太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書分三大部分共十一章。第一部分為建筑物光伏一體化技術(shù)。重點(diǎn)講述了光伏建筑的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)并給出了應(yīng)用實(shí)例；對(duì)光伏建筑的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和市場(chǎng)前景進(jìn)行了分析。第二部分為建筑物太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)。對(duì)太陽(yáng)能吸收式制冷、太陽(yáng)能吸附式制冷等系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了闡述；詳細(xì)介紹了太陽(yáng)能除濕技術(shù)理論，并對(duì)其性能進(jìn)行了模擬分析；分析了常用的太陽(yáng)能蓄熱方式；給出了太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)與建筑物結(jié)合的設(shè)計(jì)方法及工程實(shí)例。第三部分為建筑物其他太陽(yáng)能利用技術(shù)，主要包括太陽(yáng)能熱利用技術(shù)及太陽(yáng)能光導(dǎo)管照明及光纖照明技術(shù)。對(duì)太陽(yáng)能集熱器的原理、性能及選擇計(jì)算進(jìn)行了分析。    本書可供太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行維護(hù)人員、建筑投資開(kāi)發(fā)商、從事太陽(yáng)能研究工作人員參考，也可作為高等學(xué)校本科生、大專學(xué)生、業(yè)余大學(xué)和函授大學(xué)的教學(xué)、培訓(xùn)用書。

作者簡(jiǎn)介

楊洪興，1982年畢業(yè)子天津大學(xué)暖通空調(diào)專業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位。于1989年開(kāi)始在英國(guó)威爾士大學(xué)卡迪夫?qū)W院學(xué)習(xí)，1993年獲得博士學(xué)位。并做了兩年的博士后研究。從1995年開(kāi)始，受聘子香港理工大學(xué)屋字設(shè)備工程學(xué)系進(jìn)行教學(xué)與科研工作，主要研究領(lǐng)域包括建筑節(jié)能和可再生能源利用的研究。現(xiàn)為可再生能源研究室主任，已發(fā)表了100多篇各種雜志和會(huì)議論文，在建筑節(jié)能和太陽(yáng)能利用方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和建樹(shù)。

書籍目錄

第一部分  建筑物光伏—體化技術(shù)  第1章  光伏建筑發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介    1.1  光伏發(fā)電的基本知識(shí)      1.1.1  光伏發(fā)電原理      1.1.2  光伏材料      1.1.3  太陽(yáng)能電池      1.1.4  光伏建筑一體化    1.2  太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)      1.2.1  獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)      1.2.2  光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)      1.2.3  風(fēng)力、光伏和柴油機(jī)一體化發(fā)電系統(tǒng)    1.3  太陽(yáng)能光伏建筑發(fā)電系統(tǒng)的主要部件      1.3.1  太陽(yáng)能電池板      1.3.2  電能儲(chǔ)存      1.3.3  逆變器      1.3.4  系統(tǒng)控制元件      1.3.5  安全運(yùn)行元件    參考文獻(xiàn)  第2章  光伏建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)    2.1  光伏建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算      2.1.1  當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的收集      2.1.2  負(fù)載情況分析      2.1.3  光伏板最佳傾斜角的確定      2.1.4  光伏系統(tǒng)總功率的概算    2.2  光伏建筑復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳熱和發(fā)電模擬仿真      2.2.1  光伏屋頂?shù)膫鳠岷桶l(fā)電模擬仿真      2.2.2  光伏墻的傳熱和發(fā)電模擬仿真      2.2.3  光伏幕墻和雙層光伏窗的傳熱模擬研究    2.3  太陽(yáng)能光伏建筑系統(tǒng)的安裝      2.3.1  光伏電池板的安裝      2.3.2  蓄電池的安裝與維護(hù)      2.3.3  逆變器的安裝      2.3.4  電子線路的安裝      2.3.5  接地及防雷安裝      2.3.6  工程驗(yàn)收    參考文獻(xiàn)  第3章  光伏建筑的相關(guān)法令和應(yīng)用實(shí)例    3.1  新能源政策對(duì)光伏建筑發(fā)展的影響      3.1.1  國(guó)外光伏建筑的發(fā)展      3.1.2  我國(guó)光伏建筑的發(fā)展      3.1.3  香港地區(qū)光伏建筑的發(fā)展      3.1.4  發(fā)展光伏建筑的基本矛盾      3.1.5  對(duì)光伏建筑發(fā)展的建議    3.2  國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定      3.2.1  獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定      3.2.2  并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定      3.2.3  中華人民共和國(guó)可再生能源法      3.2.4  香港地區(qū)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)接駁的技術(shù)指引    3.3  香港地區(qū)光伏建筑應(yīng)用實(shí)例      3.3.1  香港理工大學(xué)光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.2  香港理工大學(xué)Y樓光伏系統(tǒng)      3.3.3  灣仔政府大樓光伏建筑一體化系統(tǒng)，      3.3.4  基慧小學(xué)(馬灣)光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.5  香港機(jī)電工程署總部大樓的光伏系統(tǒng)      3.3.6  香港科學(xué)園的光伏建筑一體化系統(tǒng)      3.3.7  嘉道理農(nóng)場(chǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)      3.3.8  光伏建筑應(yīng)用前景    參考文獻(xiàn)  第4章  光伏建筑的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和市場(chǎng)前景分析    4.1  光伏建筑的經(jīng)濟(jì)性分析      4.1.1  經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)的基本原理      4.1.2  光伏建筑一體化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益      4.1.3  光伏建筑一體化系統(tǒng)的成本      4.1.4  典型案例分析    4.2  光伏建筑一體化系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響      4.2.1  光伏組件的生產(chǎn)      4.2.2  光伏系統(tǒng)的運(yùn)行      4.2.3  光伏組件的回收      4.2.4  光伏系統(tǒng)的可持續(xù)性分析    4.3  光伏一體化系統(tǒng)的發(fā)展和前景      4.3.1  世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展      4.3.2  光伏一體化系統(tǒng)在世界各國(guó)的發(fā)展      4.3.3  世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)      4.3.4  世界光伏發(fā)展的目標(biāo)和發(fā)展前景    參考文獻(xiàn)第二部分  建筑物太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)  第5章  太陽(yáng)能制冷技術(shù)    5.1  太陽(yáng)能熱利用及太陽(yáng)能集熱器      5.1.1  真空管太陽(yáng)能集熱器      5.1.2  聚焦型太陽(yáng)能集熱器      5.1.3  太陽(yáng)能集熱器的熱性能    5.2  太陽(yáng)能吸收式制冷技術(shù)      5.2.1  吸收式制冷原理      5.2.2  吸收式制冷的性能指標(biāo)      5.2.3  溴化鋰吸收式制冷      5.2.4  氨-水吸收式制冷      5.2.5  太陽(yáng)能吸收式制冷系統(tǒng)    5.3  太陽(yáng)能吸附式制冷技術(shù)      5.3.1  太陽(yáng)能吸附式制冷原理      5.3.2  基本型吸附式制冷循環(huán)      5.3.3  連續(xù)回?zé)嵝臀绞街评溲h(huán)      5.3.4  雙效復(fù)疊吸附式制冷系統(tǒng)    5.4  其他太陽(yáng)能制冷方式      5.4.1  太陽(yáng)能蒸氣噴射式制冷      5.4.2  太陽(yáng)能熱機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮式制冷    參考文獻(xiàn)  第6章  太陽(yáng)能除濕空調(diào)技術(shù)    6.1  太陽(yáng)能在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的契機(jī)——溫濕度獨(dú)立控制      6.1.1  除熱除濕的特點(diǎn)和現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)      6.1.2  溫濕度獨(dú)立控制及其特點(diǎn)      6.1.3  高溫冷源的選擇      6.1.4  空調(diào)末端的選擇    6.2  太陽(yáng)能固體吸附式除濕裝置      6.2.1  轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的工作原理      6.2.2  轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的特點(diǎn)      6.2.3  轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)吸附材料的研究進(jìn)展      6.2.4  基于太陽(yáng)能再生的轉(zhuǎn)輪除濕獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)      6.2.5  除濕轉(zhuǎn)輪的數(shù)學(xué)模型    6.3  太陽(yáng)能溶液除濕空調(diào)      6.3.1  溶液除濕原理簡(jiǎn)述      6.3.2  太陽(yáng)能溶液除濕空調(diào)的應(yīng)用      6.3.3  除濕溶液對(duì)空氣質(zhì)量的影響      6.3.4  溶液除濕器分類      6.3.5  溶液除濕潛能蓄能性能分析      6.3.6  除濕劑的選擇      6.3.7  填料的選擇      6.3.8  三種除濕器性能的比較      6.3.9  太陽(yáng)能溶液再生裝置      6.3.10  太陽(yáng)能溶液集熱/再生器性能實(shí)驗(yàn)研究      6.3.11  太陽(yáng)能溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)全年性能模擬與經(jīng)濟(jì)分析      6.3.12  小結(jié)    參考文獻(xiàn)  第7章  太陽(yáng)能制冷與空調(diào)系統(tǒng)的蓄能方式    7.1  太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存      7.1.1  熱能存儲(chǔ)的基本原理      7.1.2  熱量?jī)?chǔ)存的評(píng)價(jià)依據(jù)      7.1.3  太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)中應(yīng)注意的問(wèn)題      7.1.4  顯熱蓄熱      7.1.5  相變蓄熱      7.1.6  化學(xué)能蓄熱    7.2  蓄能太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)      7.2.1  顯熱蓄能太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)      7.2.2  潛熱(相變)蓄能太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)    參考文獻(xiàn)  第8章  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)與建筑物的有機(jī)結(jié)合    8.1  影響太陽(yáng)能制冷空調(diào)的氣候條件      8.1.1  我國(guó)的太陽(yáng)能資源分布      8.1.2  氣候?qū)μ?yáng)能制冷、空調(diào)的影響    8.2  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合      8.2.1  合理設(shè)計(jì)和規(guī)劃建筑物      8.2.2  建筑物降低夏季冷負(fù)荷的防熱綜合措施      8.2.3  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)技術(shù)與建筑物的有機(jī)結(jié)合      8.2.4  太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與建筑物結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)施      8.2.5  太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與建筑物有機(jī)結(jié)合的發(fā)展前景    8.3  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)技術(shù)在建筑物中的應(yīng)用研究      8.3.1  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)      8.3.2  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用實(shí)例      8.3.3  太陽(yáng)能制冷、空調(diào)技術(shù)在世界其他國(guó)家的研究及應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第三部分  其他太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用  第9章  太陽(yáng)能熱利用技術(shù)簡(jiǎn)介    9.1  太陽(yáng)能熱利用中的傳熱問(wèn)題      9.1.1  傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)      9.1.2  太陽(yáng)能熱利用中的典型傳熱過(guò)程    9.2  太陽(yáng)能集熱、干燥技術(shù)      9.2.1  太陽(yáng)能集熱器      9.2.2  太陽(yáng)能干燥技術(shù)    9.3  太陽(yáng)能的熱儲(chǔ)存及熱水系統(tǒng)      9.3.1  太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存技術(shù)      9.3.2  太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)    參考文獻(xiàn)  第10章  太陽(yáng)能熱系統(tǒng)與建筑物的結(jié)合    10.1  太陽(yáng)房      10.1.1  被動(dòng)式太陽(yáng)房的結(jié)構(gòu)和原理      10.1.2  太陽(yáng)房設(shè)計(jì)要求      10.1.3  太陽(yáng)房熱工計(jì)算      10.1.4  太陽(yáng)能溫室      10.1.5  太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存和集熱方式    10.2  太陽(yáng)能建筑熱水系統(tǒng)一體化      10.2.1  太陽(yáng)能建筑熱水一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)      10.2.2  太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的特點(diǎn)      10.2.3  設(shè)計(jì)需要考慮的一般原則      10.2.4  太陽(yáng)能建筑熱水系統(tǒng)一體化實(shí)例和年能耗模擬分析    10.3  太陽(yáng)能熱利用建筑的經(jīng)濟(jì)分析      10.3.1  經(jīng)濟(jì)分析的必要條件      10.3.2  經(jīng)濟(jì)方法概要      10.3.3  太陽(yáng)能熱系統(tǒng)的成本      10.3.4  太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)      10.3.5  太陽(yáng)房經(jīng)濟(jì)性分析    參考文獻(xiàn)  第11章  太陽(yáng)能照明技術(shù)    11.1  太陽(yáng)能照明裝置      11.1.1  太陽(yáng)能光纖照明技術(shù)      11.1.2  太陽(yáng)能光導(dǎo)管照明系統(tǒng)    11.2  太陽(yáng)能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用      11.2.1  太陽(yáng)能光纖照明技術(shù)的設(shè)計(jì)      11.2.2  太陽(yáng)能光導(dǎo)管照明技術(shù)在隧道中的應(yīng)用      11.2.3  高層大廈遠(yuǎn)程采光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)      11.2.4  太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例    參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   1.3.3逆變器 1.3.3.1概述 逆變器的工作原理與整流器恰好相反，其功能是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為“逆向”的整流過(guò)程，因此稱為“逆變”，輸入為直流電，輸出為交流電。由于交流電壓中除含有較大的基波成分外，還可能含有一定頻率和幅值的諧波，逆變器除了能將直流電變換為交流電外，還具有自動(dòng)穩(wěn)壓的功能，控制基波的頻率和幅值。因此，當(dāng)光伏系統(tǒng)應(yīng)用于交流負(fù)載或并網(wǎng)輸電時(shí)，逆變器還可以改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。 逆變器應(yīng)用廣泛，種類很多，依據(jù)輸出交流電的性質(zhì)，可以分為恒頻恒壓正弦波逆變器和方形波逆變器、變頻變壓逆變器、高頻脈沖電壓（電流）逆變器。輸出的波形是逆變器的品質(zhì)與成本的指標(biāo)。一般情況下，多數(shù)光伏系統(tǒng)都裝設(shè)正弦波逆變器，使用時(shí)常附有脈寬調(diào)制的控制單元（PWM）。 （1）正弦波逆變器 正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是，輸出波形基本為正弦波，在負(fù)載中只有很少的諧波損耗，對(duì)通信設(shè)備干擾小，整機(jī)效率高；缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格高。隨著脈寬調(diào)制技術(shù)的普及，大容量PWM型正弦波逆變器逐漸成為逆變器的主流產(chǎn)品。 （2）方形波逆變器 在某些場(chǎng)合，也會(huì)用到方形波逆變器。這種裝置是以一種50／60Hz接通的完全電橋?yàn)榛A(chǔ)電路，輸出的電壓波形為方形波。該裝置電路簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)較為容易、價(jià)格較低、切換效率良好；缺點(diǎn)是方形波電壓中含有大量的高次諧波成分，在負(fù)載中會(huì)產(chǎn)生附加的損耗，并對(duì)通信等設(shè)備產(chǎn)生較大的干擾，需要額外加濾波器。此類逆變器多見(jiàn)于早期，設(shè)計(jì)功率不超過(guò)幾百瓦。當(dāng)連接至方形波逆變器時(shí)，某些電器可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱和損壞，一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。 （3）階梯波逆變器 圖1—30所示的第三種波形是階梯波或準(zhǔn)正弦波。這種波形是多階的，接近正弦波，比方形波有明顯的改善，高次諧波含量減少。當(dāng)階梯波的階梯達(dá)到16個(gè)以上時(shí)，輸出的波形為準(zhǔn)正弦波，整機(jī)效率較高（85％～95％之間），非常接近正弦波，適用于各種負(fù)載。階梯波逆變器成本較高，待機(jī)模式下會(huì)消耗微量電力（約為工作時(shí)的10％），工作時(shí)往往需要多組直流電源供電，需要的功率開(kāi)關(guān)管也較多，給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來(lái)不便。 逆變器的輸出可以做成任意多相，但在實(shí)際應(yīng)用中大多只采用單相或三相。逆變器保護(hù)功能應(yīng)包括輸出短路保護(hù)、輸出過(guò)電流保護(hù)、輸出過(guò)電壓保護(hù)、輸出欠電壓保護(hù)、輸出缺相保護(hù)、功率電路超溫保護(hù)等。例如，當(dāng)傳感器檢測(cè)到輸出有短路時(shí)，控制電路立即關(guān)閉功率管的驅(qū)動(dòng)從而切斷功率管的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的保護(hù)。

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