热能储存技术概论(周国兵)

《热能储存技术概论》结合节能减排和新能源开发利用的时代背景，深入浅出地介绍了热能储存的基本概念、原理、方法、材料，以及主要领域的热能储存技术和应用。 《热能储存技术概论》共10 章，包括绪论、热能储存基础、热能储存方法及材料、蒸汽蓄热器技术、工业余热储存技术、太阳能热储存技术、建筑节能中的热储存技术、蓄冷空调技术，以及航天、电子设备及电池、纺织服装、家用电器、汽车工业、生物医学、农产品和食品等其他领域热储存技术和水合盐稳定过冷储热触发释热技术。本书编写突出基本概念，明晰技术内涵，触及领域前沿，力求深入浅出、图文并茂，面向能源与电力学科体系、紧密结合时代背景和应用实际是本书的特色。 《热能储存技术概论》为能源与动力工程、新能源科学与工程、储能科学与工程、能源与环境系统工程、建筑环境与能源应用工程、农业建筑环境与能源工程、制冷及低温工程等专业本科生教学用书，也可作为相关专业教师、研究生及科研工作者的参考用书。

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第一章　绪论 001 1.1　能量类型及其来源　002 1.1.1　能量类型　002 1.1.2　能量来源　003 1.2　能量储存方法和技术　004 1.2.1　机械能的储存　005 1.2.2　电能的储存　005 1.2.3　化学能的储存　007 1.2.4　热能的储存　007 1.3　热能储存技术背景和意义　008 1.4　热能储存技术进展和应用　009 1.4.1　国外热能储存技术发展历史　009 1.4.2　国内热能储存技术发展历史　011 1.4.3　热能储存技术的主要应用领域　014 参考文献　015 思考题　016 第二章　热能储存基础 017 2.1　热力学原理　018 2.1.1　能量守恒定律与热力学第一定律　018 2.1.2　能量贬值原理与热力学第二定律　019 2.2　传热学原理　019 2.2.1　热传导　020 2.2.2　热对流和对流换热　022 2.2.3　热辐射和辐射换热 　026 2.2.4　传热过程及传热系数　028 2.3　储热装置及其能量平衡　031 2.3.1　储热装置类型及特点　031 2.3.2　储热装置能量平衡方程　033 2.4　储热系统评价指标　034 参考文献　035 思考题　035 第三章　热能储存方法及材料 037 3.1　显热储存　038 3.1.1　显热储存方法　038 3.1.2　显热储存材料　038 3.2　潜热储存　041 3.2.1　潜热储存方法　041 3.2.2　潜热储存材料　042 3.2.3　潜热储存材料的选择原则和传热强化方法　066 3.3　化学热储存　066 3.3.1　化学热储存方法　066 3.3.2　化学热储存材料　067 3.3.3　化学热储存体系的要求　071 3.4　三种储热方式比较　072 参考文献　073 思考题　076 第四章　蒸汽蓄热器技术 077 4.1　背景与现状　078 4.2　蒸汽蓄热器工作原理　078 4.3　蒸汽蓄热器形式和结构　079 4.3.1　蒸汽蓄热器形式　079 4.3.2　蒸汽蓄热器结构　079 4.3.3　蒸汽蓄热器连接形式　082 4.4　蒸汽蓄热器热工参数和计算　082 4.4.1　蒸汽蓄热器的热工参数　082 4.4.2　蓄热量计算方法　083 4.4.3　蒸汽蓄热器容积的确定　085 4.5　蒸汽蓄热器充放热过程特性　085 4.5.1　蒸汽蓄热器充热过程特性　085 4.5.2　蒸汽蓄热器放热过程特性　086 4.6　蒸汽蓄热器应用条件、场合和效益　087 4.6.1　蒸汽蓄热器应用条件　087 4.6.2　蒸汽蓄热器应用场合　087 4.6.3　蒸汽蓄热器应用效益　088 4.7　蒸汽蓄热器应用实例　089 4.7.1　蒸汽蓄热器在太阳能热电站中的应用　089 4.7.2　蒸汽蓄热器在冶炼厂中的应用、热工及效益计算　090 参考文献　092 思考题　092 第五章　工业余热储存技术 093 5.1　余热及其利用　094 5.1.1　余热的定义　094 5.1.2　余热的种类　094 5.1.3　余热的利用方式　094 5.2　余热回收中的能量储存　094 5.2.1　余热回收中能量储存的必要性　094 5.2.2　余热储存装置及材料　095 5.3　蓄热式高温空气燃烧技术　098 5.3.1　蓄热式高温空气燃烧技术原理与构成　098 5.3.2　蓄热式高温空气燃烧技术的优点　100 参考文献　101 思考题　101 第六章　太阳能热储存技术 103 6.1　太阳能的特点及利用方式　104 6.1.1　太阳能的来源　104 6.1.2　太阳能的特点　104 6.1.3　太阳能利用方式　104 6.2　太阳能热储存方法和装置　105 6.2.1　太阳能热储存原理　105 6.2.2　太阳能热储存分类　105 6.2.3　太阳能热储存材料和装置　106 6.3　太阳能储热供热系统　113 6.3.1　太阳能热水供热系统　114 6.3.2　太阳能空气供热系统　119 6.3.3　太阳能热泵供热系统　121 6.4　太阳能制冷系统中的热储存技术　123 6.5　太阳能热发电中的热储存技术　125 6.5.1　太阳能热发电储热介质　125 6.5.2　太阳能热发电熔融盐储热系统　127 参考文献　130 思考题　132 第七章　建筑节能中的热储存技术 133 7.1　储热建筑材料　134 7.1.1　常规显热储热建筑材料　134 7.1.2　相变潜热储热建筑材料　134 7.1.3　相变储热建筑材料的制备　135 7.2　储热建筑构件　137 7.2.1　常规显热储热建筑构件　137 7.2.2　相变潜热储热建筑构件　137 7.3　主、被动式建筑热储存及性能　140 7.3.1　被动式建筑热储存及性能　140 7.3.2　主动式建筑热储存及性能　147 7.3.3　主被动复合式建筑热储存及性能　152 7.4　农业日光温室建筑热储存　155 参考文献　156 第八章　蓄冷空调技术 159 8.1　水蓄冷空调　160 8.1.1　水蓄冷概念及特点　160 8.1.2　蓄冷水罐结构　160 8.1.3　水蓄冷运行模式　162 8.2　冰蓄冷空调　162 8.2.1　冰蓄冷特点　162 8.2.2　蓄冰装置　163 8.2.3　蓄冰装置释冷形式　165 8.2.4　冰蓄冷空调流程形式和运行工况　166 8.2.5　冰蓄冷空调系统设计计算　169 8.3　其他蓄冷技术　169 8.3.1　共晶盐蓄冷　169 8.3.2　气体水合物蓄冷　170 8.3.3　吸附蓄冷技术　170 参考文献　171 思考题　172 第九章　其他领域的热储存技术 173 9.1　航天领域的热储存技术　174 9.1.1　空间太阳能热动力发电系统　174 9.1.2　储热材料和装置　174 9.2　电子设备及电池热管理中的热储存技术　176 9.2.1　相变储热在电子设备热管理中的应用　177 9.2.2　相变储热在电池热管理中的应用　179 9.3　纺织服装领域的热储存技术　182 9.3.1　相变储热纺织品调温机理　182 9.3.2　储热调温纺织品相变材料的选择　183 9.3.3　相变储热调温纺织材料的制备　183 9.3.4　相变储热调温纺织品/ 服装的应用及性能　186 9.4　家用电器领域的热储存技术　188 9.4.1　储冷冰箱　189 9.4.2　相变储热电热水器　189 9.4.3　相变储热电暖器　190 9.5　汽车工业领域的热储存技术　191 9.5.1　提升冷启动性能，减小发动机冷却液温度波动　191 9.5.2　回收排气余热　193 9.5.3　提升汽车座舱舒适性　194 9.5.4　提升冷藏运输车性能　195 9.6　生物医学领域的热储存技术　195 9.6.1　生物组织热调节/ 热防护　195 9.6.2　生物医学制品的储存和运输　196 9.7　农产品和食品领域的热储存技术　197 9.7.1　农产品和食品的太阳能干燥　197 9.7.2　农产品和食品的冷藏　198 参考文献　200 思考题　203 第十章　水合盐稳定过冷储热触发释热技术 205 10.1　水合盐稳定过冷储热的实现　206 10.1.1　过冷储热单元的形式与结构　207 10.1.2　充热过程与冷却条件　209 10.1.3　水分、增稠剂及杂质　209 10.2　过冷触发释热方法　210 10.2.1　加入晶种和局部降温　210 10.2.2　冲击振动和超声振动　211 10.2.3　外加电场和磁场　212 10.3　过冷储热供热系统及性能　213 10.4　过冷储热水合盐相变材料的选用　216 参考文献　216 思考题　218