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太陽能轉換原理與技術(普通高等教育能源動力類系列教材)

  • 作者：編者:吳俊傑//李超|責編:尹法欣//章承林
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111806516
  • 出版日期：2026/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：236
人民幣：RMB 48.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以能源轉型與新能源發展為背景，系統介紹了太陽能的轉換原理與技術應用。全書共分8章，第1章為緒論，主要介紹能源概況以及太陽能概況，幫助讀者從全局了解本書的核心內容；第2、3章主要為太陽能基礎知識，包括太陽及日地關係、太陽輻射；第4、5章主要圍繞太陽能的光電轉換，介紹光伏理化基礎及發電原理、光伏發電系統；第6~8章主要圍繞太陽能的光熱轉換，介紹太陽能集熱器、太陽能熱發電原理與技術、太陽能中低溫熱利用技術。
    本書既注重經典教學內容，又融入了新的科研成果、政策法規和思政元素，力求內容豐富、與時俱進。本書適合作為能源類專業本科教材，也可供研究生及能源領域科研人員參考。
作者介紹
編者:吳俊傑//李超|責編:尹法欣//章承林
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  能源概況
    1.1.1  能源的分類
    1.1.2  能源與人類文明
    1.1.3  能源與環境
  1.2  太陽能概況
    1.2.1  太陽能的特點及分佈概況
    1.2.2  太陽能轉換利用概述
  本章小結
  習題
第2章  太陽及日地關係
  2.1  太陽概況
    2.1.1  太陽的整體結構
    2.1.2  太陽的內部結構
    2.1.3  太陽大氣層
  2.2  地球坐標系與天球坐標系
    2.2.1  地球坐標系
    2.2.2  天球坐標系
    2.2.3  球面三角餘弦定理與球面三角正弦定理
    2.2.4  時角坐標系與地平坐標系的轉換
  2.3  日地關係
    2.3.1  地球公轉與太陽赤緯角
    2.3.2  地球自轉與太陽時角
    2.3.3  太陽高度角和太陽方位角
    2.3.4  日出與日落時的太陽時角、可照時數與方位角
    2.3.5  正午時的太陽高度角與太陽方位角
    2.3.6  太陽入射角
  本章小結
  習題
第3章  太陽輻射
  3.1  光學基本定律
    3.1.1  費馬原理
    3.1.2  光的傳播
    3.1.3  光的反射
    3.1.4  光的折射
  3.2  太陽輻照度與測量
    3.2.1  太陽常數
    3.2.2  太陽光譜輻照度
    3.2.3  太陽輻射在地球大氣中的衰減
    3.2.4  平面太陽輻照度的計算
    3.2.5  太陽輻照度的測量原理
    3.2.6  太陽輻照度的常用測量儀器
  3.3  透明或半透明體對太陽輻射的吸收、反射和透射
    3.3.1  太陽直射輻射在透明或半透明界面上的反射和折射
    3.3.2  太陽直射輻射對無吸收作用透明或半透明介質的透射
    3.3.3  太陽直射輻射在有吸收作用透明或半透明介質內的透射
    3.3.4  透明或半透明介質對太陽直射輻射的透射、吸收和反射
    3.3.5  太陽散射輻射和地面反射輻射對透明或半透明介質的透射
    3.3.6  透明蓋板-吸熱體系統的透射率-吸收率乘積

  3.4  太陽能聚光設計原理
    3.4.1  太陽圓面張角
    3.4.2  折射式聚光與反射式聚光
    3.4.3  幾何聚光比與能量聚光比
    3.4.4  圓錐曲線的光學性質
    3.4.5  槽式拋物面聚光分析
    3.4.6  旋轉拋物面聚光分析
    3.4.7  複合拋物面聚光器的設計與聚光分析
  本章小結
  習題
第4章  光伏理化基礎及發電原理
  4.1  量子力學基礎
    4.1.1  光的波粒二象性
    4.1.2  氫原子光譜及玻爾原子軌道模型
    4.1.3  微觀粒子運動的規律
  4.2  能帶理論
    4.2.1  電子的共有化運動與能帶的形成
    4.2.2  硅晶體的能帶結構
  4.3  本征半導體與雜質半導體
    4.3.1  本征半導體
    4.3.2  雜質半導體
  4.4  熱平衡載流子
    4.4.1  狀態密度
    4.4.2  費米-狄拉克分佈函數和費米能級
    4.4.3  導帶中的電子濃度和價帶中的空穴濃度
    4.4.4  本征載流子濃度
    4.4.5  雜質半導體的載流子濃度
  4.5  非平衡載流子
    4.5.1  非平衡載流子的光注入
    4.5.2  准費米能級
    4.5.3  半導體的光吸收
    4.5.4  非平衡載流子的壽命
    4.5.5  非平衡載流子的複合
    4.5.6  載流子的輸運
  4.6  PN結
    4.6.1  PN結的形成
    4.6.2  PN結的能帶及勢壘高度
    4.6.3  平衡PN結載流子的分佈規律
    4.6.4  理想PN結的電流-電壓關係
  4.7  光伏發電原理及光伏電池性能
    4.7.1  光生伏特效應
    4.7.2  光伏電池的伏安特性
    4.7.3  光伏電池的效率
    4.7.4  光伏電池的效率分析
  本章小結
  習題
第5章  光伏發電系統
  5.1  光伏發電系統的分類
    5.1.1  離網光伏發電系統
    5.1.2  併網光伏發電系統

  5.2  光伏電池陣列
    5.2.1  光伏電池組件的串聯與並聯
    5.2.2  光伏電池組件的熱斑效應與旁路二極體
    5.2.3  光伏電池陣列的防逆流（防反充）二極體
  5.3  儲能設備
    5.3.1  電池儲能
    5.3.2  抽水蓄能
    5.3.3  壓縮空氣儲能
  5.4  光伏逆變器
    5.4.1  電力電子技術及其器件簡介
    5.4.2  電壓型逆變器原理簡介
    5.4.3  光伏逆變器的其他基本功能
  5.5  光伏控制器
    5.5.1  光伏控制器對蓄電池充放電的控制原理
    5.5.2  光伏電池陣列最大功率點跟蹤控制技術
  本章小結
  習題
第6章  太陽能集熱器
  6.1  平板型太陽能集熱器
    6.1.1  平板型太陽能集熱器的工作原理
    6.1.2  平板型太陽能集熱器的結構與主要部件
    6.1.3  平板型太陽能集熱器的能量平衡方程
    6.1.4  平板型太陽能集熱器的效率
  6.2  太陽能空氣集熱器
    6.2.1  太陽能空氣集熱器的分類
    6.2.2  太陽能空氣集熱器的熱性能分析
    6.2.3  太陽能空氣集熱器的阻力計算
  6.3  真空管太陽能集熱器
    6.3.1  全玻璃真空集熱管的結構
    6.3.2  全玻璃真空集熱管的熱性能分析
  6.4  槽式太陽能集熱器
    6.4.1  拋物面槽式聚光器
    6.4.2  拋物面槽式吸熱器
    6.4.3  拋物面槽式聚光器的光學效率
    6.4.4  拋物面槽式吸熱器的效率
  本章小結
  習題
第7章  太陽能熱發電原理與技術
  7.1  太陽能熱發電系統的熱功轉換原理
    7.1.1  水/蒸汽朗肯循環
    7.1.2  有機朗肯循環
    7.1.3  卡林那循環*
    7.1.4  布雷頓循環
    7.1.5  斯特林循環*
  7.2  太陽能儲熱原理與技術
    7.2.1  太陽能儲熱的意義
    7.2.2  顯熱儲熱
    7.2.3  潛熱儲熱
    7.2.4  可逆化學反應熱存儲
  7.3  拋物面槽式太陽能熱發電

    7.3.1  系統概述
    7.3.2  槽式太陽能集熱場的能量損失
    7.3.3  槽式太陽能集熱場的集熱場效率
    7.3.4  槽式太陽能發電系統的額定發電功率
  7.4  線性菲涅爾式太陽能熱發電
    7.4.1  系統概述
    7.4.2  線性菲涅爾式聚光器設計
  7.5  塔式太陽能熱發電
    7.5.1  系統概述
    7.5.2  定日鏡場的結構
    7.5.3  定日鏡的跟蹤規律
    7.5.4  定日鏡場的光學效率
    7.5.5  定日鏡場的布置
    7.5.6  吸熱器的分類及熱效率
  7.6  非聚光式太陽能發電技術*
    7.6.1  太陽池熱發電
    7.6.2  太陽能熱氣流發電
  本章小結
  習題
第8章  太陽能中低溫熱利用技術
  8.1  太陽能熱水系統
    8.1.1  太陽能熱水系統的分類
    8.1.2  自然循環太陽能熱水系統
    8.1.3  強制循環太陽能熱水系統
    8.1.4  直流式太陽能熱水系統
  8.2  太陽能熱水系統設計
    8.2.1  太陽能熱水系統和太陽能集熱器的選型
    8.2.2  太陽能集熱系統關鍵參數的確定
  8.3  太陽能製冷
    8.3.1  壓縮空氣製冷循環和壓縮蒸氣製冷循環
    8.3.2  太陽能吸收式製冷循環
    8.3.3  太陽能吸附式製冷循環
    8.3.4  太陽能氣流引射式製冷循環
  8.4  太陽能幹燥
    8.4.1  乾燥介質的性質
    8.4.2  濕物料的性質
    8.4.3  濕物料的乾燥過程
    8.4.4  太陽能幹燥裝置的熱平衡關係
    8.4.5  乾燥系統的集熱面積
  8.5  太陽能海水淡化
    8.5.1  太陽能海水淡化及其分類
    8.5.2  太陽能蒸餾法海水淡化
    8.5.3  太陽能加濕除濕海水淡化
  本章小結
  習題
附錄
  附錄A  常見物理量常數表
  附錄B  常見半導體材料的物理性質
  附錄C  主要符號表
  附錄D  部分計算程序

參考文獻

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