文档介绍：太阳能热利用与建筑结合技术
被动式太阳房
1 被动式太阳房的概念
太阳房是利用太阳能进行采暖和空调的环保型节能建筑。太阳房可分为主动式太阳房和被动式太阳房。
首先利用建筑物上的太阳集热器获取太阳能,然后,通过一定的设备产生热量或冷量,再送到室内进行采暖或空调,这种太阳房就是主动式太阳房。太阳能采暖系统和太阳能空调系统,都属于主动式太阳能系统。
被动式太阳房是在建筑物上采取一定的技术措施,而无须机械动力,利用太阳能进行采暖的房屋。这就是说,被动式太阳房既不需要太阳集热器, 也不需要水泵或风机等机械设备,
只是通过合理布置建筑物的方位,改善窗、墙、屋顶等建筑物构造,合理利用建筑材料的热工性能,以自然热交换的方式( 传导、对流和辐射) 使建筑物尽可能多地吸收和储存热量,以达到采暖的目的。被动式太阳房构造简单、造价低廉,是太阳能热利用技术在建筑中应用的一个重要方面。
实际上,被动式太阳房不仅指一幢具体的房屋,有时还指一项有效的建筑节能技术而言。譬如:有些建筑物虽然整体不是被动式太阳房,但其局部采用了被动式太阳房技术;还有些建筑物虽然安装了主动式太阳能系统,但同时还采用了被动式太阳房技术,以达到更好的节能效果。
2 被动式太阳房的类型
被动式太阳房的类型很多。若按太阳能利用的方式进行分类,被动式太阳房可分为以下几种类型:
太阳光穿过透明材料后直接进入室内采暖的直接受益式太阳房;
太阳光穿过透明材料后,投射在集热蓄热墙的吸热面上,加热夹层中的空气与墙体,再通过空气的对流和墙体的传导、辐射向室内传递热量采暖的集热蓄热墙式太阳房;
在房屋的向阳面附加一个玻璃温室的附加阳光间式太阳房;
由上述一种或更多种基本类型组合而成的组合式太阳房。
(1)直接受益被动式太阳房
是被动式太阳房中最简单的一种类型,是跟普通房屋差别最小的一种太阳房。
通常将房屋朝南的窗户扩大,或者做成落地式大玻璃窗。
在冬季,太阳光通过大玻璃窗直接照射到室内的地面、墙壁和家具上,大部分太阳辐射能被其吸收并转换成热量,从而使它们的温度升高;少部分太阳辐射能被反射到室内的其他表面,再次进行太阳辐射能的吸收、反射过程。
温度升高后的地面、墙壁和家具,一部分热量以对流和辐射的方式加热室内的空气,以达到采暖的目的;另一部分热量则储存在地板和墙体内,到夜间再逐渐释放出来,使室内继续保持一定的温度。
为要使太阳房白天和夜间的室内温度波动较小,墙体应采用具有较好蓄热性能的重质材料,例如:空心砖、石块、混凝土、土坯等。另外,窗户应具有较好的密封性能,同时应配备保温窗帘。
重质材料的采用还能起到夏季调节室内温度的作用。在夏季的夜间,室外较凉的空气进入室内后,使重质材料冷却,由于重质材料具有一定的热惰性,这样就能在白天延缓室内温度的上升;而且,厚实的重质材料在白天可以阻止室外热量传入室内,也能延缓室内温度的升高。