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第1章 绪论1

1.1太阳能的发展1

1.2能源现状4

1.2.1中国的能源状况5

1.2.2我国对使用可再生能源的重视5

1.3太阳能利用的意义6

1.3.1太阳能资源利用6

1.3.2我国利用太阳能的条件7

1.4本课程学习的主要内容8

第2章 太阳能利用基础知识9

2.1太阳和太阳辐射能9

2.1.1太阳的构造9

2.1.2太阳能辐射10

2.1.3到达地面的太阳辐射11

2.1.4太阳常数12

2.1.5太阳能的波长分布13

2.2热传递基本知识14

2.2.1热传导14

2.2.2对流14

2.2.3辐射15

2.3太阳能集热器15

2.3.1太阳能集热器的分类16

2.3.2常用太阳能集热器16

2.4太阳能转换18

2.4.1太阳能-热能转换19

2.4.2太阳能-电能转换19

2.4.3太阳能-氢能转换19

2.4.4太阳能-生物质能转换21

2.4.5太阳能-机械能转换21

2.5太阳能储存21

2.5.1热能储存21

2.5.2电能储存22

2.5.3氢能储存23

2.5.4机械能储存23

2.6太阳能传输24

2.7太阳能光热利用24

第3章 平板型太阳能集热器26

3.1平板集热器的集热原理26

3.2平板集热器的选材27

3.2.1吸热板27

3.2.2透明盖板32

3.2.3隔热体34

3.2.4壳体36

3.3平板集热器的效率38

3.3.1集热器效率的定义38

3.3.2集热器效率方程38

3.3.3总热损系数41

3.3.4集热器面积43

3.3.5集热器效率曲线45

3.4平板集热器的热性能试验46

3.4.1集热器有用功率的测定46

3.4.2集热器效率的计算46

3.4.3归一化温差的计算47

3.4.4瞬时效率曲线的测定47

3.5平板型太阳能集热器产品的命名和结构尺寸48

3.5.1产品的命名48

3.5.2结构尺寸49

3.5.3技术要求49

第4章 真空管型太阳能集热器51

4.1全玻璃真空管太阳能集热器51

4.1.1全玻璃真空管的基本结构51

4.1.2全玻璃真空管集热器的基本结构52

4.1.3全玻璃真空管集热器的性能特点53

4.1.4全玻璃真空管的几种改进形式53

4.2玻璃-金属封接式真空管太阳能集热器55

4.2.1热管式真空管的基本结构55

4.2.2热管式真空管集热器的基本结构57

4.2.3其他几种金属吸热体真空管集热器58

4.3真空管型太阳能集热器的结构尺寸和产品命名60

4.3.1全玻璃真空太阳能集热管的结构尺寸60

4.3.2全玻璃真空太阳能集热管产品命名61

4.3.3全玻璃真空太阳能集热管技术要求62

4.3.4玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管的结构尺寸63

4.3.5玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管的产品命名64

4.3.6玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管材料要求64

4.3.7玻璃-金属封接式热管真空太阳能集热管技术要求65

4.3.8真空管太阳能集热器结构尺寸66

4.3.9真空管太阳能集热器产品命名66

第5章 家用太阳能热水系统68

5.1家用太阳能热水系统概述68

5.1.1家用太阳能热水器的组成及工作原理69

5.1.2家用太阳能热水器的主要部件及作用69

5.2家用太阳能热水器常用类型及运行方式71

5.2.1家用太阳能热水器的分类71

5.2.2家用太阳能热水器常用类型和运行方式72

5.3家用太阳能热水系统产品标记和性能指标73

5.3.1家用太阳能热水系统产品标记73

5.3.2太阳能热水器产品性能参数74

5.4家用太阳能热水器设计规范75

5.4.1基本规定75

5.4.2规划设计75

5.4.3建筑设计75

5.4.4结构设计77

5.4.5管路设计77

5.4.6运行控制设计77

5.4.7电气及防雷设计77

5.5家用太阳能热水器安装78

5.5.1平板单机太阳能热水器安装78

5.5.2阳台壁挂式热水器安装85

5.5.3分体式太阳能系统安装97

5.6家用太阳能热水器设计选用103

第6章 太阳能热水工程设计106

6.1太阳能热水工程概述106

6.1.1太阳能热水系统分类106

6.1.2太阳能热水系统设计选用107

6.2技术资料准备108

6.2.1现场勘查108

6.2.2热水系统负荷计算109

6.2.3太阳能热水系统集热器换热计算111

6.3太阳能集热器数量确定113

6.4系统运行方式选择114

6.4.1太阳能热水系统运行方式114

6.4.2系统运行方式选择应考虑的问题117

6.5储水箱设计117

6.5.1水箱安装位置的确定118

6.5.2水箱支架及加强底座的设计118

6.5.3水箱保温设计119

6.5.4水箱选型设计121

6.5.5太阳能储水箱的开孔位置设计121

6.5.6热水锅炉储水箱的开孔位置设计123

6.6水泵的选型计算124

6.6.1集热循环流量的计算124

6.6.2集热循环主管道管径确定124

6.6.3太阳能集热循环系统泵的选型依据125

6.7管网设计计算126

6.7.1热水供应系统管路流量设计126

6.7.2管网的水力计算130

6.7.3管道的设计选择131

6.7.4管路、水箱热损失计算132

6.8膨胀罐选型计算135

6.8.1膨胀罐总容积计算136

6.8.2膨胀罐的选型136

6.9辅助能源计算137

6.10设备及附件的安装设计138

6.10.1集热器支架设计138

6.10.2集热器钢构安装平台设计143

6.10.3定时供热水装置145

6.10.4加压供水装置145

6.10.5回水装置147

6.10.6供热水管网设计148

6.10.7电气控制及电气线路设计153

6.10.8排气阀的安装155

6.10.9试水阀和排污阀的安装156

6.10.10强制循环温差控制器高温传感探头的安装156

6.10.11平板集热器的连接件选择157

6.10.12连通管管径的选择157

6.10.13太阳能热水系统的防冻措施157

6.11太阳能热水工程布局方案160

6.11.1太阳能集热器的布置160

6.11.2平板型太阳能集热器布局方案161

6.11.3真空管型集热器布局方案169

第7章 工程案例174

7.1真空管太阳能热水工程案例——山东省淄博市某酒店15t/d太阳能热水工程174

7.1.1项目概况174

7.1.2方案设计依据及标准174

7.1.3设计指标176

7.1.4运行原理及说明177

7.1.5校核计算及说明178

7.1.6主要设备选型180

7.2平板型太阳能热水工程案例182

7.2.1太阳能热水系统182

7.2.2太阳能供热采暖工程191

7.2.3太阳能游泳池加热系统195

附录A我国主要城市的太阳能辐射参数表197

附录B我国主要城市日照时数及日照百分率199

附录C太阳能热水系统水质要求201

附录D生活饮用水水质标准（GB 5749—1985）203

附录E热水用水量定额205

附录F卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温206

附录G冷水计算温度208

附录H太阳能保证率推荐209

附录I低压流体输送用镀锌焊接钢管及焊接钢管（GB 3091—1993 ， GB 3092—1993）210

附录J管径和流量比较211

附录K给水塑料管水力计算表212

附录L热水管（钢管）计算内径dj值（YB 234—1963）214

附录M热水管水力计算215

附录N热水管局部水头损失计算235

附录O给排水图例237

附录P Uo和ac值对应表242

参考文献243