Solar energy engineering : processes and systems
Solar Energy Engineering: Processes and Systems, Third Edition, includes updated chapters and extended resources to assist in the research and teaching of solar energy engineering. Sections cover advances in solar collectors, solar water heating, solar space heating and cooling, industrial process h...
Ausführliche Beschreibung
Gespeichert in:
| Autor*in: |
Kalogirou, Soteris A. [verfasserIn] |
|---|
| Format: |
E-Book |
|---|---|
| Sprache: |
Englisch |
| Erschienen: |
London San Diego, CA: Academic Press, an imprint of Elsevier ; 2024 |
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| Ausgabe: |
Third edition |
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| Anmerkung: |
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| Umfang: |
1 Online-Ressource (840 pages) |
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Solar Energy Engineering: Processes and Systems, Third Edition, includes updated chapters and extended resources to assist in the research and teaching of solar energy engineering. Sections cover advances in solar collectors, solar water heating, solar space heating and cooling, industrial process heat, solar desalination, photovoltaic technology, solar thermal power systems, modeling of solar energy systems, and a new chapter on wind energy systems. This book provides students, teachers and professionals with the basic principles and applications of solar energy systems and processes to help them understand how to operate and design solar systems. In addition, this best-selling title includes a student and academic companion site with additional materials on chapter PowerPoints for teaching, problems with a solutions manual, and equations files to assist in problem-solving Includes bibliographical references and index |
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Solar Energy Engineering: Processes and Systems, Third Edition, includes updated chapters and extended resources to assist in the research and teaching of solar energy engineering. Sections cover advances in solar collectors, solar water heating, solar space heating and cooling, industrial process heat, solar desalination, photovoltaic technology, solar thermal power systems, modeling of solar energy systems, and a new chapter on wind energy systems. This book provides students, teachers and professionals with the basic principles and applications of solar energy systems and processes to help them understand how to operate and design solar systems. In addition, this best-selling title includes a student and academic companion site with additional materials on chapter PowerPoints for teaching, problems with a solutions manual, and equations files to assist in problem-solving Includes bibliographical references and index |
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Preface to the third edition xv Introduction … General introduction to renewable energy technologies … Energy demand and renewable energy … Energy-related environmental problems and the role of renewables … Acid rain … Ozone layer depletion … Global climate change … Nuclear energy … Renewable energy technologies … Current state of renewable energy technologies in the world … State of the climate … Global temperature … Carbon dioxide … Methane … Carbon monoxide … Nitrous oxide and sulfur hexafluoride … Halocarbons … Sea level … A brief history of solar energy … Photovoltaics … Solar desalination … Solar drying … Passive solar buildings … Other renewable energy systems … Wind energy … Biomass … Geothermal energy … Hydrogen … Ocean energy … Exercise … References … Environmental Characteristics … Reckoning of time … Equation of time … Longitude correction … Solar angles … The incidence angle for moving surfaces … Sun path diagrams … Shadow determination … Solar radiation … General … Thermal radiation … Transparent plates … Radiation exchange between surfaces … Extraterrestrial solar radiation … Atmospheric attenuation … Terrestrial irradiation … Total radiation on tilted surfaces … Solar radiation measuring equipment … The solar resource … Typical meteorological year … Typical meteorological year, second generation … Typical meteorological year, third generation … Exercises … References … Solar Energy Collectors … Stationary collectors … Flat-plate collector (FPC) … Compound parabolic collector (CPC) … Evacuated rube collector (ETC) … Outlook of the technology … Sun-tracking concentrating collectors … Parabolic trough collector (PTC) … Fresnel collectors … Parabolic dish reflector (PDR) … Heliostat field collector (HFC) … Thermal analysis of flat-plate collectors … Absorbed solar radiation … Collector energy losses … Temperature distribution between the tubes and collector efficiency factor … Heat removal factor, flow factor, and thermal efficiency … Serpentine collector … Heat losses from unglazed collectors … Thermal analysis of air collectors … Practical considerations for flat-plate collectors … Concentrating collectors … Optical analysis of a compound parabolic collector … Thermal analysis of compound parabolic collectors … Optical analysis of parabolic trough collectors … Thermal analysis of parabolic trough collectors … Second law analysis … Minimum entropy generation rate … Optimum collector temperature … Non-isothermal collector … Exercises … Assignment: Design of a flat-plate solar collector … Estimate the thermal efficiency of the collector (η%) … References … Performance of Solar Collectors … Collector thermal efficiency … Effect of flow rate … Collectors in series … Standard requirements … Collector incidence angle modifier … Flat-plate collectors … Concentrating collectors … Concentrating collector acceptance angle … Collector time constant … Dynamic system test method … Efficiency parameters conversion … Assessment of uncertainty in solar collector testing … Fitting and uncertainties in efficiency testing results … Collector test results and preliminary collector selection … Quality test methods … Internal pressure test … Rupture or collapse test … Exposure test … External thermal shock test … Internal thermal shock test … Rain penetration … Freeze resistance test … Impact resistance test … European standards … Solar Keymark … Data acquisition systems … Portable data loggers … IoT in data acquisition systems … Exercises … References … Solar Water-Heating Systems … Passive systems … Thermosiphon systems … Integrated collector storage systems … Active systems … Direct circulation systems … Indirect water-heating systems … Air water-heating systems … Heat pump systems … Pool heating systems … Heat storage systems … Air system thermal storage … Liquid system thermal storage … Thermal analysis of storage systems … Module and array design … Module design … Array design … Differential temperature controller … Placement of sensors … Hot water demand … Solar water heater performance evaluation … Simple system models … Practical considerations … Pipes, supports, and insulation … Pumps … Valves … Instrumentation … Exercises … References … Solar Space Heating and Cooling … Thermal load estimation … The heat balance method … The transfer function method … Heat extraction rate and room temperature … Degree-day method … Building heat transfer … Passive space-heating design … Building construction: thermal mass effects … Building shape and orientation … Insulation … Windows: sunspaces … Overhangs … Natural ventilation … Solar space heating and cooling … Space heating and service hot water … Air systems … Water systems … Location of auxiliary heater … Heat pump systems … Solar cooling … Adsorption units … Absorption units … Solar cooling with absorption refrigeration … Solar photovoltaic powered heating and cooling … Exercises … References … Industrial Process Heat, Chemistry Applications, and Solar Dryers … Industrial process heat: general design considerations … Solar industrial air and water systems … Solar steam generation systems … Steam generation methods … Flash vessel design … Solar chemistry applications … Reforming of fuels … Fuel cells … Materials processing … Solar detoxification … Solar dryers … Active solar energy dryers … Passive solar energy dryers … General remarks … Greenhouses … Greenhouse materials … Exercises … Assignment … References … Solar Desalination Systems … Introduction … Water and energy … Water demand and consumption … Desalination and energy … Desalination processes … Desalination systems exergy analysis … Exergy analysis of thermal desalination systems … Direct collection systems … Classification of solar distillation systems … Performance of solar stills … General comments … Indirect collection systems … The multi-stage flash process … The multiple-effect boiling process … The vapor compression process … Reverse osmosis … Electrodialysis … Membrane distillation … Review of renewable energy desalination systems … Solar thermal energy … Solar ponds … Solar photovoltaic technology … Wind power … Hybrid solar PV-wind power … Geothermal energy … Process selection … Exercises … References … Photovoltaic Systems … Semiconductors … p-n junction … Photovoltaic effect … PV cell characteristics … Photovoltaic panels … PV arrays … Types of PV technology … Related equipment … Batteries … Inverters … Charge controllers … Peak-power trackers … Remote fault detection, diagnosis, and cleaning of photovoltaic systems … Applications … Direct-coupled PV system … Stand-alone applications … Grid-connected system … Hybrid-connected system … Types of applications … Design of PV systems … Electrical loads … Absorbed solar radiation … Cell temperature … Sizing of PV systems … Tilt and yield … Fixed tilt … Trackers … Shading … Tilting versus spacing … Concentrating PV … Hybrid PV/T systems … Hybrid PV/T applications … Water and air-heating BBPV/T … Exercises … Assignment … Assignment … Assignment … Assignment … References … Solar Thermal Power Systems … Introduction … Parabolic trough collector systems … Description of the PTC power plants … Outlook for the technology … Power tower systems … System characteristics … Dish systems … Dish collector system characteristics … Thermal analysis of solar power plants … Solar updraft towers … Initial steps and first demonstration … Thermal analysis of solar updraft tower plants … Solar ponds … Practical design considerations … Methods of heat extraction … Transmission estimation … Experimental solar ponds … Applications … Exercises … Assignment … References … Designing and Modeling Solar Energy Systems … F-chart method and program … Performance and design of liquid-based solar heating systems … Performance and design of air-based solar heating systems … Performance and design of solar service water systems … Thermosiphon solar water-heating systems … General remarks … F-chart program … Utilizability method … Hourly utilizability … Daily utilizability … Design of active systems with the utilizability method … The Φ, f-chart method … Storage tank-losses correction … Heat exchanger correction … Unutilizability method … Direct gain systems … Collector storage walls … Active collection with passive storage systems … Modeling and simulation of solar energy systems … TRNSYS simulation program … WATSUN simulation program … Polysun simulation program … System advisor model … Artificial intelligence in solar energy systems … Artificial neural networks … Genetic algorithms … Fuzzy logic … Hybrid systems … Limitations of simulations … Exercises … Assignments … Design of a solar thermal system … Simulation of a solar domestic water-heating system … Simulation of a simple building with daylight access … References … Solar Economic Analysis … Life cycle analysis … Life cycle costing … Time value of money … Description of the life cycle analysis method … Fuel cost of non-solar energy system examples … Hot-water system example … Hot-water system optimization example … Payback time … The P … method … Optimization using P … method … Uncertainties in economic analysis … Exercises … Assignment … Assignment … optimized design of a solar thermal system … References … Wind Energy Systems … Wind characteristics … Wind speed profiles … Wind speed variation with time … Statistical representation of wind speed … Wind resources … Wind resource atlases … Detailed study of wind speed … One-dimensional model for wind turbines … Wind turbines … Types of wind turbines … Power characteristics of wind turbines … Offshore wind turbines … Wind parks … Economic issues … Wind-energy exploitation problems … Exercises … Assignment … References … Nomenclature … Definitions … Sun Diagrams … Terrestrial Spectral Irradiance … Thermo-physical Properties of Materials and Other Useful Information … Equations for the Curves of Figs. … Meteorological Data … Present Worth Factors … Excel Functions-Goal Seek and Solver … System Advisor Model … Index … |
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Sections cover advances in solar collectors, solar water heating, solar space heating and cooling, industrial process heat, solar desalination, photovoltaic technology, solar thermal power systems, modeling of solar energy systems, and a new chapter on wind energy systems. This book provides students, teachers and professionals with the basic principles and applications of solar energy systems and processes to help them understand how to operate and design solar systems. 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Die Weitergabe an Dritte sowie systematisches Downloaden sind untersagt.</subfield><subfield code="k">Testzugang ZHB Lübeck</subfield><subfield code="y">z</subfield><subfield code="z">07-03-24</subfield></datafield><datafield tag="980" ind1=" " ind2=" "><subfield code="2">185</subfield><subfield code="1">01</subfield><subfield code="x">3519</subfield><subfield code="b">4514694126</subfield><subfield code="h">OLR-EBS</subfield><subfield code="k">Vervielfältigungen (z.B. Kopien, Downloads) sind nur von einzelnen Kapiteln oder Seiten und nur zum eigenen wissenschaftlichen Gebrauch erlaubt. Die Weitergabe an Dritte sowie systematisches Downloaden sind untersagt.</subfield><subfield code="y">z</subfield><subfield code="z">23-04-24</subfield></datafield><datafield tag="980" ind1=" " ind2=" "><subfield code="2">370</subfield><subfield code="1">01</subfield><subfield code="x">4370</subfield><subfield code="b">4540296264</subfield><subfield code="h">EBS Elsevier</subfield><subfield code="k">Vervielfältigungen (z.B. Kopien, Downloads) sind nur von einzelnen Kapiteln oder Seiten und nur zum eigenen wissenschaftlichen Gebrauch erlaubt. Keine Weitergabe an Dritte. 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