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目录
第1章 太阳能研究背景和意义 1
1.1 新能源和可再生能源的含义、特点及种类 1
1.1.1 新能源和可再生能源的基本含义 1
1.1.2 新能源和可再生能源的主要特点 1
1.1.3 新能源和可再生能源的种类 2
1.1.4 太阳能 2
1.2 开发利用新能源和可再生能源的意义 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类赖以生存的清洁能源 4
1.2.3 新能源和可再生能源是不发达国家现实的能源 6
1.3 太阳能利用简史 6
1.4 太阳的构成 11
1.4.1 太阳是一个巨大的火球 11
1.4.2 太阳的能量巨大 13
1.4.3 太阳能量的传送 14
1.4.4 太阳的光谱 16
1.4.5 太阳辐照度及特点 16
1.5 太阳能利用基本方式 19
1.6 中国的太阳能资源 20
1.7 能源危机和环境问题的双重压力 23
1.8 太阳能热水系统的优越性 25
1.9 城市高层住宅的迅猛发展 26
1.10 太阳能热水系统在使用和推广中的诸多问题 26
本章小结 28
本章习题 29
第2章 国内外太阳能研究应用的发展现状 31
2.1 国内外太阳能发展现状的比较 31
2.2 中国建筑业发展速度与规模 35
2.3 中国建筑能耗发展状况 36
2.4 太阳能建筑应用的发展 38
2.4.1 我国太阳能建筑应用发展历史 38
2.4.2 我国目前太阳能建筑应用发展分析 42
2.4.3 我国太阳能建筑应用发展特点 49
2.5 我国太阳能热水系统应用现状 53
2.6 高层住宅太阳能热水系统应用存在的问题 54
本章小结 55
本章习题 55
第3章 太阳能热水系统 57
3.1 太阳能集热器的分类 58
3.1.1 平板型太阳能集热器 58
3.1.2 真空管型太阳能集热器 59
3.2 太阳能热水系统的分类 60
3.2.1 自然循环太阳能热水系统 62
3.2.2 强制循环太阳能热水系统 64
3.2.3 直流式太阳能热水系统 65
3.3 集热器的连接 66
3.4 太阳能热水系统和建筑一体化设计概念 68
3.5 太阳能热水系统的整合设计 69
本章小结 70
本章习题 71
第4章 太阳能热水系统和高层住宅外观一体化设计 73
4.1 太阳能热水系统和住宅外观结合设计技术的发展 73
4.2 太阳能热水系统和高层住宅外观结合的难点 75
4.3 太阳能集热器和高层住宅外观一体化设计 76
4.3.1 功能性要求 76
4.3.2 太阳能热水系统安全性要求 94
4.4 具体结合方式 95
4.4.1 太阳能集热器和平屋顶结合 95
4.4.2 太阳能集热器和坡屋顶结合 97
4.4.3 太阳能集热器和飘板、装饰构架结合 98
4.4.4 太阳能集热器和墙面结合 99
4.4.5 太阳能集热器和阳台结合 101
4.4.6 太阳能集热器和格栅结合 101
4.5 太阳能集热器和建筑外观一体化的进一步发展 104
4.5.1 构件尺寸匹配性 104
4.5.2 集热器产品多样化 105
4.5.3 集热器构件化 106
4.6 太阳能热水系统其他部分和建筑的一体化设计 108
4.6.1 贮热水箱布置 108
4.6.2 太阳能热水系统管线布置 108
本章小结 109
本章习题 110
第5章 太阳能热水系统与建筑一体化设计 111
5.1 太阳能热水系统与建筑一体化系统结构 111
5.1.1 太阳能热水系统与建筑结合的基本要求 111
5.1.2 太阳能热水系统与建筑物的结合方式 112
5.2 太阳能热水系统的选择 113
5.2.1 太阳能集热器的选择 113
5.2.2 系统运行方式 116
5.2.3 系统换热方式 119
5.2.4 辅助热源的安装位置和启动 121
5.2.5 水箱和集热器的关系 121
5.2.6 建筑中运行的特点 123
5.3 太阳能热水系统建筑一体化设计的一般原则 126
本章小结 127
本章习题 128
第6章 太阳能集热器最佳倾角研究 129
6.1 太阳辐射及相关参量 129
6.1.1 太阳辐射 129
6.1.2 地球与太阳的运动规律 131
6.1.3 太阳角的计算 133
6.1.4 太阳常数 136
6.2 集热器倾角研究现状 136
6.2.1 国外研究现状 136
6.2.2 国内研究现状 137
6.3 太阳辐射强度计算 139
6.3.1 直射辐射强度计算 139
6.3.2 散射辐射强度计算 141
6.3.3 反射辐射强度计算 141
6.4 倾斜表面月平均日辐射量计算 142
6.4.1 倾斜表面上的直射辐射 142
6.4.2 散射辐射量和地面反射辐射量 143
6.5 集热器最佳摆放位置的确定 144
6.5.1 最佳方位角的确定 144
6.6 集热器最佳安装倾角 147
6.7 太阳辐射的测量及测量标准 151
本章小结 153
本章习题 154
第7章 高层住宅建筑遮挡对立面集热器安装的影响 155
7.1 高层住宅建筑间距要求 156
7.1.1 高层建筑与北侧建筑间距 157
7.1.2 高层建筑与东西侧建筑间距 157
7.2 立面集热器布置高度 157
7.3 高层住宅的长度对集热器的影响 158
7.4 高层住宅建筑形式对集热器的影响 158
7.5 两种日照统计方式对集热器的影响 159
7.6 高层建筑遮挡情况典例分析 160
7.6.1 遮挡情况条件设定 160
7.6.2 分析依据 161
7.6.3 两种不同建筑形式的遮挡情况 161
本章小结 164
本章习题 164
第8章 太阳能热水系统的节能效益分析 165
8.1 总则 165
8.2 太阳能热水系统节能效益的预评估 166
8.2.1 系统的年节能量预评估 166
8.2.2 太阳能热水系统的节能费用预评估 166
8.2.3 太阳能热水系统增加投资回收期的预评估 167
8.2.4 太阳能热水系统环保效益的评估 168
8.3 太阳能热水系统节能效益的长期监测 169
8.3.1 太阳能热水系统节能效益的监测 169
8.3.2 太阳能热水系统的太阳能保证率及太阳能集热系统效率 170
8.3.3 太阳能热水系统的节能收益 170
8.3.4 太阳能集热系统增投资的回收年限 171
8.3.5 系统实际运行的环保效益 171
8.4 南方某小区坡屋面多层住宅 171
8.4.1 设计施工说明 171
8.4.2 太阳能热水系统设计原理图 175
8.4.3 与建筑结合节点图 175
8.4.4 系统节能效益分析 176
本章小结 177
本章习题 178
第9章 太阳能建筑一体化实例及相关产品 179
9.1 太阳能相关产品 179
9.1.1 太阳能平板集热器 179
9.1.2 太阳能家用水箱系列 182
9.1.3 工程组合水箱 183
9.2 工程热泵 183
9.2.1 空气源热泵 184
9.2.2 地源热泵 187
9.2.3 家用热泵 189
9.3 太阳能控制系统动力站 190
9.4 太阳能供热水系统 191
9.5 太阳能与建筑一体化实例 192
本章小结 195
本章习题 196
附录A 不同城市纬度和遮挡距离表 197
附录B 太阳能集热器面积现配速查表 199
附录C 太阳能集热器面积速查表 201
附录D 太阳能建筑一体化公司 203