[发明专利]一种被动式太阳房结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳房构造，特别涉及一种被动式太阳房结构，属于建筑领域。

背景技术

太阳能是取之不尽、用之不竭、无污染、价格低廉的能源。在世界越来越重视节能环保的大潮下，发展节能建筑已经成为我国建筑发展的一个大趋势。太阳房是充分挖掘和利用太阳能潜力的节能住宅。如何利用太阳能、风能、地热能等清洁能源造福人类已经成为科学研究的一个热点。

很早以来，建筑中如何有效地吸收太阳光产生的热量提高冬季的室内温度，以及如何能够在热天降低室内温度，一直被有关人士研究，应用的方式被划分为主动式和被动式两种。主动式利用太阳能的系统需要借助其它动力来源，比如利用电力达到采暖和制冷的目的。被动式利用方式是通过建筑的合理布置、巧妙构造，在冬季完全依靠太阳能产生的动力完成冬季热量的集取、输送、贮存、分配，在夏季通过遮蔽太阳辐射、自然通风使房间降温。

对于冬季寒冷、日照充分的地区，利用太阳能提高室内温度是一个简单、方便的途径。被动式太阳房使用方便、维护简单，较主动式太阳房有一定优势。传统的被动式太阳房有以下几种常见形式：直接受益式、集热蓄热墙式、附加日光间式。

第一种是直接受益被动式太阳房，参照图18 ，这是一种直接受益式被动式太阳房的示意图，这种方式的房屋结构是最简单的一种类型，它是与普通房屋差别最小的一种太阳能房屋。通常，要将房屋朝南的窗玻璃100扩大，或者做成落地式窗玻璃100。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。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，一般室内的墙壁包括蓄热层132和保温层131。蓄热层132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，外层采用加保温材料进行保温，如：泡沫塑料、石棉等。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。但是，巨大的玻璃窗造成建筑空间内部的隐秘感被破坏，同时强烈的阳光直射影响人们的工作。

第二种是集热蓄热墙被动式太阳房，参照图19，这是集热蓄热墙式被动太阳房示意图，按照集热蓄热墙的结构特点，它主要有两种形式：

第一种集热蓄热墙102是设置在朝南的实体墙集热蓄热墙，其外部装上玻璃窗100；墙体的外表面涂以黑色或深棕、深兰、墨绿等其他颜色作为吸热面；玻璃板和墙体之间形成空气夹层122；另外，还在墙体的上、下部开设有上部风口124a和下部风口124b。太阳光通过玻璃窗100后，投射在实体墙的吸热面上，大部分太阳辐射能被实体集热蓄热墙102吸收并转换为热量。被加热后的实体的集热蓄热墙102通过两种方式将热量传入室内：其中的一种为墙体的热传导，它是将热量从墙体的外表面传往墙体的内表面，再由实体的集热蓄热墙102的内表面通过对流和辐射方式将热量传入室内；实体集热蓄热墙102外表面加热玻璃板与墙体间空气夹层122，加热后的热风123再经由实体集热蓄热墙102的上部风口124a和下部风口124b以对流方式向室内传递热量，以达到采暖的目的。通常，除了在南墙上开设上部风口124a和下部风口124b外，有时还在北墙的上部开设通风口126，北墙上通风口126在冬季始终关闭，南墙上的上部通风口124a、下部通风口124b在空气夹层122的温度高于室内温度时开启，其余时间关闭。在夏季，关闭南墙上部风口124a，南墙下部风口124b仍旧开启，开启北墙上通风口126，并且打开南墙玻璃板上通向室外的排气口124，利用空气夹层的“烟囱效应”，将室内热空气抽出，并将从通风口126进来的凉风125送到空气夹层122中，最后从124散发到室外，达到降温的目的。