

8.5辅助热源221

8.5.1辅助加热量的计算221

8.5.2容积式和半容积式水加热器222

8.5.3常压燃油、燃气热水锅炉/热水器222

8.5.4电加热水锅炉/电加热器222

8.5.5热泵223

8.6管网设计223

8.6.1管网的水力计算223

8.6.2水泵的选型225

8.6.3管材和附件226

8.6.4集热系统管路设计要求231

8.7保温231

8.7.1保温层厚度计算231

8.7.2保温材料的选择232

8.8系统控制233

8.8.1运行控制233

8.8.2防冻控制236

8.8.3防过热控制239

参考文献240

附录246