编辑推荐
近年来，世界对清洁能源的需求急剧增长，使得建筑商、技术人员、可替代能源领域的从业者，以及所有希望学习和使用可替代能源的人们迫切需要一套综合性的技术资料。本书就是一本关于可替代能源的综合性技术资料，可作为可替代能源的普及读物。本书深入浅出地介绍了当前可替代能源的主流技术和近年来开发的新技术，因而在众多同类书籍中能够脱颖而出。本书在基础知识和高层次工程应用资料之间架起了一座桥梁，可以作为一本综合指南，用于太阳能、风能、地能和其他类型能源及其利用技术的探索研究。通过学习，读者将对可替代能源系统的工作原理和集成过程获得更加深入的认知。
本书的突出特点如下：
◎内容覆盖太阳能、风能、地能和生物质能等所有主要类型的可替代能源系统。
◎采用大量图片对复杂概念进行了直观而详尽的解释。
◎对理论和实践应用给出了清晰易懂的实例。
◎对前沿技术及其可能对能源行业产生的影响进行了阐述。
作者简介
作者：（美国）唐纳德·史蒂柏（Donald Steeby） 译者：赵铭姝 郑青阳
目录
译丛序
译者序
致谢
序
前言
第1篇太阳能：驾驭太阳的能量
第1章太阳能概述
1.1太阳能集热系统简史
1.2太阳能集热系统的可行性
1.3太阳能集热系统的经济性与性能
1.4太阳能集热器和系统的认证与测试
第2章太阳能集热系统的工作原理
2.1被动系统
2.2主动系统
2.3太阳能集热器
第3章太阳能集热系统的应用
3.1太阳能集热系统的安装
3.2太阳能集热系统的控制方案
3.3注水与系统启动
3.4太阳能集热系统的用途
3.5太阳能制冷应用
案例研究：一如既往地运转
第4章光伏电池板的工作原理
4.1原子层面上的太阳能光伏原理
4.2光伏效应与电气原理
4.3光伏电路
4.4光伏器件
第5章光伏太阳电池板的应用
5.1光伏系统的配置
5.2利用太阳的能量
5.3光伏系统的布线
5.4接地装置
5.5光伏系统的安装
5.6系统的连接——小结
5.7光伏系统的维护
案例研究：太阳能光伏系统
第2篇风能：向新型可替代能源扬帆起航
第6章风能概论
6.1风能简史
6.2风力机的工作原理
6.3风力机的类型
第7章家用和轻型商用风力机
7.1型号选择
7.2风能的质量
7.3地点选择
7.4容量设计
7.5与本地电网的连接
7.6安装和维护事项
第8章大型风力机
8.1大型风力机的结构
8.2整体控制
8.3场地选择
8.4建设和安装
8.5大型风力机的安全措施
8.6风力机的维护保养
案例研究：约翰迪尔风车公园
第3篇地能：让大地使我们的世界凉热
第9章地能系统的原理
9.1概述
9.2地源热泵制冷系统
第10章地能回路的类型和配置
10.1开式回路系统的水质
10.2确定开式井的水量
10.3开式回路配置
10.4压力水箱
10.5闭式回路配置
第11章地能应用系统的容量设计
11.1负荷计算
11.2热损耗计算
11.3得热量计算
11.4风道的尺寸
11.5设备的选择
11.6回路规模设计
第12章地能系统的安装与启动
12.1安装实践
12.2启动程序
12.3地源热泵的其他用途
案例研究：成功的改造
第4篇生物质：把木材、玉米和木质颗粒用作采暖燃料
第13章把生物质用作采暖燃料
13.1概述
13.2用于采暖的生物质原料
第14章生物质燃料炉的应用
14.1安装形式
14.2木柴、玉米和木质颗粒燃料炉
14.3室外锅炉
14.4室内锅炉和采暖炉
案例研究：室外木柴锅炉
第5篇未来能源：燃料电池和热电联产介绍
第15章燃料电池的工作原理
15.1概述
15.2什么是燃料电池
15.3燃料电池的安装
15.4燃料电池的维护
15.5燃料电池的发展趋势
第16章什么是热电联产？
16.1概述
16.2热电联产的应用
16.3设计指南
16.4安装实践
16.5系统成本
16.6热电联产系统的维护保养
术语表
附录单位换算表
序言
序
1998年，当我在费里斯州立大学执教时第1次听到了唐·史蒂柏的名字，那时他还是一名学生。有人告诉我，我们的学生正在使用的地源热泵系统的地埋回路规划软件就是他编写的。这个软件写得很好，以至于能够上市销售。在由美国采暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）每年主办的国际机械系统选择与设计大赛中，费里斯大学暖通空调工程专业的学生们用这个软件来规划地埋回路，并作为首选方案提交。你将会看到，这本书与唐编写的软件一样，都展现了他的背景和职业特点，那就是专业而实用。唐充分利用了他的人生经历，从作为农场男孩时学到的机械技能，到暖通空调行业工作期间积累的丰富经验，加上在社区学院与两所大学学习的知识，都将体现在本书之中。
唐是在密歇根州西部的一个奶牛场长大的，他的家庭通常自己动手进行各类安装和维修工作，这种经历教会了他自立的精神。唐从10岁起就开始挤牛奶，还是个男孩时便从实践中学习机械知识，喜欢把各种机器拆开看看它们是如何运转的。出于农业的兴趣，他后来进入了密歇根州立大学农业技术学院学习。1980年毕业后，唐从不太景气的农业领域转向了其他行业。在当电气技师时，唐发现自己非常适合技术性职业，于是在1985年秋重返校园，在大急流城社区学院参加了暖通空调专业的业余课程学习。在1992年获得大专学历之后，唐进入美国迅捷工程公司的子公司工作，一直做到燃气直燃机新风机组的全国销售经理。
尽管已经事业有成，唐还是想学得更多。在1994年秋季，作为丈夫、两个孩子的父亲且背负贷款的唐，毅然辞去了工作，进入费里斯州立大学攻读暖通空调工程专业的全日制学士学位。就是在费里斯大学，有感于唐的学习热情和在农场工作的经历与技能，两名教授让他编写了地能工程软件。毕业之后，他的新学位让他在霍尼韦尔公司谋得了控制工程师的职位。控制工程师需要解决复杂的问题，在此过程中应将系统思维与系统故障分析技能紧密结合。他们必须掌握众多机械系统类型的知识，从系统的设计到运行，方方面面都要熟悉了解。优秀的控制工程师是暖通空调行业中最有知识的人，而唐就是其中的翘楚，其职位不断得到晋升。
当唐还在霍尼韦尔公司工作的时候，我便邀请他以助理的身份在费里斯州立大学任教。他接受了这项挑战而且干得很好。2002年，他的学生也在美国采暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）主办的国际暖通空调系统设计大赛中获奖，而这正是几年前其他学生采用他编写的软件所获的奖项。教学工作燃起了唐的兴趣，事实上，我们想聘用他担任全职教师，但他却没有同意。尽管在母校任教是一次诱人的机会，但校园离他的社区和家庭农场实在是太远了，这使他很难考虑改换工作地点。
唐还在他的另一个母校——大急流城社区学院担任过助理教职，那里距他的家庭很近。在2007年，当有了一个全职的岗位时，他抓住了这个机会。得知他离开了暖通空调行业颇具前途的职位并当上了一名教师，从此开启了人生的新篇章时，我一点也不感到意外。同以往一样，唐接下来要为他的新职业而接受教育。2010年春，他获得了费里斯州立大学职业技术教育的科学硕士学位，而我很高兴担任了他的论文委员会成员。
这本书就是唐对其硕士论文的拓展研究成果。书中的大部分内容来自他从毕业设计工作中获得的知识。这是他对可替代能源，以及学习和知识分享的热情宣言。这让我想起了阿姆斯壮国际公司，一个以生产高质量蒸汽、空气和热水产品而闻名的美国家族制造企业。阿姆斯壮公司的座右铭是：“没有被共享的知识等于被浪费的能源。”当把这句格言用在本书时，就显得意味深长。唐笔下的能源不仅实在可用而且储量丰富，但就像阿姆斯壮公司的格言所讲的那样，被大量浪费掉了，直到我们开发出相关的技术将其利用起来。唐所做的工作就是将这些关于可替代能源的不同形式和用途的信息汇编起来，而如果他没有将自己所获得的这些知识与别人共享，那么这些能源就可能会被浪费掉。
这本书浅显易懂，可以作为学习可替代能源及其应用知识的入门读物。接下来要做的就是综合性的工作，读者可以从唐所提供的实践、历史和技术的角度，全方位地学习各种可替代能源解决方案。然而，这并不是一本工程教科书，而是对太阳能、风能、地能、生物质能和未来能源（燃料电池和热电联产系统）的深入介绍。要想对设计、安装和维护可替代能源系统做好准备，读者还应接受更多的训练并掌握专门的技能。然而通过对本书的学习，读者确实能够对上述五类系统的背景、应用、可行性、经济性、效率和技术特征获得全面和深入的了解。
唐已经超越了他的目标，即“描述各类可替代能源系统设备的工作原理，并介绍当今市场中这些设备的应用、安装、服务和维护的过程。”他将自己的热情和经验写进了本书之中。从农场男孩的技术窍门到职业技术教育的硕士学位，唐已经得到了一份内容丰富、务实有用的资源。
米歇尔·J·福伊茨博士，认证专家
费里斯州立大学暖通空调专业教授
文摘
版权页：
插图：
9.发电机类型
风力机中主要使用的三种发电机为：直流发电机、永磁（PM）交流发电机和无刷交流发电机。发电机位于风力机的机舱内，用于将风能转化为电能。其工作过程基于电磁感应原理，这一点和电动机相同。一般来说，永磁交流发电机在转子中采用了具有很多强磁极的永磁铁，这样做的目的是使得发电机能够在较低的转速下输出较高的电压。这种方法的缺点是在较宽转速范围内的调节控制更加困难。永磁交流发电机的优点是质量轻，制造成本低，且比其他类型的发电机结构简单。
无刷交流发电机的发电原理与直流发电机相同，当转子旋转时，在定子的固定线圈中产生电流。在无刷交流发电机中，将永磁铁安装在转子上而不需要电刷。这不但是一种高效的设计模式，还降低了发电机的磨损。
近年来，世界对清洁能源的需求急剧增长，使得建筑商、技术人员、可替代能源领域的从业者，以及所有希望学习和使用可替代能源的人们迫切需要一套综合性的技术资料。本书就是一本关于可替代能源的综合性技术资料，可作为可替代能源的普及读物。本书深入浅出地介绍了当前可替代能源的主流技术和近年来开发的新技术，因而在众多同类书籍中能够脱颖而出。本书在基础知识和高层次工程应用资料之间架起了一座桥梁，可以作为一本综合指南，用于太阳能、风能、地能和其他类型能源及其利用技术的探索研究。通过学习，读者将对可替代能源系统的工作原理和集成过程获得更加深入的认知。
本书的突出特点如下：
◎内容覆盖太阳能、风能、地能和生物质能等所有主要类型的可替代能源系统。
◎采用大量图片对复杂概念进行了直观而详尽的解释。
◎对理论和实践应用给出了清晰易懂的实例。
◎对前沿技术及其可能对能源行业产生的影响进行了阐述。
作者简介
作者：（美国）唐纳德·史蒂柏（Donald Steeby） 译者：赵铭姝 郑青阳
目录
译丛序
译者序
致谢
序
前言
第1篇太阳能：驾驭太阳的能量
第1章太阳能概述
1.1太阳能集热系统简史
1.2太阳能集热系统的可行性
1.3太阳能集热系统的经济性与性能
1.4太阳能集热器和系统的认证与测试
第2章太阳能集热系统的工作原理
2.1被动系统
2.2主动系统
2.3太阳能集热器
第3章太阳能集热系统的应用
3.1太阳能集热系统的安装
3.2太阳能集热系统的控制方案
3.3注水与系统启动
3.4太阳能集热系统的用途
3.5太阳能制冷应用
案例研究：一如既往地运转
第4章光伏电池板的工作原理
4.1原子层面上的太阳能光伏原理
4.2光伏效应与电气原理
4.3光伏电路
4.4光伏器件
第5章光伏太阳电池板的应用
5.1光伏系统的配置
5.2利用太阳的能量
5.3光伏系统的布线
5.4接地装置
5.5光伏系统的安装
5.6系统的连接——小结
5.7光伏系统的维护
案例研究：太阳能光伏系统
第2篇风能：向新型可替代能源扬帆起航
第6章风能概论
6.1风能简史
6.2风力机的工作原理
6.3风力机的类型
第7章家用和轻型商用风力机
7.1型号选择
7.2风能的质量
7.3地点选择
7.4容量设计
7.5与本地电网的连接
7.6安装和维护事项
第8章大型风力机
8.1大型风力机的结构
8.2整体控制
8.3场地选择
8.4建设和安装
8.5大型风力机的安全措施
8.6风力机的维护保养
案例研究：约翰迪尔风车公园
第3篇地能：让大地使我们的世界凉热
第9章地能系统的原理
9.1概述
9.2地源热泵制冷系统
第10章地能回路的类型和配置
10.1开式回路系统的水质
10.2确定开式井的水量
10.3开式回路配置
10.4压力水箱
10.5闭式回路配置
第11章地能应用系统的容量设计
11.1负荷计算
11.2热损耗计算
11.3得热量计算
11.4风道的尺寸
11.5设备的选择
11.6回路规模设计
第12章地能系统的安装与启动
12.1安装实践
12.2启动程序
12.3地源热泵的其他用途
案例研究：成功的改造
第4篇生物质：把木材、玉米和木质颗粒用作采暖燃料
第13章把生物质用作采暖燃料
13.1概述
13.2用于采暖的生物质原料
第14章生物质燃料炉的应用
14.1安装形式
14.2木柴、玉米和木质颗粒燃料炉
14.3室外锅炉
14.4室内锅炉和采暖炉
案例研究：室外木柴锅炉
第5篇未来能源：燃料电池和热电联产介绍
第15章燃料电池的工作原理
15.1概述
15.2什么是燃料电池
15.3燃料电池的安装
15.4燃料电池的维护
15.5燃料电池的发展趋势
第16章什么是热电联产？
16.1概述
16.2热电联产的应用
16.3设计指南
16.4安装实践
16.5系统成本
16.6热电联产系统的维护保养
术语表
附录单位换算表
序言
序
1998年，当我在费里斯州立大学执教时第1次听到了唐·史蒂柏的名字，那时他还是一名学生。有人告诉我，我们的学生正在使用的地源热泵系统的地埋回路规划软件就是他编写的。这个软件写得很好，以至于能够上市销售。在由美国采暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）每年主办的国际机械系统选择与设计大赛中，费里斯大学暖通空调工程专业的学生们用这个软件来规划地埋回路，并作为首选方案提交。你将会看到，这本书与唐编写的软件一样，都展现了他的背景和职业特点，那就是专业而实用。唐充分利用了他的人生经历，从作为农场男孩时学到的机械技能，到暖通空调行业工作期间积累的丰富经验，加上在社区学院与两所大学学习的知识，都将体现在本书之中。
唐是在密歇根州西部的一个奶牛场长大的，他的家庭通常自己动手进行各类安装和维修工作，这种经历教会了他自立的精神。唐从10岁起就开始挤牛奶，还是个男孩时便从实践中学习机械知识，喜欢把各种机器拆开看看它们是如何运转的。出于农业的兴趣，他后来进入了密歇根州立大学农业技术学院学习。1980年毕业后，唐从不太景气的农业领域转向了其他行业。在当电气技师时，唐发现自己非常适合技术性职业，于是在1985年秋重返校园，在大急流城社区学院参加了暖通空调专业的业余课程学习。在1992年获得大专学历之后，唐进入美国迅捷工程公司的子公司工作，一直做到燃气直燃机新风机组的全国销售经理。
尽管已经事业有成，唐还是想学得更多。在1994年秋季，作为丈夫、两个孩子的父亲且背负贷款的唐，毅然辞去了工作，进入费里斯州立大学攻读暖通空调工程专业的全日制学士学位。就是在费里斯大学，有感于唐的学习热情和在农场工作的经历与技能，两名教授让他编写了地能工程软件。毕业之后，他的新学位让他在霍尼韦尔公司谋得了控制工程师的职位。控制工程师需要解决复杂的问题，在此过程中应将系统思维与系统故障分析技能紧密结合。他们必须掌握众多机械系统类型的知识，从系统的设计到运行，方方面面都要熟悉了解。优秀的控制工程师是暖通空调行业中最有知识的人，而唐就是其中的翘楚，其职位不断得到晋升。
当唐还在霍尼韦尔公司工作的时候，我便邀请他以助理的身份在费里斯州立大学任教。他接受了这项挑战而且干得很好。2002年，他的学生也在美国采暖、制冷和空调工程师协会（ASHRAE）主办的国际暖通空调系统设计大赛中获奖，而这正是几年前其他学生采用他编写的软件所获的奖项。教学工作燃起了唐的兴趣，事实上，我们想聘用他担任全职教师，但他却没有同意。尽管在母校任教是一次诱人的机会，但校园离他的社区和家庭农场实在是太远了，这使他很难考虑改换工作地点。
唐还在他的另一个母校——大急流城社区学院担任过助理教职，那里距他的家庭很近。在2007年，当有了一个全职的岗位时，他抓住了这个机会。得知他离开了暖通空调行业颇具前途的职位并当上了一名教师，从此开启了人生的新篇章时，我一点也不感到意外。同以往一样，唐接下来要为他的新职业而接受教育。2010年春，他获得了费里斯州立大学职业技术教育的科学硕士学位，而我很高兴担任了他的论文委员会成员。
这本书就是唐对其硕士论文的拓展研究成果。书中的大部分内容来自他从毕业设计工作中获得的知识。这是他对可替代能源，以及学习和知识分享的热情宣言。这让我想起了阿姆斯壮国际公司，一个以生产高质量蒸汽、空气和热水产品而闻名的美国家族制造企业。阿姆斯壮公司的座右铭是：“没有被共享的知识等于被浪费的能源。”当把这句格言用在本书时，就显得意味深长。唐笔下的能源不仅实在可用而且储量丰富，但就像阿姆斯壮公司的格言所讲的那样，被大量浪费掉了，直到我们开发出相关的技术将其利用起来。唐所做的工作就是将这些关于可替代能源的不同形式和用途的信息汇编起来，而如果他没有将自己所获得的这些知识与别人共享，那么这些能源就可能会被浪费掉。
这本书浅显易懂，可以作为学习可替代能源及其应用知识的入门读物。接下来要做的就是综合性的工作，读者可以从唐所提供的实践、历史和技术的角度，全方位地学习各种可替代能源解决方案。然而，这并不是一本工程教科书，而是对太阳能、风能、地能、生物质能和未来能源（燃料电池和热电联产系统）的深入介绍。要想对设计、安装和维护可替代能源系统做好准备，读者还应接受更多的训练并掌握专门的技能。然而通过对本书的学习，读者确实能够对上述五类系统的背景、应用、可行性、经济性、效率和技术特征获得全面和深入的了解。
唐已经超越了他的目标，即“描述各类可替代能源系统设备的工作原理，并介绍当今市场中这些设备的应用、安装、服务和维护的过程。”他将自己的热情和经验写进了本书之中。从农场男孩的技术窍门到职业技术教育的硕士学位，唐已经得到了一份内容丰富、务实有用的资源。
米歇尔·J·福伊茨博士，认证专家
费里斯州立大学暖通空调专业教授
文摘
版权页：
插图：
9.发电机类型
风力机中主要使用的三种发电机为：直流发电机、永磁（PM）交流发电机和无刷交流发电机。发电机位于风力机的机舱内，用于将风能转化为电能。其工作过程基于电磁感应原理，这一点和电动机相同。一般来说，永磁交流发电机在转子中采用了具有很多强磁极的永磁铁，这样做的目的是使得发电机能够在较低的转速下输出较高的电压。这种方法的缺点是在较宽转速范围内的调节控制更加困难。永磁交流发电机的优点是质量轻，制造成本低，且比其他类型的发电机结构简单。
无刷交流发电机的发电原理与直流发电机相同，当转子旋转时，在定子的固定线圈中产生电流。在无刷交流发电机中，将永磁铁安装在转子上而不需要电刷。这不但是一种高效的设计模式，还降低了发电机的磨损。
| ISBN | 9787111564843 |
|---|---|
| 出版社 | 机械工业出版社 |
| 作者 | 唐纳德·史蒂柏 (Donald Steeby) |
| 尺寸 | 16 |