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第1部分 建筑物光伏一体化技术2

第1章 光伏建筑发电系统简介2

1.1光伏发电的基本知识2

1.1.1光伏发电原理2

1.1.2光伏材料6

1.1.3常见太阳能电池及生产工艺流程8

1.1.4光伏建筑一体化19

1.2太阳能电池输出性能模拟20

1.2.1太阳能电池数学模型概述20

1.2.2理想二极管模型21

1.2.3四参数模型22

1.2.4五参数模型22

1.2.5双二极管模型22

1.2.6其他模型23

1.2.7太阳能电池模型的求解方法23

1.2.8光伏组件和光伏阵列数学模型24

1.2.9常用太阳能光伏发电模拟软件25

1.3太阳能光伏发电系统28

1.3.1独立光伏发电系统29

1.3.2光伏并网发电系统34

1.3.3风力、光伏和柴油机一体化发电系统43

1.4太阳能光伏建筑发电系统的主要部件46

1.4.1太阳能电池板47

1.4.2电能储存49

1.4.3逆变器57

1.4.4系统控制元件60

1.4.5安全运行元件64

1.5光伏建筑一体化技术发展现状68

1.5.1光伏建筑的优点68

1.5.2光伏建筑的分类与应用68

1.5.3国外光伏建筑发展现状69

1.5.4光伏建筑面临的挑战与应对措施72

本章参考文献73

第2章 光伏建筑系统的设计、施工及维护74

2.1光伏建筑系统的设计计算74

2.1.1当地气象参数的收集74

2.1.2负载情况分析75

2.1.3光伏板最佳倾斜角的确定75

2.1.4光伏系统总功率的概算79

2.2光伏建筑复合结构的传热和发电模拟仿真86

2.2.1光伏屋顶的传热和发电模拟仿真87

2.2.2光伏墙的传热和发电模拟仿真93

2.2.3光伏幕墙和双层光伏窗的传热模拟研究105

2.3半透明光伏幕墙的综合能源性能114

2.3.1半透明光伏幕墙的结构设计115

2.3.2半透明光伏幕墙实验研究117

2.3.3光伏幕墙综合性能模拟121

2.4遮阳型光伏系统的设计与性能研究128

2.4.1遮阳型光伏系统的优化设计128

2.4.2遮阳型光伏系统的综合能源效率133

2.5太阳能光伏建筑系统的安装138

2.5.1光伏组件的安装139

2.5.2蓄电池的安装与维护143

2.5.3逆变器的安装147

2.5.4电子线路的安装150

2.5.5接地及防雷安装152

2.5.6工程验收157

本章参考文献160

第3章 光伏建筑的相关法令和应用实例162

3.1新能源政策对光伏建筑发展的影响162

3.1.1国外光伏建筑的发展162

3.1.2我国内地光伏建筑的发展166

3.1.3我国香港地区光伏建筑的发展168

3.1.4发展光伏建筑的基本矛盾168

3.1.5对光伏建筑发展的建议169

3.2国内外光伏发电系统的相关标准和规定172

3.2.1独立光伏发电系统的主要标准及规定173

3.2.2并网光伏发电系统的主要标准及规定175

3.2.3中华人民共和国可再生能源法177

3.2.4我国香港地区可再生能源发电系统与电网接驳的技术指引178

3.3光伏建筑应用实例178

3.3.1香港理工大学S楼光伏建筑一体化系统180

3.3.2香港理工大学Y楼光伏系统181

3.3.3湾仔政府大楼光伏建筑一体化系统183

3.3.4基慧小学（马湾）光伏建筑一体化系统185

3.3.5香港机电工程署总部大楼的光伏系统188

3.3.6香港科学园的光伏建筑一体化系统189

3.3.7嘉道理农场光伏发电系统190

3.3.8南丫岛太阳能屋顶发电系统192

3.3.9武汉新城国际博览中心屋顶光伏系统193

3.3.10光伏建筑技术的应用前景193

本章参考文献194

第4章 光伏建筑的经济、环境和市场前景分析196

4.1光伏建筑的经济性分析196

4.1.1经济效益评价的基本原理196

4.1.2光伏建筑一体化系统的经济效益198

4.1.3光伏建筑一体化系统的成本200

4.1.4典型案例分析202

4.2光伏建筑一体化系统对环境的影响203

4.2.1光伏组件的生产203

4.2.2光伏系统的运行204

4.2.3光伏组件的回收204

4.2.4光伏系统的可持续性分析205

4.3光伏一体化系统的发展和前景210

4.3.1世界光伏产业和市场的发展210

4.3.2我国的光伏产业发展216

4.3.3光伏一体化系统在世界各国的发展217

4.3.4世界光伏技术发展趋势218

4.3.5世界光伏发展的目标和发展前景220

本章参考文献223

第2部分 建筑物太阳能空调技术226

第5章 太阳能制冷技术226

5.1太阳能热利用及太阳能集热器226

5.1.1真空管太阳能集热器227

5.1.2聚焦型太阳能集热器231

5.1.3太阳能集热器的热性能233

5.2太阳能吸收式制冷技术234

5.2.1吸收式制冷原理234

5.2.2吸收式制冷的性能指标235

5.2.3溴化锂吸收式制冷236

5.2.4氨-水吸收式制冷244

5.2.5太阳能吸收式制冷系统246

5.3太阳能吸附式制冷技术251

5.3.1太阳能吸附式制冷原理252

5.3.2基本型吸附式制冷循环253

5.3.3连续回热型吸附式制冷循环255

5.3.4双效复叠吸附式制冷系统256

5.4其他太阳能制冷方式258

5.4.1太阳能蒸气喷射式制冷258

5.4.2太阳能热机驱动蒸气压缩式制冷260

本章参考文献263

第6章 太阳能除湿空调技术264

6.1太阳能在空调系统中应用的契机——温湿度独立控制264

6.1.1除热除湿的特点和现有技术的缺点264

6.1.2温湿度独立控制及其特点265

6.1.3高温冷源的选择266

6.1.4空调末端的选择269

6.2太阳能固体吸附式除湿装置271

6.2.1转轮除湿机的工作原理271

6.2.2转轮除湿系统的特点272

6.2.3转轮除湿机吸附材料的研究进展272

6.2.4基于太阳能再生的转轮除湿独立新风系统274

6.2.5除湿转轮的数学模型275

6.2.6溶液除湿的数学模型278

6.3太阳能溶液除湿空调281

6.3.1溶液除湿原理简述281

6.3.2太阳能溶液除湿空调的应用283

6.3.3除湿溶液对空气质量的影响283

6.3.4溶液除湿器分类284

6.3.5溶液除湿潜能蓄能性能分析285

6.3.6除湿剂的选择287

6.3.7填料的选择288

6.3.8三种除湿器性能的比较288

6.3.9太阳能溶液再生装置291

6.3.10太阳能溶液集热/再生器性能实验研究293

6.3.11太阳能溶液除湿空调系统全年性能模拟与经济分析301

6.3.12小结310

6.4膜除湿技术310

6.4.1膜材料的选择311

6.4.2不同形式的膜组件311

6.5除湿技术应用案例312

6.5.1转轮除湿与热泵耦合空调系统312

6.5.2溶液除湿温湿度独立控制空调系统313

6.5.3膜全热交换器在空调系统中的应用315

本章参考文献315

第7章 太阳能制冷与空调系统的蓄能方式319

7.1太阳能热储存319

7.1.1热能存储的基本原理319

7.1.2热量储存的评价依据320

7.1.3太阳能蓄热系统中应注意的问题321

7.1.4显热蓄热321

7.1.5相变蓄热327

7.1.6化学能蓄热334

7.2蓄能太阳能空调系统336

7.2.1显热蓄能太阳能空调系统336

7.2.2潜热（相变）蓄能太阳能空调系统338

本章参考文献341

第8章 太阳能制冷、空调与建筑物的有机结合344

8.1影响太阳能制冷空调的气候条件344

8.1.1我国的太阳能资源分布344

8.1.2气候对太阳能制冷、空调的影响345

8.2太阳能制冷、空调技术与建筑设计的结合347

8.2.1合理设计和规划建筑物347

8.2.2建筑物降低夏季冷负荷的防热综合措施348

8.2.3太阳能制冷、空调技术与建筑物的有机结合350

8.2.4太阳能集热系统与建筑物结合设计的实施352

8.2.5太阳能集热系统与建筑物有机结合的发展前景353

8.3太阳能制冷、空调技术在建筑物中的应用研究354

8.3.1太阳能制冷、空调系统的特点354

8.3.2太阳能制冷、空调技术在我国的应用实例354

8.3.3太阳能制冷、空调技术在世界其他国家的研究及应用358

本章参考文献361

第3部分 其他太阳能技术在建筑中的应用364

第9章 太阳能热利用技术简介364

9.1太阳能热利用中的传热问题364

9.1.1传热学基础知识364

9.1.2太阳能热利用中的典型传热过程366

9.2太阳能集热、干燥技术369

9.2.1太阳能集热器369

9.2.2太阳能干燥技术385

9.3太阳能的热储存及热水系统392

9.3.1太阳能热储存技术392

9.3.2太阳能热水系统397

本章参考文献403

第10章 太阳能热系统与建筑物的结合405

10.1太阳房405

10.1.1被动式太阳房的结构和原理405

10.1.2太阳房设计要求406

10.1.3太阳房热工计算407

10.1.4 太阳能温室408

10.1.5太阳能热储存和集热方式410

10.2太阳能建筑热水系统一体化413

10.2.1太阳能建筑热水一体化系统结构414

10.2.2太阳能热水系统与建筑结合的特点414

10.2.3设计需要考虑的一般原则414

10.2.4太阳能建筑热水系统一体化实例和年能耗模拟分析416

10.3太阳能光伏、热水一体化系统418

10.3.1太阳能光伏光热一体化系统简介418

10.3.2太阳能光伏光热自然循环系统的动态模拟420

10.3.3太阳能光伏光热自然循环热水系统的实验研究423

10.3.4遮阳型光伏光热一体化系统在我国香港地区的应用428

10.4太阳能热利用建筑的经济分析430

10.4.1经济分析的必要条件431

10.4.2经济方法概要431

10.4.3太阳能热系统的成本432

10.4.4太阳能转换系统设计参数433

10.4.5太阳房经济性分析433

本章参考文献434

第11章 太阳能照明技术437

11.1太阳能照明装置437

11.1.1太阳能光纤照明技术438

11.1.2太阳能光导管照明系统444

11.2太阳能照明系统设计与应用447

11.2.1太阳能光纤照明技术的设计448

11.2.2太阳能光导管照明技术在隧道中的应用449

11.2.3高层大厦远程采光系统的设计451

11.2.4太阳能照明系统的应用实例452

11.3太阳能照明系统在高层住宅建筑中的应用455

11.3.1混合远程源太阳能照明系统设计456

11.3.2混合远程源太阳能照明系统的应用测试456

11.3.3远程源太阳能照明系统的设计指导461

11.3.4远程源太阳能照明系统的设计细节461

11.3.5远程源太阳能照明系统的成本分析463

11.3.6环保效益465

本章参考文献466