基本信息出版社:化学工业出版社
页码:545 页
出版日期:2009年02月
ISBN:7122038874/9787122038876
条形码:9787122038876
版本:第1版
装帧:平装
开本:16
正文语种:中文
内容简介 《新农村可再生能源实用技术手册》论述了太阳能等可再生能源技术在建设社会主义新农村中的应用。具体内容包括:太阳热水系统、太阳能光伏发电系统、太阳房、太阳灶、小风电、微水电、农村沼气、生物质能、浅层地热等。《新农村可再生能源实用技术手册》理论简明扼要、实用性强,特别适合市、县、乡、镇、农村能源工作者以及各级管理人员阅读。
目录
第一章农村能源概论1
第一节新能源与可再生能源简介1
一、新能源与可再生能源1
二、我国能源资源特点3
第二节农村可再生能源与社会主义新农村
建设3
第三节我国农村能源现状与发展6
一、我国农村能源发展现状6
二、农村能源建设成效显著6
三、我国农村能源发展潜力巨大7
四、大力发展农村能源8
第四节我国农村能源政策的思考与展望9
一、能源短缺时代的农村能源政策9
二、安全诉求下的农村能源政策11
三、气候变化条件下的农村能源政策12
四、简要评论12
参考文献14
第二章太阳热水装置15
第一节太阳能15
一、太阳15
二、太阳常数15
三、太阳辐射与光谱16
四、太阳与地球16
五、太阳的位置17
第二节太阳的辐射21
一、太阳辐射的衰减21
二、地球表面的太阳辐射22
三、接收太阳辐射倾斜面的倾斜角25
第三节太阳能的特点及储存25
一、太阳能的特点25
二、太阳能的储存26
第四节太阳集热器29
一、概述29
二、传热学的理论基础29
三、平板太阳集热器33
四、真空管太阳集热器38
第五节太阳热水器44
一、概述44
二、闷晒太阳热水器45
三、平板太阳热水器48
四、真空管太阳热水器51
第六节太阳热水器水箱53
一、水箱的作用与分类53
二、水箱的技术要求和规格尺寸55
三、水箱的常用材料56
四、水箱的制作56
第七节太阳热水系统58
一、太阳热水系统的分类58
二、太阳热水系统的设计61
三、太阳热水系统的施工67
四、太阳热水系统的运行与维护67
参考文献69
第三章太阳灶70
第一节太阳灶的用途和工作原理70
一、太阳灶的用途70
二、太阳灶的工作原理70
第二节太阳灶的设计74
一、几个主要的设计参数74
二、采光面积的确定76
三、灶面轮廓的设计理论78
四、太阳灶支架的选取80
第三节太阳灶制作的工艺与技术83
一、太阳灶模具的制作83
二、太阳灶灶壳的材料和制作88
三、反光材料90
四、支架材料92
第四节太阳灶的安装调试与使用92
一、如何挑选太阳灶92
二、太阳灶的安装93
三、太阳灶使用注意事项94
第五节太阳灶的技术要求和测试方法94
一、技术要求94
二、结构检测方法95
三、性能试验方法96
第六节典型案例97
一、年产能力为四千台太阳灶厂的设备与
人员情况97
二、太阳能温暖工程受到农牧民的广泛
欢迎97
参考文献98
第四章太阳能光伏发电系统99
第一节太阳能光伏发电系统的运行方式及
组成99
一、太阳能光伏发电系统的运行方式99
二、太阳能光伏发电系统的组成99
第二节太阳能电池106
一、太阳能电池及其分类106
二、太阳能电池的结构108
三、太阳能电池的基本工作原理109
四、太阳能电池的基本特性109
五、太阳能电池生产制造工艺113
第三节控制器122
一、控制器的功能122
二、控制器的控制方式和分类122
三、常见控制器的基本电路和工作
原理123
四、控制器的选择、安装和使用、维护128
第四节铅酸蓄电池128
一、阀控式密封铅酸蓄电池定义及
特点129
二、阀控式密封铅酸蓄电池工作原理131
三、阀控式密封铅酸蓄电池结构及生产工
艺流程134
四、阀控式密封铅酸蓄电池技术性能
要求136
五、阀控式密封铅酸蓄电池安装与
检验137
六、阀控式密封铅酸蓄电池管理与
维护139
七、阀控式密封铅酸蓄电池常见故障与处
理方法140
第五节逆变器141
一、逆变器的概念141
二、逆变器的作用141
三、逆变器的分类142
四、逆变器的基本结构142
五、逆变器的工作原理143
六、逆变器的主要技术性能及评价
选用144
七、光伏系统逆变器的操作使用与维护
检修146
第六节太阳能光伏发电系统的设计、安
装与维护、管理146
一、太阳能光伏发电系统的设计146
二、太阳能光伏发电系统的安装与管理
维护151
第七节应用实例152
一、辽宁建昌贫困无电山区独立家用太
阳能光伏电源系统示范工程152
二、输油输气管道阴极保护太阳能光伏
电源系统154
三、10kW联网光伏发电系统158
四、深圳并网户用太阳能光伏示范
系统160
参考文献162
第五章农村太阳房163
第一节太阳房概述163
一、太阳房概述163
二、太阳房各类供暖方式的基本工作
原理165
第二节太阳房设计169
一、太阳房设计施工图要求169
二、太阳房的规划与建筑设计171
三、太阳房围护结构的保温隔热设计176
四、太阳房的建筑蓄热设计182
五、太阳能供暖方式的确定183
六、被动式太阳能采暖房的热工设计计算185
第三节太阳房施工与验收193
一、工程质量保障体系193
二、围护结构保温构造做法194
三、集热蓄热墙构造做法201
四、施工质量监督201
第四节太阳房运行维护与性能评估211
一、被动式太阳能采暖系统的运行与
维修管理211
二、被动式太阳能采暖房的性能评价213
第五节太阳房工程应用实例214
一、山西省左权县被动太阳能采暖卫生院214
二、天津地区被动太阳能采暖农村
住宅216
三、甘肃敦煌地区被动式太阳能农村
住宅228
附录1照射在房屋南立面上的月平均日
太阳辐照量Htvs,MJ/(m2d)237
附录2围护结构热工指标推荐值239
附录3各类被动太阳能采暖房屋的
SHFLR曲线243
参考文献245
第六章农村沼气246
第一节概述246
一、我国沼气事业发展概况246
二、发展沼气建设生态家园247
第二节沼气发酵的原理和条件248
一、沼气发酵的原理248
二、沼气发酵的条件254
第三节沼气发酵的工艺类型272
一、沼气发酵的基本工艺流程272
二、厌氧消化器的分类274
三、常规型消化器277
四、污泥滞留型消化器279
五、附着膜型消化器287
六、其他沼气发酵工艺289
第四节农村家用沼气池291
一、农村家用沼气池的池形结构291
二、农村家用沼气池的建造293
三、农村家用沼气池的运行与管理309
四、农村家用沼气池常见故障及处理方法315
五、农村家用沼气池维修和保养318
第五节生活污水净化沼气池320
一、生活污水净化沼气池的用途和
功能321
二、生活污水净化沼气池的工艺321
三、生活污水净化沼气池的运行管理323
四、生活污水净化沼气池的使用效果323
第六节沼气的净化、储存与输配324
一、沼气的净化324
二、沼气的储存330
三、沼气的输配334
四、沼气工程常用的阀门及计量表343
第七节沼气发酵产物的综合利用347
一、沼气发酵产物的概念347
二、沼气的利用351
三、沼液的利用354
四、沼渣的利用361
参考文献365
第七章农村生物质热利用366
第一节生物质热利用概述366
一、生物质能概述366
二、我国生物质资源利用潜力366
三、生物质能利用的特点367
四、生物质热利用368
五、秸秆发电368
第二节生物质燃烧技术368
一、生物质燃料的特性368
二、生物质燃料的燃烧过程371
三、燃料火焰特性373
四、燃料的元素分析及基准375
五、生物质燃料的热值376
六、生物质燃烧过程的部分计算377
第三节农村省柴灶380
一、灶的演变过程380
二、灶的分类380
三、旧灶的弊病及存在的问题382
四、省柴灶的设计382
五、组装式省柴灶和典型灶388
第四节高效预制组装架空炕391
一、火炕的结构391
二、高效预制组装架空炕392
三、几种不同类型高效预制组合架空炕
连灶示意图395
第五节高效低排放户用生物质炉具397
一、生物质气化原理397
二、高效低排放生物质炉具399
第六节生物质压缩成型技术403
一、生物质压缩成型原理403
二、生物质成型的工艺分类404
三、生物质燃料压缩成型技术405
四、生物质成型燃料的标准介绍411
参考文献414
第八章生物质集中供气415
第一节我国生物质热解气化技术发展415
一、我国热解气化技术的发展概述415
二、生物质气化集中供气系统的发展416
第二节生物质气化原理及工艺417
一、生物质原料417
二、生物质气化的基本原理419
三、生物质气化条件及分类420
四、生物质热裂解(干馏气化)423
五、生物质燃气的净化424
第三节气化过程指标及影响气化的
因素425
一、气化过程的指标 425
二、影响气化的因素427
三、气化机组的主要性能指标429
第四节气化站的设备430
一、主要设备430
二、气化站的附属设备435
第五节生物质气化站的设计437
一、气化站的选址及条件437
二、气化站分类437
三、气化站建设用地437
四、气化站内对建筑的要求438
五、气化站生产设施建筑面积确定438
六、气化站的设计438
七、气化站的安全439
八、气化站的环境要求439
第六节生物质燃气集中供气系统的设计440
一、设计原则440
二、供气热流量(负荷)计算440
三、常用管材442
四、管道的连接442
五、钢管的防腐443
六、室外生物质燃气管道的布线原则443
七、用户生物质燃气管道布置444
八、室外生物质燃气管路的强度及气密
性试验446
九、室内生物质燃气管道的强度和气密
性试验447
第七节生物质燃气的应用447
一、生物质燃气的成分和热值447
二、生物质燃气与部分其他燃气理化性能
及燃烧特性448
三、秸秆燃气的主要特点448
四、灶具的主要性能448
五、生物质燃气的有害成分449
六、用户使用秸秆气应注意的安全
事项449
七、燃气用具的安全使用449
第八节主要设备生产企业及其产品
简介450
一、山东大学生物能源技术开发中心450
二、合肥天焱绿色能源开发有限公司450
三、辽宁贝龙农村能源环境技术有限
公司451
四、大连市环境科学设计院的中温气
化裂解技术451
五、河南焦作市秸秆燃气设备工程有
限公司452
参考文献452
第九章微型水力发电453
第一节微水电概述453
一、微水电的定义453
二、微水电工程及其工作过程453
三、微水电的主要技术条件及特征454
四、微水电的发展过程455
五、微水电机组的分类456
六、微水电机组的型号编制方法456
七、有关微水电参数的基本概念457
第二节微水电机组与选型458
一、微型水轮机458
二、微水电发电机462
三、微水电的调控设备465
四、微水电的结构467
五、微水电的选型467
第三节微水电土建施工、设备安装与
调试469
一、微水电土建施工470
二、微水电安装与调试472
第四节微水电供电工程设计与维护475
一、机房的配电布置475
二、输电线的布置与架设475
三、电力设备的保护和安全用电476
四、微水电的维护477
参考文献480
第十章小型风力发电技术481
第一节风能资源481
一、风特性481
二、风资源观测482
三、常用风能公式及参数483
第二节我国风能资源486
一、风能资源的储量486
二、风能资源的分布486
三、我国风能区占全国面积的百分比488
四、世界气象组织对风力等级的规定489
五、利用风能的优点和局限性491
第三节风力发电行业现状492
一、风力发电机的定义492
二、风力发电机组的分类492
三、离网型(小型)风力发电的概况493
第四节小型风力发电技术497
一、概述497
二、发电系统部件的功能500
三、小型风力发电机组的选型500
第五节小型风力发电机组的安装503
一、场地选择503
二、机组安装503
三、注意事项504
四、蓄电池的安装505
五、国外小型风力发电机的发展506
第六节小型风力发电机组的维护与
保养507
一、日常维护保养507
二、定期维护保养507
三、蓄电池的使用与维护507
第七节风力发电机组的故障及排除508
第八节风力发电机组的形式与应用509
参考文献511
第十一章浅层地热512
第一节地热资源与利用512
一、地热资源——清洁的可再生能源512
二、中国天然温泉分布512
三、地热资源勘探513
四、地热资源利用514
第二节地源热泵发展现状515
一、地源热泵——节能减排的一支
新军515
二、地源热泵在世界上的发展515
三、地源热泵的优势所在517
四、我国地源热泵发展现状517
第三节地源空调原理与设计518
一、地源热泵原理518
二、地源热泵地下热交换系统的设计521
第四节地源热泵系统运行与维护526
一、地源热泵系统运行管理526
二、地源热泵系统运行维护526
第五节地源热泵产品介绍527
一、概况527
二、部分产品介绍527
第六节典型案例528
一、地埋管地源热泵工程实例528
二、地下水地源热泵工程实例534
参考文献535
附录农村能源常用计量单位及数据536
附录一国家法定计量单位536
一、能量计量单位536
二、单位制及其换算537
附录二农村能源基本概念539
附录三国家相关法规和政策要求540
一、法规规定540
二、规划目标540
三、政策要求541
附录四农村可再生能源概况543
一、沼气543
二、太阳能543
三、秸秆能源543
四、生物质发电543
五、风能543
六、微水电543
附录五农村能源常用统计数据544
一、中国农村能源消费544
二、农村能源常用主要测算数据544
……
序言 农村人口既是能源消费者,也是能源生产者;广大农村既是污染物排放源,也是污染物消纳地。发展农村能源,治理农业面源污染不仅能够缓解国家能源压力、优化能源结构、保障国家能源安全,而且能有效地减少污染物排放,改善农村生产生活环境。农村节能减排是国家节能减排工作的重要组成部分,农村能源的开发利用更是农村和农业节能减排的关键。在社会主义新农村建设中,国家以实施循环农业为重点,强化农民的主体地位,寓生态建设于富民之中,努力改变农民的生产生活方式,大力开发利用自然能源,提高太阳能、风能、微水能、生物质能、地热能的利用率。同时强调要加强国际合作,加大宣传力度,努力创造良好的发展氛围,加强队伍建设,严格项目监管,切实促进农村能源行业的全面发展。改革开放30年来,中国农村能源政策的演变基本上是围绕国家能源问题展开的:首先是农村能源短缺问题。主要围绕农村地区的资源赋存展开,着力发展沼气、薪炭林、小水电、小煤炭、太阳能以及推广省柴节煤灶;其次是能源安全问题。由于农村能源与可再生能源的天然联系,中国农村能源政策着眼于服务国家能源安全,推进能源供给的多样化,促进能源可持续发展;第三是全球气候变暖问题,农村能源被赋予了减排二氧化碳的新使命。2007年农业部发布了农业和农村节能减排十大技术,即:禽畜粪便综合利用技术、秸秆能源利用技术、太阳能综合利用技术、农村小型电源利用技术、能源作物开发利用技术、农村省柴节煤炉灶(炕)技术、耕作制度节能技术、农业主要投入品节约技术、农村生活污水处理技术、农机和渔船节能技术。为进一步宣传、推广、应用以上有关技术,北京市新能源与可再生能源协会特组织专家、学者编写了《新农村可再生能源实用技术手册》,编写人员如下:第一章农村能源概论贾振航、朱四海第二章太阳热水装置罗运俊第三章太阳灶陈晓夫第四章太阳能光伏发电系统王长贵第五章农村太阳房郑瑞澄第六章农村沼气周孟津、蔺金印、刘斌第七章农村生物质热利用郝芳洲、贾振航第八章生物质集中供气张榕林、徐光启第九章微型水力发电钟挺、胡桧第十章小型风力发电技术李德孚、庞德萱第十一章浅层地热郑克、冉伟燕附录农村能源常用计量单位及数据贾振航 全书由贾振航主编。北京市新能源与可再生能源协会对本书给予了大力支持,对此深表谢意。作者来自高校、科研院所、设计规划部门和行业协会,长期从事农村能源的研究、设计、开发、推广和应用,具有雄厚的理论基础和丰富的实践经验,本书也是他们数十年工作经验的结晶。书稿遵循少而精的原则,力求层次分明、重点突出、概念清晰、注重实用。强调指出,由于各地自然条件不尽相同,对于书中介绍的各种技术,读者要根据当地自然条件和经济发展,因地制宜,先试后用,在实践中不断总结、发展、提高,使其发挥应有的作用,产生更大的效益。在我国经济和科技飞速发展时代,因编写人员水平和经验所限,加之时间仓促,很难以一概全,不妥之处,敬请读者、专家、同行批评指正。
文摘 从地球蕴藏的能量数量来看,自然界存在有无限的能量资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅微乎其微,因而,继续开发的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏以至枯竭以及生态环境的日趋恶化,迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
新能源和可再生能源的概念和含义是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议上确定的,它不同于常规化石能源,可以持续发展,用之不竭,对环境无多大损害,有利于生态良性循环。
目前,联合国开发计划署(UNDP)将新能源和可再生能源分为三类。
(1)大中型水电。
(2)可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能。
(3)传统生物质能。
目前在我国,新能源和可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。这些能源,资源丰富,可以再生,清洁干净,是最有前景的替代能源,将成为未来世界能源的基石。