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上篇 能源与社会16

1 能源的发展和能源危机19

1.1 能源的发展20

1.1.1 火的应用20

1.1.2 煤炭时代22

1.1.3 油气开发23

1.2 石油能源的危机27

1.2.1 历次石油危机27

1.2.2 紧缺的石油30

1.3 化石能源对环境的破坏32

1.3.1 地球环境的演变32

1.3.2 脆弱的地球环境33

1.3.3 燃烧化石能源导致的后果36

1.4 化石能源与中国发展43

1.4.1 中国的能源现状43

1.4.2 中国的生态环境44

1.4.3 中国的人口48

1.4.4 中国可持续发展呼唤新能源48

2 形形色色的新能源51

2.1 各类新能源52

2.1.1 生物质能52

2.1.2 风能54

2.1.3 水能54

2.1.4 海洋能56

2.1.5 地热能57

2.1.6 天然气水合物，煤层气58

2.1.7 氢能60

2.2 重归太阳能61

2.2.1 认识太阳能61

2.2.2 太阳能利用简史63

2.2.3 中国的太阳能资源66

3 太阳和太阳能71

3.1 太阳的构造及其表面现象72

3.2 太阳的活动76

3.2.1 太阳活动与宁静太阳76

3.2.2 太阳辐射76

3.2.3 太阳磁场78

3.3 地球表面的太阳辐射79

3.3.1 太阳高度的影响79

3.3.2 地球大气层的影响80

3.3.3 地理纬度的影响80

3.3.4 日照时间的影响81

3.3.5 海拔高度的影响81

下篇 太阳能开发与利用82

4 太阳能应用技术基础85

4.1 平板型太阳能集热器87

4.1.1 平板型太阳能集热器概述88

4.1.2 空气集热器91

4.1.3 真空集热管91

4.1.4 全玻璃真空管集热器94

4.1.5 热管式真空管集热器96

4.2 聚光型太阳能集热器100

4.2.1 聚光型集热器概述100

4.2.2 几种典型的聚光型集热器102

4.3 太阳跟踪106

4.3.1 太阳自动跟踪系统106

4.3.2 “东方一号”示范工程太阳自动跟踪系统106

4.4 太阳能储能108

4.4.1 太阳能储能原理108

4.4.2 太阳能的显热储存110

4.4.3 太阳能的潜热储存112

4.5 太阳能光伏发电的聚光114

4.5.1 光伏发电聚光组件114

4.5.2 光漏斗聚光118

4.5.3 蝶形反射聚光120

4.6 太阳能聚光集热新材料123

5 太阳光照明127

5.1 直射阳光128

5.2 反射阳光131

5.2.1 远距离反射阳光131

5.2.2 近距离反射阳光132

5.3 引入阳光134

5.3.1 引入阳光的类型134

5.3.2 光纤阳光导入技术135

5.4 透射阳光139

5.4.1 电致变色玻璃140

5.4.2 温致变色玻璃140

5.4.3 热致变色玻璃140

5.4.4 气致变色玻璃141

5.4.5 光致变色玻璃141

6 太阳能干煤、太阳能温室及太阳灶143

6.1 太阳能干燥144

6.1.1 物料的干燥过程144

6.1.2 太阳能干燥技术及其应用特点149

6.1.3 中国太阳能干燥技术的应用152

6.2 太阳能物品干燥157

6.2.1 谷物干燥157

6.2.2 果蔬干燥163

6.2.3 药材干燥163

6.2.4 木材干燥164

6.2.5 衣物干燥164

6.3 太阳能温室167

6.3.1 太阳能温室的类型168

6.3.2 太阳能温室的技术要求168

6.3.3 太阳能温室的设计171

6.3.4 太阳能温室实例172

6.3.5 太阳能沼气池174

6.4 太阳能空气取水176

6.5 太阳灶178

6.5.1 太阳灶概述178

6.5.2 热箱式太阳灶179

6.5.3 聚光式太阳灶181

6.5.4 平板式太阳能蒸汽灶184

6.5.5 储热太阳灶184

6.6 高温太阳炉187

7 太阳能热水装置191

7.1 家用太阳能热水器192

7.1.1 闷晒式家用太阳能热水器193

7.1.2 平板式家用太阳能热水器193

7.1.3 真空管式家用太阳能热水器194

7.2 太阳能热水系统198

7.2.1 太阳能热水系统的分类198

7.2.2 常用太阳能热水系统200

7.2.3 太阳能热泵热水系统207

7.3 太阳能热水器与建筑的结合形式209

7.3.1 分体承压式太阳能热水器209

7.3.2 分体非承压式太阳能热水器210

7.3.3 整体式太阳能热水器212

7.4 对太阳能热水装置与建筑一体化的几点思考213

8 太阳能空调221

8.1 太阳能空调的意义222

8.2 吸收式太阳能空调224

8.2.1 吸收式制冷循环225

8.2.2 吸收式采暖循环227

8.3 吸附式太阳能制冷空调228

8.3.1 吸附式制冷系统229

8.3.2 吸附式太阳能制冷空调的特点230

8.3.3 太阳能储能转换空调230

8.4 除湿式太阳能空调232

8.4.1 除湿式制冷系统232

8.4.2 几种除湿式太阳能制冷设备232

8.5 蒸气喷射式和热机驱动压缩式太阳能空调235

8.5.1 蒸气喷射式太阳能制冷235

8.5.2 热机驱动压缩式太阳能制冷236

8.6 太阳能光伏制冷和太阳能半导体制冷237

8.6.1 太阳能光伏制冷237

8.6.2 太阳能半导体制冷237

8.7 前景广阔的太阳能－地源热泵空调系统239

8.7.1 太阳能热泵239

8.7.2 太阳能－地源热泵空调系统240

9 太阳能海水淡化245

9.1 海水淡化与太阳能246

9.1.1 水资源与海水淡化246

9.1.2 海水淡化技术与太阳能248

9.2 太阳能蒸馏251

9.2.1 几类简单的太阳能蒸馏251

9.2.2 盘式太阳能蒸馏253

9.2.3 娶光型太阳能蒸馏255

9.2.4 降膜蒸发257

9.3 主动式太阳能蒸馏258

9.3.1 真空管太阳能集热器蒸馏258

9.3.2 带集热器和储热水箱的太阳能蒸馏259

9.3.3 带外凝结器的太阳能蒸馏260

9.4 太阳能技术与几类传统海水淡化技术的结合261

9.4.1 太阳能多级闪蒸海水淡化261

9.4.2 太阳能多效蒸发海水淡化264

9.4.3 蒸汽压缩蒸馏海水淡化265

9.4.4 分压差海水淡化266

9.5 吸收式太阳能海水淡化与吸附式太阳能海水淡化267

9.5.1 吸收式太阳能海水淡化系统267

9.5.2 吸附式太阳能海水淡化系统268

9.5.3 一种全自然能源海水淡化系统269

10 太阳能热发电273

10.1 聚光类太阳能热发电276

10.1.1 塔式太阳能热发电276

10.1.2 槽式太阳能热发电281

10.1.3 碟式太阳能热发电285

10.1.4 聚光类太阳能热发电控制系统287

10.1.5 空间太阳能热动力发电系统290

10.1.6 中国聚光类太阳能热发电技术进展292

10.1.7 对聚光类太阳能热发电系统的几点思考294

10.2 非聚光类太阳能热发电298

10.2.1 低温太阳能发电298

10.2.2 太阳池发电299

10.2.3 太阳能海水温差发电301

10.2.4 太阳坑发电302

10.2.5 太阳能烟囱发电303

11 太阳能光伏发电309

11.1 概述310

11.1.1 太阳能光伏发电的特点310

11.1.2 太阳能光伏发电的进程312

11.1.3 太阳能光伏发电的现状315

11.2 太阳能电池318

11.2.1 太阳能电池的工作原理及特性319

11.2.2 太阳能电池的分类及特点320

11.2.3 太阳能电池组件325

11.3 太阳能光伏发电系统328

11.3.1 太阳能光伏发电系统组成328

11.3.2 太阳能光伏发电系统形式332

11.3.3 太阳能光伏发电系统分类336

11.4 太阳能光伏发电应用339

11.4.1 在航天器上的应用339

11.4.2 太阳能光伏发电工程341

11.4.3 太阳能灯具345

11.4.4 太阳能交通工具347

11.4.5 在高速公路上的应用351

11.4.6 在通信方面的应用352

11.4.7 在家电方面的应用354

11.4.8 在其他方面的应用355

12 太阳能建筑361

12.1 太阳能建筑的内容与设计363

12.1.1 太阳能建筑理念364

12.1.2 太阳能建筑的内容365

12.1.3 太阳能建筑的整合设计366

12.1.4 太阳能建筑的一体化设计368

12.2 太阳房370

12.2.1 太阳房的分类与基本组成370

12.2.2 被动式太阳房372

12.2.3 主动式太阳房377

12.2.4 使用绝热材料夹层的太阳房384

12.2.5 使用相变储能材料的太阳房385

12.3 光伏建筑一体化390

12.3.1 光伏与建筑相结合390

12.3.2 光伏建筑一体化技术391

12.3.3 几类光伏建筑组件394

12.4 太阳能建筑案例400

12.4.1 太阳能屋顶计划400

12.4.2 上海世界博览会404

12.4.3 太阳能社区408

12.4.4 中国太阳谷410

13 太阳能化学利用423

13.1 太阳能制氢424

13.1.1 太阳能制氢的意义424

13.1.2 太阳能直接加热分解水制氢425

13.1.3 太阳能热化学循环制氢426

13.1.4 太阳能电解水制氢427

13.1.5 太阳能光催化分解水制氢428

13.1.6 生物制氢430

13.2 太阳能在环境保护中的应用432

13.2.1 光催化消除环境污染物432

13.2.2 太阳能消毒灭菌434

13.3 高效储存太阳能的植物435

13.3.1 能源植物435

13.3.2 藻类植物437

14 展望太阳能时代439

14.1 大型太阳能电站和发电系统440

14.1.1 太阳能沙漠电站440

14.1.2 地球规模的太阳能发电系统442

14.2 太空太阳能发电444

14.2.1 太阳塔、太阳碟与太阳盘444

14.2.2 “太空蜘蛛”447

14.2.3 月球太阳能电站447

14.3 未来建筑和立体农业448

14.3.1 太阳能城市448

14.3.2 超高建筑453

14.3.3 海洋城和太空城455

14.3.4 立体农业455

14.4 人造月亮与宇宙太阳伞458

14.4.1 人造月亮458

14.4.2 宇宙太阳伞459

主要参考文献460