目錄
第1章 太陽能研究背景和意義 1
1.1 新能源和可再生能源的含義、特點及種類 1
1.1.1 新能源和可再生能源的基本含義 1
1.1.2 新能源和可再生能源的主要特點 1
1.1.3 新能源和可再生能源的種類 2
1.1.4 太陽能 2
1.2 開發(fā)利用新能源和可再生能源的意義 3
1.2.1 新能源和可再生能源是化石能源的替代能源 3
1.2.2 新能源和可再生能源是人類賴以生存的清潔能源 4
1.2.3 新能源和可再生能源是不發(fā)達國家現(xiàn)實的能源 6
1.3 太陽能利用簡史 6
1.4 太陽的構成 11
1.4.1 太陽是一個巨大的火球 11
1.4.2 太陽的能量巨大 13
1.4.3 太陽能量的傳送 14
1.4.4 太陽的光譜 16
1.4.5 太陽輻照度及特點 16
1.5 太陽能利用基本方式 19
1.6 中國的太陽能資源 20
1.7 能源危機和環(huán)境問題的雙重壓力 23
1.8 太陽能熱水系統(tǒng)的優(yōu)越性 25
1.9 城市高層住宅的迅猛發(fā)展 26
1.10 太陽能熱水系統(tǒng)在使用和推廣中的諸多問題 26
本章小結 28
本章習題 29
第2章 國內外太陽能研究應用的發(fā)展現(xiàn)狀 31
2.1 國內外太陽能發(fā)展現(xiàn)狀的比較 31
2.2 中國建筑業(yè)發(fā)展速度與規(guī)模 35
2.3 中國建筑能耗發(fā)展狀況 36
2.4 太陽能建筑應用的發(fā)展 38
2.4.1 我國太陽能建筑應用發(fā)展歷史 38
2.4.2 我國目前太陽能建筑應用發(fā)展分析 42
2.4.3 我國太陽能建筑應用發(fā)展特點 49
2.5 我國太陽能熱水系統(tǒng)應用現(xiàn)狀 53
2.6 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)應用存在的問題 54
本章小結 55
本章習題 55
第3章 太陽能熱水系統(tǒng) 57
3.1 太陽能集熱器的分類 58
3.1.1 平板型太陽能集熱器 58
3.1.2 真空管型太陽能集熱器 59
3.2 太陽能熱水系統(tǒng)的分類 60
3.2.1 自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng) 62
3.2.2 強制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng) 64
3.2.3 直流式太陽能熱水系統(tǒng) 65
3.3 集熱器的連接 66
3.4 太陽能熱水系統(tǒng)和建筑一體化設計概念 68
3.5 太陽能熱水系統(tǒng)的整合設計 69
本章小結 70
本章習題 71
第4章 太陽能熱水系統(tǒng)和高層住宅外觀一體化設計 73
4.1 太陽能熱水系統(tǒng)和住宅外觀結合設計技術的發(fā)展 73
4.2 太陽能熱水系統(tǒng)和高層住宅外觀結合的難點 75
4.3 太陽能集熱器和高層住宅外觀一體化設計 76
4.3.1 功能性要求 76
4.3.2 太陽能熱水系統(tǒng)安全性要求 94
4.4 具體結合方式 95
4.4.1 太陽能集熱器和平屋頂結合 95
4.4.2 太陽能集熱器和坡屋頂結合 97
4.4.3 太陽能集熱器和飄板、裝飾構架結合 98
4.4.4 太陽能集熱器和墻面結合 99
4.4.5 太陽能集熱器和陽臺結合 101
4.4.6 太陽能集熱器和格柵結合 101
4.5 太陽能集熱器和建筑外觀一體化的進一步發(fā)展 104
4.5.1 構件尺寸匹配性 104
4.5.2 集熱器產品多樣化 105
4.5.3 集熱器構件化 106
4.6 太陽能熱水系統(tǒng)其他部分和建筑的一體化設計 108
4.6.1 貯熱水箱布置 108
4.6.2 太陽能熱水系統(tǒng)管線布置 108
本章小結 109
本章習題 110
第5章 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設計 111
5.1 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化系統(tǒng)結構 111
5.1.1 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結合的基本要求 111
5.1.2 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑物的結合方式 112
5.2 太陽能熱水系統(tǒng)的選擇 113
5.2.1 太陽能集熱器的選擇 113
5.2.2 系統(tǒng)運行方式 116
5.2.3 系統(tǒng)換熱方式 119
5.2.4 輔助熱源的安裝位置和啟動 121
5.2.5 水箱和集熱器的關系 121
5.2.6 建筑中運行的特點 123
5.3 太陽能熱水系統(tǒng)建筑一體化設計的一般原則 126
本章小結 127
本章習題 128
第6章 太陽能集熱器最佳傾角研究 129
6.1 太陽輻射及相關參量 129
6.1.1 太陽輻射 129
6.1.2 地球與太陽的運動規(guī)律 131
6.1.3 太陽角的計算 133
6.1.4 太陽常數(shù) 136
6.2 集熱器傾角研究現(xiàn)狀 136
6.2.1 國外研究現(xiàn)狀 136
6.2.2 國內研究現(xiàn)狀 137
6.3 太陽輻射強度計算 139
6.3.1 直射輻射強度計算 139
6.3.2 散射輻射強度計算 141
6.3.3 反射輻射強度計算 141
6.4 傾斜表面月平均日輻射量計算 142
6.4.1 傾斜表面上的直射輻射 142
6.4.2 散射輻射量和地面反射輻射量 143
6.5 集熱器最佳擺放位置的確定 144
6.5.1 最佳方位角的確定 144
6.6 集熱器最佳安裝傾角 147
6.7 太陽輻射的測量及測量標準 151
本章小結 153
本章習題 154
第7章 高層住宅建筑遮擋對立面集熱器安裝的影響 155
7.1 高層住宅建筑間距要求 156
7.1.1 高層建筑與北側建筑間距 157
7.1.2 高層建筑與東西側建筑間距 157
7.2 立面集熱器布置高度 157
7.3 高層住宅的長度對集熱器的影響 158
7.4 高層住宅建筑形式對集熱器的影響 158
7.5 兩種日照統(tǒng)計方式對集熱器的影響 159
7.6 高層建筑遮擋情況典例分析 160
7.6.1 遮擋情況條件設定 160
7.6.2 分析依據(jù) 161
7.6.3 兩種不同建筑形式的遮擋情況 161
本章小結 164
本章習題 164
第8章 太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效益分析 165
8.1 總則 165
8.2 太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的預評估 166
8.2.1 系統(tǒng)的年節(jié)能量預評估 166
8.2.2 太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用預評估 166
8.2.3 太陽能熱水系統(tǒng)增加投資回收期的預評估 167
8.2.4 太陽能熱水系統(tǒng)環(huán)保效益的評估 168
8.3 太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的長期監(jiān)測 169
8.3.1 太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的監(jiān)測 169
8.3.2 太陽能熱水系統(tǒng)的太陽能保證率及太陽能集熱系統(tǒng)效率 170
8.3.3 太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能收益 170
8.3.4 太陽能集熱系統(tǒng)增投資的回收年限 171
8.3.5 系統(tǒng)實際運行的環(huán)保效益 171
8.4 南方某小區(qū)坡屋面多層住宅 171
8.4.1 設計施工說明 171
8.4.2 太陽能熱水系統(tǒng)設計原理圖 175
8.4.3 與建筑結合節(jié)點圖 175
8.4.4 系統(tǒng)節(jié)能效益分析 176
本章小結 177
本章習題 178
第9章 太陽能建筑一體化實例及相關產品 179
9.1 太陽能相關產品 179
9.1.1 太陽能平板集熱器 179
9.1.2 太陽能家用水箱系列 182
9.1.3 工程組合水箱 183
9.2 工程熱泵 183
9.2.1 空氣源熱泵 184
9.2.2 地源熱泵 187
9.2.3 家用熱泵 189
9.3 太陽能控制系統(tǒng)動力站 190
9.4 太陽能供熱水系統(tǒng) 191
9.5 太陽能與建筑一體化實例 192
本章小結 195
本章習題 196
附錄A 不同城市緯度和遮擋距離表 197
附錄B 太陽能集熱器面積現(xiàn)配速查表 199
附錄C 太陽能集熱器面積速查表 201
附錄D 太陽能建筑一體化公司 203