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第1章 能源、人类与环境 1

1.1 人类利用能源的历史 2

1.2 能量的各种形式与转换 3

1.3 能源的定义和分类 6

1.4 能源的品质评价 9

1.5 我国的能源问题 10

1.6 能源与生态环境的关系 13

1.7 可再生能源的应用和前景 16

思考题与习题 17

参考文献 18

第2章 能量转换基础知识——工程热力学、流体力学、传热学、半导体物理、电化学基础 19

2.1 工程热力学基础 19

2.2 流体力学基础 32

2.3 传热学基础 50

2.4 半导体物理基础 67

2.5 电化学反应基础 88

思考题与习题 104

参考文献 106

第3章 太阳能热利用 107

3.1 太阳辐射 108

3.2 平板型太阳能集热器 117

3.3 真空管集热器与太阳能热水器 127

3.4 太阳房 131

3.5 太阳灶 137

3.6 太阳能热发电 138

3.7 太阳能制冷与空调 146

3.8 太阳能干燥 153

3.9 太阳能储存 154

思考题与习题 158

参考文献 158

第4章 太阳电池 160

4.1 太阳电池原理、发展历史和现状 161

4.2 光吸收与载流子产生、光伏效应原理 164

4.3 太阳电池的I-V特性 167

4.4 太阳电池的工作特性与功率输出 171

4.5 太阳电池的转换效率和影响因素 173

4.6 太阳电池分类与太阳电池模块的标准测试条件 176

4.7 单晶硅电池的基本结构和制备工艺 178

4.8 太阳电池制备——从石英砂到单晶硅片 180

4.9 太阳电池制备——从硅片到太阳电池 182

4.10 其他类型的太阳电池 186

4.11 太阳电池发电系统 192

4.12 太阳电池的环境影响和发展前景展望 194

思考题与习题 198

参考文献 198

第5章 生物质能 199

5.1 生物质能的形成和利用 200

5.2 生物质能的来源 204

5.3 生物质直接燃烧技术 208

5.4 生物质压缩成型燃料技术 214

5.5 厌氧消化制取气体燃料 219

5.6 生物质气化技术 229

5.7 生物质热裂解技术 235

5.8 生物质燃料乙醇技术 240

5.9 生物柴油技术 244

5.10 生物质能与经济和环境 247

5.11 最新生物质能技术 251

5.12 生物质能发展展望 254

思考题与习题 256

参考文献 257

第6章 风能 258

6.1 风的形成 259

6.2 风能利用简介 264

6.3 风能资源及分布 268

6.4 风的基本特征 273

6.5 风能的计算 275

6.6 风力机的空气动力学基础 279

6.7 各种类型的风力机 287

6.8 风力发电机的结构 296

6.9 风力机的控制 302

6.10 风力机的选址和输出功率 305

6.11 各种风力系统 308

6.12 风能利用的发展 311

6.13 环境影响和风能利用展望 315

思考题与习题 321

参考文献 322

第7章 小水电和潮汐能 323

7.1 水力发电基本原理 324

7.2 小型水电站类型和建站型式 325

7.3 水电站水工建筑物 327

7.4 水轮机的工作参数及类型 329

7.5 水轮机的工作原理 332

7.6 潮汐电站 339

7.7 抽水蓄能电站 344

7.8 环境问题与未来展望 348

思考题与习题 349

参考文献 349

第8章 波浪能 350

8.1 波浪的起因和定义 351

8.2 波浪的特征和波浪能的功率 353

8.3 波浪在深水和浅水中的传播 355

8.4 波浪能资源 358

8.5 波浪能转换技术 361

8.6 波浪能装置的范例 371

8.7 世界各国的波能研发活动 378

8.8 波浪发电的技术进展、经济性、环境影响和未来展望 382

思考题与习题 384

参考文献 385

第9章 地热能 386

9.1 地热能概述 386

9.2 我国的地热资源 389

9.3 热储工程学基础 396

9.4 地热发电 402

9.5 地热供暖 406

9.6 地热能的其他利用 410

9.7 地热能开采 415

9.8 地热回灌技术 417

思考题与习题 419

参考文献 419

第10章 氢能与燃料电池 421

10.1 氢元素和氢能 421

10.2 氢的制备 423

10.3 氢的储存 429

10.4 燃料电池的基本原理 432

10.5 燃料电池的分类及特征 438

10.6 燃料电池的发展现状和应用前景 452

思考题与习题 454

参考文献 454

附录 455

本书常用符号 456

全文索引 458