OM太阳能住宅综述

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夏热冬冷气候下太阳能住宅装配式设计实践

夏热冬冷气候下太阳能住宅装配式设计实践

夏热冬冷气候下太阳能住宅装配式设计实践
陈雅兰;吴冠宇;李岳岩
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)1
【摘要】为推动我国村镇领域技术创新,建设绿色宜居村镇环境,针对夏热冬冷地区住宅的太阳能利用,从材料到构造,到建筑设计层面,完成与其配合的一体化技术设计策略研究及节能策略的应用探索。

借助国际太阳能竞赛的契机,从前期设计的策略选取到后期项目的完成结果,总结实践经验,对比预期和实践的差距及原因。

结果表明,前期平面、结构、材料、构造等都满足了对于太阳能利用技术的一体化设计,同时考虑了自然采光、隔热、遮阳等策略的应用,以减少能量损耗,取得了相应的效果,并对未达到预期效果的原因作出评判。

【总页数】3页(P6-8)
【作者】陈雅兰;吴冠宇;李岳岩
【作者单位】西安建筑科技大学建筑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU244
【相关文献】
1.夏热冬冷地区小城镇住宅气候适应性设计
2.基于夏热冬冷气候条件下的农村住宅被动式绿色改造策略体系研究——以"台达杯"国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品为例
3.夏热冬冷地区小城镇住宅区气候适应性设计——以苏南地区小城镇为例
4.
基于能耗模拟的夏热冬冷地区基于能耗模拟的夏热冬冷地区乡村乡村装配式住宅节能设装配式住宅节能设计案例研究计案例研究5.夏热冬冷地区装配式低能耗住宅能耗模拟及节能优化研究
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欧洲最现代化的太阳能城——能量盈余的德国弗莱堡太阳能住宅工程

欧洲最现代化的太阳能城——能量盈余的德国弗莱堡太阳能住宅工程

we
can
definitely get more benefit if the salor energy is more fully used in China. Keywords:residential building suppfied by solar photoclcctricity device;heating;color;,layout
case
of using solar energy,China has more
than Germany
so
because there
are
more cloudy days in
Germany.Even though
sun,so
there are
many cloudy
days,German
has got many benefit from the
突出特点
(1)住宅所消耗的能量低于所产生的能量。在这种能量盈余的住房中,1年
之内只有几周需要进行供暖,它消耗的能量只相当于所谓的低能住房的1厂7。因为
它的热能量有一半来自太阳能集流器,另一半来自单元式热电站,或来自分散在 各个房间的现代化火炉。这种火炉用生物作燃料,如:木屑;
.190—
噍白嘲咖旷瞳舳句叼帅h一血国柚嘲翻以嘶妇删矿锄啦均_翻酬砌粕蝴
弗莱堡太阳能城的建筑特点
(1)朝向都向阳; (2)南面的坡屋顶较北面的坡屋顶宽大的多,以获得太阳丰富的热量。尤其 是在冬天,被北欧低垂的太阳照射时效果更好——因为冬天低垂的阳光可以较多 的照射到室内,有助于冬日供暖。而夏天由于屋顶和阳台与高阳照射的角度设计 的合理,使其对烈日形成的阴影所遮蔽,照射不到房间里; (3)北面建筑有3、4层高,全部密封或开小窗,以阻挡冷风或暴风雨的入 侵; (4)建筑南面,设有高大的窗户,镶嵌着明亮的玻璃。那些高大的窗户,夏 天能屏蔽高温,冬天能够保暖。阳光透过宽敞的窗户洒进住宅,给居室带来了充 足的光线和适宜的室温;人们透过宽敞的窗户还可见到室外花园般的环境; (5)住宅的卧室设在南边,厨房和作为热缓冲区的附属房间设在北边;

空间太阳能电站发展综述及对构建全球能源互联网的影响

空间太阳能电站发展综述及对构建全球能源互联网的影响

空间太阳能电站发展综述及对构建全球能源互联网的影响能源和环境问题是关系到国家政治、经济和安全的重大战略问题;空间太阳能电站作为一种能够大规模稳定利用太阳能的方式,日益受到世界主要航天大国的高度关注;随着空间技术和相关技术领域的快速进步,空间太阳能电站有可能成为实现可再生能源战略储备的重要手段;一、空间太阳能电站概述空间太阳能电站SPS,也称为太空发电站,是指在空间将太阳能转化为电能,再通过无线能量传输方式传输到地面的电力系统图1,也包括直接将太阳光反射到地面、在地面进行发电的系统;图错误!未定义书签。

空间太阳能电站示意图相对于地面太阳能光伏发电,空间太阳能发电具有明显的效率优势;据中国空间技术研究院副院长、研究员李明介绍,由于太空的太阳辐射每平方米可以达到1353瓦,是地面的5倍以上,在地球同步轨道,99%的时间可以接受太阳能辐射;如果在地球同步轨道上部署宽度为1000米的太阳能电池阵环带,以转换效率100%计算,从理论上说,其1年接受的太阳能辐射,可以为地球可知开采石油储能的能量总和;随着世界能源供需矛盾和环境保护问题日益突出,国际上开展了广泛的空间太阳能电站技术的研究,目前已经提出了几十种概念方案,并且在无线能量传输等关键技术方面开展了重点研究;近年来,太阳能电池发电效率、微波转化效率以及相关的空间技术取得了很大进步,为未来空间太阳能电站的发展奠定了良好的基础;虽然空间太阳能电站没有不可逾越的技术原理问题,但作为一个非常宏大的空间系统,其发展还存在许多核心技术难题,需要开展系统的研究工作,以取得突破性进展;二、空间太阳能电站的最新进展国外发展概况空间太阳能电站的应用前景引起了国际上的广泛关注,以美国、日本等为代表的多个国家对于空间太阳能电站开展了长期的研究工作;21世纪以来,越来越多的国家、组织、企业和个人都开始关注空间太阳能这种取之不尽的巨大空间能源;1美国美国是在SPS领域投入资金最多的国家,也是研究最长的国家,推出了众多创新性的概念方案和技术,虽然未列入正式的国家发展计划,但得到了持续的关注和支持;20 世纪70 年代末,美国能源部和美国航空航天局NASA 耗资5000 万美元开展SPS 系统和关键技术研究,完成第一个详细的SPS 方案——5GW的1979 参考系统;1995 年,NASA 开始重新评估空间太阳能电站的可行性;1999 年,NASA 投资2200万美元开展了“空间太阳能发电的探索研究和技术计划SERT ”研究;该计划提出了空间太阳能电站的发展路线图,并提出了集成对称聚光系统等新概念;2007 年,美国国防部发表了“空间太阳能电站作为战略安全的机遇”中期报告,引发了新一轮的空间太阳能电站的研究热潮;2009 年,美国PG&E 公司宣布与Solaren 公司签署了正式购买200MW SPS 电力的协议,成为世界第一个SPS 购电协议;2日本日本是第一个将SPS正式列入国家航天计划的国家,提出了正式的发展路线图图2,得到了长期持续的关注和发展;虽然投入有限,但在无线能量传输等领域处于世界先进水平;图错误!未定义书签。

光伏发电技术在城市住宅中的应用研究

光伏发电技术在城市住宅中的应用研究

光伏发电技术在城市住宅中的应用研究第一章:引言随着全球各国能源消耗的增加和环境破坏的严重程度不断升级,对可再生能源利用的需求日益增加。

光伏发电作为一种重要的可再生能源利用方式,具有清洁、无噪音、安全、环保、可再生等众多优点,因此越来越受到人们的关注和重视。

其中,光伏发电技术在城市住宅中的应用已经成为一个热点方向。

本文将对光伏发电技术在城市住宅中的应用进行研究与分析。

第二章:光伏发电技术的原理及分类2.1 光伏发电技术原理光伏发电技术是将太阳能的辐射转换为电能的一种技术。

太阳光辐射到光伏电池上时,能量会被光伏电池中的半导体材料吸收,产生电子和空穴,形成光生电流。

这种光生电流可以通过电池正负极间的电路连接,转化为可用的电能。

2.2 光伏发电技术分类光伏发电技术主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池等几种。

第三章:城市住宅光伏发电的应用现状3.1 光伏发电技术在城市住宅中的应用城市住宅的光伏系统大多是分布式光伏发电系统,它主要包括太阳能电池板、逆变器、电池装置、控制器、电表和配电盘等组成。

太阳能电池板安装在房屋的屋顶或办公建筑的阳台等位置,通过光伏发电系统可以将太阳辐射能直接转化为电能进行利用。

而光伏发电系统产生的电能,可用于满足居民的生活用电以及空调、照明等大型电器的供电。

3.2 城市住宅光伏发电应用现状我国城市住宅的光伏系统应用还处于初级阶段,以居民住宅为主。

先进国家如德国、美国、荷兰等已经在城市住宅中大力推广光伏发电技术。

以德国为例,该国已成为世界领先的光伏市场,其光伏生成量占该国总电量的比例已达到7%;而荷兰的屋顶光伏发电系统已经安装达到45%。

我国光伏发电应用发展起步较晚,但随着能源战略的推进,光伏发电应用将会得到更加广泛的推广。

第四章:城市住宅光伏发电技术存在的问题及解决方案4.1 光伏发电技术存在的问题城市住宅光伏发电应用存在的问题主要包括:技术成本高、技术标准不统一、维护保养困难、政策体系不完善、用户了解不足等方面。

光催化太阳能集热墙系统研究进展简述

光催化太阳能集热墙系统研究进展简述

光催化太阳能集热墙系统研究进展简述摘要:集热墙又叫特伦布墙(Trombe wall,Trombe墙),是直接附设在房屋南向外墙上的一种太阳能集热器。

将太阳能Trombe墙与室内采暖系统,及光催化氧化技术结合,可建立一个零能耗空气净化式Trombe墙系统。

可降解聚乙醛、甲基酚、甲苯等各种室内污染,效率和经济性都较好,还能与建筑物融为一体,成为当前室内环境空气净化技术的研究热点,满足我国“双碳”发展战略,有非常好的发展前景。

关键词:Trombe墙;室内采暖系统技术;光催化氧化技术;近年来,随着“碳达峰”与“碳中和”这一“双碳”发展策略的提出,绿色、环保、低碳的生活方式越来越被人们关注,室内环境和建筑节能也受到了人们更多的关注,尤其是室内甲醛等有机挥发物质的净化和降解。

《居室装修后室内空气污染及变化趋势》[1]一文指出,新装修居室甲醛、苯、甲苯、聚乙醛等污染物含量均超标。

三个月之后,空气污染物浓度逐渐降低,约在一年内下降至目标水准。

由此看出,室内甲醛等污染物释放周期很长,长期使用除甲醛设备不仅消耗能源,而且昂贵,不符合低碳环保要求,光催化Trombe墙可以解决该难题。

一、光催化Trombe墙目前,国内外学者对光催化Trombe墙研究颇多,取得了不错的成绩。

光催化Trombe墙中使用的光催化剂大多为纳米TiO2。

《光催化氧化技术在Trombe墙采暖模式中的应用》[2]一文,通过喷涂工艺把纳米TiO2喷涂在硼硅酸盐玻璃盖板上,用Na2Si03·9H2O作为粘结剂,得到粘结剂和光催化剂的最佳质量比例,建立Trombe墙传热方程和室内甲醛传递方程,探究不同参数对系统性能的影响。

结果表明传统Trombe墙不具备甲醛降解功能,而光催化Trombe墙有一定的甲醛降解功能。

同时,使用光催化Trombe墙(每平方)进行采暖和室内空气净化,可节约电能19.3 kW·h/月,即约2.4 kg标准煤/月。

当代moma销售说辞之科技系统简介

当代moma销售说辞之科技系统简介

东君府MOMA科技系统简介东君府MOMA共有十大科技系统:1、天棚辐射系统2、24小时全置换新风系统3、隔声降噪系统4、同层排水系统5、智能家居系统6、太阳能热水系统7、外围护结构保温系统8、高性能门窗系统9、外遮阳系统10、地源热泵系统现在把三个主要的系统介绍给大家:一、地源热泵系统东君府MOMA采用目前世界上最为节能环保的土壤源热泵系统作为采暖制冷的主要能源系统。

地热是指来自地下的可再生热能资源。

我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量,通常地源热泵消耗1KW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量。

地热能在世界很多地区应用相当广泛,是21世纪最有效的供暖、空调技术。

而且,地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。

我们使用的土壤源热泵作为地源热泵的一种形式,采用深入地下100米的双U形管道,利用地下浅层土壤温度常年保持在12度~20度左右的特点,加热或冷却其中水流,经调温处理后的冷热水在建筑物混凝土天花板内的管线中循环,用于室内制冷和采暖。

夏季,通过热泵将建筑内的热量“取”出来,转移到地下,对建筑进行降温;在冬季,通过热泵将地能中的热量“取”出来,提供温度后,对建筑供暖,特别适用于别墅和低密度住宅。

(为什么埋管深度在地下100米?因为我们通过一年四季的测试,地下一百米处,温度恒定保证在13摄氏度,温度以此为临界点上升或下降。

)二、天棚辐射系统MOMA系统采用混凝土楼板低温辐射采暖制冷系统,运行无任何噪声,整个系统有很强的自我调节能力,被公认为目前世界上最好的温度调节系统之一。

楼板内埋设与建筑结构同使用寿命的外径20mm,管壁厚2mm的优质工程塑料管材。

管内夏天通入18-21摄氏度冷水,冬天通入28-31摄氏度热水,通过水管加热100mm厚楼板,由楼板以辐射的方式向室内释放或吸收热量。

太阳能小屋研究报告

太阳能小屋研究报告

太阳能小屋研究报告太阳能小屋是一种利用太阳能进行供能的住宅建筑。

太阳能小屋的特点是具有自给自足的能源供应系统,可以利用太阳能发电、加热水和供暖。

在不依赖传统能源的情况下,太阳能小屋具有节能环保、可持续发展等优势。

本文将介绍太阳能小屋的工作原理、应用领域和未来发展趋势。

太阳能小屋的工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电,并通过逆变器将直流电转化为交流电。

这样就可以满足日常生活所需的电力需求。

同时,太阳能小屋利用太阳能热能集热器将太阳能转化为热能,用于加热水和室内供暖。

太阳能小屋还可以通过储能系统将多余的电能储存起来,用于夜晚或阴天时的使用。

太阳能小屋可以应用于多个领域。

首先,太阳能小屋可以用作乡村地区、山区和荒漠地区的独立供电系统。

在这些地区,传统能源供应难以满足需求,而太阳能小屋可以利用充足的太阳能资源为居民提供可靠的供电系统。

其次,太阳能小屋可以用作露营车和房车的能源供给系统。

太阳能小屋可以为这些车辆提供电力和热水,减少对传统能源的依赖。

再次,太阳能小屋也可以应用于建筑设计中。

通过在建筑物上安装太阳能电池板和热能集热器,可以减少对传统能源的使用,实现可持续发展。

太阳能小屋未来的发展趋势是提高能源效率和减少成本。

随着科技的进步,太阳能电池板的效率将不断提高,同时成本也会降低。

这将使太阳能小屋更加普及和可行。

此外,太阳能储能技术的发展也将促进太阳能小屋的应用。

储能系统可以储存多余的电能,以应对夜晚或阴天时的能源需求。

而且,太阳能小屋还可以通过与智能家居系统相结合,实现能源的智能管理和优化使用,进一步提高能源效率。

综上所述,太阳能小屋是一种利用太阳能进行供能的住宅建筑。

太阳能小屋具有自给自足的能源供应系统,可以满足日常生活所需的电力需求、加热水和供暖。

太阳能小屋可以应用于乡村地区、房车和建筑设计等领域。

未来,太阳能小屋的发展趋势是提高能源效率和减少成本,实现可持续发展。

解读太阳能住宅——简评托马斯·赫尔佐格教授的丹麦阿胡斯太阳能住宅竞赛方案

解读太阳能住宅——简评托马斯·赫尔佐格教授的丹麦阿胡斯太阳能住宅竞赛方案

被选 为部分实施方 案。作 为设计 小组成 员, 笔者切
身体会 到德国学者 、 建筑 师研究可持续 性住宅 、 太
阳能住 宅的特 有视 角。对比我国方兴未 艾的色住宅研究 和实践而言 . 有借鉴意义 . 绿 具 也
将引发一些思 考。
【 y WO d 】S lrHo sn , mf r, eg Ke s oa u ig Co o t En r y r
同时 , 对尊重环境 、 约能源 和资源等 目标 的追 求。 节
20 0 3年丹 麦阿胡斯 太 阳能 住宅竞 赛 中.托马
【 b t c】nhs ae, e uhrnrd cdtoo gl A sr tI ipprt to t ue ruhy a t ha i o h
t e d sg c e e f r t e s l r h u i g c h e i n s h m o h o a o s n om p tto e ii n
住 宅室 内外 之 间设 置 过渡 缓 冲空间 来满 足舒
适和节能要 求。该 区域 不是传统意义 上的温室 . 而
居住者的舒适 性体 现为天光照 明、室内室外连
接、通风 .夏季 和冬季 的热 、湿防护等 方面。在此
是具有一定功 能并整合于整个 住宅内的空间 . 也可
被称 为 游廊 ”( e a d ) V n a 。它利用天光照 明.内 r 部可布置楼梯 间,既是其他 空间的挡风 屏障 , 是 又
量等 。
更加便 捷。 斜坡 和踏步成 为不 同高程平台 的景观 要
素, 而且 有效降低基 础处理 的造价 。此 外 . 建筑 采 用几何 形态 .并嵌 入地块 中,与 自然柔和 的大地 景
观形 成对比 。
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文章编号:1671-6612(2009)02-106-03OM 太阳能住宅综述李 勇(广州珠江外资建筑设计院 广州 510000)【摘 要】 介绍了OM 太阳能住宅在冬季夏季不同工况时的运行原理,在冬季白天,通过屋面的空气夹层吸收储存热量,并由气流带至住宅内的各种蓄热体进行储存,日落到次日清晨时蓄热体慢慢放热,从而保持了房间的温度。

夏季时,屋面空气夹层可以形成一个隔热层,一方面,可以利用OM 处理箱生产热水;另一方面,也可以把余热通过OM 处理箱直接排出房间,因此此隔热层的存在可以使房间内维持相对较低的温度。

接下来概述了其特点及比较优势,展望了其发展前景。

并对此类住宅的发展研究提出了一些自己的看法与建议。

【关键词】 太阳能;OM ;被动式太阳房 中图分类号 TU113.3 文献标识码 ASummery of OM solar energy houseLi Yong(Guangzhou Pearl River Foreign Investment Architectural Designing Institute ,Guangzhou ,510000)【Abstract 】 This paper introduces the air flow of OM solar energy house under winter and summer situations, generalizes its comparative advantage, prospects for its further development, and proposes three brand-new modes of this solar energy house. 【Keywords 】 solar energy ;OM ;passive solar house作者简介:李勇(1983-),男,硕士研究生,广州珠江外资建筑设计院 收稿日期:2008-11-250 引言传统意义上的太阳能建筑,是指经设计能直接利用太阳能进行采暖的建筑。

但是这样的太阳能建筑定义显然不能适应目前的技术水平和社会发展现状,因为生态建筑、绿色建筑、节能建筑、低能耗建筑、健康建筑等,都重视利用太阳能[1]。

随着太阳能利用水平的不断提高,太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑,发展到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术的建筑,其技术含量更高,内涵更丰富,适用范围更广。

现代建筑为满足居住者的舒适要求和使用需要,具备供暖、空调、照明等一系列功能,用太阳能代替常规能源提供建筑物的上述功能要求,即为太阳能建筑。

太阳能建筑大体可分为三类:第一类为被动式太阳房。

第二类为主动式太阳房。

第三类则为利用太阳电池等光电转换设备提供建筑所需的全部能源,完全用太阳能满足建筑供暖、空调、照明、用电等一系列功能要求的所谓“零能房屋” [2]。

太阳能在建筑上的应用技术,在国外已经有很多成熟的案例。

OM 太阳能住宅为被动式太阳房,其兼具了各种被动式太阳房的特点,形成了其特有的住宅模式(Orange Mode ,又称柑橘模式)。

1 被动式太阳房的特点及分类被动式太阳房最基本的工作机理是所谓“温室效应”。

被动式太阳房的外围护结构应具有较大的热阻,室内要有足够的重质材料,如砖石、混凝土,以保证房屋有良好的蓄热性能。

按采集太阳能的方式区分,被动太阳房可以分为以下几类:第23卷第2期 2009年4月 制冷与空调Refrigeration and Air Conditioning V ol.23 No.2 Apr. 2009.106~108第23卷第2期李 勇:OM太阳能住宅综述·107·1.1 直接受益式冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗,直接照射至室内的地面墙壁和家具上,使其吸收大部分热量,因而温度升高。

所吸收的太阳能,一部分以辐射、对流方式在室内空间传递,一部分导入蓄热体内,然后逐渐释放出热量,使房间在晚上和阴天也能保持一定温度。

采用这种方式的太阳房,由于南窗面积较大,应配置保温窗帘,并要求窗扇的密封性能良好,以减少通过窗的热损失。

窗应设置遮阳板,以遮挡夏季阳光进入室内[3]。

1.2 集热蓄热墙式这种太阳房主要是利用南向垂直集热蓄热墙吸收穿过玻璃采光面的阳光,通过传导、辐射及对流,把热量送至室内。

椅的外表面涂成黑色或某种深色,以便有效地吸收阳光。

集热蓄热墙的形式有:实体式集热蓄热墙,花格式集热蓄热墙,水墙式集热蓄热墙,相变材料集热蓄热墙,快速集热墙等[4]。

1.3 附加阳光间式阳光间附建在房屋南侧,其围护结构全部或部分由玻璃等透光材料构成。

与房间之间的公共墙上开有门、窗等孔洞。

阳光间得到阳光照射被加热,其内部温度始终高于外环境温度。

所以既可以在白天通过对流经由门、窗供给房间以太阳热能,又可在夜间作为缓冲区,减少房间热损失。

1.4 屋顶池式屋顶池式太阳房兼有冬季采暖和夏季降温两种功能,适合冬季不属寒冷,而夏季较热的地区。

用装满水的密封塑料袋作为储热体,置于屋顶顶棚之上,其上设置可水平推拉开闭的保温盖板。

冬季白天晴天时,将保温板敞开,让水袋充分吸收太阳辐射热,水袋所储热量,通过辐射和对流传至下面房间。

夜间则关闭保温板,阻止向外的热损失。

夏季保温盖板启闭情况则与冬季相反。

白天关闭保温盖板,隔绝阳光及室外热空气,同时用较凉的水袋吸收下面房间的热量,使室温下降;夜晚则打开保温盖板,让水袋冷却。

保温盖板还可根据房间温度、水袋内水温和太阳辐照度,进行自动调节启闭[5]。

2 OM太阳能住宅原理OM太阳能住宅一方面可以使夏季达到感觉像冬季一样舒适的温度,也可在冬季时形成温度适宜的暖房,使得人们可以穿少量衣服在房间内活动。

我们可以夏季像冬季一样过,冬季像夏季一样过,同时,健康舒适的生活得以实现。

其原理简要概述如下[6]:总所周知,地球24小时不停自转,因此地球上总是有的地方是白天,有的地方是黑夜。

早晨和白天地球受到太阳的照射而吸收大量的热量,夜间向漆黑的宇宙外层空间通过辐射放热。

因此,地球既不会过热也不会过冷,从而保持了一个良好的环境的热平衡。

OM太阳能住宅正是利用了这一原理,在冬季白天,通过屋面的空气夹层吸收储存热量,并由气流带至住宅内的各种蓄热体进行储存,日落到次日清晨时蓄热体慢慢放热,从而保持了房间的温度。

OM太阳能住宅为一种通过先进的技术使建筑充分利用太阳能和风能等自然能源的被动式系统。

OM太阳能是利用屋顶集热的被动式系统的一种。

在所有利用太阳能的系统当中,通过集热器等特别的装置浓缩太阳能的系统以及光电转换的太阳能系统称为主动式系统。

与此相对,通过建筑物的结构利用太阳能的方法称为被动式太阳能系统。

被动式的基本条件是利用自然力的,而且不产生任何污染。

实验发现,像住宅之类的场所冬季不需要维持太高的温度,冬季室温保持在20度就会让人感到很舒适,而供热水的温度40度足矣。

当空调房间室温与室外温度相差5度时就能使人产生热舒适感。

很多空调系统为了达到室温20度的要求,与太阳能相比,不知道利用了好几十倍的高品位能量。

因此,从节约能源的角度来讲,此类被动式系统尚有很大的发展潜力。

3 OM太阳能系统的组成3.1 基本组成OM太阳能有效利用建筑物整体结构。

因此,不必使用一般的空调设备。

从建筑设计阶段开始就考虑太阳能的利用。

一个典型的OM太阳能系统冬季模式示意如图1:·108·制冷与空调 2009年注:1—室外空气入口;2—集热空气层;3、4—集热屋面;5—水平干管;6—OM处理箱;7—立管;8—地板下空气层;9—蓄热混凝土;10—出风口图1 OM太阳能系统冬季模式冬季系统的流程为:大气从屋檐底部进入,被屋面吸收的太阳能加热,在梁上风管里收集热空气,再通过OM空气处理箱中的风机提供动力,在地板下送风静压箱进行热气流的收集,最终经由房间两侧出风口送入房间。

加热后的空气一面加热地基中的混凝土层,一面流入房间内。

此时蓄热混凝土不停地吸收空气中的热量,当夜晚来临时,室外温度降低,蓄热混凝土层开始向房间内缓慢放出热量。

因此使得整个房间温度从地板下开始升高。

夏季时,屋面空气夹层可以形成一个隔热层,一方面,可以利用OM处理箱生产热水;另一方面,也可以把余热通过OM处理箱直接排出房间,因此此隔热层的存在可以使房间内维持相对较低的温度。

3.2 屋面集热详解太阳照射使屋面温度升高,新鲜的室外空气通过屋檐底进入屋面通气层。

这些空气吸收了太阳能,在其温度升高的同时沿屋面缓慢上升,在通过玻璃集热面时温度进一步升高,然后被收集到梁上的管道内。

在东京,冬季晴朗的日子里空气最终温度可以达到60℃,这个数据因地域和季节条件不同而有差异。

3.3 通风降温降湿过程的控制OM空气处理箱在冬季时通过向床下输送暖空气使房间变暖,夏季时收集热量生产热水,并且全年控制通过集热层的空气的流动。

OM空气处理箱主要由风机、盘管和风阀等组成。

分为两种类型:简单型(不能生产热水)和自动型。

自动型运行模式如图2:图2 自动运行模式3.4 冬季供暖与换气OM太阳能系统运行时,可以常年从室外引入新鲜空气。

供暖的同时可以换气。

供暖的房间对其气密性要求很高。

但是高气密性使换气量变少,因而房间内空气变污浊了。

因此OM太阳能系统可以在建筑物气密性和换气之间的寻找到一个最佳的平衡。

3.5 夏日排气与制热水夏季白天,屋面的热空气一部分用以生产热水,余下的被直接排出。

床下污浊的空气也一并被排出;夏夜由于向夜空的辐射屋顶得到冷却。

利用这一点,可以使室内温度降低。

虽然达不到常规空调房间的低温,但是这是一种自然的“乘凉”。

4 结语总体来讲,OM太阳能住宅如下几个主要的特点:第一,在没有付出很大的能源代价的前提下,充分利用了户外新鲜空气,大大提高了室内空气品质(IAQ)。

第二,OM太阳能住宅可以有全馆暖房、换气暖房、终日暖房、间接暖房、低温暖房等多种形式,营造差异化的室内温湿度环境,满足不同年龄阶段的人的生理需求,第三,减少温室气体的排放,据统计,东京的一个四口之家,建筑面积为120平方米,若采用了OM太阳能住宅,每年二氧化碳排放量从1378kg/年降为925kg/年,如果再采用了太阳能光伏发电,二氧化碳排放量可减至660kg/年。

第四,传统空调房间密闭,空气湿度较高,容(下转第62页)·62·制冷与空调 2009年图3 高效化措施的效果对比其中,热回收效率的提升对机组性能的改善贡献最多,它可以使蒸汽消耗率从4.08 kg/((h·USRt)减少为3.81 kg/((h·USRt);其次是循环流程的优化和两段蒸发/吸收手段的运用。

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