太阳能利用与建筑节能

　　本书结合建筑环境与能源应用工程与建筑学两个专业特色，从建筑热工、设备系统建立完整的太阳能利用课程内容；从太阳能利用的基础知识、基本原理到工程设计应用整个过程全面系统地阐述太阳能利用与建筑节能；在兼顾太阳能热利用和光电转化利用的基础上，根据本专业总体培养方向，侧重太阳能光热利用中的太阳能采暖技术；注重对太阳能建筑设计过程和设计方法的系统培训，并通过实例工程设计分析，提高学生运用知识解决工程实际问题的能力，开创本专业太阳能建筑综合设计新的专业方向。

前言
第1章概论
1.1太阳辐射
1.2建筑中的太阳能利用
1.2.1太阳能光热利用
1.2.2太阳能光电利用
1.2.3太阳能利用发展概述
第2章太阳辐射的基础知识
2.1概述
2.2地球相对太阳的运动
2.2.1地球绕日运动规律
2.2.2太阳位置
2.3地球大气对太阳辐射的作用
2.3.1电磁辐射
2.3.2太阳常数
2.3.3大气质量
2.3.4大气对太阳辐射的吸收
2.4到达地面的太阳辐射
2.4.1水平面上的太阳辐射强度
2.4.2任意平面上的太阳辐射强度
2.4.3月平均日太阳辐射总量
2.5我国太阳能资源分布
思考题
第3章太阳能利用基本原理
3.1概述
3.2建筑透明围护结构的太阳能热
过程
3.2.1太阳辐射的透过、吸收与
反射
3.2.2太阳能温室
3.2.3建筑透明围护结构得失热
过程
3.3建筑非透明围护结构表面太阳能
热过程
3.3.1围护结构表面传热
3.3.2室外空气综合温度
3.3.3围护结构传热朝向修正率
3.4太阳能集热原理
3.4.1平板集热器
3.4.2真空管集热器
3.5太阳能蓄热技术
3.5.1建筑围护结构的热蓄调作用
3.5.2太阳能短期蓄热
3.5.3太阳能跨季节蓄热
3.6太阳能光电利用原理
3.6.1太阳能光电转换过程
3.6.2太阳能智能电网
思考题
第4章被动式太阳能热利用技术
4.1概述
4.2被动式太阳房简介
4.2.1被动式太阳房分类
4.2.2被动式太阳房的适宜性
4.3被动式太阳房设计原则与要点
4.3.1设计原则
4.3.2设计要点
4.4被动式太阳房集热蓄热优化设计
4.4.1集热优化设计
4.4.2蓄热优化设计
4.5被动式太阳房保温设计
4.5.1非透明围护结构保温
4.5.2透明围护结构保温
4.6被动式太阳能建筑案例分析
4.6.1新型窑居
4.6.2青藏高原牧民定居点
思考题
第5章主动式太阳能热利用技术
5.1概述
5.2太阳能集热系统
5.2.1热水集热系统
5.2.2空气集热系统
5.3太阳能卫生热水利用
5.3.1太阳能热水系统形式分类
5.3.2热水负荷计算
5.3.3集热器面积确定
5.3.4蓄热水箱设计
5.3.5系统形式优选
5.4主动式太阳能供暖
5.4.1主动式太阳能供暖系统形式
5.4.2太阳能供暖热负荷
5.4.3集热系统设计
5.4.4蓄热系统设计
5.4.5辅助加热系统设计
5.5主动式太阳能控制系统设计
5.5.1控制系统基本原则
5.5.2系统的工作运行控制
5.5.3系统的防冻控制
5.5.4系统的防过热控制
5.6主动式太阳能供暖建筑案例分析
思考题
第6章太阳能制冷与空调技术
6.1概述
6.2太阳能制冷系统分类
6.3太阳能吸收式制冷
6.3.1太阳能吸收式制冷原理
6.3.2制冷系统类型
6.4太阳能吸附式制冷
6.4.1太阳能吸附式制冷原理
6.4.2制冷系统类型
6.5太阳能蒸汽喷射式制冷系统
6.5.1太阳能蒸汽喷射式制冷原理
6.5.2制冷系统类型
6.6太阳能驱动压缩式制冷系统
6.6.1太阳能驱动压缩式制冷原理
6.6.2制冷系统类型
思考题
第7章太阳能光电利用
7.1概述
7.2太阳能光伏发电过程
7.2.1太阳能光伏发电的原理
7.2.2太阳能光电系统的组成
7.3太阳能光电系统的分类及应用
7.3.1太阳能光电系统的分类
7.3.2太阳能光伏发电技术的应用
7.4太阳能光电系统的设计计算
7.4.1太阳能光电系统设计原则
7.4.2负载情况分析
7.4.3光伏板方位角与倾斜角的
确定
7.4.4光伏系统总功率的概算
7.4.5光伏并网接入设计
思考题
第8章太阳能建筑一体化
8.1概述
8.1.1太阳能建筑一体化特点
8.1.2太阳能建筑一体化一般原则
8.2太阳能建筑一体化规划
8.2.1气象条件
8.2.2规划布局
8.3太阳能建筑一体化设计
8.3.1建筑设计
8.3.2系统设计
8.3.3结构设计
8.4太阳能建筑一体化施工与维护
8.4.1太阳能系统安装
8.4.2太阳能系统调试与验收
8.4.3太阳能系统维护
思考题
参考文献

 

　　随着国民经济的持续快速发展，以及人们生活水平的不断提高，我国建筑用能占全社会能源消费量的比例逐年增加，加剧了能源供应的紧张形势。目前，降低建筑能耗，提高可再生能源在建筑中的使用比例，成为我国城镇化建设中的重要发展战略。“建筑环境与设备工程”专业也应需对专业内涵进行了扩展，更名为“建筑环境与能源应用工程”。建筑环境与能源应用工程专业，新增“可再生能源利用”方向，强调对于能源利用和节能技术的需求，尤其涉及太阳能利用与建筑节能领域。编写本书即为满足太阳能利用与建筑节能方面课程的教学需要。
　　本书是在编者总结长期从事太阳能与建筑节能领域的科研成果和建筑环境与能源应用工程专业教学经验的基础上，根据学生的知识结构和专业技能需求编写而成。书中系统全面地讲述了太阳能在建筑中利用的基本理论和知识，既强调基本原理、技术和设计方法知识体系的完备，也注重与建筑、产品、设备系统等相关行业的相互配合。本书的特点为：
　　1)结合建筑环境与能源应用工程、建筑学专业特点，从建筑热工、设备系统建立完整的太阳能利用课程内容。
　　2)从基础知识、基本原理、设计方法到工程应用，全面系统地阐述太阳能利用与建筑节能技术。
　　3)在兼顾太阳能热利用和光电转化利用的基础上，根据本专业总体培养方向，侧重太阳能光热利用中的太阳能供暖技术。
　　4)注重对太阳能建筑设计过程和设计方法的系统培养，并通过工程设计实例分析，提高学生运用知识解决工程实际问题的能力，开创本专业太阳能建筑综合设计的专业方向。
　　本书可作为建筑环境与能源应用工程、建筑学等专业的教材，也可为太阳能利用工程技术人员提供技术支持。
　　参加本书编写的人员有刘艳峰(第1、6章)，王登甲(第3、5章)，何文芳(第4章)、王莹莹(第2、8章)，王丽娟(第7章)。全书由刘艳峰、王登甲统稿。
　　本书由刘艳峰教授、王登甲副教授主编，西安建筑科技大学刘加平教授主审。刘加平教授对本书提出了许多宝贵意见，在此表示衷心感谢。
　　本书在编写过程中参考了国内外学者的文献和工程案例，在此一并表示感谢。
　　由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。
　　编者