CN206888173U - 一种被动式供热通风太阳能房 - Google Patents

一种被动式供热通风太阳能房 Download PDF

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韩如冰
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Abstract

一种被动式供热通风太阳能房，其特征在于该系统包括空气夹层（2），墙体(4)，热管蒸发段（9）和冷凝段（13），玻璃窗(7)，储热桶（6），相变材料（5），其中，玻璃窗(7)与墙体（4）之间的空气夹层（2）通过墙体(4)与室内环境分隔，且在墙体（4）上下和玻璃窗（7）上部设有通风口（8），热管蒸发段（9）置于空气夹层（2）内玻璃窗(7)附近，冷凝管（13）分别置于屋顶上的储热桶（6）和屋顶内包覆的相变材料（5）中。该系统冬季提供供暖需要的热量，夏季提供生活热水并形成良好的通风。

Description

一种被动式供热通风太阳能房
技术领域
本实用新型涉及一种被动式供热通风太阳能房的，属于建筑节能减排领域的发明创造。
背景技术
中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，中国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。在太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统方面发展已比较成熟。美国、俄罗斯、以色列澳大利亚等国在太阳能研发及应用方面也取得了较大的成果。
在太阳能热利用方面，到2008年底，我国太阳能热水器运行保有量超过一万亿平方米占世界太阳能热水器应用面积的60%左右。有研究表示，建筑能耗占当今社会总能耗的1/3，建筑能耗的缩减已经成为节能减排的重点。
近年来太阳能一直是研究应用的热点，然而由于种种原因，导致太阳能在实际生活中并没有被很好的加以利用。目前，在我国农村地区现存和新建的住宅中应用太阳能技术还不普遍，现状不容乐观，因此被动是太阳能建筑存在具有很大的发展潜力。
当前，利用太阳能供暖的系统从集热形式上分为“主动式”和“被动式”两种。主动式太阳能供暖系统基本由太阳能集热器、储热装置、传递设备与控制部件等组成，利用太阳能集热器与载热介质经蓄存及设备传送向室内供暖。被动式太阳能供暖系统最基本的工作机理是“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，以保持房屋有良好的蓄热性能。主动式系统的设备较多，结构复杂，投资较大，但是太阳能辐射热的利用效率较高，而被动式系统结构相对简单，投资较低，但是太阳能辐射热的利用效率很低。
从载热介质上来说，大致可分为太阳能—水系统和太阳能—空气系统。其中，“主动式”系统多为太阳能—水系统，而“被动式”系统多为太阳能—空气系统。当前，将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统结合使用的方法很少，而且对于当前绝大多数的太阳能供暖系统来说，其接受的能量为直接的太阳辐射热，即以短波辐射为主的太阳辐射热。还有，在太阳房的应用上也比较单一，例如，只将其用于供暖或只用通风，没有将太阳房的功能及能量发挥完全。
发明内容
本实用新型涉及一种被动式供热通风太阳能房，将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统相结合，以满足不同时间段或不同季节室内供暖需求；内部设置的相变蓄热材料可以有效地吸收和储存辐射热与对流热，提高了太阳能的利用效率，以达到充分和全面利用太阳能的目的；不仅可以实现对室内供暖的功能，还可以使建筑物实现自然通风的功能。
本实用新型的基本思路是：将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统相结合。冬季白天，太阳光为室内进行供暖的同时热蒸汽和相变材料进行换热，相变材料储存热量。夜间相变材料发生相变释放潜热供暖，为人们提供良好的室内环境；夏季，太阳能集热器收集的热量供给用户生活热水同时在室内形成自然通风，保持室内凉爽的环境。
本实用新型的技术方案是一种被动式供热通风太阳能房，其特征在于该太阳能房包括空气夹层、墙体、热管蒸发段和冷凝段、玻璃窗、储热桶、相变材料，其中，玻璃窗与墙体之间的空气夹层通过墙体与室内环境分隔，且在墙体上下和玻璃窗上部设有通风口，热管蒸发段置于空气夹层内玻璃窗附近，冷凝段分别置于屋顶上的储热桶和屋顶内包覆的相变材料中。
本实用新型的优点是：（1）冬季供暖，夏季供热水、通风，使得设备在夏热冬冷地区内住宅建筑中适用性强。（2）将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统相结合，内部设置的相变蓄热材料可以有效地吸收和储存辐射热与对流热，提高了太阳能的利用效率，以达到充分和全面利用太阳能的目的。（3）本设计对于气候无过多限制、适应性强。根据气候的不同，调节阀门，冬季白天时搜集到的太阳能热量导入相变材料，夜晚时相变材料释放潜热供暖，使得室内继续保持一定温度而不至于过冷；夏季时通过相变材料传热至集水箱从而给用户提供生活热水，同时利用特伦布墙特性将不新鲜的热空气排至室外并引入凉爽新风，可起到降低室内冷负荷的作用。
附图说明
本说明书包括7幅附图：图1是太阳能房冬季白天的工作原理图，图2是太阳能房冬季夜间工作原理图，图3是太阳房的夏季白天工作原理图。图4是太阳房夏季夜间工作原理图，图5分离式热管工作原理图，图6是太阳房系统图。图中：1、太阳光，2、空气夹层，3、冷风，4、墙体，5、相变材料，6、储热桶，7、玻璃窗，8、通风口，9、热管蒸发段，10、热风，11、下联箱，12、上联箱，13、冷凝段，14、新风，15、室内空气。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步的描述。一种被动式供热通风太阳能房，其特征在于该太阳能房包括空气夹层2、墙体4、热管蒸发段9和冷凝段13、玻璃窗7、储热桶6、相变材料5，其中，玻璃窗7与墙体4之间的空气夹层2通过墙体4与室内环境分隔，且在墙体4上下和玻璃窗7上部设有通风口8，热管蒸发段9置于空气夹层2内玻璃窗7附近，冷凝段13分别置于屋顶上的储热桶6和屋顶内包覆的相变材料5中。
冬季和夏季利用太阳能的热量方式和用途不同，因此，要合理的启闭通风口，达到冬季供暖、夏季通风和提供生活热水的目的。

Claims (1)

1.一种被动式供热通风太阳能房，其特征在于该太阳能房包括空气夹层（2）、墙体（4）、热管蒸发段（9）和冷凝段（13）、玻璃窗（7）、储热桶（6）、相变材料（5），其中，玻璃窗（7）与墙体（4）之间的空气夹层（2）通过墙体（4）与室内环境分隔，且在墙体（4）上下和玻璃窗（7）上部设有通风口（8），热管蒸发段（9）置于空气夹层（2）内玻璃窗（7）附近，冷凝段（13）分别置于屋顶上的储热桶（6）和屋顶内包覆的相变材料（5）中。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108302611A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 北京民利储能技术有限公司 一种以可再生能源为冷热源的供热供冷系统
CN108317652A (zh) * 2018-03-20 2018-07-24 南京工业大学 一种面向被动房的太阳能集热通风系统
ES2736044A1 (es) * 2018-06-22 2019-12-23 La Fuente Arana Ander De Módulo acumulador de calor para un cerramiento de fachada de una construcción, y sistema modular que comprende dicho módulo acumulador de calor

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CN108317652A (zh) * 2018-03-20 2018-07-24 南京工业大学 一种面向被动房的太阳能集热通风系统
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