CN115033041A - 被动房环境调控系统及环境调控方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及被动房环境调控系统及环境调控方法。所述系统包括：水路组件和风路组件，水路组件包括太阳能组件和水路循环组件；太阳能组件用于通过光电转换获取电力，并产生热量；水路循环组件用于根据环境调控模式，使得水路循环管道内流动的液体获取热量或冷量；风路组件包括窗口组件和风道循环组件；窗口组件用于根据环境调控模式确定近红外线的通过性；风道循环组件用于获取加热或冷却的气流。根据本公开的实施例的被动房环境调控系统，可根据不同的环境调控模式切换水路组件和风路组件的控制方式，在不同的模式下获得良好的环境调控效果，提高系统各部分之间的协调性和统筹性。还可节约电能，减少对化石能源的依赖。

Description

被动房环境调控系统及环境调控方法

技术领域

本公开涉及环境调控领域，尤其涉及一种被动房环境调控系统及环境调控方法。

背景技术

“被动房”是一种全新的节能建筑概念，也是推动建筑节能工作的重要契机和平台。其通过高隔热隔音、密封性强的建筑围护结构和可再生能源实现低能耗运行，不需要额外提供主动的采暖和空调系统即可维持室内热环境，大幅降低能源需求。被动房所用到的主要技术有太阳能光伏发电、高性能围护结构、自然通风及太阳能烟囱效应、双层皮幕墙、热回收等。

对于相关技术中的分布式光伏技术，在建筑中的应用主要有两种，分别是安装型太阳能光伏建筑BAPV(Building Attached Photovoltaic)和光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaic)后者的好处是让太阳能系统成为建筑设计的一部分，巧妙高效地利用空间，使建筑屋顶或向阳面得到充分利用，通过同步设计与安装节省了太阳能系统的安装成本。通过建筑朝向和屋顶大面积光伏布置，可充分利用光照发电并储存。但太阳能电池板是电子元件，随着温度升高，光电效率下降。温度每升高1℃，太阳能电池的峰值功率损失率约为0.41％，工作在20℃的硅太阳能电池，其输出功率要比工作在70℃的高20％。因此，提高太阳能电池的光电转换效率是光伏建筑推广面临的难题之一。

对于相关技术中的高性能围护结构节能技术，当外墙的传热系数达到一定限制时性能已达到上限，再通过保温等技术减小传热系数对性能提升不明显且造价大幅提升，而门窗的能耗约为同等面积墙体的4倍、屋面的5倍、地面的20多倍，约占建筑围护结构总能耗的40％-50％，因此，增强门窗的保温隔热性能是改善室内热环境和提高建筑节能水平的重要环节。窗户除了须考虑通风、遮阳、透光等功能要求外，还需达到良好的保温隔热性能。

对于相关技术中的双层皮幕墙技术，夏季在强烈的阳光照射下，夹层空气中往往温度过高，尤其是当双层玻璃幕墙之间间隔太小而遮阳效果不佳时，其温度有时会超过室外温度，使得通过开窗获得自然通风无法实现。

相关技术中的暖通空调等设备难以脱碳以实现对化石能源的替代，对“双碳”目标影响较大，且属于民生工程，供暖方式的选择直接影响热环境营造及人体热舒适。对于相关技术中的暖通空调末端技术，往往是通过独立置于室内的壁挂式或柜式空调及多种形式的散热器，抑或是与墙壁、地板结合的盘管或毛细管。但这些末端都需要额外配置锅炉、燃气壁挂炉、热泵等附属设备，与建筑的集成性不好。独立分布式空调、散热器等容易造成室内环境不均匀、过冷或者过热的现象。

此外，建筑环境营造包括对室内热湿环境、风环境、光环境、声环境等多方面的综合考虑，相关技术往往对其中某一个方面进行运行调控，对各个系统之间的协调性和统筹性还存在不足，导致了不必要的能源浪费和复杂繁琐的运维策略。

发明内容

本公开提出了一种被动房环境调控系统及环境调控方法。

根据本公开的一方面，提供了一种被动房环境调控系统，所述系统包括：设置于屋顶及背阴面墙体的水路组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风路组件，所述水路组件包括设置于屋顶的太阳能组件，以及设置于屋顶及背阴面墙体的水路循环组件；太阳能组件用于通过光电转换获取电力，并产生热量；所述水路循环组件包括制冷机、水泵、阀门以及铺设于屋顶及背阴面墙体的水路循环管道，所述水路循环组件用于根据环境调控模式，通过所述电力驱动所述水泵和所述制冷机，使得所述水路循环管道内流动的液体获取热量或冷量；所述风路组件包括设置于向阳面墙体的窗口组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风道循环组件；所述窗口组件用于根据所述环境调控模式，确定近红外线的通过性；所述风道循环组件用于根据所述环境调控模式，形成热压通风气流，并至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流；所述风路组件用于根据所述近红外线的通过性以及所述加热或冷却的气流，调控被动房内的环境参数。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能组件包括用于进行光电转换以获取电力的光伏组件，以及设置在光伏组件下方的反射层，用于降低所述光伏组件的温度，铺设于屋顶的水路循环管道设置于所述反射层的下方，用于使所述水路循环管道内流动的液体获取所述光伏组件进行光电转换时产生的热量。

在一种可能的实现方式中，所述窗口组件包括透光板，玻璃组件以及百叶窗，所述透光板和所述玻璃组件之间包括空气通路，所述百叶窗设置在所述空气通路中。

在一种可能的实现方式中，所述玻璃组件包括热致变色玻璃，用于在所述热致变色玻璃表面温度高于或等于临界温度阈值的情况下，反射近红外线，且透射可见光；或者，在所述热致变色玻璃表面温度低于临界温度阈值的情况下，透射近红外线及可见光。

在一种可能的实现方式中，所述玻璃组件包括低辐射镀膜玻璃，用于反射远红外线。

在一种可能的实现方式中，所述百叶窗的一面涂覆辐射制冷涂层，另一面涂覆热辐射吸收涂层，所述百叶窗用于根据所述环境调控模式，确定朝向所述被动房室外的面，以及确定百叶窗的倾角，所述百叶窗的倾角用于调节所述百叶窗的透光率。

在一种可能的实现方式中，所述风道循环组件包括所述透光板和所述玻璃组件之间的空气通路、设置于屋顶的水路循环管道下方的风道、所述风道与所述被动房室内之间的风口、所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，所述空气通路与所述被动房室外之间的风口、以及所述空气通路与所述风道之间的风口，其中，所述风道用于至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流，所述风道与所述被动房室内之间的风口设置于屋顶。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，以及所述空气通路与所述风道之间的风口关闭，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口，以及使所述风道与所述被动房室内之间的风口打开。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述水路组件用于通过太阳能组件的热量对设置于屋顶的水路循环管道内流动的液体进行加热，获得水路循环管道内流动的加热液体。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述水路组件还包括加热组件，

所述水路组件用于通过所述电力驱动所述加热组件和所述水泵，获得水路循环管道内流动的加热液体。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口、所述风道与所述被动房室内之间的风口，以及所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

根据本公开的一方面，提供了一种环境调控方法，包括：根据环境调控模式，确定待调控的环境参数；根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述水泵的流量进行调节。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，所述水路循环组件还包括加热组件，其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述加热组件的加热温度进行调节。

在一种可能的实现方式中，所述被动房环境调控系统还包括蓄电装置，所述方法还包括：获取蓄电装置中存储的电量；在所述蓄电装置中存储的电量小于预设电量阈值的情况下，降低对所述环境参数的调控幅度。

根据本公开的实施例的被动房环境调控系统，可通过设置在屋顶的太阳能组件充分利用太阳能资源，提高光电转化效率及光热转化效率，为水路组件提供热量和电力，同时可利用水路循环组件降低太阳能组件的温度，提高其光电转化效率，且可通过辐射供暖或辐射供冷提供更舒适的室内环境。并且，通过风路组件控制太阳发出的近红外线的通过性，在保证照明的同时，有效控制太阳产生的热辐射，从而控制太阳照射引起的室内温度变化，还可通过水路组件中加热或冷却的液体，获得加热或冷却的气流，提升室内的温控效率。并可节约电能，减少对化石能源的依赖，提高了系统各部分之间的协调性和统筹性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1示出根据本公开实施例的被动房环境调控系统的示意图；

图2示出根据本公开实施例的被动房环境调控系统的示意图；

图3示出根据本公开实施例的光伏组件的示意图；

图4A和图4B示出根据本公开实施例的玻璃组件的示意图；

图5示出根据本公开实施例的水路组件在夏季的调控示意图；

图6示出根据本公开实施例的风路组件在夏季日间调控模式下的调控示意图；

图7示出根据本公开实施例的风路组件在夏季夜间调控模式下的调控示意图；

图8示出根据本公开实施例的水路组件在冬季的调控示意图；

图9示出根据本公开实施例的风路组件在冬季日间调控模式下的调控示意图；

图10示出根据本公开实施例的风路组件在冬季夜间调控模式下的调控示意图；

图11示出根据本公开的实施例的环境调控方法；

图12示出根据本公开的实施例的夏季日间调控模式的调控示意图；

图13示出根据本公开的实施例的夏季夜间调控模式的调控示意图；

图14示出根据本公开的实施例的冬季日间调控模式的调控示意图；

图15示出根据本公开的实施例的冬季夜间调控模式的调控示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

为了综合调控被动房中的环境参数，减少对化石能源的依赖，提升获取到的太阳能等能源的利用效率。本公开涉及一种被动房环境调控系统。

图1示出根据本公开实施例的被动房环境调控系统的示意图，如图1所示，所述系统包括：设置于屋顶及背阴面墙体的水路组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风路组件；

所述水路组件包括设置于屋顶的太阳能组件，以及设置于屋顶及背阴面墙体的水路循环组件；

太阳能组件用于通过光电转换获取电力，并产生热量；

所述水路循环组件包括制冷机、水泵、阀门以及铺设于屋顶及背阴面墙体的水路循环管道，所述水路循环组件用于根据环境调控模式，通过所述电力驱动所述水泵和所述制冷机，使得所述水路循环管道内流动的液体获取热量或冷量；

所述风路组件包括设置于向阳面墙体的窗口组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风道循环组件；

所述窗口组件用于根据所述环境调控模式，确定近红外线的通过性；

所述风道循环组件用于根据所述环境调控模式，形成热压通风气流，并至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流；

所述风路组件用于根据所述近红外线的通过性以及所述加热或冷却的气流，调控被动房内的环境参数。

根据本公开的实施例的被动房环境调控系统，可通过设置在屋顶的太阳能组件充分利用太阳能资源，提高光电转化效率及光热转化效率，为水路组件提供热量和电力，同时可利用水路循环组件降低太阳能组件的温度，提高其光电转化效率，且可通过辐射供暖或辐射供冷提供更舒适的室内环境。并且，通过风路组件控制太阳发出的近红外线的通过性，在保证照明的同时，有效控制太阳产生的热辐射，从而控制太阳照射引起的室内温度变化，还可通过水路组件中加热或冷却的液体，获得加热或冷却的气流，提升室内的温控效率。并可节约电能，减少对化石能源的依赖，提高了系统各部分之间的协调性和统筹性。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能组件包括用于进行光电转换以获取电力的光伏组件，以及设置在光伏组件下方的反射层，用于降低所述光伏组件的温度，铺设于屋顶的水路循环管道设置于所述反射层的下方，用于使所述水路循环管道内流动的液体获取所述光伏组件进行光电转换时产生的热量。

图2示出根据本公开实施例的被动房环境调控系统的示意图，如图2所示，水路组件包括设置于屋顶的太阳能组件，以及设置于屋顶及背阴面墙体的水路循环组件。其中，太阳能组件可包括光伏组件1和其下部的反射层2以及蓄电装置3(参照图2、图6、图7、图9、图10)，其中，所述蓄电装置可包括蓄电池等，本公开对蓄电装置的类型不做限制。所述光伏组件1可设置在屋顶，以最大程度地吸收太阳光，从而利用太阳光辐射的能量，例如，转换为热量或电力。在示例中，光伏组件1可包括太阳能电池板等，本公开对光伏组件的类型不做限制。所述被动房的主体架构可由钢筋混凝土15建成，且可在屋顶及墙体内铺设保温层16。

图3示出根据本公开实施例的光伏组件的示意图，如图3所示，光伏组件为5层结构，从上至下依次为：高透镀膜玻璃101、上层封装胶膜102、双面电池片103、下层封装胶膜104、背板玻璃105。其中，高透镀膜玻璃101具有太阳光谱波段全透过的性能，在示例中，可在玻璃表面形成一层100nm-150nm厚的多孔氧化硅薄膜，从而形成高透镀膜玻璃101，从而增加可见光的透过率以提升光伏组件的发电效率。本公开对高透镀膜玻璃101的制造方法和镀膜的类型及厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，上层封装胶膜102和下层封装胶膜104为绝缘的透明薄层，使得太阳光辐射通过封装胶膜照射双面电池片103，并起到保护双面电池片103的作用。在示例中，上层封装胶膜102和下层封装胶膜104的材料包括但不限于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA、乙烯-辛烯共聚物POE中的一种或其组合，封装胶膜的厚度可为0.4-0.6mm。本公开对上层封装胶膜102和下层封装胶膜104的制造材料及厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述双面电池片103可以是N型或P型晶体硅类双面太阳能电池片。所述双面电池片103通过导线与蓄电装置相连，从而可将双面电池片103产生的电力通过蓄电装置进行储存，以提供给制冷机、水泵、加热组件等设备使用。

在一种可能的实现方式中，所述背板玻璃105可以是TPT聚氟乙烯复合膜，厚度为0.2-0.4mm。本公开对背板玻璃105的制造材料和厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述光伏组件下方的反射层可反射双面电池片103未吸收的长波辐射，避免光伏组件下方温度过高，光电转换效率下降。并且，所述反射层可作为热传导层，将光伏组件的热量迅速传给下方的水路循环管道(即，铺设于屋顶的水路循环管道)，可为水路循环管道中流动的液体提供热量(例如，在冬季时，使得水路循环管道中流动的液体升温)，还可通过水路循环管道带走光伏组件积累的热量，提高光伏发电效率。在示例中，反射层的材料包括但不限于银层等反射金属层，厚度可为50-200nm。本公开对反射层的制造材料和厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述水路循环组件包括制冷机、水泵、阀门以及铺设于屋顶及背阴面墙体的水路循环管道，所述水路循环组件用于根据环境调控模式，通过所述电力驱动所述水泵和所述制冷机，使得所述水路循环管道内流动的液体获取热量或冷量。所述水路循环组件还包括储水箱，用于储存水路循环管道中流动的水等液体。所述储水箱内可设置加热组件(例如，电热丝)，可用于为液体加热。

在一种可能的实现方式中，所述水路循环管道可以是镀锌钢管。水路循环管道铺设于屋顶和背阴面墙体，可通过水路循环管道中流动的液体为被动房室内提供热辐射或冷辐射，从而提供更舒适的温控效果。水路循环管道中流动的液体可通过光伏组件的热量加热，并可通过制冷机制冷，从而为被动房内提供热辐射或冷辐射，同时，水路循环管道还可带走光伏组件的热量，从而提高光伏组件的发电效率。

在一种可能的实现方式中，水路循环组件还可包括储水箱7和加热组件701(例如，电热丝)，所述储水箱可用于存储水路循环管道中流动的液体，例如，水。所述加热组件可设置在水箱中，也可设置在水路循环管道中，可在光伏组件不能产生热量时(例如，夜间)，通过加热组件使水路循环管道中流动的液体升温，从而可为被动房室内提供热辐射。

在一种可能的实现方式中，可通过电力驱动水泵，使得水路循环管道中的液体进行循环。在示例中，在夏季日间时，光伏组件可吸收太阳的照射，产生电力，并存储在蓄电装置中。蓄电装置可为制冷机供电，使得水路循环管道中的液体降温，在水路循环管道中的液体进行循环时，可为被动房室内提供冷辐射，提升制冷的舒适度，带走室内的热量，还可带走光伏组件的热量，提升光伏组件的发电效率。带走上述热量的液体可进入储水箱，并通过水泵的作用进入制冷机进行降温，或者，可直接通过水泵的作用进入制冷机进行降温，进而使得降温后的液体继续进行循环。

在示例中，在冬季日间时，可通过水路循环管道中的循环的液体带走光伏组件的热量，提高光伏发电效率，且可为循环的液体进行加热，从而在循环过程中为被动房室内提供热辐射，从而为室内供暖。并且，铺设于背阴面墙体的水路循环管道还可减少背阴面墙体的热损失，减少室内热负荷。可通过热辐射的形式为室内供暖，提高供暖的舒适度。

在一种可能的实现方式中，所述风路组件包括设置于向阳面墙体17(参照图5、图8)的窗口组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体17的风道循环组件。

在一种可能的实现方式中，所述窗口组件包括透光板10，玻璃组件11以及百叶窗12(参照图2、图6、图7、图9、图10)，所述透光板和所述玻璃组件11之间包括空气通路，所述百叶窗设置在所述空气通路中。

在一种可能的实现方式中，所述透光板由全波段高透过率的透明材料制成，例如，以聚碳酸酯为主要材料的PC透光板，所述透光板的类型包括但不限于中空阳光板、中空阳光瓦、蜂窝阳光板等。在示例中，所述透光板的厚度为4mm-8mm。透光率在80％-90％或更高。具有抗撞击、防紫外线、重量轻、阻燃、隔音等特点。本公开对透光板的材料、类型和厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述玻璃组件11包括热致变色玻璃，用于在所述热致变色玻璃表面温度高于或等于临界温度阈值的情况下，反射近红外线，且透射可见光；或者，在所述热致变色玻璃表面温度低于临界温度阈值的情况下，透射近红外线及可见光。

在一种可能的实现方式中，所述热致变色玻璃包括热致变色调光材料与玻璃等材料组成的可调节太阳辐射的节能玻璃，热致变色玻璃的光学性能，如透射率、反射率等，可随光热等物理环境而发生变化，通过热致变色玻璃的光学性能，可达到调控室内环境温度的目的。在示例中，所述热致变色玻璃具体包括两片单层玻璃(例如，厚度为6mm)组成的玻璃夹层与填充在所述玻璃夹层内的热致变色层，在示例中，热致变色层由基于PNIPAM的水凝胶聚合物制成。PNIPAM为聚N-异丙基丙烯酰胺，其临界温度阈值约为33℃，接近于室温，可以通过光热效应触发其性质变化。热致变色材料包括但不限于PNIPAM、氧化石墨烯、VO2、铯钨青铜中的一种，或者以上几种材料制成的复合材料。本公开对热致变色玻璃的厚度、光学性能的具体参数以及制造材料不做限制。

在一种可能的实现方式中，在夏季时，热致变色玻璃的表面温度高于或等于临界温度阈值(例如，33℃)，热致变色玻璃可反射太阳发出的近红外线，从而屏蔽热辐射，减少进入室内的热量，降低夏季室内的冷负荷，同时，可使可见光通过热致变色玻璃，保持室内的照度，为室内提供照明。在冬季时，热致变色玻璃的表面温度低于临界温度阈值(例如，33℃)，热致变色玻璃可透射近红外线及可见光，使得太阳光的热辐射进入室内，减少室内的供暖热负荷，同时可为室内提供照明。

在一种可能的实现方式中，所述玻璃组件11包括低辐射镀膜玻璃(例如，low-e玻璃)，用于反射远红外线。所述低辐射镀膜玻璃与热致变色玻璃之间可包括空气层，所述低辐射镀膜玻璃的靠近空气层的一侧贴敷有低辐射镀膜，所述低辐射镀膜可对可见光具有高透过率(例如，70-80％的透过率)，对远红外线具有低透过率、低吸收率、高反射率，因此，可用于反射远红外线。此外，镀膜层的材料和镀膜厚度的不同，可导致低辐射镀膜玻璃对近红外的透过率不同。在示例中，在冬季时，在室内温度高于室外温度时，室内温度较高物体发射的远红外线，遇到低辐射镀膜玻璃时，有绝大部分(例如，90％以上)被反射回室内，因此，在低辐射镀膜玻璃可起到保温的作用。在夏季时，室外温度高于室内温度，室外高温物体(例如其他建筑物)可发射远红外线，遇到低辐射镀膜玻璃时，有绝大部分(例如，90％以上)被反射回室外，从而可降低室内的冷负荷，起到隔热的作用。

图4A和图4B示出根据本公开实施例的玻璃组件的示意图。所述玻璃组件包括所述热致变色玻璃和所述低辐射镀膜玻璃，以及所述热致变色玻璃和所述低辐射镀膜玻璃之间的空气层114。所述热致变色玻璃可包括玻璃111和玻璃113，以及热致变色层112。所述低辐射镀膜玻璃包括玻璃116和低辐射镀膜115。在示例中，所述玻璃111、玻璃113和玻璃116的厚度为6mm，本公开对玻璃的具体厚度不做限制。

在一种可能的实现方式中，如图4A所示，所述玻璃组件11(参照图4A和图2、图6、图7、图9、图10)可在冬季时采光补能，对可见光19具有高透射率，以满足照明需求，且由于温度低于临界温度阈值，可使太阳发出的近红外线20透射玻璃组件11，对室内物体发射的远红外线21被玻璃组件11反射回室内，从而接收太阳的热辐射，同时减少室内的热量流失。如图4B所示，在夏季时，可通过玻璃组件11进行采光隔热，对可见光19具有高透射率，以满足照明需求，且由于温度高于临界温度阈值，可使太阳发出的近红外线20被反射，并且可反射室内外物体发射的远红外线21，以隔绝外界的热辐射，同时阻止室内的冷辐射向外界流失。

在一种可能的实现方式中，所述窗口组件包括设置在透光板10和玻璃组件11之间的空气通路中的百叶窗12。所述百叶窗的一面涂覆辐射制冷涂层，另一面涂覆热辐射吸收涂层，所述百叶窗用于根据所述环境调控模式，确定朝向所述被动房室外的面，以及确定百叶窗的倾角，所述百叶窗的倾角用于调节所述百叶窗的透光率。

在一种可能的实现方式中，所述百叶窗不仅可调节光线的透射率，例如，通过调节百叶窗的倾角，来调节遮挡部分和透光部分之间的比例，且在百叶窗的两面分别具有两种涂层，即，百叶窗的一面涂覆辐射制冷涂层，另一面涂覆热辐射吸收涂层。在示例中，所述热辐射吸收涂层可由具有高太阳辐射吸收率的材料涂覆而成，所述热辐射吸收涂层可以是黑色涂层或黑色金属镀层。所述辐射制冷涂层可具有较高的太阳辐射反射率以及较高的长波发射率，在示例中，可在8-13μm大气窗口具有高发射率，可向外发出热辐射，降低自身的温度，所述辐射制冷涂层可包括高分子柔性材料、硅体微元与银层等组成的复合膜。本公开对辐射制冷涂层和热辐射吸收涂层的制造材料不做限制。

在示例中，在夏季时，所述百叶窗的辐射制冷涂层朝向被动房室外，以向外散发热辐射，带走室内的热量，从而降低室内的温度，且可降低百叶窗所在的空气通路中空气的温度。在冬季时，所述百叶窗的热辐射吸收涂层朝向被动房室外，以吸收太阳的热辐射，提升上述空气通路中空气的温度，并与墙体进行热交换，从而提高室内的温度。

在一种可能的实现方式中，所述风路组件包括设置于屋顶及向阳面墙体的风道循环组件。所述风道循环组件包括所述透光板10和所述玻璃组件11之间的空气通路、设置于屋顶的水路循环管道下方的风道13(参照图2、图6、图7、图9、图10)、所述风道与所述被动房室内之间的风口、所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，所述空气通路与所述被动房室外之间的风口、以及所述空气通路与所述风道之间的风口，其中，所述风道用于至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流，所述风道与所述被动房室内之间的风口设置于屋顶。例如，通过百叶窗来提升或降低空气通路中空气的温度，以及，获取水路循环组件中流动的液体的热量或冷量，从而进行加热或冷却。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，屋顶的风道可设置于水路循环管道下方，以通过加热的液体为风道中的气流加热，或者通过冷却的液体为风道中的气流制冷，从而获得加热或冷却的气流，以调控室内的温度。如图2所示，风道与被动房室内之间的风口包括风口5、风口6和风口7，被动房室内与空气通路之间的风口包括风口4，空气通路与被动房室外之间的风口包括风口1和风口2，空气通路与风道之间的风口包括风口3。

在一种可能的实现方式中，上述水路组件和风路组件中的各个部分可根据环境调控模式来控制，从而在夏季时降低室内的温度，在冬季时升高室内的温度，以获得在无需额外电力的情况下，调控室内的温度等环境参数的效果，从而减少对化石能源的依赖，减少碳排放。并可获得更舒适的调控效果。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式、夏季夜间调控模式、冬季日间调控模式和冬季夜间调控模式。所述夏季日间调控模式对应于温度较高且具有日照的外界环境；所述夏季夜间调控模式对应于温度较高且不具有日照的外界环境；所述冬季日间调控模式对应于温度较低且具有日照的外界环境；所述冬季夜间调控模式对应于温度较低且不具有日照的外界环境。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

图5示出根据本公开实施例的水路组件在夏季的调控示意图。在夏季日间调控模式下，可关闭阀门903、水泵802，打开阀门901、阀门902、水泵803和水泵801。在这种情况下，光伏组件经过太阳照射，产生的电力可储存在蓄电装置3中(参照图2、图5、图6、图7、图8、图9、图10)，并为制冷机6提供电力，水路循环组件中的液体(例如，水)可在水路循环管道，例如，背阴面墙体18上铺设的水路循环管道5，使得冷却液体向室内进行冷辐射，并带走室内的热量，随后进入屋顶上铺设的水路循环管道4，带走光伏组件的热量，并流入储水箱7。进而通过阀门901和水泵803流入制冷机6，使得制冷机为液体制冷，获得冷却的液体，并开始下一个液体循环。制冷机6产生的冷却的液体流经背阴面墙体上铺设的水路循环管道5，可为室内提供冷辐射，相比于空调的冷风，其舒适度更好，室内制冷效果更均匀，并且液体流经屋顶上铺设的水路循环管道4可为光伏组件降温，提升光伏发电效率。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，以及所述空气通路与所述风道之间的风口关闭，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口，以及使所述风道与所述被动房室内之间的风口打开。

图6示出根据本公开实施例的风路组件在夏季日间调控模式下的调控示意图。夏季日间调控模式中，可关闭风口143(即，风口3)、风口144(即，风口4)，打开风口141(即，风口1)、风口142(即，风口2)、风口145(即，风口4)、风口146(即，风口6)、风口147(即，风口7)。

在一种可能的实现方式中，在夏季日间调控模式下，屋顶的水路循环管道4内流动的为冷却的液体，此时打开风口145、风口146、风口147，室内发热体产生的热羽流上浮，从风口146进入屋顶的风道13，被屋顶的水路循环管道4内流动的冷却的液体制冷后的冷风下沉，从风口145和风口147送出，形成室内空气循环回路。同时，在夏季日间，热致变色玻璃外表面温度高于临界温度阈值，因此，热致变色玻璃可使可见光透射，并屏蔽近红外线，减少传入室内的热辐射，并且，低辐射镀膜玻璃将室内物体的冷辐射反射回去，避免室内冷辐射的散失，降低制冷负荷，进一步地，低辐射镀膜玻璃还可屏蔽室外的温度较高的物体发射的远红外线，从而屏蔽热辐射。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。即，使涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外，可将室内的热量通过热辐射散发至室外，例如，通过大气窗口8-13μm波段将空气通路内热量散发出去，进一步地，由于热压作用，可在空气通路内形成自下而上的气流，例如，空气通过风口142进入空气通路，并通过空气通路流动，降低外墙表面温度，并通过风口141流出。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，夏季夜间调控模式下的阀门和水泵的状态与夏季日间调控模式相同。但在夏季夜间调控模式下，光伏组件无法通过太阳光的照射产生电力，因此，只能通过蓄电装置3中存储的电力来驱动制冷机6和开启的各个水泵。水路循环组件中的液体(例如，水)可在水路循环管道(例如，背阴面墙体上铺设的水路循环管道5和屋顶上铺设的水路循环管道4)内流动，带走室内的热量，并流入储水箱7，进而通过阀门901和水泵803流入制冷机6，使得制冷机为液体制冷，获得冷却的液体，并开始下一个液体循环。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

图7示出根据本公开实施例的风路组件在夏季夜间调控模式下的调控示意图。在夏季夜间调控模式下，可关闭风口141(即，风口1)、风口142(即，风口2)、风口145(即，风口5)、风口147(即，风口7)，打开风口143(即，风口3)、风口144(即，风口4)和风口146(即，风口6)。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。在这种情况下，百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向被动房室外，可将室内的热量以热辐射的形式散发至室外，降低室内的制冷负荷，例如，可通过大气窗口8-13μm波段向室外辐射热量。

在一种可能的实现方式中，室内热空气通过热羽流上浮，通过风口146进入屋顶风道13，屋顶风道13中的气流经过屋顶上铺设的水路循环管道4内流动的冷却的液体的制冷作用，产生温度较低的冷空气，并通过风道13与空气通路之间的风口143进入空气通路，并经过空气通路与被动房室内之间的风口144进入室内，为室内降温。

在示例中，风口145和风口147也可打开，使得冷却的气流也可从风口145和风口147进入室内。本公开对此不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述水路组件用于通过太阳能组件的热量对设置于屋顶的水路循环管道内流动的液体进行加热，获得水路循环管道内流动的加热液体。当然，如果遇到日间阳光不充足(例如，冬季的阴天或雾霾)的情况，也可通过加热组件701产生热量，对所述水路循环管道内流动的液体进行加热，获得水路循环管道内流动的加热液体。

图8示出根据本公开实施例的水路组件在冬季的调控示意图。如图8所示，在冬季日间调控模式下，可关闭阀门901、阀门902、水泵803、水泵801，开启阀门903和水泵802。

在一种可能的实现方式中，冬季日间调控模式下，液体从水箱7中流入屋顶的水路循环管道4中，通过屋顶的水路循环管道4带走光伏组件积累的热量，提高光伏发电效率。并且，光伏组件是良好的大面积热源，产生的热量较多，水路循环管道4中流动的液体经过屋顶光伏组件的热量进行升温后，加热后的液体作为供暖热流，进入背阴面墙体上铺设的水路循环管道5，通过热辐射为室内供暖，同时可减少通过背阴面墙体散发的热量，减少热损失，且减小室内热负荷，改善室内热湿环境的同时提高了供暖的舒适度。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

图9示出根据本公开实施例的风路组件在冬季日间调控模式下的调控示意图。在冬季日间调控模式下，可关闭风口141(即，风口1)、风口142(即，风口2)、风口145(即，风口5)、风口146(即，风口6)，打开风口143(即，风口3)、风口144(即，风口4)、风口147(即，风口7)。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。

在一种可能的实现方式中，在冬季日间调控模式下，透光板10与玻璃组件之间的空气通路中的百叶窗12涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向被动房室外。以吸收室外的热辐射，使得空气通路中的空气温度升高，并与墙体进行热交换，从而提升室内的温度，降低室内的供暖负荷。

在一种可能的实现方式中，室内的冷空气可下沉，通过风口144进入空气通路，空气通路内的空气由于百叶窗吸收的热辐射而加热且上升，通过热压作用上浮并从风口143进入屋顶风道13。屋顶的水路循环管道4中流动的是通过光伏组件的热量加热后的液体，可通过加热后的液体为屋顶风道13内的空气加热，产生热气流，并通过风口147送入室内。当然，风口145和风口146也可打开，使热空气通过风口146、风口147和风口145进入室内，为室内供暖。

在一种可能的实现方式中，玻璃组件的热致变色玻璃可由于外界温度较低，低于临界温度阈值，从而可透过太阳辐射中的大部分可见光和近红外线，采光补能，使得室内充分接收太阳的热辐射，提高室内温度，降低供暖负荷。同时，低辐射镀膜玻璃可将室内物体发射的远红外线反射回室内，防止室内向外发射热辐射，即，防止热量向外散失。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述水路组件还包括加热组件701，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述加热组件和所述水泵，获得水路循环管道内流动的加热液体。

在一种可能的实现方式中，在冬季的日间，存在光照的时候，为水路循环管道4中流动的液体进行加热的热源为光伏组件1底部积累的热量，而在冬季夜间调控模式下，外界不存在光照，光伏组件1不工作，也不会积累热量。因此，可通过蓄电装置3为加热组件701提供电力，加热储水箱7中的液体，即，将加热组件701加热的热水作为热源进行循环。液体的流向与冬季日间调控模式一致。即，液体流出水箱，进入铺设于屋顶的水路循环管道4，进而进入铺设于背阴面墙体18的水路循环管道5，从而为室内提供热辐射，使室内温度提升，并且减少背阴面墙体的热损失，同时提升供暖的舒适性。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口、所述风道与所述被动房室内之间的风口，以及所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

图10示出根据本公开实施例的风路组件在冬季夜间调控模式下的调控示意图。在冬季夜间调控模式下，可关闭所有风口，仅通过水路循环管道中流动的液体的热辐射为室内供暖。当然，也可打开风口145、风口146和风口147，使得被风道13中的气体可获取水路循环管道中的加热后的液体的热量，并将热气流通过风口145、风口146和风口147送入室内，为室内供暖。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。在示例中，涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向被动房室外，防止涂覆辐射制冷涂层的一面朝向室外，向室外散发热辐射，使得空气通路中的空气温度过低，从而通过墙体进行热交换，降低室内温度。由于墙体的热惯性，墙体向室内缓慢散热使室内环境的温度较稳定。并且，玻璃组件的低辐射镀膜玻璃可将室内物体发射的远红外线反射回室内，防止室内热量向外散失。

在一种可能的实现方式中，由于透光板10与玻璃组件11形成夹层空气通路，对室内湿环境也具有有效的调节作用，能够有效防止室内表面结露现象的发生。在示例中，太阳光通过透光板10后，投射在向阳面墙体上，部分太阳辐射能被墙体吸收并转换为热量。空气夹层受到太阳辐射的作用，其相对湿度远远低于室内的相对湿度，使墙体的湿传递从向室内和空气通路传递间的双向传递，过渡到仅向空气通路传递的单向传递，由于墙体的吸收和释放湿度的功能，使得室内的相对湿度可以保持在相对稳定的适宜状态。

根据本公开的实施例的被动房环境调控系统，可通过设置在屋顶的太阳能组件充分利用太阳能资源，提高光电转化效率及光热转化效率，为水路组件提供热量和电力，同时可利用水路循环组件降低太阳能组件的温度，提高其光电转化效率，且可通过辐射供暖或辐射供冷提供更舒适的温控效果。并且，通过风路组件控制太阳发出的近红外线的通过性，在保证照明的同时，有效控制太阳产生的热辐射，从而控制太阳照射引起的室内温度变化，还可通过水路组件中加热或冷却的液体，以及百叶窗，获得加热或冷却的气流，提升室内的温控效率。并且，可在多种环境调控模式下，有针对性地控制水路组件和风路组件，使得被动房室内的环境保持适宜的温度和湿度，且可节约电能，减少对化石能源的依赖，提高了系统各部分之间的协调性和统筹性。

图11示出根据本公开的实施例的环境调控方法，如图11所示，所示方法包括：

在步骤S11中，根据环境调控模式，确定待调控的环境参数；

在步骤S12中，根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及根据所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控。

在一种可能的实现方式中，在通过所述被动房环境调控系统调控被动房室内的环境时，首先可在步骤S11中，基于环境调控模式，确定待调控的环境参数。例如，在夏季日间模式或冬季日间模式下，需要调控室内的照度，而夏季夜间模式或冬季夜间模式下，则不需要控制室内的照度。在确定需要调控的环境参数后，可在步骤S12中，基于动房内的所述环境参数的实测值，以及环境参数的预设范围，通过上述被动房环境调控系统，对环境参数进行调控。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，步骤S12可包括：根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

在一种可能的实现方式中，在夏季日间模式下，光伏组件1发电储存在蓄电装置3中并向制冷机6供电，从而对液体进行制冷，实现背阴面墙体的水路循环管道可对室内进行辐射供冷，并可对屋顶的光伏组件1进行降温。

图12示出根据本公开的实施例的夏季日间调控模式的调控示意图，如图12所示，在夏季日间模式下，百叶窗12与室内照度、室内温湿度有关。制冷机6的运行时间和出水温度可能影响室内的制冷效果，即，温度和湿度。

在一种可能的实现方式中，照度传感器可实时获取室内照度的实测值，控制器将照度的实测值与照度的预设范围(例如，300±50lux)进行比较，若室内照度不在该范围内，则进一步判断百叶窗12的角度是否已调节到最大值，若百叶窗12的角度仍可调，控制器则将误差信号发送至执行机构，执行机构接受信号后控制百叶窗12的旋转倾角，以调节室内照度。若百叶窗12的角度调至最大限度仍无法满足室内照度要求，则通过室内照明组件(例如，灯具)调节。

在一种可能的实现方式中，若室内照度在照度的预设范围内，控制器则根据温湿度传感器温度的实测值和湿度实测值判断室内温湿度是否在预设范围(例如，26-28℃、30-70％范围)内，若温度或湿度不在该范围内，则向执行机构发送信号，调节制冷机6的出水温度以调节室内温度和湿度。进一步地，可无需单独调节湿度，仅判断温度是否在预设范围内，即，在将温度调节到预设范围内后，湿度可自动调节至预设范围内。

在一种可能的实现方式中，所述被动房环境调控系统还包括蓄电装置，所述方法还包括：获取蓄电装置中存储的电量；在所述蓄电装置中存储的电量小于预设电量阈值的情况下，降低对所述环境参数的调控幅度。

在一种可能的实现方式中，还可判断蓄电装置3的蓄电量是否在预设电量阈值(例如，50％)以上，若低于预设电量阈值，则光伏发电量不充足，可节省用电，例如，通过调节制冷机6的运行时间或出水温度以减少用电量，在满足舒适度的前提下实现节能。进一步地，如果室内温湿度属于所述预设范围，则可不进行调节，并持续监测室内的温度和照度。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，步骤S12可包括：根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

在一种可能的实现方式中，在夏季夜间模式下，使用蓄电装置3中的电力向制冷机6供电，从而对液体进行制冷，实现背阴面墙体的水路循环管道可对室内进行辐射供冷。

图13示出根据本公开的实施例的夏季夜间调控模式的调控示意图，如图13所示，在夏季夜间模式下，制冷机6的运行时间和出水温度可能影响室内的制冷效果，即，温度和湿度。

在一种可能的实现方式中，在夏季夜间调控模式下，无需对照度进行调控。控制器可根据温湿度传感器温度的实测值和湿度实测值判断室内温湿度是否在预设范围(例如，26-28℃、30-70％范围)内，若温度或湿度不在该范围内，则向执行机构发送信号，调节制冷机6的出水温度以调节室内温度和湿度。进一步地，可无需单独调节湿度，仅判断温度是否在预设范围内，即，在将温度调节到预设范围内后，湿度可自动调节至预设范围内。进一步地，还可判断蓄电装置3的蓄电量是否在预设电量阈值(例如，50％)以上，若低于预设电量阈值，则光伏发电量不充足，可节省用电，例如，通过调节制冷机6的运行时间或出水温度以减少用电量，在满足舒适度的前提下实现节能。进一步地，如果室内温湿度属于所述预设范围，则可不进行调节，并持续监测室内的温度和湿度。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，步骤S12可包括：根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述水泵的流量进行调节。

在一种可能的实现方式中，在冬季日间调控模式下，屋顶水路循环管道吸收光伏组件1的热量，为液体加热，即，光伏组件1作为热源，并使加热后的液体依次流经屋顶水路循环管道和背阴面墙体的水路循环管道，为室内提供热辐射。在冬季日间调控模式下，百叶窗12与室内照度有关，水泵控制管路的流量和流速而影响室内温湿度。

图14示出根据本公开的实施例的冬季日间调控模式的调控示意图，如图14所示，照度传感器可实时获取室内照度的实测值，控制器将照度的实测值与照度的预设范围(例如，300±50lux)进行比较，若室内照度不在该范围内，则进一步判断百叶窗12的角度是否已调节到最大值，若百叶窗12的角度仍可调，控制器则将误差信号发送至执行机构，执行机构接受信号后控制百叶窗12的旋转倾角，以调节室内照度。若百叶窗12的角度调至最大限度仍无法满足室内照度要求，则通过室内灯具调节。

在一种可能的实现方式中，若室内照度在照度的预设范围内，控制器则根据温湿度传感器温度的实测值和湿度实测值判断室内温湿度是否在预设范围(例如，16-22℃、30-60％范围)内，若温度或湿度不在该范围内，则向执行机构发送信号，调节水泵的流量以调节室内温度和湿度。进一步地，可无需单独调节湿度，仅判断温度是否在预设范围内，即，在将温度调节到预设范围内后，湿度可自动调节至预设范围内。如果室内温湿度属于所述预设范围，则可不进行调节，并持续监测室内的温度和照度。当然，也可监测蓄电装置存储的预设电量，并通过与上述相似的方式控制对环境参数的调控幅度。

在一种可能的实现方式中，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，所述水路循环组件还包括加热组件，例如，电热丝701。步骤S12可包括：根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述加热组件的加热温度进行调节。

在一种可能的实现方式中，在冬季夜间调控模式下，蓄电装置3向储水箱7内电热丝701提供电力，电热丝701将储水箱内的液体进行加热，从而使加热后的液体循环至屋顶和背阴面墙体中的水路循环管道，为室内提供热辐射。因此，储水箱内的水温与室内的温度和湿度相关。

图15示出根据本公开的实施例的冬季夜间调控模式的调控示意图，如图15所示，在冬季夜间调控模式下，无需对照度进行调控。控制器可根据温湿度传感器温度的实测值和湿度实测值判断室内温湿度是否在预设范围(例如，16-22℃、30-60％范围)内，若温度或湿度不在该范围内，则向执行机构发送信号，调节电热丝的供电量，从而控制储水箱内的水温，进而控制室内的温度和湿度。进一步地，可无需单独调节湿度，仅判断温度是否在预设范围内，即，在将温度调节到预设范围内后，湿度可自动调节至预设范围内。如果室内的温度和湿度的实测值在所述预设范围内，则无需调节电热丝的供电量，并持续监测温度和湿度。当然，也可监测蓄电装置存储的预设电量，并通过与上述相似的方式控制对环境参数的调控幅度。

可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在上述具体实施方式中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (25)

1.一种被动房环境调控系统，其特征在于，所述系统包括：设置于屋顶及背阴面墙体的水路组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风路组件；

所述水路组件包括设置于屋顶的太阳能组件，以及设置于屋顶及背阴面墙体的水路循环组件；

太阳能组件用于通过光电转换获取电力，并产生热量；

所述水路循环组件包括制冷机、水泵、阀门以及铺设于屋顶及背阴面墙体的水路循环管道，所述水路循环组件用于根据环境调控模式，通过所述电力驱动所述水泵和所述制冷机，使得所述水路循环管道内流动的液体获取热量或冷量；

所述风路组件包括设置于向阳面墙体的窗口组件，以及设置于屋顶及向阳面墙体的风道循环组件；

所述窗口组件用于根据所述环境调控模式，确定近红外线的通过性；

所述风道循环组件用于根据所述环境调控模式，形成热压通风气流，并至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流；

所述风路组件用于根据所述近红外线的通过性以及所述加热或冷却的气流，调控被动房内的环境参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述太阳能组件包括用于进行光电转换以获取电力的光伏组件，以及设置在光伏组件下方的反射层，用于降低所述光伏组件的温度，铺设于屋顶的水路循环管道设置于所述反射层的下方，用于使所述水路循环管道内流动的液体获取所述光伏组件进行光电转换时产生的热量。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述窗口组件包括透光板，玻璃组件以及百叶窗，所述透光板和所述玻璃组件之间包括空气通路，所述百叶窗设置在所述空气通路中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述玻璃组件包括热致变色玻璃，用于在所述热致变色玻璃表面温度高于或等于临界温度阈值的情况下，反射近红外线，且透射可见光；或者，在所述热致变色玻璃表面温度低于临界温度阈值的情况下，透射近红外线及可见光。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述玻璃组件包括低辐射镀膜玻璃，用于反射远红外线。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述百叶窗的一面涂覆辐射制冷涂层，另一面涂覆热辐射吸收涂层，所述百叶窗用于根据所述环境调控模式，确定朝向所述被动房室外的面，以及确定百叶窗的倾角，所述百叶窗的倾角用于调节所述百叶窗的透光率。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述风道循环组件包括所述透光板和所述玻璃组件之间的空气通路、设置于屋顶的水路循环管道下方的风道、所述风道与所述被动房室内之间的风口、所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，所述空气通路与所述被动房室外之间的风口、以及所述空气通路与所述风道之间的风口，

其中，所述风道用于至少通过所述水路循环组件获取加热或冷却的气流，所述风道与所述被动房室内之间的风口设置于屋顶。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述水路组件用于通过电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口，以及所述空气通路与所述风道之间的风口关闭，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口，以及使所述风道与所述被动房室内之间的风口打开。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述水路组件用于通过所述电力驱动所述制冷机和所述水泵，获得水路循环管道内流动的冷却液体。

12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆辐射制冷涂层的一面朝向所述被动房室外。

13.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述水路组件用于通过太阳能组件的热量对设置于屋顶的水路循环管道内流动的液体进行加热，获得水路循环管道内流动的加热液体。

15.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。

16.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口，以及所述风道与所述被动房室内之间的风口打开，并使所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

17.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述水路组件还包括加热组件，

所述水路组件用于通过所述电力驱动所述加热组件和所述水泵，获得水路循环管道内流动的加热液体。

18.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述百叶窗的涂覆热辐射吸收涂层的一面朝向所述被动房室外。

19.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述风路组件用于使所述被动房室内与所述空气通路之间的风口、所述空气通路与所述风道之间的风口、所述风道与所述被动房室内之间的风口，以及所述空气通路与所述被动房室外之间的风口关闭。

20.一种环境调控方法，其特征在于，包括：

根据环境调控模式，确定待调控的环境参数；

根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及根据权利要求1-19中任一项所述的被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，

其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：

根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或

根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述环境调控模式包括夏季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，

其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：

根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述制冷机的出水温度和运行时间进行调节。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季日间调控模式，所述环境参数包括温度和照度，

其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：

根据所述照度的实测值以及所述照度的预设范围，对所述窗口组件和照明组件进行调节；和/或

根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述水泵的流量进行调节。

24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述环境调控模式包括冬季夜间调控模式，所述环境参数包括温度，所述水路循环组件还包括加热组件，

其中，所述根据被动房内的所述环境参数的实测值，所述环境参数的预设范围，以及所述被动房环境调控系统，对所述被动房内的环境参数进行调控，包括：

根据所述温度的实测值以及所述温度的预设范围，对所述加热组件的加热温度进行调节。

25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述被动房环境调控系统还包括蓄电装置，

所述方法还包括：

获取蓄电装置中存储的电量；

在所述蓄电装置中存储的电量小于预设电量阈值的情况下，降低对所述环境参数的调控幅度。

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