[其他]被动太阳房多功能水墙系统

说明书

本发明涉及被动太阳房水墙集蓄热墙的综合利用装置。

现有被动太阳房的水墙集蓄热墙，其功能主要在于提高集热墙的蓄热能力，以改善太阳房的冬季采暖性能。七十年代美国新墨西哥州的史蒂夫·贝尔被动太阳房（中国“太阳能”杂志81年第3期第8页）的水墙结构是：由若干个盛水圆筒垒成水墙，水墙向阳面前，是与室外密封的透明玻璃，玻璃前有一可反射阳光的隔热板。白天，隔热反射板打开时，反射、直射的阳光，透过玻璃照在水墙上，使水墙的筒内水被加热，水墙主要通过辐射和对流方式将热量传至室内实现采暖。无日照时，将隔热反射板关闭，以减少玻璃向外散热。在非采暖期，隔热反射板关闭，水墙闭置不能作其它用途。

本发明的目的是要提供被动太阳房多功能水墙系统，该水墙系统除采暖期可对室内提供采暖热外，在非采暖期亦可作为太阳能热水器提供温热水，或作冷源吸收室内部分热量起降温作用。

结合图1可看出本发明是这样实现的：在太阳房集蓄热墙的下部，直立放置固定形状的用金属或塑料或混凝土材料制作的盛水容器〔2〕作墙体，与容器底部或下部接头相接的水管与高位水箱〔7〕相连接;与容器顶部或上部相接的水管与用水开关〔6〕相连接，由此组成水墙系统。采暖期，水作为蓄热介质充满在容器内而不外流;非采暖期水墙作太阳能热水器或冷源时，容器中的水外流，受用水开关的控制，在高位水箱的压头作用下，水从容器底部流入，由容器顶部流出。

该发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1、是水墙系统各部分连接及位置示意图。

图2、是水墙在采暖期作为热源时的工作情况。

图3、是水墙在非采暖期作为太阳能热水器时的工作情况。

图4、是水墙在非采暖期作为冷源时的工作情况。

下面结合图2、图3、图4详细说明本发明提出的具体结构的细节及工作情况。

参照图2，在太阳房集热墙南窗过梁板〔1〕的下部，直立并排5个直径280毫米、高1000毫米、壁厚0.5毫米，筒间隙为10至20毫米的镀锌金属封密圆筒或塑料圆筒〔2〕;筒的阳面涂黑色，背阳面涂银色。水墙作采暖热源时，位于室内的活动板〔3〕总处于开启状态;位于室外的反射板〔4〕，在日出后开启〔图2、a〕，日落及阴天时关闭〔图2、b〕，反射板打开时筒面及内部的水吸收的太阳辐射能，一部分由透过透明玻璃板〔5〕的直接照射得到，另一部分则由通过反射板〔4〕上反光膜的反射得到，反射板内装有厚50毫米的隔热材料，关闭时可有效地减少水墙的热损失。上述水墙大部分热量以对流方式向室内供热。

参照图3，水墙作热水器时，位于室内的活动板〔3〕总处于关闭位置，板内装有50毫米的隔热材料，可有效减少水墙热水器的热损失。位于室外的反射板〔4〕，向外开启时，其倾角可随太阳高度角的变化进行调整，以便使直立的水墙尽可能多得到反射的太阳辐射能。“夏至”前后，水墙直接得到的太阳辐射能最小，反射板上的反射面可使辐射量增大。日落后将反射板关闭，可减少热水器的热损失，提高保温效果。当用水开关〔6〕打开时，高位水箱〔7〕的水从筒的下部流入，温度较高的筒内上层水便从开关〔6〕淋浴喷头〔8〕流出，供生活及淋浴用。

参照图4，水墙作冷源时，将室外的反射板〔4〕关闭，室内的活动板〔3〕拆除，通过控制用水阀门，使全部生活用水、庭院用水、生产用水先经水墙而后再使用，水墙中外流的水不断吸收并带走室内部分热量，从而起到降低室温的作用。

一般太阳能热水器，在冬季采暖期其容器须排空放置，易锈蚀使用寿命短;而水墙热水器在冬季时作采暖热源，使组成水墙的密封金属筒在全年总处于充满水的状态，大大延长了金属容器的使用寿命。本发明实现了一套设备具有多种功能，其投资减小、效益明显提高。

本发明的被动太阳房多功能水墙系统，在中国河北省石家庄市郊区实施，其测定结果如下：

1986年最冷月（1月）测定：水墙集热效率为36.7%向室内日均供热量1500千卡/米²。

1986年4～8月测定：水墙热水器全日热效率大于60%;晴天时每平方米采光面积每日可取走40℃左右100公斤的温热水。

1986年最热月（7月）测定：水墙作冷源时，若每日从水墙取水200公斤，可带走室内热量1400千卡，水墙附近的气温比平均室温低1～1.5℃。