光-热转换 把太阳辐射能转换成热能,是利用技术比较成熟、应用比较普遍的一种方式，其形式包括：①太阳灶。主要有两类。一是热箱式太阳灶，阳光通过透明玻璃盖板进入保温箱,使箱内温度达到150～200℃,将食物用蒸、焖方式烹熟(图 1)。另一类是聚光式太阳灶，由锅具、采光面、机架和太阳高度及方位跟踪调节装置组成。它利用抛物曲面聚光原理(图2)将阳光汇聚在锅具上加热食物。 聚光倍数由几十到数百，采光面积一般为2平方米,在焦斑处可获得 400～900℃的高温，可提供1千瓦的有效功率。

②太阳能热水器。在中国推广应用的主要有管式闷晒热水器和平板型热水器两大类。平板型热水器又分管板式、扁匣式、瓦楞式、翼管式、真空管式等多种类型。热水器的组装利用又可以分为自然循环式(图3)和强制循环两种系统。1平方米采光面积的热水器，一个晴天可提供50～60℃热水80～100千克,在农村常用于加热温室、烘干农副产品和家用热水（见彩图）。

③太阳房。用太阳能采暖并采取保温措施。自然循环采暖的称被动太阳房，外加动力运行的采暖房称主动太阳房。被动太阳房又分直接受益式和间接受益式两种(图4)。设计良好的太阳房采暖利用保证率达60～70%，每户每年可节省煤炭 1吨左右。

④太阳能干燥装置。有箱式、温室式和组合整体式等多种，可缩短干燥时间，提高干燥质量和杀死害虫。此外还有日光温室和塑料棚，利用采光可在冬季生产蔬菜或提前、延迟其生长季节。（见彩图）　光-电转换 把太阳辐射能直接转换成电能,太阳能发电站就是这种类型。也可先将光能转换成热能，再由热机发电产生电能，称两次转换类型。中国在农业有将太阳能电池用于电牧栏（见彩图）等的。大多为硅电池。　此外，太阳能也可被转换成化学能。植物界的光合作用就是最常见的。但可以利用这种能量转换方式的人工设施大多尚在试验阶段。

利用太阳的辐射能为农业生产和农民生活提供能源的工程设施。广义的太阳能还包括因太阳辐射引起大气层和水体运动产生的风能和潮汐能，以及通过光合作用形成的生物质能等。现代太阳能利用主要有下列能量转换类型。

《太阳能利用:原理·技术·工程》全面介绍了太阳能利用技术，分为原理篇、技术篇、工程篇三部分，共15章。原理篇介绍太阳能利用的基础知识，以及太阳能工程的光学设计原理和传热分析原理，这是一切太阳能利用技术所共同需要的基础；技术篇讲述光热转换技术、光伏转换技术、光化学制氢转换技术、太阳能表面技术、太阳能材料、太阳能储存等，涵盖了太阳能利用的光热、光伏和光化学制氢三大主题，目的是构建太阳能利用的工程技术基础；工程篇讲述太阳能热利用工程、温室工程、热动力发电工程、光伏发电工程、生态工程等，详细介绍各种太阳能利用专项工程的设计与分析，最后收尾到工程经济分析。

《太阳能利用:原理·技术·工程》力求说理清晰，文字通顺，希望能使读者对太阳能利用的原理、技术、工程有全面而正确的了解和掌握。

《太阳能利用:原理·技术·工程》可作为研究机构从事太阳能利用研发的科技人员和高等院校师生的参考用书，也可供有关管理人员和新能源爱好者阅读与参考。

原理篇

第1章 太阳能利用基础知识

1.1 太阳能利用的发展过程

1.1.1 太阳能利用发展简史

1.1.2 太阳能利用的现状和未来展望

1.2 太阳

1.2.1 太阳的结构

1.2.2 太阳辐射

1.3 日地天文关系

1.3.1 几个重要天文参数的定义

1.3.2 天球与天球坐标系

1.3.3 地球绕太阳的运行规律

1.4 太阳常数

1.5 太阳辐射在地球大气层中的衰减

1.5.1 Bouguer"para" label-module="para">

1.5.2 均质大气概念的近似

1.5.3 大气光学质量

1.5.4 大气透明度

1.6 地球表面上太阳辐射能的计算

1.6.1 地面上太阳辐射强度的计算

1.6.2 月平均日太阳辐射总量的计算

1.7 太阳辐射的测量

1.7.1 世界太阳辐射测量标准

1.7.2 太阳辐射测量仪器

1.8 中国的太阳能资源

1.8.1 太阳能资源的计算

1.8.2 中国太阳能资源区划

1.9 太阳能利用的特点、 方法和内容

1.9.1 太阳能利用的特点

1.9.2 太阳能利用的方法和内容

第2章 太阳能工程光学设计原理

2.1 概述

2.2 物体及其表面的光辐射性质

2.2.1 物体的辐射性质

2.2.2 物体表面的光辐射性质

2.3 太阳能聚光设计原理

2.3.1 太阳能聚光方式简介

2.3.2 太阳能聚光设计原理

2.3.3 太阳能聚光器的聚光比

2.4 反射式聚光设计

2.4.1 槽形抛物面聚光

2.4.2 旋转抛物面聚光

2.4.3 复合抛物面聚光（CPC）

2.4.4 球面聚光

2.4.5 固定条形平面聚光

2.4.6 圆渐开线聚光

2.4.7 V形面聚光

2.5 折射式聚光设计

2.5.1 菲涅耳透镜的演化由来

2.5.2 菲涅耳透镜的基本设计公式

2.5.3 太阳能工程用菲涅耳透镜

第3章 太阳能应用传热分析原理

3.1 导热

3.1.1 平壁导热

3.1.2 圆筒壁导热

3.1.3 肋片导热

3.1.4 导热系数随温度变化的情况

3.2 对流换热

3.2.1 对流与对流换热的物理基础

3.2.2 对流换热问题的分类

3.2.3 对流换热问题的求解

3.2.4 管内对流换热

3.2.5 单根圆管横向绕流换热

3.2.6 平板夹层有限空间自然对流换热

3.2.7 平板外掠受迫对流换热

3.2.8 堆积床中的对流换热

3.3 辐射换热

3.3.1 热辐射

3.3.2 辐射换热中常用的几个基本物理概念的定义

3.3.3 黑体间的辐射换热

3.3.4 角系数的解析

3.3.5 角系数的代数分析计算法

3.3.6 灰体间的辐射换热

3.4 太阳能工程中几个特定的传热问题

3.4.1 光伏组件的传热分析

3.4.2 联集管导流强化对流换热设计

3.4.3 空腔开口的辐射换热损失

3.4.4 蜂窝结构的传热

技术篇

第4章 光热转换技术

第5章 光伏转换技术

第6章 光化学制氢转换技术

第7章 太阳能表面技术

第8章 太阳能材料

第9章 太阳能储存

工程篇

第10章 太阳能热利用工程

第11章 太阳能温室工程

第12章 太阳能热动力发电工程

第13章 太阳能光伏发电工程

第14章 太阳能生态工程

第15章 太阳能工程经济分析

附录A 以太阳能转换原理为准区划的太阳能利用系统与工作内容汇总

附录B 叠层玻璃太阳能平板空气加热器换热模型

附录C 太阳总辐射度AM1.5G的Pspice网单

参考文献2100433B

本书共15章，从太阳能利用的发展史与现状开始讲述，顺次为太阳能自身的量能变化规律，光、热设计基本原理，光热、光伏、光化学转换技术，太阳能材料，太阳能储存，太阳能工程应用，直到最后的太阳能工程经济，始终沿着太阳能技术自身内在规律的主线，作为一个系统整体，从理论到实践，尽可能由浅入深，按序剖解分析，以求一得。 很多太阳能应用系统中具有不少共同的技术内容，例如，太阳能热利用中的传热问题，太阳能光伏发电中的光伏方阵问题，太阳能吸收的表面技术问题等，都属共同的技术内容，需要集中论述，讲清道理，才可灵活应用。读者融会贯通了，则可应用自如。