太阳能利用技术知识点汇总

第一章1.太阳参数：太阳是一个炽热的大气体球直径约为(139万)km，是地球直径的(109)倍，体积是地球的(130万)倍，质量是地球的(33万)倍，密度是地球的(1/4)。太阳可分为内球和太阳大气两大部分。从太阳球心到平均半径为1/4的范围内，含有总质量的40%，温度高达(1500万)oC，密度超过100g/cm3(克/厘米3)，在平均半径的70%处，温度降至(50万)oC，在外面的对流层中，温度进一步降至约(6000oC),密度降至1×10-8g/cm3。2.太阳的主要元素（成分）是氢和氦，其中氢约占78%，氦约占20%。3.热核反应:在异常的高温高压下，原子失去全部或大部核外电子，它们在高速运动和互相碰撞之中氢核聚合成氦核的反应，称为热核反应，太阳在热核反应中质量减少释放出大量的热。4.太阳辐射能是怎样产生的：在异常的高温高压下，原子失去全部或大部核外电子，它们在高速运动和互相碰撞之中，发生热核反应，太阳在反应中质量减少释放出大量的热，就形成了太阳辐射能。5.太阳常数：太阳常数是在日地平均距离处地球大气之层外、垂直于太阳光线的平面上，单位面积、单位时间内所接受到的太阳辐射能。6.1981年10月，太阳常数为1367±7W/m2(瓦/米2）7.太阳的物质形态：高温气体8.太阳光谱的分布：太阳表面的温度高达6000℃，它发射出由连续变化的不同波长的连续光谱，整个太阳光谱波长范围是非常广泛的，从几个埃到几十米，长波一端包括从600μm到30m的范围，短波一端包括紫外辐射到X射线段，波长0.1～300nm（1nm=10-9m）的范围。9.可见光的波长范围是0.38～0.78μm(1米=106μm)。10.太阳光谱能量分布：太阳光谱的波长范围很宽，但是辐射能的大小按波长的分配却是不均匀的，能量最大的区域在可见光部分，在波长460nm(0.46μm)附近，辐射能从最大值处向长波方向减弱较慢，向短波方向减弱较快，0.2～2.6μm这一波段的能量，几乎代表了太阳辐射的全部能量。11.太阳辐射穿过地球大气层时，由于受大气的散射、反射和吸收的影响，到达地面的太阳辐射明显地减少，光谱分布也发生生变化。12.散射：大气中的空气分子、尘埃、水滴、冰晶等粒子会改变太阳辐射的传播方向，这就是散射，气体分子对短波辐射的散射作用比对长波辐射厉害，大气的散射集中在能量比较大的可见光波段。13.大气对太阳辐射的散射：气体分子对短波辐射的散射作用比对长波辐射厉害，这也是天空呈现蓝色的原因，灰尘、水滴、冰晶等是粗粒子，较长波的散射也随之增强。大气的散射集中在能量比较大的可见光波段，因而是使太阳能辐射衰减的主要因素之一，大气的散射可在相当大范围内变化，它取决于太阳高度、云量、云厚、云状、大气透明度和海拔高度等因素，其中尤其以云的变化对散射的影响最大。14.地球作为一个整体，对太阳辐射有反射作用，它由3部分组成：大气对太阳辐射的反射是一种漫反射，约为入射辐射的8%；地球表面的反射为入射辐射的2%～3%；云层的反射随云状、云厚变化较大，平均约为入射辐射的25%。15.大气对太阳辐射的吸收：大气中水汽对太阳辐射的吸收起着十分重要的作用，其吸收带大部分集中在红外区，可见光区内也有一部分；臭氧吸收的主要是紫外线，约占入射辐射的2.1%；氧和二氧化碳对太阳辐射也有一定的吸收作用，但影响不大。16.大气质量：大气质量也叫空气质量就是直射阳光穿过地球大气层路径的长度和太阳在天顶时它穿过大气路径长度之比。17.太阳高度角：太阳高度角就是在任何时刻，从日轮中心到观测点间所连的直线和通过观测点的水平面之间的夹角。18.太阳方位角：太阳方位角就是从日轮中心到观测点间所连直线在通过观测点的水平面上的投影的观测点正南方向之间的夹角。19.太阳高度角h和太阳方位角A的计算：sinh=sinδsinΦ+cosδcosΦcoswtΦ:观察点的地理纬度，北半球为正，南半球为负；w:地球绕轴旋转的角速度，几乎是一个常数，即15o/时t:平均太阳时，正午以前为负，正午以后为正，t=tst-(Lst-Lloc)/15-12时，其中tst为时区标准时间，Lst为标准时间根据的经度，Lloc为观察点经度δ:太阳赤纬角近似公式计算为：n:一年中的第几天方位角的值，正南方向为0，东南方为负，西南方为正。20.太阳直接辐射：太阳直接辐射就是通过直线路径从太阳射来的光线，它被物体遮蔽时，能在其后形成边界清楚的阴影。21.散射辐射：散射辐射太阳经过大气分子、水蒸气、灰尘和其他质点的反射，改变了方向的太阳辐射，它似乎从整个天空的各个方向来到地球表面，但大部分来自靠近太阳的天空，像在雾天或阴天那样，它不能被物体遮蔽形成边界清楚的阴影，它不能用透镜或反射镜加以聚焦。22.辐射强度：平面上每平方米接收到的太阳辐射功率瓦数，太阳辐射的大小，一般都以某一平面上的辐射强度来表示，23.(直接辐射强度)和(散射辐射强度)之和称为总辐射强度。24.直接辐射强度与太阳的位置以及接收面的方位和对地平面的倾斜度有很大的关系，如果接收平面的方位角度用α来表示，其法线和铅垂直线的夹角用γ来表示，根据太阳的高度角和方位角，可以求出直接辐射对接收平面的入射角（和平面法线的夹角）i的余弦，cosi=sinhcosγ-sinγcoshcos(A-α)这就是接收面上直接辐射强度和垂直于直接辐射的平面上直接辐射强度之比。25.太阳的吸收其实也包含转换，如太阳光照射在物体上，被物体吸收，物体的温度升高，这就使太阳光能转变成热能，也是最常见目前太阳能利用最广泛的方式。26.入射的太阳辐射能等于被材料(反射的能量)、(吸收的能量)和(透过材料能量)之和27.当一个物体的透射率等于零时，这种物体也就是不透明体。当吸收率等于1时，就是入射能完全被物体吸收，这种物体被称为黑体。28.反射分两种，一种是镜面反射，另一种是漫反射。29.选择性吸收面：所谓选择性吸收面，就是对太阳的短波辐射吸收性能好，而本身的长波热发射量很少的表面。30.根据制作方法，选择性吸收面有4种①漆②化学处理③电镀④真空蒸镀31.被选择性吸收面吸收的太阳辐射能，实际上已经转换成为热能。太阳能的另一种转换，就是直接由太阳辐射能转换为电能。太阳能的另一种重要转换方式是转换成生物质能。即：(光热转换)、(光电转换)、(光生物质能转换)。32.光敏电阻的工作原理（光敏电阻器件）：在导电性能介于金属和绝缘体之间的半导体中，电子所受的束缚力远小于绝缘体，如可见光的光子能量，就能把它从束缚状态激发到自由导电状态，从而降低了它的电阻，这就是半导体的光电效应，也是光敏电阻的工作原理，它的应用就产生了光敏电阻器件。33.光生伏特效应（光伏效应）：当半导体内局部区域存在电场时光生载流子将被电场吸附，而形成电荷积累，电场两侧由于电荷积累产生光生电压，这叫做光生伏特效应，简称光伏效应，这就是太阳电池的原理。34.半导体在阳光照射之下产生光伏效应的核心就是半导体内存在的电场。35.太阳能具有显著的不稳定性和间断性，太阳能的能量可以不同的形式储存，除热能外还可以位能、动能、电能、化学能的形式储存，或利用太阳能发电后电解水，储存氢和氧，需要时供燃料电池发电用或直接用氢为燃料。36.太阳能储热，就是将太阳能转换成热能，储存在储热介质中，保存在良好的保温条件之下，供需要时使用。太阳能储热可分为显热储热，潜热储热和可逆化学反应储热。37.按储热时间的长短可分为短期储热（一般为十几个小时）、中期储热（一般为3～5天）长期储热（可达几个月）38.根据热源和用热的情况，可以有低温储热（低于100℃）、中温储热（100℃～200℃）、高温储热（200℃以上）39.当利用太阳电池把太阳能直接转换为电能时，最方便的储能方法就是给蓄电池充电。40.太阳能的特点：太阳的能量是巨大的，是可以不断再生的，取之不尽，用之不竭的能源，太阳能又是清洁的，不需要担心它对环境产生污染和对人类造成危害，分布广阔能量密度低，不稳定性和间断性。第二章1.太阳灶基本上分为两种：①平板集热器型太阳灶(箱式太阳灶)②聚光型太阳灶。2.箱式太阳灶的特点：密封良好，结构简单，没有跟踪装置，能吸收直射和散射阳光，温度较低，120℃到130℃，能满足蒸、煮食物的要求，但不能满足所有的炊事要求，必须在室外操作。3.聚光式太阳灶：采用反射镜或透镜把入射太阳辐射聚焦在烹调用具所在的一个小区域，并提高温度的太阳灶。反射镜一般采用抛物面反射镜，透镜采用菲涅尔透镜。4.聚光式太阳灶特点(优缺点)：优点：应用比较广泛，温度在400℃以上，可满足烧、炒、蒸、煮、烤多种烹调方式的需求，缺点：要在室外操作。5.室内太阳灶特点：①主要特点采用传热介质，室内烹调食物。②温度可根据实际选用适宜的传热介质和传热系统。③成本较高。6.旋转抛物面反射器的聚光原理：平行于Z轴入射到抛物线上任意一点的光线，其反射线都经过焦点，也就是所有反射线都会聚集于抛物线的焦点，实际上我们采用的是旋转抛物面，所以只要我们把它的轴对准太阳光入射的方向，所有入射到抛物面上的阳光都会被反射，并且都会聚集在它的焦点上，这就是抛物面反射镜能够聚光的原理。7.太阳灶的聚焦f决定焦斑直径的大小。开口面积决定入射能量的多少。在开口面积相同的条件下，焦距越长，即焦斑直径越大，焦区的能量密度就越低。8.聚光比：聚光比是决定太阳灶焦斑温度的一个重要参数，它表示自然阳光经过反射面反射聚光后，能量密度可能提高的倍数。聚光比=开口面积/聚光面积=开口面半径的(平方)/聚光面半径的(平方)聚光比最大值是(11541)9.聚光式太阳灶参数的选取：①太阳高度角h，根据当地实际情况和使用条件决定；②最小投射角θ，θ可选20°左右③采光面积A，根据使用的需要，确定太阳灶的额定功率，然后估算出采光面积；④操作高度H，要使用方便，而且又能保证一定的采光面积，在太阳高度角最小时，一般选操作高度为0.9～1.2m⑤焦距F，根据经验来确定其焦距A=1.5㎡时f=0.6~0.65m A=2.0㎡时f=0.7~0.75mA=2.5㎡时f≥0.8m10.聚光式太阳灶的结构

太阳灶的使用者主要是农民，因此，在满足基本功能的条件下，结构设计要尽量简单，易于制作，价格低廉，与农村用的常规能源灶相比具有竞争性。参数的选择要尽量便于使用和操作。

太阳灶的采光面积确定后，在结构设计中首先要确定支点位置，目前国内对于重型灶（如水泥灶和铸铁灶），一般采用偏重心支撑。支撑点选取的原则是：

①靠近重心，使调整轻便②在使用过程中，不会使操作高度超过方便的限度③在使用范围内(不包括极限位置),壳体不会触地。一天之中，太阳的高度角和方位角是在不断变化的，为了满足入射的太阳光和反射面的轴平行，就要使反射面的轴始终对准太阳，这就叫做跟踪太阳。这就有了相应的跟踪机构。由于一般炊事过程较短，同时又要使太阳灶价格低廉，目前国内太阳灶大都采用手动跟踪机构。太阳灶锅具的支撑与灶面高度角跟踪机构是相互配合的，设计时必须统一考虑。安装这种太阳灶要注意锅圈平面必须与水平面平行，灶面吊杆要选择适当，使灶面反射光的焦斑恰好落在锅圈内。11.聚光式太阳灶热性能指标和结构尺寸需要符合哪些要求：①烧水热效率不低于55%②温度在400℃以上光斑面积范围在50cm²~200cm²，边缘整齐呈圆形或椭圆形③最大操作高度≤1.25m④最大操作距离≤0.8m⑤最小使用高度角≤25°⑥最大使用高度角≥70°12.结构检测方法

(1)焦距（f）当太阳灶主光轴与太阳光线平行时，锅圈中心至锅圈在灶面上投影的中心（原点）之间的距离即为焦距，可用钢圈尺和直尺测量。

(2)采光面积:当太阳灶主光轴与太阳光线平行时，测出在地平面上的灶面外轮廓线投影以内的全部面积并乘以此时太阳高度角的正弦值，即为采光面。

(3)使用高度角:太阳灶使用高度角可用量角器测量，测量误差≤±2°

(4)最大操作高度

把太阳灶锅圈调至最高位置，用钢卷尺或直尺测出锅圈中心到灶面后边缘的水平距离，即为最大操作高度。

(5)最大操作距离

把灶面向前调至极限位置，用钢卷尺或直尺测出锅圈中心到灶面后边缘的水平距离，即为最大操作距离。

(6)跟踪机构

在锅圈上放置24cm日用平底铝锅，锅内盛水至离锅边2cm，在太阳灶使用范围内调整跟踪机构，观察其稳定性和可靠性。⑺光斑特性:光斑特性用测温板测量。13.热性能试验方法(1)实验条件①不得有任何的外界的阴影和其他表面反射的能量落在太阳灶上②太阳直接辐照度≥500w/㎡，波动范围≤100w/㎡③环境温度在5oC~30℃之间,风速≥2m/s④太阳高度角h在35o~65o之间(2)试验器材、仪表与测量①风速用旋式风速计或自记式风速计测量，高度与太阳灶锅具高度相同，离锅架中心5m以内②温度用水银温度计或热电式温度计测量，置于百叶箱内或无阳光直接照射的阴影下，距灶10m以内③太阳直接辐照度和积累太阳直接辐照量可用直接辐照计，配以二次仪表进行测量，④水的质量用台秤测量⑤锅具为直径24cm的日用铝锅(SG23),锅底外表面涂以GB2705《涂料产品分类、命名和型号》中的黑板漆（代号84）。(3)实验步骤及数据处理：①热水效率（聚光式太阳灶的热性能检测方法）：在锅炉内装水并记录，初始温度取环境温度，终止温度取高于环境温度50℃左右，每隔2min记录一次风速和直接辐照度，手动跟踪，每5min至少调整对焦一次，当水温达到终止温度时，迅速记录时间、累积直接辐照量，同时将铝锅端下，对水迅速搅拌后测量，或采用热电式温度计多点分层测量，然后记录水温。烧水效率η=(mc)(te-t2)/HAc②额定功率：指在规定工况下，锅具内水在单位时间内所获得的热量。第三章太阳能热水器与热水系统1.温室效应：温室效应是指物质吸收了太阳辐射能，由于(对流)，(反射)等损失减少使能量聚积，温度逐渐升高的一种自然现象.温室效应又称热箱原理。2.太阳能热水器：太阳能热水器是一种利用太阳辐射能通过温室效应把水加热的装置，太阳光透过玻璃进入箱体内，被黑色表面吸收，而向外反射和对流的能量会受到玻璃和箱体的阻挡，被保留在箱内，这样箱体内的能量不断聚积，温度不断升高，利用聚积的高温来加热水，便成为太阳能热水器3.太阳能热水器的组成结构：太阳能热水器一般有(集热器)，(储热装置)，(循环管路)和(辅助装置)组成。4.集热器：集热器是吸收太阳辐射能并向工质(水)传递热量的装置，是热水器的心脏。5.根据收集太阳辐射能的形式，集热器可分为平板型集热器，全玻璃真空管型(含真空热管)和聚光型集热器。6.集热器作用：吸收太阳辐射能并向工质(水)传递热量7.储热装置作用：储热装置(水箱)是太阳能热水器储存热水并减少向周围环境散热的装置。8.循环管路作用：循环管路的作用是连接集热器和储热装置，使之形成循环加热系统。9.辅助装置：诸如支架、水位显示器、温度控制器、循环水泵、各种管件接头、夹具、阀门、辅助热源装置(如加热器)等，都是辅助装置，它们的作用是辅助太阳能热水器正常运行，是不可缺少的零部件。10.聚光型集热器的接收面积大于收集面。聚光型集热器通常用于太阳能热发电，为保证连续运行必须始终跟踪太阳。11.太阳能热水器的分类：可分为闷晒式、循环式和直流式。12.闷晒式热水器分为哪几类？(1)浅池式热水器(2)筒式热水器(3)方箱式热水器(4)储热式真空管集热器13.什么是闷晒式热水器？闷晒式热水器把集热器和储水装置(水箱)合为一体，是一种既集热有储水的热水装置。14.浅池式热水器的特点(优缺点)：优点：水平放置，结构简单，成本低廉，可就地取材。缺点：由于水平放置，在高纬度地区不能充分利用太阳能，玻璃内表面由于水蒸气的作用，减低了玻璃的透光率，对热效率有较大影响；此外池内易长青苔，影响水质，需定期清洗。15.改进型浅池热水器：在原有浅池的基础上增加了浮动集热板。浮动集热板采用铜或铝箔制作，其上表面涂黑，四周边在1.5~2cm处折成直角，四角铆严不漏水，以能浮在水面。成型金属板与池内面积等大。有的改进型浅池还在正立面和两个侧面分别装有表面涂黑的集热板，以增加集热效果。改进型浅池热水器由于增加了浮动集热板和辅助吸热板，效率较浅池式热水器高20%左右，同时避免了藻类滋生，适合中纬度地区居住砖混平房的城乡家庭制作，使用。16.筒式热水器，可以做成单筒或双筒热水器，也可以做成多筒式热水器。17.筒式热水器特点：具有加工工艺简单，省工省料。成本低，热效率高，水质清洁卫生，适合于工厂化生产等优点。是一种典型的闷晒式热水器。18.方箱式热水器：是筒式热水器的一种变型，这种热水器多采用0.75~1mm厚镀锌钢板咬口制成，咬口处用锡焊防漏。侧边设有进出水口。为防止充水后箱体鼓胀，可事先在铁皮上滚压出波纹状沟糟，以增加强度。外壳和箱体间可充填岩棉或矿渣棉保温。结构简单，成本低廉，易于制作。19.储热式真空管集热器：主要由吸热管，内插管，外玻璃管组成。吸热管内储存水，外表面有选择性吸收涂层。白天太阳辐射能被吸热管吸收转换为热能，直接加热吸热管内的水；使用时冷水通过内插管渐渐注入，同时将热水从吸热管顶出；夜间，由真空夹层隔热，吸热管内的热水降温很慢。20.储热式真空管集热器特点：本身既是集热器又是储水箱，由储热式真空管组成的热水器也可称为真空闷晒式热水器，不需要附加的储水箱，特别适合家庭使用。21.循环式热水器按水循环方式分为(自然循环式)和(强迫循环式)两种。22.自然循环式热水器，依靠系统内的温差与压强差而形成的热虹吸压头使水流动，进而循环的装置。集热器有(平板型)，(真空管型)两种。23.自然循环式热水器特点：具有热效率高，运行安全可靠，管理方便，不需任何外部动力等特点。但是，由于自然循环式热水器的压强差较小，为保证正常运行和防止夜间无辐射时热水倒循环，水箱底部必须高于集热器。常用的家用自然循环式热水器多为紧凑式，即集热器与储热水箱直接相连或相邻。24.强迫循环式热水器特点：它是一种利用外部动力使水在集热器和储热装置之间进行循环的热水装置，特点是：由于热水器依靠水泵循环，所以水箱不必置于集热器的上方，整个系统的布置比较灵活，适用于大中型太阳能热水工程和自来水压力比较低的地区采用，但是需要耗费一定的电力，若停电则系统无法运行，另外，逆止阀的作用是防止夜间水逆向流动。25.直流型热水器特点：也叫一次式热水器，特点是：取用水方便灵活，适用于零星分散用水使用的场合使用，采用直流型热水器运行方式也需要消耗电力，储热水箱不必置于集热器上方，但必须高于用水位置。，26.平板型集热器组成：由吸热体，透明盖板，隔热部件（保温层）和外壳组成。27.吸热体：吸热体是集热器将太阳辐射能转变为热能并传递给水的关键部件，常采用的吸热体结构有管板式，(翼管式)，(扁盒式)、(瓦楞式)等。28.吸热体的要求应具有一定的承压能力，具有良好的导热性能及与水的相容性好。29.吸热体的表面涂层为了降低金属表面的反射率，提高吸收率，需要在金属吸热体表面制备的黑色涂层，可使金属的光吸收率提高到90%以上，从而改善集热器的吸热效果，它有选择性和非选择性。商品太阳能集热器一般选用选择性表面涂料，自制低温太阳能集热器为了降低成本，一般选用非选择性涂料。30.透明盖板：是让太阳辐射透过，抑制吸热体表面反射损失和对流损失，形成温室效应的主要部件。具有防止灰尘，雨雪损坏吸热体的作用，常用的有普通平板玻璃，钢化玻璃和玻璃钢。31.对透明盖板的要求：(1)透过率高。(2)耐候性好。(3)强度和刚性复合一定要求。32.隔热体：又称保温层，它的作用是减少热水器吸热体底部和四周边的热损失。应具有导热系数小，吸水性小，耐高温，不分解，便于安装，价格低廉等特点。33.外壳：是使热水器形成温室效应的围护部件，其作用是，将吸热体，透明盖板，隔热体组成一个有机整体，并具有一定的刚度和强度。34.平板型集热器的结构设计要点：

1.吸热体与透明盖板的间距，吸热体育透明盖板之间需要一个适当的距离。

2.管板式(翼管式)吸热体的规格尺寸，厂家可根据国家标准的规定，确定吸热体的规格尺寸。

3.集热器底边部保温层的最小厚度，用足够厚的隔热体可以降低集热器底部和边缘产生的传导热损失。但制造者往往从成本上考虑，追求理想的成本效益，要求隔热保温层足够薄。35.真空管集热器分类：按照吸热体结构材料，可分为玻璃吸热体真空管(或称全玻璃真空管)集热器和金属吸热体真空管(玻璃-金属)集热器两大类。36.全玻璃真空管集热器的特点(优缺点)：优点是：结构简单、性能良好、生产工艺先进可靠、特别适合大批量规模化生产的特点。缺点是：在运行中若有一只破损，则整个系统就有停止工作，另外，真空管的热容比较大，太阳能要先把真空管内的水加热才能建立循环，到了夜间，如果热水不能被充分利用，则会造成一定的热量损失。37.(热管式真空管集热器)是玻璃-金属真空集热器的一种主要形式。38.热管式真空管集热器具有很多优点：因为真空管内没有水，因而抗冻性比较强，另外，热管的热容量比较小，因而启动速度极快，热管有“热二极管效应”，即方向性，热量只能从下部传递到上部而不能逆向传递，从而减少了系统热损失。39.家用太阳能热水器的选用应考虑哪些因素：(1)居住区域：不同的太阳能热水器在不同区域使用，性能有很大的差别，一般南方地区可优先选用平板式太阳能热水器，北方冬季易结冰地区宜选用真空管式太阳能热水器，在东北、内蒙、新疆等高寒地区，可优先选用热管式真空管太阳能热水器。(2)建筑形式：根据不同的住宅形式，如平房住户、高层住宅楼、高档别墅等不同形式和不同的实际需求来确定使用哪种形式的太阳能。(3)热水用量：太阳能热水器的容量各不相同，选用时可根据使用人数推算大致的热水用量。(4)价格因素：目前市场上不同类型，不同品牌，不同材质的太阳能热水器的价格差异比较大，在选用时应根据购买能力结合实际情况选择。(5)产品质量：在选购太阳能热水器时，应优先选择符合国家标准，相关手续齐全的产品。(6)售后服务：购买之前要进行考察了解，选用信誉好，售后有保障的品牌，在选购后，需要专业人员进行安装调试。40.家用太阳能热水器在安装时的注意事项：(1)安装前，应仔细阅读安装使用说明书，按说明书指示的步骤进行组装和固定。(2)安装的屋面和地面应平整坚固，安装方向为集热器斜面朝向正南或偏西10度，周围应该没有房屋或树木的遮挡。(3)太阳能热水器应用膨胀螺栓固定在预制好的混凝土基础墩上，防止被大风刮倒。(4)水箱和支架装配完成后方可安装真空集热管。(5)落水式太阳能热水器水箱上的排气孔应保证畅通，进出水管不可装反。(6)安装电加热装置时应由专业电工操作。(7)太阳能热水器的安装应采用必要的防雷措施(8)北方寒冷地区的热水器上下水管道，应采取保温措施并敷设电伴热带，以免冬季管道结冰堵塞影响使用。41.家用太阳能热水器使用注意事项：(1)上水，上水时间最好是在夜间或者早晨；(2)日常检查，平日应留心检查，保证水箱始终有水；(3)带辅助电加热的热水器在使用时应断电，切忌带电洗浴；(4)雷雨时应避免使用太阳能热水器；(5)在长期不用时应用不透光材料对集热器进行遮盖，防止水箱过热和密封材料老化。42.家用太阳能热水器维护保养有哪些内容？(1)定期清除集热器和反射板表面的灰尘，污垢，保持清洁；(2)长期不用时应该对集热器加以保护，防止高温空晒，冰雹多发地区应注意防止集热管被冰雹袭击；(3)定期排污，防止集热管内积垢和管道赌塞，保证水质清洁；(4)集热管如有破损或真空消失，应该及时更换；(5)注意观察电加热器以及控制器，电磁阀等电器元件的工作状态，发现问题及时报修；(6)冬季应该保证管道保温电伴热带的正常供电，保证管道畅通，否则应将热水器排空防冻。43.一个完整的太阳能热水系统包括集热系统(或称为热源系统)，热水供应系统和控制系统3部分。44.集热系统主要包括太阳能集热器、储热水箱、辅助加热装置、循环管道、热交换器、水处理装置、循环泵等设备与附件。45.热水供应系统主要包括热水供水管道、回水管道、热水循环泵、供水设备、用水器具等设备与配件。46.控制系统主要包括主控制器及温度传感器、压力传感器、电控阀门、热计量装置等自控元器件。47.太阳能热水工程设计一般包括(方案设计)和(施工图设计)两个阶段48.太阳能热水工程的方案设计(1)确定相关设计条件A热水工程的使用功能及要求B地理环境条件C热水工程的设计安装条件(2)确定太阳能集热器形式(3)太阳能集热器面积估算(4)确定太阳能热水工程的运行方式(直流式系统、自然循环系统、强制循环系统)(5)辅助加热设备的选择(6)考虑系统投资及节能环境效益49.太阳能热水工程的施工图设计(1)确定热水使用工况A确定热水的水质B确定用水点的位置、用水器具的数量C设定供水温度。(2)系统日消耗热量和小时耗热量计算(3)太阳能集热器集热系统设计(集热面积、安装角度、连接方式、前后排间距设计)(4)太阳能储热水箱容积的确定(5)管道系统(6)太阳能循环泵的选择(7)系统的防冻和防过热设施（防冻措施有：防冻循环、回流排空防冻、防冻介质防冻、电拌热防冻）(8)控制系统(9)基础，支架的设计50.太阳能热水工程的安装施工主要包括进场准备、基础施工、钢结构施工、集热器安装以及管路施工、保温施工、水箱安装、电控施工、试车运行等。51.太阳能热水工程安装进场前的准备(1)明确工程的验收时间，验收标准及方法；(2)施工图样，技术文件，标准，法规做到齐，清，定；(3)对施工人员进行必要的识图和技术培训；(4)对施工现场的场地，作业面，操作间距，水电接口，搬运路线以及周边环境，道路交通做到心中有数；(5)施工中的各种材料，设备，部件，元器件，附件，配件以及工具，装备都应根据设计施工图样的规格，型号，数量分门别类，并根据施工进度要求提前做好准备。52.保温施工太阳能热水工程做的好可以减少系统80%~90%的热能损失，保温施工应遵守下列要求：(1)施工前，蓄水箱，管道等必须进行防锈处理(2)管道上的支托吊架应做绝热处理(3)保温施工期间，应绝对防止保温材料受潮(4)保温层的厚度应符合设计要求(5)保温层在确认干燥前，不可进行保护层施工(6)施工完工后，应清理施工现场，使整个太阳能热水工程整洁完美53.密封性：所谓的密封性能是指保温层形成一个密封的整体，不应有任何缝隙和孔眼。54.热桥：热桥是指裸露在空气中或与其他金属基础相接触的阀门、支架、接头等，热量通过它们大量的向空气中散失，55.分项工程验收的要求工序包括：(1)在屋面太阳能热水工程施工前，进行屋面防水工程的验收；(2)在储水箱就位前进行储水箱承重和固定基座的验收；(3)在储水箱进行保温施工前，进行储水箱检漏的验收；(4)在太阳能集热器支架就位前，进行支架承重和固定基座的验收；(5)在建筑管道井封口前，进行预留管路的验收；(6)太阳能热水系统电气强弱电预留线路的验收；(7)在系统管路保温前，进行管路水压试验；(8)在隐蔽工程隐蔽前，进行施工质量的验收；(9)设计图样注明需要验收合格后才能进入下一道工序的，必须进行该工序的验收。56.太阳能竣工验收的要求：(1)设计变更证明文件和竣工图样；(2)主要材料，设备，成品，半成品，仪表等出厂合格证明或检验资料；(3)屋面防水检验记录；(4)隐蔽工程验收记录和中间验收记录；(5)水压试验记录；(6)水质检验记录；(7)系统调试和运行记录；(8)系统热性能检验记录；(9)工程使用维护说明书。57.太阳能热水系统的运行与维护注意事项：(1)定期清除集热器上的尘埃，垢物。以免影响集热器吸收热能降低集热效率；(2)定期检查水泵，电磁阀等设备是是否正常工作，电动部件是否正常，密封是否严密；并按设备使用说明对其进行必要的保养；(3)在太阳能热水系统正常运行期间，应定期按照控制系统维护保养说明对控制系统相关电器元件进行检查和维护保养；(4)对于电加热器和锅炉，热泵等辅助加热设备，应按照厂家提供的使用要求进行操作和日常维护；(5)定期记录自动控制系统测控的参数，并对数据进行汇总和分析，以此作为系统的控制和优化运行的依据；(6)定期进行系统排污，以防管路阻塞；(7)节假日或热水系统停用期间，应采取必要措施，避免集热器“闷晒”高温结垢，影响系统使用寿命；(8)经常巡视检查各管道的连接点是否有渗漏现象；(9)经常巡视检查各保温部位是否有破损；(10)储热水箱的浮球阀是易损件，应经常检查及时更换，以防造成大量跑水；(11)在非结冰季节，如果要暂时停用太阳能热水系统，必须保证系统内充满水，以防止空晒。第四章太阳能干燥1.太阳能干燥器分成(高温聚焦型)和(低温热利用型)两大类。利用最广的是低温热利用型干燥器。2.太阳能干燥器进行干燥的特点：干燥周期短，干燥效率高，产品干燥品质好等特点。3.太阳能干燥器的优点：对于发展农村经济、节约常规能源、避免环境污染、提高产品质量，改变落后的生产加工方式和农民致富都将起到积极作用。4.太阳能干燥的工作原理太阳能干燥是指用低温热利用型干燥器来干燥物料。这种形式的太阳能干燥器，可使太阳辐射能直接照射在物料上，利用温室效应，人为的创造一种适合于干燥作业的环境，并通过合理的送风使物料干燥，也可以利用太阳能空气集热器采集太阳辐射能加热空气，用流动的热空气来干燥物料；或将两者组合起来应用。太阳能干燥器与常规能源配套使用，还能实现全天候运行、工业化生产的目的。5.物料中水分的分类(根据水分在物料中的位置不同)①吸附水分：物料外表面上附着的水分，与纯态水一样，其蒸汽压等于同温度下纯水的饱和蒸汽压；②毛细管水分：存在于多孔性物料的孔隙中，物料孔隙较大时，所含水分蒸汽压等于同温度下纯水的饱和蒸汽压，属于非结合水分，物料孔隙较小时，蒸汽压小于同温度下纯水的饱和蒸汽压，属于结合水分；③溶胀水分：渗透入物料的细胞壁内，属于结合水分；④化学结合水分6.平衡水分(平衡含水量）：物料中水分与空气中水分达到平衡，继续延长干燥时间，物料中水分不再增减，此时物料中含有的水分。7.自由水分(自由含水量)：物料的含水量大于平衡含水量时，实际含水量与平衡含水量之差。8.结合水分：存在于(细胞壁)和孔隙(较小)的毛细管内，它与物料的结合力强，较难蒸发，其蒸汽压(低于)同温度下纯水的饱和蒸汽压。9.非结合水分：存在于物料表面的(吸附水分)，以及(较大)孔隙中的水分等，其蒸汽压(等于)同温度下纯水的饱和蒸汽压，它与物料的结合力弱，易除去。10.物料中含水量表示方法①湿基含水量：湿物料中水分占有的百分率(单位：kg/千克湿物料)湿基含水量(W)=湿物料中水分的质量／湿物料总质量×100%=湿物料中水分的质量／(湿物料中绝对干料的质量+水分质量)100%②干基含水量：以绝对干料为基准表示的湿物料中水分的含量(单位：kg/千克绝对干料)干基含水量(x)=湿物料中水分的质量／湿物料中绝对干料的质量=湿物料中水分的质量／(湿物料总质量－湿物料中水分的质量）11.物料干燥主要包括哪几个阶段？各阶段的特点分别是什么？(1)预热阶段：该特点是物料被热空气加热，温度逐渐升高，从初始温度迅速上升到该热空气的湿球温度，干燥速率也逐渐增大，迅速达到最大值。此阶段的热量消耗主要用于增加物料内能，同时用于物料中水分的蒸发(2)等速干燥阶段：物料表面水分的汽化速率与物料内部水分向表面扩散速率相等，物料的干燥速率和物料表面温度保持不变，且干燥速率还不随物料含水量的不断下降而变化。在这个阶段，干燥速率的快慢主要取决于物料表面的汽化速率和热空气的性质，而与湿物料的性质关系很小(3)降速干燥阶段：特点是干燥速率逐渐下降，物料表面温度逐渐上升，此阶段要排除的主要是物料中的结合水分，物料的干燥速率主要取决于物料本身的性质、形状和大小等，而与热空气的性质关系较小。12.物料干燥需要考虑的问题很多农副产品并不一定要干燥到平衡含水量，而只需要干燥到某个要求的值(在临界含水量和平衡含水量之间)。从节约能源、充分利用干燥装置，提高经济效益考虑，确定合适的干燥最终含水量是很有必要的。13.干燥周期：干燥周期是评价干燥器性能的一个重要指标，它表示物料从最初含水量干燥到要求的最终含水量的需要时间。14.干燥速率：物料干燥过程就是不断从湿物料中除去水分，直至达到要求的含水量的过程，干燥过程的驱动力是物料表面蒸汽压与空气中水蒸气分压力之差。在单位时间，单位干燥面积上汽化的水分量，称为干燥速率。15.影响干燥速率和干燥周期的因素。主要有物料的(干燥特性)、(形状)、(大小)和(物料层的厚度)；干燥介质的性质；干燥器设计、制造和运行质量的优劣等。(1)干燥对象(物料）：物料的构成、形状、大小和物料层的厚度影响临界含水量，所以在(降速干燥阶段)，物料的性质和形状等对干燥速率起决定性作用。(2)干燥介质的温度和湿度：温度(高)，湿度(低)，干燥速率将大幅度提高。(3)干燥介质的流向和流速：在等速干燥阶段，气流速度高，有利于除去物料中的水分，并能及时载走，从而提高干燥速率，气流垂直于物料流动比平行于物料流动干燥速率高。在降速干燥阶段则影响较小。(4)干燥器的设计、制造和操作规程：合理的气流组织(均匀的气流分配，不允许有死角)，物料的适当布置，物料层厚的适当选择，便于装卸料，适当的保温、密封，合理的操作规程等，都是影响物料干燥速率和干燥周期的重要因素。16.太阳能干燥器以阳光是否直接照射在物料上分为两类：温室型太阳能干燥器，空气集热器型太阳能干燥器。以空气流动的驱动力分类，可以分为(自然抽风式)和(风机强迫循环式)。17.太阳能干燥器特点：①太阳能是间断的多变能源，同一种物料的干燥速率、干燥周期和干燥器的热效率随天气、季节、时间的变化而变化②以空气作为干燥介质，不存在太阳能热水器中水的冻结问题，因此，太阳能干燥器的年度运行时间长。一个保温良好的太阳能干燥器，在冬季也能运行，只需有效地防止夜晚和阴雨天气冻坏物料即可。③太阳能干燥器适用于低温干燥(40oC---65oC)④季节性使用的太阳能干燥器应尽量降低成本。⑤全天候使用的太阳能干燥器，须与常规能源配合使用。18.自然抽风式太阳能干燥器特点：不需要风机，适合在无电或缺电地区使用，但自然抽风力小，物料堆积层不宜太厚，在干燥过程中应适时翻动物料，使之均匀干燥，在无阳光期间，自然抽风温室型干燥器不能正常工作，此时应该打开活动门等，避免物料在闷湿状态下变质。19.空气集热器和干燥室分开式干燥器特点：使用于全天候稳定的、较高温度的干燥要求，需要注意集热器、干燥室以及风管系统的良好保温。20.空气集热器和干燥室一体化太阳能干燥器特点：结构紧凑、成本较低、效率较高21.简易自然抽风组合式太阳能干燥器特点：结构简单、成本较低，可就地取材，22.强迫循环组合式太阳能干燥器特点：物料置于链式传动筛网上，蒸汽-空气加热器布置在链式筛网下，热空气流动方向与链条传动方向相反，干燥效率高。23.如何提高干燥器的太阳能利用率①提高干燥器的年度使用率，从而提高年度太阳能利用率②提高全天太阳能利用率，要求缩短装卸料的时间，减少装卸料的过程中采集太阳能损失，缩短物料时际干燥时间，从而提高干燥器全天的太阳能利用率。③提高干燥器正常运行过程中的热效率，缩短干燥周期，改善产品质量。24.自然抽风式太阳能干燥器热平衡方程式q1=q2+q3+q4+q5+q6q1——穿过透明盖板进入温室的太阳辐射能，Jq2——温室顶部热损失。Jq3——围护结构热损失，Jq4——排气热损失，这里指环境空气流经温室后，排入大气的温度高于环境温度造成的热损失，Jq5——干燥物料的有效得热，Jq6——已干燥物料取出温室时带走的热量，J25.如何提高温室型太阳能干燥器的太阳能利用率(1)提高采光面积与毛面积之比，选用透过率高的透明盖板，及时清除积灰，增大穿过透明盖板进入温室的太阳辐射能。(2)温室内壁，尤其北墙接受阳光部分，设置反光材料，把反射光引向物料，可提高干燥物料的有效得热，减少顶部与墙体辐射交换热损失和减少围护结构热损失(3)干燥后期通过阀门减少烟囱排气，提高干燥温度，减少排气热损失和提高干燥有效得热。(4)设计建造良好围护结构保温，减少围护结构损失。26.强迫循环式太阳能干燥器的热平衡方程式q1+εqe=q2+q3+q4+q5+q6+q7qe-----风机耗功，Jq7-----风管系统热损失，Jε-----风机位置系数，风机在温室内，ε=1，风机在温室外，ε≈0.7527.如何提高强迫循环式太阳能干燥器有效得热？选择合适的风机(不要大马拉小车)，尽量将风机置于温室内，减少电能损耗；风管尽量短；风管系统和温室进行良好的保温；干燥初期，太阳辐射能弱，开路运行，加大风量，利用环境空气的焓降来干燥物料，尽快带走水分，及时的实行部分换气，减少排气热损失等等。28.空气集热器型太阳能干燥器的热平衡AHη+εqe=q1+q2+q3+q4+q5η—空气集热器效率，（%）；q1—风管热损失，J；q2—干燥室热损失，J；q3—排气热损失，J；q4—干燥物料有效得热，J；q5—已干燥物料取出温室时，J。29.如何提高空气集热器型太阳能干燥器的热效率？提高集热器热效率，对干燥室和风管系统进行良好的保温，以减少干燥室和风管系统的热损失，制定合理的运行制度，减少排气热损失和加速物料干燥。在干燥后期，提高干燥介质的温度，实行部分换气。第五章被动式太阳房1.太阳能建筑分类：(主动式)和(被动式)两大类。2.被动式太阳房是指靠冬季太阳高度角低的自然特点，以房屋结构本身实现(集热)、(储热)和(释热)功能的采暖建筑。从本质上说，它是强调利用太阳能的节能建筑，具有(系统简单)、(投资少)、(效果好)等特点。3.太阳房的基本原理

太阳房的基本原理就是利用“温室效应”。因为太阳辐射是在很高的温度下进行的辐射，很容易透过洁净的空气、普通玻璃、透明塑料等介质，而被某一空间里的材料所吸收，使之温度升高，它们又向外界辐射热量，而这种辐射是长波红外辐射，较难透过上述介质，于是这些介质包围的空间形成了温室，这就是太阳房的工作原理。6.被动式太阳房3种形式：A.直接受益式B.集热储热墙式C.附加温室(阳光式)式。7.集热蓄热墙式太阳房通常是在南向设有带玻璃外罩的集热墙(特朗勃墙),为了提高墙体的吸热率。墙体表面涂成深色或选择性涂层。8.直接受益式太阳房特点：直接受益式是被动式太阳房中最简单也是最常用的一种，热效率较高，南窗在有太阳辐射时起着集取太阳能辐射能的作用，而在无太阳辐射的时候则成为散热表面，因而室温波动较大，南窗尽量加大的同时，应配置有效的保温隔热措施，如保温窗帘等，使用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间，如教室、办公室、住宅的起居室等。9.集热蓄热墙式太阳房特点：集热蓄热墙式被动式太阳房是间接式太阳能采暖系统，采用集热蓄热墙式被动式太阳房室内温度波动小，居住舒适，但热效率较低，室内采光差，常和其他形式配合使用，玻璃夹层中间容易积灰，不好清理，影响集热效果，且立面涂黑不太美观。10.附加温室式太阳房特点：附加阳光间式被动式太阳房是集热蓄热墙系统的一种发展，将玻璃与墙之间的空气夹层加宽，形成一个可以使用的空间——附加阳光间，外形美观，保温，集热性能好，但与集热储热墙式空气夹层相比增大了散热面积，室温的波动较大，热空气循环相对减弱，对居室采暖有一定的影响。11.直接受益式太阳房集热原理：太阳光穿过南向窗直接射入室内，加热室内空气、内墙和地面。当夜晚房间温度开始下降时，储存在墙体和地面的热量释放出来，使室内温度维持在一定的水平，达到供暖目的，为了减少窗的热损失，可设置保温窗板、棉窗帘等。12.集热蓄热墙式太阳房集热原理集热蓄热墙式太阳房通常是在南向设有带玻璃外罩的集热墙，当阳光透过玻璃投射到集热墙上时，墙体开始吸收热量，同时玻璃和集热墙体间的空气夹层的温度也逐步升高，一部分热量通过传导向墙体内表面输送，一部分则以辐射和对流的方式向室内供热。在大多数情况下，空气夹层的温升比墙表面的温升快，受热空气通过墙体上部开设的通气口进入室内，室内冷空气则通过集热墙下部的通气口进入空气夹层，这种对流过程，形成空气的自然循环，实现了供暖目的，晚上，关闭上下通气口，依靠集热墙体白天储存的热量继续向室内供暖。13.附加温室式太阳房集热原理前部阳光间的工作原理和直接受益式相同，后部房间的采暖方式雷同于集热储热墙式。14.被动式太阳房建筑设计的一般原则：(1)位置：建造太阳房的场地应选择在冬至日(上午9时)至(下午3时)能接收到大部分阳光的地方，太阳房与南面房屋之间应保持一定间距，以确保冬季不挡光为原则。(2)形状和方位：a.平面形状：太阳房的最佳形状与方位首先应满足在冬季获得的太阳辐射能最多。B.立面形状：对于面积不大，房间不多的太阳房，经常采用平面屋顶或坡屋顶，对于面积大，房间多的太阳房，若东西发展受限制，可从平面组合和温度分区需要出发，将一些主要房间沿南墙布置，而将附属房间沿北墙布置。C.方位与朝向：以正南为标准，在南偏东15oC、南偏西15oC的范围。D.尽量增加太阳能集热量。加大南窗和集热墙的面积，避免南向遮挡阳光，房间进深不宜过深，最好不超过5m，采用含铁量低、透过率高的玻璃。E.太阳房北侧。做好北墙自身的围护保温外，尽可能降低北侧房间的屋高，把横剖面设计成向北侧地面倾斜的坡面形式，也可在庭院北侧修建挡风墙，种植常青树，抵御冬季寒风的侵袭，还可在北墙外侧堆起斜土台。(3)太阳房内部空间组合。房间的容积尽可能小，住宅室内层高在2.6～2.8m范围内，有楼层的太阳房必须将楼梯间封闭起来，其层高可根据建筑类型合理确定。15.被动式太阳房的建筑构件设计【1】集热形式的选择：被动式太阳房集热形式的选择取决于建筑的性质、用途、气候条件和人们的生活习惯等，应结合经济条件综合考虑。【2】南向窗（墙）设计要点(1)直接受益式：①南向受益窗的面积应足够大(越大越好)，应能满足采暖期(60%-80%)的热量需求。②南窗玻璃层数：推荐使用双层玻璃设计，以降低夜间或无日照时的热量损失。③为防止冬季热量散失或夏季过热，应设计保温帘、百叶帘、竹板帘等(2)集热蓄热墙式：①面积：集热蓄热墙面积取决于气候条件、地理纬度和南立面结构，设计的集热蓄热墙面积应能满足采暖期(60%-80%)的热能需求。②集热墙体厚度③集热墙外表面处理：墙体外表面涂料颜色深色为宜，最好采用选择性吸收涂层。可以做成百叶式，一面涂黑漆，一面涂白漆，可在不同季节调节使用。④上下通风口尺寸：设置上下通风口可以增加对流传热，提高系统的性能，防止夜间逆循环应制作风门，便于开启和关闭。(3)附加温室式：①外型构造②温室面积：附加温室设计应能满足采暖期(60%-80%)采暖热量需求，夜间也要采取保温措施，夏季应注意遮阳，避免室温过热。(4)夏季遮阳夏季遮阳方法：在南向窗上部设置水平遮阳装置。遮阳装置长度应满足两个要求：①应使冬季入射光能够射入室内；②夏季能遮挡住全部直射光。另外，在南方地区，可以在建筑物的南面种植落叶树、藤蔓植物，夏天可以遮挡阳光，冬季叶落不影响窗的采光，可起到自然调节阳光的作用；因为北方高寒地区只有严寒而无酷暑，设计太阳房时檐口不需遮阳。【3】围护结构设计要点(1)墙体：为了保温可直接做成保温复合墙体，可以分为三类，内保温墙体、夹心墙体、外保温墙体（优点多，被广泛采用）。另外，墙体中的圈梁、门窗过梁以及外墙交角处，由于一般保温性能较差，易出现“冷桥”，应做局部处理。(2)门和窗：一般建筑门窗散热量占到房屋总散热量的40%-50%，为降低散热量，注意以下几点：A设计门的位置时，应尽量的避开冬季风的侵袭B注意门的开启方向做到背风不迎风C有条件的设计门斗D非南向的窗是净失热构件，在满足必要的采光和通风条件下，要尽量小，并用双层玻璃。(3)屋面和地面：屋面是太阳能建筑失热面积最大的设计时要加大其热阻。地面可设计成保温地面，做好防水、防潮，特别注意房屋外墙基础两侧地下450mm-600mm深度范围内防潮、隔热处理。16.被动式太阳房要设计成功需要满足的四项基本原则：1.太阳房应具有一个良好的绝热外壳；2.太阳房的南向设有足够大的玻璃窗，以吸收较多的太阳辐射能；3.室内应布置尽可能多的蓄热体，把收集到的热量"储存、积累"起来；4.主要采暖房间应紧靠南墙，次要的非采暖房间布置在北侧和东西两侧。17.采暖度日数是指一段时间日平均气温低于某一设定值的累计度数，也是计算建筑热损失常用的一个参数。18.热负荷：为了补偿房间失热单位时间内需要向房间供应的热量。19.外墙外保温墙体：是指由于建筑节能的需要而采用复合墙体,，保温材料设在承重墙外侧的墙体。20.外墙外保温墙体的主要优点：(1)外保温材料对主体结构有保护作用，室外气候条件引起墙体内部较大的温度变化，发生在外保温层内，避免内部的主体结构产生大的温度变化，使热应力减小，寿命延长。(2)有利于消除或减弱热桥的影响。(3)主体结构在室内一侧，由于蓄热能力较强，对房间热稳定性有利，可避免室温出现较大波动。(4)外保温有很高的经济效益，虽然外保温每平方米造价比内保温高一些，但由于比内保温墙体增加了使用面积1.8~2%，实际上是减低了单位使用面积的造价。21.外墙外保温墙体的制作①施工环境温度不低于(5oC)，雨天禁止施工；②墙体基层应平整、坚实、清洁、不得有油污或空鼓现象；③保温层施工中，保温隔热板的粘结应符合材料使用要求，上下板材料之间要相互靠紧，(错缝粘贴)，粘贴时必须保证牢固、无空鼓、表面平整；④制作保护层要在保温隔热板表面抹抗裂砂浆，厚度2～3mm，随即敷压网格布，再用1～2mm抗裂砂浆抹压在网格布上。22.热桥：以往称冷桥，是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋、混凝土、金属梁、柱、肋等部位，因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低，故称为热桥。23.双层玻璃窗的保温性能比单层窗好的原因：是因为在两层玻璃之间形成一个密封的空气间层，这个空气间层具有较大的热阻，因而使得窗户具有较好的保温性能。24.保温窗板：为了减少集热窗（墙）在夜晚或无日照时向外散射，可以特制保温窗墙板。25.保温窗帘是一种可减少被动式太阳房集热墙热损失的保温窗帘，白天卷曲在窗户的上沿，晚上或夏季过热时可以很方便地放下来。26.百叶窗帘的特点：(1)是可以根据室内使用的需要以及阳光照射角度的变化，灵活调节叶片的角度。(2)可以全部闭合或部分闭合，十分方便。(3)吸热面以及反射面是两个不同的表面，冬季白天用吸热面向外以提高室温，夏季用反射面朝外挡日照。27.侧翼式太阳能集热墙的优点：(1)供暖可靠，集热墙面积不受限制(2)储热可靠，房屋只开普通稍大的窗户，避免了大玻璃墙，因而散热少(3)房屋墙面和普通墙一样，美观不受影响(4)不存在夏季过热问题(5)造价低，施工简单(6)稍加改进，将这种集热墙做成倾斜，即可兼作农户的烘干房，以用来烘干农副产品。28.被动式太阳房设计的辅助能源：(1)土炕：特点是燃料柴草、树叶容易获得，室内干净，热炕舒适，构造复杂维修不便，添加柴草以及掏灰比较麻烦，温度难控。(2)火墙：特点是取暖可靠，使用维修方便，炉子兼顾烧水做饭，室内灰尘较大。(3)地炕：特点不受门洞影响可使整套房屋采暖，室内干净，维修方便，楼房不适用。29.三种辅助采暖方式具有共同特点：是烟道要光滑通畅，拐弯处做成弧形，使烟气顺利通过；灰缝严密不漏气；烟囱要有适当高度；至少超过屋檐，最好超过屋脊，防止冷气进入烟道。第六章太阳能光伏发电

1.太阳能光伏发电的优点是什么？太阳能光

伏发电具有资源无限、无污染、能把太阳光直接转变为电能，系统无运动部件、运行可靠、少维护、寿命长，且电能有宜于输送、储存等特点。2.太阳电池是将太阳能直接转变成电能的最基本器件，目前硅太阳电池在实验室中的最高效率达到了(24.75%)：大规模工业生产的硅太阳电池的转换效率稳定在15%~17%。3.光生伏打效应(光伏效应)：光生伏打效应是指当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射到半导体P-N结、金属-半导体接触界面时，就会产生电压，叫光生电压。这种现象就是光生伏打效应。4.太阳电池工作时必须具备的条件：(1)必须有光的照射，可以是单色光，太阳光或模拟太阳光等。(2)光子注入到半导体内后，激发出电子-空穴对，这些电子和空穴应该有足够长的寿命，在分离之前不会复合消失。(3)必须有一个静电场，电子-空穴在静电场的作用下分离，电子集中在一边，空穴集中在另一边。(4)被分离的电子和空穴有电极收集，输出到太阳电池外，形成电流。5.P型半导体：在一种具有4个价电子的半导体材料中，当把具有3个价电子的元素作为杂质掺入其中时，就形成了P型半导体6.N型半导体：在一种具有4个价电子的半导体材料中，当把具有5个价电子的元素作为杂质惨入其中时，形成了N型半导体。7.P-N结：采用不同的手段在P型硅的一面参杂五价的元素磷，形成N型层，这就构成了硅太阳电池的核心部件P-N结。8.平衡P-N结：P-N结形成后，由于结两边的电子和空穴密度不同，在交界处存在浓度差，N的电子向P区扩散，在N区形成带正电的区域，同时P区的空穴向N区扩散，在P区形成带负电的区域，这就形成了内建电场，由于浓度差也形成了扩散电流，在内建电场的作用下电子从P区向N区做漂移运动，空穴从N区向P区做漂移运动，形成漂移电流，当扩散电流和漂移电流相等时，P-N结达到平衡。9.扩散电流：P-N结形成后，由于结两边的电子和空穴密度不同，在交界处存在浓度差，N的电子向P区扩散，同时P区的空穴向N区扩散，这种由于浓度差形成的电流叫作扩散电流。10.漂移电流：在P-N结内形成了内建电场，在内建电场的作用下电子从P区向N区做漂移运动，空穴从N区向P区做漂移运动，形成漂移电流。11.如果太阳电池的前后电极开路，被内建电场分离的光生电子和光生空穴分别在空间电荷区的两侧积累起来，形成(光生电场)。光生电场破坏了P-N结的平衡，产生了(光生电压)，这就是光变成电的光伏效应。12.当太阳光撞击在太阳电池上的表面时，一部分光被太阳电池的(栅线结构)反射，一部分光被(太阳电池表面)反射，设计较好的太阳电池表面的反射损失低于3%，而某些太阳电池表面的反射损失多达20%。通过腐蚀将硅表面做成绒面(织构化)，并沉积上减反射涂层可以帮助减少太阳电池表面的反射损失。13.光谱响应：太阳电池的光谱响应表示不同的光产生电子-空穴对的能力，就是当某一波长的光照射在电池表面上时，每一光子平均所能收集到的载流子数。14.制作硅太阳电池的硅片的电阻率、厚度、制作P-N结的掺杂浓度、温度和时间都对光谱响应有很大的影响，也对太阳电池的转换效率有很大的影响。大约入射光能量的40%是有效地用于产生在晶格中运动的自由电子和空穴。15.开路电压：当电路的负载电阻趋向于零时，也就是外电路接近或开路时，输出电流趋向于零，此时得到的外电压就被称为开路电压。16短路电流：当电路的负载短路时，二极管上的外电压等于零，此时太阳电池输出的电流称为短路电流。17.填充因子：最大输出功率点上的电压Vmax和电流Imax的乘积与开路电压Voc和短路电流Isc的乘积之比。填充因子越大越好，但总是小于1。18.太阳电池的等效电路：P15019.太阳电池的转换曲线：P15220.太阳电池的转换效率公式：P15121.太阳电池能直接将太阳能转换为电能，决定其性能的几个重要参数：分别有开路电压Voc、短路电流Isc、最大输出功率点电压(也称工作电压)Vmax、最大输出功率点电流(也称工作电流)Imax、填充因子F.F.，和转换效率η，这些参数是在标准测试情况下得到的。太阳电池的标准测试条件为AM1.5，辐射光强为1000W/㎡，25oC。22.影响太阳能电池效率的因素：①太阳电池表面对光的反射②表面复合③光进入太阳电池后产生电子-空穴对后的复合④串联电阻等23.光强与温度对太阳电池的影响硅太阳电池的开路电压随着光照强度的升高而对数地增大，填充因子也随着光强增强而增大，转换效率也随之提高。24.硅太阳电池生产工艺流程：硅片清洗→扩散制结→等离子体去边→去磷硅玻璃→减反射膜沉积或喷涂→丝网印刷背电极→烘干→丝网印刷铝电极→烘干→丝网印刷正电极→烘干烧结→电池测试分类。25.太阳电池的分类：晶体硅太阳电池(90%)；其他硅材料太阳电池(9%)，包括：非晶硅薄膜太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池、带硅太阳电池；非硅太阳电池(2%)，包括：砷化镓太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、碲化镉太阳电池、磷化铟太阳电池等。26.降低太阳能电池成本的三种方法：第一，是进一步提高晶体硅太阳电池的转换效率；减少制作太阳电池的硅片厚度。第二，是开发聚光太阳电池，特别是高倍聚光太阳电池和精密的跟踪系统等。第三，是开发太阳薄膜电池，科研人员正在积极开发纳米染料太阳电池、有机化合物太阳电池等。27.第三代太阳电池将采用无限多层的材料，每层材料的能隙依次减少，充分利用每层材料对能量不同或者波长不同的光子，具有不同的激发电子-空穴对的能力的特点，将大多数光的能量都转变为电能，这种太阳电池的理论效率达到93.3%。28.复杂一点的太阳能光伏发电系统其特点：是节能、环保、安全、方便安装、施工周期短和免维护。29.(太阳能光伏组件)、(充电控制器)、(蓄电池)组成了直流光伏发电系统，如果加上(逆变器)就构成了交、直流两用的光伏发电系统。30.在设计光伏发电系统时需要收集的信息资料有：⑴收集负载信息，包括每个负载对电流和电压的要求，每天工作多少小时。⑵收集气象信息，要得到当地太阳辐照的数据需累计多年的数据。⑶收集气候信息

⑷收集用户信息31.日负载(A·h)=负载功率(W)×日工作时数÷工作电压(直流)日负载(A·h)=负载(W)×日工作时数÷工作电压÷逆变器效率(交流)32.太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求为自放电率低、使用寿命长、深放电能力强、充电效率高、少维护或免维护、工作温度范围宽和价格便宜。33.为什么说蓄电池是一种比较不好把握的器件？因为没有一种完美无缺的蓄电池适用于所有的光伏发电系统，由于铅酸蓄电池的规格全、成本低和使用历史悠久，而在光伏发电系统中得到广泛应用，特别是阀控密封铅酸蓄电池。34.铅酸蓄电池主要由硬橡胶槽、负极板、正极板、隔板、汇流排、电池槽盖、连接条和极柱构成，采用稀硫酸做电解液。35.铅酸蓄电池的充放电过程中的化学反应为：Pb+PbO2+2H2SO4--------2PbSO4+2H2O蓄电池的最大放电深度一般在(50%-80%)之间。36.蓄电池的容量：需要的蓄电池容量=日负载(A·h)×需要维持的天数/最大放电深度×温度因子蓄电池串联数=工作电压÷蓄电池标称电压。37.决定光伏方阵大小的是太阳辐照值(单位：辐照小时数/日)38.太阳辐照值根据当地的纬度可给出的光伏阵列倾斜角为：纬度在0°--25°，倾角等于纬度；纬度在25°--40o，倾