定 價:29.8 元
叢書名:西安交通大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材
- 作者:施鈺川 著
- 出版時間:2009/8/1
- ISBN:9787560531311
- 出 版 社:西安交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TK519
- 頁碼:347
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
《太陽能原理與技術(shù)》系統(tǒng)地介紹了太陽能光伏發(fā)電和光熱利用的基本原理。主要包括能源緒論、輻射能的性質(zhì)與本質(zhì)、光伏原理、光伏產(chǎn)業(yè)鏈與太陽電池工藝、電池與組件測試、鉛蓄電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)、光熱基礎(chǔ)與應(yīng)用等內(nèi)容。
《太陽能原理與技術(shù)》內(nèi)容豐富,可作為大專院校本科生、研究生教材。還可供太陽能或可再生能源利用、能源工程、環(huán)境保護等企業(yè)、事業(yè)部門的科研、工程人員參考。
人類正處于這樣一個歷史時期,它比以往任何時候都強烈地意識到世界正面臨著嚴(yán)峻的能源問題。一個國家能源消費增長對經(jīng)濟和社會的發(fā)展起著積極推動作用。幾乎可以用人均年能源消耗量衡量一個國家文明進步的尺度。對于任何國家而言,廉價、豐富、潔凈的能源供應(yīng)都是重要的。隨著礦物能源逐漸減少、人口逐漸增多、科學(xué)技術(shù)迅速進步,不久的未來,現(xiàn)有能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不可避免地會發(fā)生巨大變革。無疑,將會使用新的能源代替舊的能源。太陽能是一種無污染、取之不盡、用之不竭的能源,人類可獲利用太陽輻射能的能量比目前世界上所需全部能量還要大若干個數(shù)量級。所以,在未來的替代能源中,太陽能是富有吸引力的。近幾年太陽能利用普及得到迅猛發(fā)展,實際應(yīng)用情況也證明確實如此。
太陽能系統(tǒng)比其他燃料節(jié)約的費用會隨著燃料價格增長而增加,太陽能利用的場合已遍及整個世界。由于太陽能光伏發(fā)電和熱利用所適用的范圍非常廣泛,作者希望通過《太陽能原理與技術(shù)》一書,能促使更多的人對太陽能有所了解并掌握運用太陽能技術(shù)建立或采用太陽能系統(tǒng)。盡管太陽能應(yīng)用原理對于透徹理解各種實用技術(shù)是有益的,但是本書重點在于應(yīng)用。無論是光伏或光熱,主要論述應(yīng)用基礎(chǔ)與技術(shù)。
全書共分10章,前3章是太陽輻射能基礎(chǔ)篇,主要介紹太陽輻射能特點與性質(zhì)以及可獲利用能量大小的幾種計算方法;第4章至第6章是太陽電池篇,著重闡述太陽電池的理論、材料、工藝及測試技術(shù);第7章全面講解了蓄電池知識,重點在鉛酸蓄電池;第8章論述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計、優(yōu)化和部件等技術(shù);第9章和第10章主要涉及太陽能熱利用方面的問題,包括基本理論、計算設(shè)計、儲能手段與系統(tǒng)技術(shù)。
本書若能為這個能源日益減少的地球向充滿光明與美好、燦爛與輝煌的新世界轉(zhuǎn)變有所助益,本人將感到由衷的喜悅。
在編寫本書過程中,得到了學(xué)校、研究部門和產(chǎn)業(yè)界諸多專家、教授以及本單位歷代同仁的大力支持與幫助,尤其是得到了方湘怡教授審稿,借此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。
由于時間倉促,水平有限,書中缺點和錯誤在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
前言
第1章 緒論
1.1 能源概述
1.2 太陽能利用背景
1.3 太陽能資源分布與特點
思考題
第2章 太陽輻射
2.1 太陽
2.2 日地相對運動
2.3 輻射光譜
2.4 地表輻照
思考題
第3章 輻射能計算與估算
3.1 球面幾何與太陽位置方程
3.2 太陽時和時差
3.3 可收受的輻射量
3.4 輻射計算流程
思考題
第4章 光-電轉(zhuǎn)換
4.1 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)
4.2 半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)
4.3 p-n結(jié)
4.4 太陽電池分類
4.5 硅太陽電池特性參數(shù)
4.6 太陽電池效率
思考題
第5章 太陽電池材料和工藝
5.1 晶體硅太陽電池
5.2 晶硅電池組件
5.3 非晶硅太陽電池
5.4 其他太陽電池
思考題
第6章 太陽電池測試
6.1 標(biāo)準(zhǔn)光源
6.2 模擬器光學(xué)特性
6.3 測試原理
6.4 電性測試條件
6.5 陽光下測試
6.6 電性能測試
6.7 非晶硅太陽電池性能測試
6.8 太陽電池組件測試
思考題
第7章 儲能
7.1 概況
7.2 蓄電池工作原理
7.3 蓄電池基本概念
7.4 蓄電池工作特性與特點
7.5 鉛酸蓄電池的使用
7.6 快速充電
7.7 硅膠蓄電池
思考題
第8章 PV發(fā)電系統(tǒng)
8.1 系統(tǒng)分類
8.2 系統(tǒng)基本構(gòu)成
8.3 PV系統(tǒng)設(shè)計
8.4 系統(tǒng)方陣及其安裝與維護
8.5 系統(tǒng)經(jīng)濟分析
8.6 系統(tǒng)部件
思考題
第9章 光-熱原理
9.1 熱輻射基礎(chǔ)
9.2 傳熱原理
9.3 熱能的儲存
思考題
第10章 光-熱技術(shù)與應(yīng)用
10.1 平板集熱器
10.2 管式集熱器
10.3 聚光集熱器
10.4 集熱器材料
10.5 太陽熱水器設(shè)計與安裝
10.6 光-熱利用用途
思考題
附錄
附錄1 AM0太陽輻射光譜
附錄2 氣候常數(shù)
附錄3 主要符號表
參考文獻
第1章 緒論
能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。近幾十年,能源問題一直是舉世矚目的重大問題之一。無論短時期內(nèi)常規(guī)能源供求關(guān)系發(fā)生什么變化,從未來較長的時期考慮,目前儲量有限的常規(guī)能源毫無疑問地會逐步趨于衰竭。人類為了生存與可持續(xù)發(fā)展,必須尋求可替代常規(guī)能源的新的能源。利用太陽輻射能是其可供選擇的目標(biāo)之一。人類進入21世紀(jì)之后,探索、開發(fā)、利用太陽能的步伐、力度都在加大。
本章介紹能源的一些基本知識,太陽輻射能的利用發(fā)展歷程、特點及其資源分布概況。
1.1 能源概述
1.1.1 能源定義與分類
能量指物質(zhì)能夠做功的能力,它是考察物質(zhì)運動狀況的物理量,如物體運動的機械能(動能和勢能)、分子運動的熱能、電子運動的電能、原子振動的電磁輻射能、物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而釋放的化學(xué)能、粒子相互作用而釋放的核能……。而“能源”最初主要指能量的來源;現(xiàn)在所講的“能源”指的是能量的資源,即直接取得有效能或通過轉(zhuǎn)換而取得有效能的各種資源,或者說是產(chǎn)生能量的物質(zhì);\統(tǒng)地說,任何物質(zhì)都可以轉(zhuǎn)化為能量,但是轉(zhuǎn)化的數(shù)量以及轉(zhuǎn)化的難易程度存在很大差異。一般而言,把比較集中、較易轉(zhuǎn)化并且具有某種形式能量的自然資源以及由它們加工或轉(zhuǎn)換得到的產(chǎn)品統(tǒng)稱為能源。