太阳房的组成和基本原理
集热蓄热墙式太阳房原理

集热蓄热墙式太阳房原理
集热蓄热墙式太阳房是一种利用太阳能进行集热和蓄热的建筑结构。
它的原理如下:
1. 外墙集热:墙面使用高吸热率的材料,如黑色瓦片、黑色玻璃等,吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。
2. 空气循环:在墙体内部设置空气通道,使室内空气通过墙面进行循环。
当太阳辐射照射在集热墙面上产生热量时,墙面上的空气受热膨胀,从上方的入口进入墙体,然后逐渐下降到底部的出口,形成一个循环。
3. 蓄热材料:墙体内部通道中填充有蓄热材料,如水、石墨砖、沙子等。
当太阳辐射照射的能量被墙面吸收后,墙内的蓄热材料可以吸收和储存这些热能,在夜间或无太阳辐射时释放热能,使室内保持温暖。
通过集热蓄热墙式太阳房的原理,可以在冬季利用太阳能进行室内供暖,减少能源消耗;在夏季则可以避免过热,提供舒适的室内环境。
此外,集热蓄热墙式太阳房还能减少室内外温度的波动,提高建筑的能量利用效率。
被动式太阳房热工设计手册

被动式太阳房热工设计手册被动式太阳房是一种利用自然光和太阳能来实现舒适室内温度的建筑设计方式。
被动式太阳房的热工设计涉及建筑结构、材料选择、采光照明、通风换气等方面,通过科学的设计理念和方法,有效利用太阳能资源,实现室内温度的控制与调节,提高室内舒适度,降低能耗,达到节能环保的目的。
一、被动式太阳房基本原理被动式太阳房的热工设计是基于一些基本的物理原理来实现的。
太阳光是被动式太阳房的主要能源,通过合理的设计和布局,可以最大程度地利用太阳辐射能量,将其转化为室内热能,从而减少对其他能源的依赖。
基本原理包括:1. 太阳辐射原理:太阳光能够穿透玻璃进入室内,并被室内物体吸收,转化为热能。
2. 热传导原理:室内吸收的太阳能会转化为热能,传导到室内环境中,提高室内温度。
3. 室内空气流动原理:合理布局通风口、出风口等,利用自然气流,促进室内空气对流,达到室内温度和湿度的调节。
二、被动式太阳房热工设计要点1. 建筑结构设计:被动式太阳房的建筑结构应设计合理,利用适当的材料和形状,实现室内太阳能的最大化吸收和储存。
墙体、屋顶、地面等应具备良好的隔热和保温性能,以减少室内热量的散失。
2. 材料选择:在被动式太阳房设计中,应选择适宜的材料来实现良好的热传导和保温效果。
选择具有较高透光率和热传导率的玻璃材料,确保室内足够的采光并最大程度地吸收太阳能。
3. 采光照明设计:通过合理的窗户和天窗布局,最大限度地利用自然光,减少室内照明的使用,降低能耗。
4. 通风系统设计:被动式太阳房需要合理设计室内通风系统,促进室内空气流动,保持室内空气清新和舒适,避免过度依赖机械通风系统。
三、被动式太阳房热工设计实施步骤1. 布局规划:首先进行室内布局规划,确定采光照明区域、休息区域、活动区域等,合理布局各个功能区域,确保太阳能能够充分覆盖到每个区域。
2. 结构设计:根据室内布局规划,设计合理的墙体结构、窗户和天窗布局,保证恰到好处的采光和通风效果。
太阳能简介

适宜在高温条件下运行的太阳能热发电站应采用能
增大能量密度的聚光型集热器。
太阳能集热器:聚焦集热器
聚光型集热器通常由三部分组成:聚光器、吸 收器和跟踪系统。其工作原理是,自然阳光经聚光 器聚焦到吸收器上,并加热吸收器内流动的集热介 质;跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的
位置以保证聚光器的开口面与入射太阳辐射总是互
是具有盐度梯度的水池。
图 1-2 太阳池的结构
上层对流区
无对流区
下层对流区
太阳能集热器:太阳池
在太阳池的设计和建造过程中,首先应当对当 地的太阳辐射资源、盐资源(盐价)、气候和水文、
地质条件以及土方施工的费用等进行调查研究。
太阳能集热器:太阳池
为了把太阳池中已经收集的热能加以利用,可 以在池底布置热交换器,工质在泵的作用下进入热
升温,故称闷晒式。这种热水器结构十分简单,当 集热器中的水温升高到一定值时即可放水使用。
直流式:直流式是由集热器、蓄热水箱、补给
水箱和连接管道组成的开式热虹吸系统,如图1-3 a) 所示。为得到符合使用要求的热水,常采用图1-3 b) 所示定温放水型直流式热水系统。
太阳能热利用
循环型热水器:循环型太阳能热水器是应用最
太阳能热利用
因为自然循环压头低,对于大型太阳能热水系 统通常就需要采用 强迫循环 ,由泵提供水循环的 动力。这种系统具有的优点是:笨重的水箱可以放 置在低于集热器的位置,使得安装方便;由于水循 环速度增加,提高了集热效率。缺点是需要消耗大 量的电能驱动水泵及控制系统,如停电则系统不能 工作。
太阳能热利用
太阳能集热器:真空管平板集热器
真空集热管采用双层玻璃制成,两玻璃之间 的夹层抽成真空,避免了对流与传导的热损失;
被动式太阳房设计

被动式太阳房设计摘要:随着我国经济的发展,人民生活质量的提高,人们对能源的使用量逐渐增加。
但是,传统能源储备量是有限的。
根据国家发改委的规划,到 2020 年,我国可再生能源在一次能源消费结构中的比重将由目前的 7%左右提高到 15%左右。
因此,太阳能、风能等可再生能源,将为缓解能源短缺现象和减轻节能压力做出巨大贡献。
被动式太阳房是一种经济地、有效地利用太阳能的被动式采暖建筑,是太阳能热利用的一个重要领域。
我国太阳能建筑应用研究开始于 20 世纪 70 年代末,当时被动式和主动式太阳房的应用研究工作同时起步,由于被动式太阳房建筑在利用太阳能方面的巨大优势,被动式太阳房被重点发展。
本文从被动式太阳房基础知识,特点,设计特点等方面研究了被动式太阳房模型的构建。
第一章被动式太阳房基础知识1被动式太阳房概述1.1被动式太阳房:被动式太阳房(简称太阳房)是通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择,使其在冬季能集取、蓄存和分配太阳能的一种建筑。
它不仅能在不同程度上满足建筑物在冬季的采暖要求,而且也能在夏季遮蔽太阳辐射,散逸室内热量使之达到降温的目的。
被动式太阳房系统一般不需要机械设备和动力,以区别于需要其它设备和动力的主动式太阳房。
1.2被动式太阳房的工作原理温室效应是被动式太阳房的最基本工作原理。
被动式太阳房是不用任何其他机械动力,依靠自然循环向室内供暖,多余的热量储存在墙壁、天花板和地基热体内夜间向室内放热,以保持一定温度。
通过建筑朝向和周围环境的合理布置内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,在冬季集取、保持、贮存、分布太阳热能,从而解决建筑物的采暖问题。
被动式太阳房的集热及贮热方式主要是利用建筑物的围护结构墙或窗,或是比较简单的平板装置作为集热器,能够由人随意控制,其构造可不用复杂机械设备及复杂的管道通风系统;造价较低,太阳房的工程造价仅比普通工程造价增加12%左右,容易被人们接受;维护管理方便,不需要专业技术人员维护管理。
太阳能发光的小房子科学原理

太阳能发光的小房子科学原理宝子们,今天咱们来唠唠那个超级有趣的太阳能发光小房子的科学原理呀。
你看那小房子,白天安安静静地待在那儿,到了晚上就亮起温馨的光,像个小小的精灵在黑暗里闪烁呢。
这背后可全是科学的魔法哟。
咱先得说说太阳能。
太阳能啊,那可是来自咱们超级厉害的太阳公公。
太阳公公每天都在释放巨大的能量,这些能量就像无数个小包裹,以光的形式向四面八方发射出去。
这光里面可带着能量呢,就像一个个小小的能量使者。
那太阳能发光小房子怎么把这些能量使者抓住的呢?这就靠小房子上的太阳能电池板啦。
这个电池板就像是一个超级灵敏的小捕手。
它是由好多好多特殊的材料做成的,这些材料可神奇了。
当太阳光照射到电池板上的时候,就像是小能量使者们冲进了一个特殊的游乐场。
在这个游乐场里,它们可不能随便乱跑啦。
电池板里的材料会和这些太阳光里的能量发生一种奇妙的反应,叫做光电效应。
啥是光电效应呢?简单来说呀,就是太阳光里的能量能够把电池板里的一些电子给“叫醒”,让它们动起来。
这些电子本来在材料里是安安静静的,就像在睡觉一样,可是太阳光一照,就像有人敲锣打鼓把它们叫醒,然后它们就开始欢快地奔跑起来啦。
这些奔跑的电子就形成了电流。
你可以想象成一群小蚂蚁,在接到指令后,排着整齐的队伍开始搬运东西,这里搬运的就是电能啦。
可是呢,这电流一开始是比较微弱的,就像小蚂蚁们力气还不够大。
这时候就需要一些其他的小部件来帮忙啦。
小房子里有专门的电路系统,这个电路系统就像是小蚂蚁们的交通指挥员。
它会把这些微弱的电流收集起来,然后进行调整,让电流变得更稳定、更强大。
这就好比把分散的小蚂蚁队伍集合起来,变成一支有力量的大军。
那有了电,怎么让小房子发光呢?这就轮到小房子里的灯泡或者发光二极管(LED)上场啦。
它们就像是一个个小小的魔法灯。
当稳定的电流通过它们的时候,它们就开始发光啦。
就像有人给它们注入了魔法力量一样,一下子就把小房子照亮了。
而且呀,太阳能发光小房子还有一个很贴心的地方呢。
阳光房的采暖和制冷方案

阳光房的采暖和制冷方案阳光房是一种以玻璃或透明塑料作为主要材料搭建的房屋结构,其特点是可以让阳光自由地照射进入室内。
然而,由于阳光房的特殊结构,其采暖和制冷方案与传统房屋有所不同。
本文将讨论阳光房的采暖和制冷方案,以帮助您在不同季节享受舒适的室内温度。
一、采暖方案阳光房在寒冷的冬季需要采取相应的措施来提供温暖的室内环境。
以下是几种常用的阳光房采暖方案:1. 太阳能加热系统太阳能加热系统是一种利用太阳能将阳光转化为热能的设备。
它通常由太阳能集热器、储热装置和传热系统组成。
在阳光充足的情况下,太阳能加热系统可以直接利用阳光为阳光房提供温暖的空气或水流,从而达到采暖的效果。
2. 辅助采暖设备除太阳能加热系统外,阳光房还可以配备传统的辅助采暖设备,如电暖器、壁挂式暖气等。
这些设备可以在太阳能不充足或天气阴冷时提供额外的热量,确保阳光房内的温度舒适。
3. 地暖系统地暖系统是一种安装在地板下方的采暖设备,可以通过地板的辐射传递热量。
在阳光房中安装地暖系统可以使室内温度均匀分布,舒适度更高。
二、制冷方案在炎热的夏季,阳光房需要相应的制冷方案来降低室内温度,提供凉爽的居住环境。
以下是几种常用的阳光房制冷方案:1. 遮阳帘/百叶窗遮阳帘或百叶窗可以有效阻挡阳光直射进入阳光房,减少室内温度的升高。
在夏季炎热的时候,及时将遮阳帘或百叶窗拉下可以有效制冷。
2. 通风系统阳光房应该配备有效的通风系统,以确保室内空气的流通和更新。
通过打开窗户、安装风扇或空调系统,可以让热空气流出,新鲜空气流入,实现室内温度的降低。
3. 空调系统在实际需要降温时,可以考虑在阳光房中安装空调系统。
选择适当的空调设备,根据阳光房的大小和设计来进行合理的安装,并确保定期维护和清洁,以保证其正常运行和高效制冷。
综上所述,阳光房的采暖和制冷方案可以根据实际情况灵活选择。
对于采暖方案,太阳能加热系统、辅助采暖设备和地暖系统是常见的选择;对于制冷方案,遮阳帘、通风系统和空调系统可以有针对性地应用。
被动式太阳房

被动式太阳房被动式太阳房的类型很多,到目前为止尚无统一的划分标准,分类方法也不尽相同。
被动式太阳房分为两大类,即直接受益式和间接受益式。
直接受益类型是太阳辐射能直接穿过建筑透光面进入室内;间接受益类型是通过一个接受部件,太阳辐射在接受部件处转换成热能,再经由送热方式对建筑供暖。
早在公元前五世纪,著名哲学家苏格拉底(Socrates)就曾提出了借助太阳使房屋冬暖夏凉的学说。
古希腊人根据这一学说在奥林萨斯(olynihus)建成了一座“太阳城”—北丘,城中街道上所有的主要建筑都能接受南向阳光的照射。
这是古人对直接受益式太阳房的应用。
蓄热集热墙是间接受益被动式太阳房的一种,在南向墙体前一定距离处安装透光面就可以组成蓄热集热墙,又名“特朗勃墙”(TrombeWall)。
蓄热集热墙具有易于与建筑结合、初投资相对较少等优点,受到了很多的研究和关注。
国内外的学者对蓄热集热墙的特性均做了很多的研究。
太阳能相变蓄热集热墙工作原理太阳能蓄热集热墙常被应用于非直接受益式太阳房,其结构图如图2一1所示。
以南墙为蓄热墙体,蓄热墙体外表面涂刷吸热涂料以吸收太阳能,并将所收集的热量储存在墙体中。
在蓄热墙体外间隔一定距离处加装一层玻璃幕墙,使蓄热墙体与一玻璃幕墙之间形成一个空气通道,并利用烟囱效应使得空气通道中的空气流通,从而达到改善室内热环境的目的。
传统的太阳能蓄热集热墙的蓄热墙体一般采用厚重砖墙,以显热形式将太阳能储存在蓄热墙体中,其蓄热能力不高。
太阳能相变蓄热集热墙则是在传统太阳能蓄热集热墙的基础上,在南墙外表面加装一层相变材料板用于蓄热。
由于采用潜热蓄热,系统的蓄热能力得到了较大幅度提升。
冬季工况如图,冬季工况下,将蓄热墙上下通风口打开,同时关闭玻璃幕墙上下通风口,使得空气通道与室内连通。
日间,相变材料板吸收太阳能热量,逐渐提高温度并发生相变。
大量的太阳能被收集并储存在了相变材料板中。
同时,室内的冷空气也从蓄热墙下端开口进入空气通道,经由空气通道加热后,进入室内,以承担部分房间热负荷。
太阳房简介

2. 太阳房的朝向 根据多年来的经验,太阳房的朝向在南偏东 或偏西15°以内,这样能保证在整个采暖期内, 南向房间里有充足的日照,夏季避免过多的日 晒。
3. 太阳房的房间距 太阳房与前面的建筑物之间的距离应大于前 面建筑物高度的两倍为宜。
(二) 太阳房外部形状和内部各房间 的安排
被动式太阳房
被动式太阳房是通过建筑朝向和周围环境的合理布置, 内部空间 和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的 恰当选择,使其在冬季能采集、保持、贮存和分配太阳 能,从而解决建筑物的采暖问题。同时,在夏季又能遮 蔽太阳能辐射,散逸室内热量,从而使建筑物降温,达 到冬暖夏凉的目的。 被动式太阳房最大的优点是构造简单,造价低廉,维 护管理方便。但是,被动式太阳房也有其缺点,主要是 室内温度波动较大,舒适度差,在夜晚、室外温度较低 或连续阴天时需要辅助热源来维持室温。 集热、蓄热、保温是被动式太阳房建设的三要素,缺 一不可。
(七) 地面
被动式太阳房地面除了具有普通房屋地面的功能以外,还具有贮 热和保温功能,由于地面散失热量较少,仅占房屋总散热量的5% 左右,因此,太阳房的地面与普通房屋的地面稍有不同。其做法 有两种: 1. 保温地面法 (1)素土夯实,铺一层油毡或塑料薄膜用来防潮。 (2)铺150—200毫米厚干炉渣用来保温。 (3)铺300—400毫米厚毛石、碎砖或砂石用来贮热。 (4)按正常方法做地面。 2. 防寒沟法 在房屋基础四周挖600毫米深,400—500毫米宽的沟,内填干 炉渣保温。 太阳房的概况及设计要点就介绍到这里,今后将陆续介绍太阳 房施工的有关内容。
太阳房的南墙是太阳房的主要集热部件,南 墙面积越大,所获得的太阳能越多。因此,太 阳房的形状最好采用东西延长的长方形,墙面 上不要出现过多的凸凹变化。 太阳房内部房间的安排应根据房间的用途确 定,应将主要房间如住宅的卧室、起居室和学 校的教室等安排在南向,而将辅助房间如住宅 的厨房、卫生间和教室的走廊等放在北向。
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太阳房的组成和基本原理第二章太阳房的组成和基本原理2~1 太阳房的定义和分类一、定义@a《实用? 《太阳房》一词,最早使用于美国,有一次芝加哥报纸把一家装有玻璃太?阳能的房子称为“太阳房”,作为报导,这便是“太阳房”一词的由来。
这样?看来,过去欧美似乎并未有意识地考虑让阳光照到房里来。
从历史上看欧洲传?统住房都是石造的,后来又是砖砌的,窗户多是纵向长,横向短,不利于利用?太阳能,这是因为西欧的住房是封闭式的,它是为了避开大自然的威胁。
而中?国和日本的住房是开放式的,它与自然密切相连,因此自古以来日本的传统是?以木造房屋,木房屋都可以叫做太阳房。
日本民宅的特点就是“走廊里充满着?阳光”。
说明人民在建房时,自然而然地意识到太阳能的必要性。
我国有句民?谣“我家有坐屋,向南开门户”。
因此说太阳房是太阳能热利用中一种型式,也就是说太阳能通过集热设施?及房屋的围护结构传入室内,减少房间采暖对常规能源需要量的房屋可称为太?阳房。
在国内目前还没有统一的说法,有人把利用太阳能节能在50%以上的房屋?才称太阳房,低于此数的只能称为节能房。
这是人们对太阳房的一些理解。
作者认为太阳房的定义应该是:太阳房是利用建筑,结构上的合理布局,?巧妙安排,精心设计,使房屋增加少量投资,而取得较好的太阳能热效果,达?到冬暖夏凉的房屋,也可以说:太阳房是指有目的的采取一定措施,利用太阳?辐射能,替代部分常规能源,使环境温度达到一定的使用要求的建筑物。
如冬?季利用太阳能采暖的称为“太阳暖房”。
夏季利用太阳能降温和制冷的称做“?太阳冷房”。
通常,把利用太阳能采暖或空调的建筑物统称为太阳房。
二、太阳房的分类太阳房型式有多种多样,分类方法也有不同,目前通用的有四种分类法:(一) 按传热过程可分为三种:1.直接受益式:阳光通过南窗玻璃直接进入被采暖的房间,被室内地板、?墙壁、家俱等吸收后,转变为热,给房间供暖。
称为直接受益式太阳房。
2.间接受益式:阳光不直接进入被采暖的房间,而是通过墙体热传导和热?空气循环对流将太阳热能送入被采暖的房间。
3.隔断式采暖:太阳热只通过传热介质(空气或水)的热循环进入被采暖?的房间。
(二) 按集热──蓄热系统的不同分为下列五种:1.蓄热墙式:蓄热墙放在玻璃窗后面,蓄热墙的材料可用砼,水墙或相变?材料。
2.集热蓄热墙:又称特朗勃墙(Trmbe wall),在南墙上除窗以外的墙面?上,复盖玻璃,墙表面涂成黑色,在墙的上、下留有通风口,以使热风自然对?流循环,把热换到室内。
南墙表面的温度在阳光照射时可达60-70℃。
一部分热?量通过热传导把热量传送到墙的内表面,然后以辐射和对流的形式向室内供热?。
另一部分热量把玻璃罩与墙体间夹层内的空气加热,热空气由于密度变小而?上升,由墙体上部分的风口向室内供热。
室内冷空气由墙体下风口进入墙外的?夹层,再由太阳加热进入室内,为此反复循环,向室内供热。
3.附加阳光间式:这种形式也是集热蓄热墙形式的发展,即将玻璃与墙之?间的夹层放宽,形成一个可以使用的空间─称为附加阳光间或称附加温室。
附?加阳光间与房间之间的关系比较灵活,即可用砖石墙间隔,也可用落地窗分开?。
阳光间白天可向室内供热。
晚间可作房间保温层。
4.屋顶浅池式:这种形式是在屋顶修浅水池,利用水池集热蓄热,而后通?过屋顶板向室内传热。
这种型式仅适用单层房屋。
5.自然循环式:集热器(空气或水)与采暖房间分开,与特朗勃墙有些相?似,这种方式对南山坡上的房屋比较适用。
(三) 根据太阳房的功能而分为“太阳暖房”、“太阳冷房”和“太阳能空?调房”。
(四) 按其所需要机械动力的有无,可分为机械的和自然的两种,也就是主?动式(active)和被动式(passive)两大类。
1.主动式太阳房:即在太阳能系统中安装常规能源常用的推动的机械系统?,如控制系统供调节用的水泵或风机及辅助热源等设备,它可以根据需要调节?室温达到舒适的环境条件,这对人来说有主动权故称主动式太阳房。
如图2-1主动式太阳房工作原量,就是首先依靠机械动力的驱动,才能把太阳能加?热的工质(水或空气)送入蓄热器,再从蓄热器通过管道与散热设备输送到室?内,进行采暖,工质流动的动力,由泵或风机提供。
这是一种控制的方式,通?过集热器、蓄热器、风机或泵等设备来收集、贮存及输配的太阳能系统。
与常?规供热系统所不同的只是用太阳能集热器代替了锅炉系统,如图:2─1所示。
?在这种系统中,人通过设备比较主动,室温要求多高,就可以控制多高。
主动?式太阳房系统的组成有三部分:(1) 集热:就是通过集热器收集太阳能,地面上每平方米的面积每小时最多?只能接收1000千卡(相当于4186.8千焦耳)左右的太阳热能。
所以接受太阳能?的集热器面积要大一些,当供暖保证率在60%时,平板集热器面积应占地板面积?的50%以上,同时平板热器的效率随集热温度而变,一般控制在30-60℃之间。
(2) 蓄热:太阳能是一种随时变化的能源,辐射到地面上的太阳能常受气?象条件和时间的影响,因季节、昼夜、阴晴而不同,就是在一天之内早、午、?晚也不相同,因此要解决连续采暖问题,在中心处必须设有贮热设备,建筑上?的贮热多用河卵石和水作蓄热材料。
水是中低温太阳能系统最常用的显热贮能?介质,价廉而丰富,并且具有沸点以下时不需要加压等优良贮热性能。
(3) 供热:考虑到太阳能的不稳定性和经济因素,一般的太阳能供热量仅?占房屋总的热负荷的60-80%左右,(此值称为太阳能供暖保证率)。
因此在主?式太阳能采暖系统中,除太阳能供暖设备外,还应有辅助能源。
因此我建议在?城市采暖标准要求较高的情况下,太阳房与集中供暖系统相结合,即可解决采?暖期前后两段时间的室温舒适性又可在采暖期减少烧锅炉的时间,节约常规能?源。
这种太阳能供暖系统,大致由集热器、蓄热槽、散热器、循环泵、辅助?锅炉以及连接这些设备的管道和自动控制设备构成。
根据要求不同,又可分为?有辅助热源和无辅助热源两种不同的工作方式。
供暖系统只在冬季使用,为了?提高设备利用率,加速固定投资的回收,原则上应该供暖,供热水以及供冷系?统有机结合起来,共用一套集热器。
主动式太阳房热系统的结构方式很多,现将可能采用的几种原则系统列于?表2-1供参考选用。
既是原则系统,自然可见根据具体情况,结合实际需要,作?某种修改。
一般来说,主动式太阳房能够较好地满足用户的生活要求,可以保证室内?采暖和供热水,甚至致冷空调。
但设备复杂,投资昂贵,需要耗费辅助能源和?电功率,而且所有的热水集热系统,还需要设有防冻措施,这些缺点是主动式?太阳房目前在我国难于推广应用的原因。
2.被动式太阳房被动式太阳房是与主动式太阳房相对而言的。
太阳能向室内传递,不用任?何机械动力,不需要专门的蓄热器、热交换器、水泵(或风机)等设备,而是?完全由自然的方式(经由辐射、传导和自然对流)进行。
为了与主动式太阳房?相区别,人们称之为“被动式太阳房”。
简称为“被动房”。
简单的说,被动式太阳能供暖系统就是根据当地的气象条件,生活习惯,?基本上不添置附加设备的条件下,经过精心设计,认真施工,通过建筑构造,?并利用材料的性能,使房屋达到一定的供暖效果的一种方式。
被动太阳房在大多数情况下,集热部件与建筑结构融为一体,使房屋构件?一物多用,如南窗既是房屋的采光部件又是太阳能系统的集热部件;墙体既是?房屋的围护部件,又是太阳能系统的集热蓄热部件;这样既达到利用太阳能的?目的,又是房屋结构的一部分,还可节约费用。
当然经过专门设计的太阳房比?普通房屋,太阳能供热率要高的多。
被动式与主动式相比较其特点是:构造简单,造价便宜,管理方便等优点?,因而用户乐于接受。
其构造为图2─2所示。
从太阳能的热利用的角度,被动太阳能供暖系统又可分为五种类型:(1) 直接受益式(Diret gain)─利用南墙直接照射的太阳房(如图?2-3a.b)。
(2) 集热蓄热墙式(Trambc wall)─利用南墙进行集热蓄热(如图2-3c.d?)。
(3) 综合式(Synthesize)─即温室和前两种相结合的方式(如图2-3e.f?)。
(4) 屋顶集热蓄热式(Thermal slorage roofs)利用屋顶进行集热蓄热。
?(如图2-3g)(5) 热虹吸式又称对流环路式(C0nvective loops)──利用热虹吸作用?进行加热循环(如图2-3h)。
@b 2~2 太阳房的基本组成房屋是人类为了蔽风雨和防备野兽侵袭的需要而产生的,最初人们利用树?枝、石块这样一些易得的天然材料,粗略加工盖起了半穴居、石屋等原始房屋?。
随着社会生产力的发展,人们对房屋的要求日益多样和复杂化,出现许多不同?的建筑类型,它们在使用功能,所用材料,建筑技术和建筑艺术等方面,都得?到很大的发展。
建筑按其使用性质,可分为生产性建筑(如工业建筑、农业建筑)与非生?产性建筑(即民用建筑)。
民用建筑又可分为居住性建筑和公共建筑两大类。
居住建筑就是供人们生活起居的房屋,如住宅、公寓、宿舍等。
公共建筑就是供人们政治文化活动,行政办公及其他商业,生活服务等公?共事业所需要的房屋,如学校、图书馆、商场、电影院、车站、公园等等。
太阳房,是人们在建筑业的发展中而提出的一种利用太阳热能给建筑物供?热的新奇大胆的构思,这也是在前人实践的基础上提出来的。
人们在设计房屋?时,如何充分利用太阳发出的热量方面显示出了相当的独创性。
房屋的基本功?能之一,是防御自然界各种气候因素的作用,为人们的生产和生活提供良好的?室内环境,太阳房也正是为了此目的,为使房屋达到冬暖夏凉而提出的。
太阳房既然是房屋建筑发展的继续,因此太阳房的组成也和普通房屋一样?,有屋盖、围护结构(墙或板),地面,采光部件,保温系统等部件组成,只?是在太阳房中防热御寒所用的能源来自太阳。
房屋的各种部件具有双重功能,?如窗户在普通房屋中是采光部件,在太阳房中兼有集热作用,墙体是围护部件?,在太阳房中兼有蓄热保温调节室内温度波动的作用。
屋顶既有防寒保温作用?同时也兼有吸热集热作用。
地面同时兼有蓄热作用。
由于被动太阳房是集热、蓄热、耗热的综合体,所以它的基本组成系统,?还应具备“收集”太阳能部件,然后把收集到的热量“储存”“积蓄”起来,?以备使用;再把这些热量进行“分配”使用。
当储存的热量不够用时,还要增?加“辅助”热量来补充。
这些最基本的部分,灵活运用于不同的建筑设计中,?这些基本组成部分如下:1.太阳能集热器。
集热器的作用就是收集太阳的热量。
主要有两种:(1) 是利用建筑物本身?作集热器,如南向窗户,加玻璃罩的集热墙,玻璃温室等。
(2) 集热器位于南?墙上,它是附加于建筑物上,并独立于建筑物的构件。
为什么太阳房的集热件都采用玻璃罩呢?这是因为玻璃有一种特性,它能?通过短波(太阳辐射热)而不能透过长波(常温和低温物体表面热辐射),一?旦太阳的辐射热透过玻璃并被此空间的材料吸收,由这些材料再次辐射而产生?的热能就不会通过玻璃返回到外面,这种获取热量的过程叫做“温室效应”(?或称热箱原理)。