太阳能及热泵干燥技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:伊松林

出品人:

页数:327

译者:

出版时间:2011-9

价格:68.00元

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isbn号码:9787122112279

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《能源效率的革命：从被动设计到智能能源管理》 一、 时代浪潮下的能源转型：需求与挑战 在当今世界，能源安全、环境保护和可持续发展已成为全人类共同关注的焦点。传统化石能源的不可再生性、环境污染以及地缘政治风险，迫使我们必须积极探索和拥抱清洁、可再生的能源解决方案。与此同时，日益增长的全球人口和不断发展的经济体，也使得能源需求持续攀升。在这样的时代背景下，如何更高效地利用能源，减少能源浪费，最大限度地发挥现有能源系统的潜能，成为了亟待解决的关键问题。 过去，我们往往将能源视为一种可以随意获取和消耗的商品，对能源的效率和利用方式缺乏深入的思考。然而，气候变化、资源枯竭的严峻现实，以及各国政府对碳排放的限制和对绿色能源的政策扶持，都清晰地表明：能源效率的提升，已不再是一个可选项，而是关乎人类未来生存与发展的必然选择。这不仅需要技术的革新，更需要理念的转变，需要我们从宏观到微观，全方位地审视能源的获取、储存、转化和利用的每一个环节。 从国家层面的能源战略规划，到企业生产运营的能耗管理，再到家庭生活的用电用水习惯，能源效率的提升渗透到社会经济的各个角落。我们需要更先进的技术来捕捉和利用自然界中的馈赠，需要更精妙的设计来减少能量在传递和使用过程中的损耗，更需要智能化、系统化的管理手段来优化能源的配置和调度。这场能源效率的革命，正以前所未有的速度和广度席卷全球，它不仅仅是关于能源本身，更是关于一种更智慧、更可持续的生活方式的重塑。 二、 被动设计：回归自然，顺势而为的建筑能源智慧 在能源效率的探索中，一个至关重要的领域便是建筑。建筑能耗占全球总能耗的相当大比例，而通过优化建筑设计，我们能够显著降低其对主动能源系统的依赖。《能源效率的革命：从被动设计到智能能源管理》将深入剖析“被动设计”这一理念，它并非是回避技术，而是倡导回归自然，利用建筑自身的设计来抵御恶劣环境，最大化地获取和利用自然能源。 被动设计的核心在于“顺势而为”，即充分理解和利用当地的气候条件、地理环境以及建筑材料的特性，通过巧妙的建筑布局、朝向、遮阳、通风和保温隔热等手段，来实现建筑在冬暖夏凉、自然采光充足、通风良好的状态。例如，在寒冷地区，建筑可以通过合理的朝向设计，最大化地吸收冬季的太阳辐射，减少供暖需求；在炎热地区，则可以通过深远的屋檐、有效的遮阳构件以及良好的自然通风设计，来降低夏季的制冷负荷。 书中将详细阐述被动设计中的关键要素，包括： 朝向与布局： 如何根据不同气候带和地理位置，优化建筑的整体朝向和房间布局，以最大化地获取冬季日照，规避夏季过度的日晒。 窗户的设计与选材： 介绍不同类型的窗户（如低辐射玻璃、双层/三层中空玻璃）在保温隔热和采光方面的性能表现，以及如何通过窗户的尺寸、形状和位置来控制热量得失。 遮阳系统： 探讨外部遮阳（如遮阳篷、百叶窗、绿植）和内部遮阳（如窗帘、百叶）在阻挡夏季太阳辐射方面的作用，以及如何设计有效的遮阳策略。 自然通风： 讲解通过建筑的开口设计、风压差和热压差原理，实现建筑的自然通风，从而带走室内的余热，提高空气质量，减少对空调系统的依赖。 保温隔热材料与结构： 详细介绍各种保温隔热材料的性能特点（如岩棉、玻璃棉、挤塑聚苯乙烯板、聚氨酯等），以及墙体、屋顶、地面等关键部位的保温隔热构造，如何有效阻止室内热量的散失和外部热量的侵入。 热质量的应用： 阐述建筑材料（如砖石、混凝土）的热质量如何影响建筑内部的温度变化，以及如何利用热质量来储存白天吸收的热量，并在夜间缓慢释放，实现温度的平稳过渡。 被动式太阳能集热： 介绍如何通过建筑构件（如阳光房、温室）来直接利用太阳能进行采暖，将太阳能的热量引入室内。 本书将通过丰富的案例分析，展示被动设计在不同气候和文化背景下的应用实践，强调其经济效益和环境效益。读者将了解到，被动设计并非一种昂贵的技术，而是一种更聪明、更符合自然规律的建造方式，它能够从源头上降低建筑的能源需求，为实现低能耗建筑打下坚实的基础。 三、 绿色能源的创新应用：太阳能与地热能的潜力挖掘 在被动设计为建筑节能打下良好基础后，积极利用清洁、可再生的能源来满足建筑剩余的能源需求，是实现能源效率最大化的必然选择。《能源效率的革命：从被动设计到智能能源管理》将聚焦于两种极具潜力的绿色能源——太阳能和地热能，并深入探讨它们在现代能源系统中的创新应用。 3.1 太阳能：光伏与光热的协同增效 太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁能源，其应用技术已经日趋成熟。本书将不会仅仅停留在介绍太阳能电池板和太阳能热水器，而是着眼于其更广泛、更智能的应用模式。 光伏发电技术的进步与集成： 介绍当前光伏发电技术的发展趋势，包括高效光伏电池（如PERC、TOPCon、HJT）的原理和性能，以及薄膜太阳能、钙钛矿太阳能等新兴技术的潜力。更重要的是，本书将探讨光伏系统如何与建筑完美结合，例如建筑一体化光伏（BIPV），将光伏组件直接融入建筑围护结构（如屋顶、墙面、幕墙），实现发电与建筑美学的统一。 光热利用的多元化： 除了传统的太阳能热水器，本书还将介绍集热式太阳能系统在区域供暖、工业用热以及太阳能制冷等方面的应用。例如，抛物面槽式集热器、碟式集热器等高效集热技术，以及它们如何与蓄热技术相结合，提供稳定可靠的热能供应。 光伏-光热协同系统： 重点分析光伏发电和光热利用相结合的优势。例如，光伏组件在发电过程中会产生热量，而合理设计的系统可以将这些热量收集起来用于供暖或热水供应，从而提高整体能源利用效率。反之，光热系统产生的热量也可以用于提高光伏组件的发电效率（例如，通过温差效应）。 储能技术的配合： 强调太阳能发电的间歇性特点，并深入探讨各种储能技术（如电池储能、热储能、机械储能）如何与太阳能系统配合，实现能量的平滑输出，提高电网的稳定性，以及实现“自发自用，余电上网”或“削峰填谷”的经济效益。 3.2 地热能：地下宝藏的智慧开发 地热能作为一种稳定、可靠、低碳的二次能源，其在供暖、制冷和发电等领域的应用潜力巨大。 浅层地热能的广泛应用： 重点介绍地源热泵系统。本书将详细阐述其工作原理，即利用地下恒温的地层作为冷热源，通过热泵技术实现建筑的供暖和制冷。同时，将深入分析不同类型的地源热泵系统，如水平埋管式、垂直钻井式、池塘/湖泊式等，并探讨其在不同地质条件下的适用性、安装要求和成本效益。 中深层地热能的发电与供热： 介绍地热发电技术，包括干蒸汽、闪蒸和双循环发电系统，以及其在全球范围内的应用现状和发展前景。对于一些地热资源丰富的地区，中深层地热能还可以直接用于区域供暖，实现大规模的清洁能源供应。 地热能与建筑设计的整合： 探讨如何将地源热泵系统与建筑的能源需求进行优化匹配，例如，在建筑设计阶段就考虑地埋管的布置，以及如何与地暖、地板辐射采暖等采暖方式相结合，实现最高效的能源利用。 地热能的潜在挑战与解决方案： 坦诚地讨论地热能开发可能面临的挑战，如前期投资、地质勘探的复杂性、以及可能的地下水影响等，并提出相应的技术和管理解决方案。 本书将通过详实的图表、数据分析和项目实例，展示太阳能和地热能在提升能源效率、减少碳排放、降低运行成本方面的巨大价值，为读者提供一套系统性的绿色能源应用解决方案。 四、 智能能源管理：连接、优化与自主 在充分利用被动设计和绿色能源的基础上，要实现能源效率的飞跃，离不开“智能能源管理”的加持。《能源效率的革命：从被动设计到智能能源管理》将描绘一个由先进技术驱动的未来能源生态系统，在这个系统中，能源的获取、分配和使用将变得前所未有的智能和高效。 物联网（IoT）与传感器技术： 深入探讨物联网技术在能源管理中的核心作用。通过部署大量的传感器（如温度、湿度、光照、能耗监测器、占用传感器等），实时采集建筑内外环境和设备运行数据。这些数据将构成智能能源管理系统的“神经末梢”，为决策提供依据。 大数据分析与人工智能（AI）： 阐述如何利用大数据分析和人工智能算法，对海量的能源数据进行深度挖掘和模式识别。AI可以学习用户的行为习惯、预测天气变化、识别能源浪费点，并据此进行实时的能源调度和优化。例如，AI可以学习用户在何时何地需要供暖或制冷，并提前调整系统运行，避免不必要的能源消耗。 能源管理系统（EMS）与楼宇自控系统（BAS）： 介绍先进的能源管理系统和楼宇自控系统如何集成各种能源设备（如空调、照明、通风、太阳能发电、储能设备等），实现中央化的监测、控制和优化。这些系统能够实现设备的联动运行，根据实时需求自动调整能源供应，最大化能源利用效率。 需求响应与智能电网： 探讨用户如何通过参与需求响应项目，配合电网的调度，在用电高峰时段减少用电量，从而获得经济上的奖励，并减轻电网压力。智能电网的发展将为个体和整体的能源管理提供更广阔的平台。 家庭能源管理系统（HEMS）与能源可视化： 介绍面向家庭用户的能源管理解决方案，通过智能手机App或其他终端，让用户能够直观地了解家庭的能源消耗情况，设置个性化的节能策略，并远程控制家中的智能设备。能源的可视化是提升用户节能意识和参与度的关键。 能源互联网与去中心化能源： 展望能源互联网的未来，即一个连接所有能源用户和生产者的网络，实现能源的自由交易和优化配置。去中心化能源（如分布式光伏、社区微电网）将扮演越来越重要的角色，为能源的本地化、智能化和高效利用提供可能。 网络安全与数据隐私： 强调智能能源管理系统在带来便利的同时，也需要关注网络安全和数据隐私保护问题，确保能源系统的稳定运行和用户信息的安全。 本书将通过生动的案例，展示智能能源管理如何将传统的能源系统转变为一个互联互通、自主优化的智能生态。从智能家居到智慧城市，智能能源管理正在深刻地改变着我们的生活方式，为构建一个更绿色、更低碳、更经济的未来能源格局贡献力量。 五、 结语：迈向可持续的能源未来 《能源效率的革命：从被动设计到智能能源管理》并非仅仅是一本技术手册，它更是一种对未来能源发展的愿景和对可持续生活方式的倡导。通过深入剖析被动设计、绿色能源的创新应用以及智能能源管理的核心理念和技术，本书旨在为读者提供一套全面、系统、可操作的能源效率提升解决方案。 我们坚信，通过理解和应用本书所介绍的知识，无论是建筑师、工程师、政策制定者，还是普通家庭用户，都能在各自的领域为提升能源效率、减少能源浪费、拥抱清洁能源做出积极贡献。这场能源效率的革命，需要我们每个人的参与和努力，共同构建一个更美好的、可持续的能源未来。本书将是您在这场革命中不可或缺的指南。

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翻开这本书，我感觉自己像是走进了一个充满创新思维的实验室。它似乎不仅仅停留在理论介绍层面，而是真正扎根于解决实际工程难题。我猜想，其中必定会有一章专门剖析热泵技术在干燥过程中的“潜热回收”原理，以及如何通过多级压缩或级联热泵系统，将原本浪费的排放热能重新利用起来，从而大幅提升系统的整体能源利用系数（COP）。这种对循环经济理念的实践应用，在当前的环保要求下显得尤为迫切。不知道作者有没有引入最新的电子膨胀阀或新型制冷剂（比如天然工质）的应用案例？这些细节往往是区分一本优秀技术手册和一般性读物的关键所在。此外，对于干燥设备的设计，例如流场均匀性、物料铺层的厚度控制，以及如何避免局部过热导致的品质下降，这些工艺细节的探讨，我想一定是这本书的亮点。如果能看到一些复杂干燥曲线的实例分析，比如分阶段变温、变湿度的控制策略，那对指导我进行实际操作将大有裨亭。

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这本书的标题组合——“太阳能”与“热泵”，暗示着一种跨学科的深度融合，这让我联想到能源系统的集成优化。我好奇它是否探讨了如何建立一个统一的能量平衡模型，将太阳能的间歇性和热泵系统的主动调节能力有效地耦合起来。例如，在晴朗的白天，系统主要依赖太阳能直供热源，而夜间或阴雨天则自动切换或补充热泵提供的稳定热量。这种混合能源系统的动态控制策略是实现全年稳定运行的关键。书中对关键部件——如太阳能集热器的类型（平板式、真空管式还是聚光式）如何根据应用场景进行匹配，有没有提供详细的选型指南？再者，考虑到热泵系统对电能的需求，书中会不会从整个能源链的角度，评估使用光伏发电（PV）来驱动热泵（PV-HP）的综合经济性和环境效益？如果能看到相关的生命周期评估（LCA）数据对比，那就更完美了，这能帮助我们判断这项技术的长期可持续性。

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这本看起来像是专注于能源转换和效率提升的著作，我光是看到书名就能联想到一些前沿的技术应用场景。比如，它会不会深入探讨如何将太阳能捕获的热量精准地用于物料的干燥过程，这中间的能量损失控制想必是核心难点。我尤其期待看到关于不同干燥介质的优化选择，例如空气、惰性气体甚至是超临界流体在特定物料干燥中的效能对比。书中是否对现有干燥技术的能耗数据进行了详尽的基准测试和对比分析？我想知道，在追求高干燥效率的同时，如何平衡能耗与产品质量，特别是对于热敏性材料，比如某些医药中间体或食品原料，其内部结构和活性成分的保持是至关重要的。如果这本书能提供一套系统的、可量化的评估模型，指导工程师选择最合适的干燥参数组合，那无疑是极具价值的。此外，对于大规模工业应用中，如何集成和智能化控制这些系统，实现远程监控和故障预警，这些实践层面的内容是否也有所涵盖？我对干燥过程中的水分迁移机制和相变速率的数学模型也很感兴趣，这直接决定了干燥周期和能耗。

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从专业读者的角度来看，一本好的技术书籍必须在理论深度和工程实用性之间找到黄金分割点。这本书的题目让我相信它能做到这一点。我尤其关注它在“热泵干燥器”内部结构设计上的创新点。例如，冷凝器作为热源的布置方式，如何最大限度地回收干燥过程中被移除的水分所携带的潜热？书中是否展示了先进的除湿技术，比如吸附式除湿或吸收式除湿与热泵的集成，以处理极高湿度的物料？对于操作人员而言，系统的维护和故障诊断至关重要，因此，我期望书中能包含常见故障的排查流程图和维护手册的参考性内容。最后，对于涉及安全规范的部分，比如高温高压设备的操作许可和防爆要求，这本书有没有进行必要的阐述，以确保技术在实际部署中的合规性？只有技术先进且安全可靠，才能真正实现产业化推广。

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这本书给我的印象是，它非常面向未来和可持续发展。在当前全球碳中和的大背景下，任何能显著减少化石燃料依赖的技术都备受关注。我非常期待书中关于“零排放”或“近零排放”干燥解决方案的论述。热泵干燥相比传统蒸汽或电加热干燥，其碳足迹优势是显而易见的，但如何将太阳能这一零碳热源无缝接入，是实现终极目标的关键。我想知道，书中是否详细分析了不同气候区下，太阳能和热泵组合系统的最优设计参数？比如，在寒冷多雾的地区，太阳能的贡献比例可能被限制，此时热泵的效率优化就显得更为重要；而在日照充足的地区，集热器的设计和蓄热系统的容量配置则成为核心。对于那些专注于农业产品（如谷物、水果、药材）干燥的应用者来说，书中对产品水分活度（Water Activity）的控制与微生物生长的抑制机制，是否也有深入的探讨？

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