被动式太阳房
被动式太阳房
经济问题
01
初期投资高
被动式太阳房的初期投资相对较 高，需要大量的资金投入进行建 设和改造。
02
运营成本不确定
03
经济效益不明显
虽然被动式太阳房的运行成本较 低，但长期运营成本仍存在不确 定性，需要进一步评估和核算。
由于被动式太阳房技术尚未完全 普及，其经济效益可能不明显， 需要更多的实践和验证。
技术难题
技术成熟度
被动式太阳房技术尚未完全成熟，仍存在一 些技术难题，如热能收集和储存、热能转换 效率等。
设计与施工难度
被动式太阳房的设计和施工需要较高的专业知识和 技术水平，对设计师和施工队伍的要求较高。
适应性
被动式太阳房在不同气候和地理条件下的适 应性有待提高，需要根据不同地区的特点进 行定制化设计和优化。
被动式太阳房
目录
CONTENTS
• 被动式太阳房简介 • 被动式太阳房的设计与建造 • 被动式太阳房的应用与优势 • 被动式太阳房的挑战与解决方案 • 被动式太阳房的未来发展
01 被动式太阳房简介
定义与特点
定义
被动式太阳房是一种利用太阳辐射来 获取热量的建筑，通过建筑设计、材 料选择和布局优化，实现高效利用太 阳能的目的。
保温设计
采用厚墙、双层窗户、地面保温等措施，减少室 内热量散失，提高保温性能。
热工性能优化
热能收集与储存
利用太阳能集热器收集热能，并通过 蓄热体储存热能，以供冬季使用。
热能传递与分配
合理设计热能传递路径和分配系统， 确保室内温度均匀分布，提高居住舒 适度。
材料选择
保温材料
选用高效保温材料，如聚氨酯、矿棉等，以提高建筑保温性 能。
提高居住品质
太阳房
(一)太阳房(被动式太阳房)1．工作原理及分类温室效应是被动式太阳房最基本的工作原理。
按照结构的基本类型，被动式太阳房可分为五类，即直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式。
(1)直接受益式。
这是被动式太阳房中最简单的一种，它是利用南窗直接接受太阳辐射能。
太阳辐射能通过窗户直接照射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气。
另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，当太阳辐射消失或室内温度下降时再向室内释放，使室温维持在一定水平。
(2)集热蓄热墙式。
这种类型的太阳房是间接受益太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带透明外罩的深色贮热墙上，加热墙体与盖板之间的空气，然后通过贮热墙上风口将热量导人室内，另一部分是通过墙体的导热向室内供热。
(3)附加阳光间式。
是集热蓄热墙式太阳房系统的一种发展，将透明盖层与墙之间的空气夹层加一个通道，形成一个可以使用的空间——附加阳光间(也可以称附加温室)。
这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同，后部房间的采暖方式则等同于集热蓄热墙式。
(4)储热屋顶式和自然对流回路式。
目前实际应用得较少。
2．主要技术环节及要点(1)集热形式的合理选择。
在乡村和小城镇，最经济实用的是直接受益式、集热蓄热墙式和这两种的混合体。
(2)墙体。
太阳房外墙采用复合保温墙。
采用这种复合保温墙时，通常做法是将保温材料设置于实体砖墙的外侧，这就可以使墙中贮存的热量保留在房间里面。
在保温层外侧再设保护墙，可以是120毫米砖墙，或是瓦楞铁皮，或夹筋聚苯乙烯泡沫塑料板上直接抹水泥砂浆保护层。
还要注意两个方面的问题：一是砌筑砂浆的和易性要好，以保证灰缝中砂浆的饱满程度，防止墙体部位的冷风渗透。
二是加强传热异常部位的保温措施。
(3)集热蓄热墙。
集热蓄热墙是由蓄热性能好的砼、砖或盛水容器构成。
做法是将其外表涂成黑色或深色然后在它的外侧离墙体外100毫米处加装一道密闭的透明盖层(寒冷地区应为两层)，形成一个空气夹层，在集热墙的上下端各开一个小通风口通人室内，当太阳光透过盖层照射在集热墙上时，空气夹层内的空气变热而上升，通过上下两端通风口与室内空气进行自然循环，经过循环往复，室温即可逐渐得到提高，因而达到采暖的目的，如果在原有的集热蓄热墙基础上，加装翅片式、平板式或波形板式铁(铝)制吸热体，会使这种改进的集热蓄热墙效率大大提高。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册被动式太阳房是一种利用自然光和太阳能来实现舒适室内温度的建筑设计方式。
被动式太阳房的热工设计涉及建筑结构、材料选择、采光照明、通风换气等方面，通过科学的设计理念和方法，有效利用太阳能资源，实现室内温度的控制与调节，提高室内舒适度，降低能耗，达到节能环保的目的。
一、被动式太阳房基本原理被动式太阳房的热工设计是基于一些基本的物理原理来实现的。
太阳光是被动式太阳房的主要能源，通过合理的设计和布局，可以最大程度地利用太阳辐射能量，将其转化为室内热能，从而减少对其他能源的依赖。
基本原理包括：1. 太阳辐射原理：太阳光能够穿透玻璃进入室内，并被室内物体吸收，转化为热能。
2. 热传导原理：室内吸收的太阳能会转化为热能，传导到室内环境中，提高室内温度。
3. 室内空气流动原理：合理布局通风口、出风口等，利用自然气流，促进室内空气对流，达到室内温度和湿度的调节。
二、被动式太阳房热工设计要点1. 建筑结构设计：被动式太阳房的建筑结构应设计合理，利用适当的材料和形状，实现室内太阳能的最大化吸收和储存。
墙体、屋顶、地面等应具备良好的隔热和保温性能，以减少室内热量的散失。
2. 材料选择：在被动式太阳房设计中，应选择适宜的材料来实现良好的热传导和保温效果。
选择具有较高透光率和热传导率的玻璃材料，确保室内足够的采光并最大程度地吸收太阳能。
3. 采光照明设计：通过合理的窗户和天窗布局，最大限度地利用自然光，减少室内照明的使用，降低能耗。
4. 通风系统设计：被动式太阳房需要合理设计室内通风系统，促进室内空气流动，保持室内空气清新和舒适，避免过度依赖机械通风系统。
三、被动式太阳房热工设计实施步骤1. 布局规划：首先进行室内布局规划，确定采光照明区域、休息区域、活动区域等，合理布局各个功能区域，确保太阳能能够充分覆盖到每个区域。
2. 结构设计：根据室内布局规划，设计合理的墙体结构、窗户和天窗布局，保证恰到好处的采光和通风效果。
被动式太阳房简介
被动式太阳房简介什么是太阳房？所谓太阳房，就是能够利用太阳能进行采暖和降温的房子。
我国传统的民房几乎都是太阳房，是最原始、最感性的太阳房，是现代太阳房的雏形。
“太阳房”一词起源于美国。
当时，人们看到用玻璃建造的房子内阳光充足，温暖如春，便形象地称为太阳房。
辽宁省太阳房试验示范工作始于21世纪80年代初期，发展势头强劲，每年以10万平方米的速度发展，到2000年底，全省共推广太阳房250.7万平方米，居全国首位。
其中有住宅、农村中小学校舍、村镇办公室、敬老院等。
近年来，被动式太阳能校舍发展速度较快，原因有以下几点：1.太阳能校舍几乎不用烧柴、煤等常规能源，学生不再受烟熏之苦，有益于学生的身心健康。
2. 学校主要是白天使用，并且在最寒冷的一、二月份学生放假，因此，被动式太阳房的优越性能够充分发挥出来。
3. 国家教育部及省教委非常重视太阳能校舍的建设，曾多次召开专题会议，讨论改建危旧校舍成太阳能校舍的问题。
根据多年来的测试及统计分析，被动式太阳房具有以下的特点：1．工程造价低。
据统计，太阳房的工程造价比普通房增加10%—15%。
2．冬暖夏凉。
冬季，在无辅助热源的情况下，太阳房比普通房室内温度高5—8℃左右，室内外温差达到15℃；夏季，太阳房比普通房室内温度低3—5℃。
3．节能效果好。
据测算，一栋100平方米的太阳房和普通房，在保证室内温度相同的情况下，每年可节约薪柴或秸秆1.5吨左右；在保证烧柴量相同的情况下，太阳房比普通房室内温度高5—8℃。
4．需要辅助热源，当室外温度很低或连续阴天时，应当有辅助热源提供热量来维持室内温度。
辅助热源可采用吊炕等。
辽宁省技术监督局和辽宁省建设厅于1997年联合颁布了《村镇被动式太阳能建筑设计施工规程》，辽宁省人民政府于1998年授予该项技术为省科技进步三等奖。
一、太阳房的分类按照目前国际惯用名称，太阳房分为两大类：主动式太阳房和被动式太阳房。
主动式太阳房是以太阳能集热器、管道、散热器、风机或泵以及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统，或者是上述设备与吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
太阳能热利用与建筑结合技术五—被动式太阳房课件
太阳能热利用与建筑结合技术五—
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被动式太阳房
➢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。
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（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。
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被动式太阳房
通常将房屋朝南的窗户扩大，或者做成落地式大 玻璃窗。
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被动式太阳房
（3）对围护结构的要求
➢根据太阳房气象区划，我国可利用太阳能采 暖的地区划分为4个区域，被动式太阳房墙体 及屋顶材料及保温层的传热系数，应不大于各 区域规定的最大值；
➢被动式太阳房地面的蓄热、保温和防潮层， 应符合民用建筑节能设计标准的规定；
➢南向透光面的夜间保温装置的热阻，应不小 于各太阳能采暖区域规定的最小值；
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被动式太阳房
（1）对建筑总体的要求
➢在经济适用的前提下，要把被动式太阳房的建筑 造型设计得美观大方；
➢被动式太阳房的平面布置应符合节能和利用太阳 能的要求，其造型与周围建筑群的整体相协调；
➢被动式太阳房的平面布置以正南向为宜，若因地 形或其他条件所限制，其朝向允许偏离正南向15度；
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被动式太阳房
➢无通风孔集热蓄热墙的日平均热效率应大于 10%，有通风孔集热蓄热墙的日平均热效率应 大于15%；
➢透光材料应表面平整、厚度均匀，太阳透射 比大于0.76；
➢吸热涂层的附着力强，耐候性强，无毒，无 味，太阳吸收比大于0.88；
第五章 太阳房
可以阻止夏季阳光直接摄入室内， （3）挑出的屋檐可以阻止夏季阳光直接摄入室内，还可 ）挑出的屋檐可以阻止夏季阳光直接摄入室内 以采用遮帘等措施阻挡夏季阳光，避免夏季过热。 遮帘等措施阻挡夏季阳光 以采用遮帘等措施阻挡夏季阳光，避免夏季过热。
2、集热蓄热墙式 、 带玻璃外罩的集热墙， （1）在南向设有带玻璃外罩的集热墙，空气夹层的温升比 ）在南向设有带玻璃外罩的集热墙 墙表面的温升快，通过对流，形成空气的自然循环， 墙表面的温升快，通过对流，形成空气的自然循环， 实现供暖目的，这 种设计首先由法国人特朗勃提出 实现供暖目的， 的，因此，习惯上称为特朗勃墙。 因此，习惯上称为特朗勃墙。
（2）为了提高墙体的吸热率，墙体的表面通常涂成深色 ）为了提高墙体的吸热率， 或选择性涂层等。 或选择性涂层等。
（3）优点：室内温度波动比较小； ）优点：室内温度波动比较小； 缺点：室内采光差； 缺点：室内采光差；
（4）为了使室内既有自然采光，又能较好地利用太阳 ）为了使室内既有自然采光， 能，我国这类太阳房多采取直接受益式和集热蓄热 墙组合式，称为槛墙式。 墙组合式，称为槛墙式。 槛墙式
厕所
楼梯间
储藏室
厨房
餐厅
卧室
起居室
（3）方位和朝向 ） 坐北朝南冬暖夏凉 以正南为标准， 南偏东 以正南为标准，在南偏东15oC和南偏西 oC的范围之 和南偏西15 的范围之 间都是较好的朝向。 间都是较好的朝向。 （4）尽量增加太阳能集热量 ） ①加大南窗和集热墙的面积； 加大南窗和集热墙的面积； ②避免南向遮挡阳光； 避免南向遮挡阳光； ③房间进深不宜过身； 房间进深不宜过身； ④采用含铁量低、透过率高的玻璃。 采用含铁量低、透过率高的玻璃。
(二) 被动式太阳房的几种主要形式 二 被动式太阳房的分类
被动式太阳房
被动式太阳房被动式太阳房的类型很多,到目前为止尚无统一的划分标准,分类方法也不尽相同。
被动式太阳房分为两大类,即直接受益式和间接受益式。
直接受益类型是太阳辐射能直接穿过建筑透光面进入室内;间接受益类型是通过一个接受部件,太阳辐射在接受部件处转换成热能,再经由送热方式对建筑供暖。
早在公元前五世纪,著名哲学家苏格拉底(Socrates)就曾提出了借助太阳使房屋冬暖夏凉的学说。
古希腊人根据这一学说在奥林萨斯(olynihus)建成了一座“太阳城”—北丘,城中街道上所有的主要建筑都能接受南向阳光的照射。
这是古人对直接受益式太阳房的应用。
蓄热集热墙是间接受益被动式太阳房的一种,在南向墙体前一定距离处安装透光面就可以组成蓄热集热墙,又名“特朗勃墙”(TrombeWall)。
蓄热集热墙具有易于与建筑结合、初投资相对较少等优点,受到了很多的研究和关注。
国内外的学者对蓄热集热墙的特性均做了很多的研究。
太阳能相变蓄热集热墙工作原理太阳能蓄热集热墙常被应用于非直接受益式太阳房,其结构图如图2一1所示。
以南墙为蓄热墙体,蓄热墙体外表面涂刷吸热涂料以吸收太阳能,并将所收集的热量储存在墙体中。
在蓄热墙体外间隔一定距离处加装一层玻璃幕墙,使蓄热墙体与一玻璃幕墙之间形成一个空气通道,并利用烟囱效应使得空气通道中的空气流通,从而达到改善室内热环境的目的。
传统的太阳能蓄热集热墙的蓄热墙体一般采用厚重砖墙,以显热形式将太阳能储存在蓄热墙体中,其蓄热能力不高。
太阳能相变蓄热集热墙则是在传统太阳能蓄热集热墙的基础上,在南墙外表面加装一层相变材料板用于蓄热。
由于采用潜热蓄热,系统的蓄热能力得到了较大幅度提升。
冬季工况如图,冬季工况下,将蓄热墙上下通风口打开,同时关闭玻璃幕墙上下通风口,使得空气通道与室内连通。
日间,相变材料板吸收太阳能热量,逐渐提高温度并发生相变。
大量的太阳能被收集并储存在了相变材料板中。
同时,室内的冷空气也从蓄热墙下端开口进入空气通道,经由空气通道加热后,进入室内,以承担部分房间热负荷。
被动式太阳能建筑设计案例及解释
被动式太阳能建筑设计案例及解释大家好呀！今天咱就来聊聊这个超酷的被动式太阳能建筑设计哈。
这种建筑设计那可是既环保又实用，能充分利用太阳能来满足建筑的各种需求呢。
下面咱就来看几个案例，顺便解释解释其中的奥秘哈。
一、德国达姆施塔特的太阳能研究所。
这个地方可是被动式太阳能建筑的经典案例哟。
它的设计那叫一个巧妙。
建筑的朝向经过精心规划，最大限度地让朝南的立面能够接收到充足的阳光。
你想啊，太阳每天从南边照过来，这个立面就像一个大大的太阳能收集器一样。
而且呀，它的外墙使用了特殊的保温材料，这种材料就像是给建筑穿上了一层厚厚的保暖棉衣，能有效地减少热量的散失。
窗户呢，也是经过特殊设计的，采用了双层甚至三层玻璃，中间还充了惰性气体，大大提高了保温性能。
同时，窗户的大小和位置也经过精确计算，既能让阳光充分照进来，又能避免在夏天的时候过多的热量进入室内。
在通风系统方面，它采用了自然通风的方式。
利用热空气上升、冷空气下沉的原理，在建筑内部形成了一个自然的空气循环系统。
夏天的时候，热空气从屋顶的通风口排出，冷空气从底部的通风口进入，给室内带来凉爽的感觉；冬天的时候，又能通过调节通风口的大小和位置，让温暖的空气在室内停留更长时间，起到保温的作用。
二、瑞士的敏豪森住宅。
敏豪森住宅也是被动式太阳能建筑的一个杰出代表哈。
这个住宅的设计充分考虑了当地的气候条件和太阳的运行轨迹。
从外观上看，它的屋顶设计很特别，采用了倾斜的屋顶，而且屋顶上覆盖了大量的太阳能光伏板。
这些光伏板就像一个个小太阳电池，能把太阳能转化为电能，为住宅提供电力。
除了发电，这个倾斜的屋顶还能让雨水自然地流下来，收集起来用于灌溉或者其他用途，是不是很环保呀？在建筑的内部，采用了热缓冲墙的设计。
热缓冲墙就像是一个热量的储存库，白天的时候，阳光照射在墙上，墙吸收热量并储存起来；到了晚上，当室内温度下降的时候，墙又会慢慢地释放出储存的热量，保持室内温度的稳定。
这种设计不仅提高了室内的舒适度，还减少了对传统能源的依赖。
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点被动式太阳房是一种利用太阳能进行室内温度调节的建筑设计，它在新农村建设中具有重要的应用价值。
下面我将从设计要点的角度，谈一谈被动式太阳房在新农村建设中的应用。
在被动式太阳房的设计中，需要考虑日照条件。
太阳能是被动式太阳房的主要能源，因此在选择建造太阳房的位置时，要尽量选择日照充足的地方。
太阳房的朝向也需要考虑，一般来说，朝南的太阳房能够更好地利用太阳能。
在被动式太阳房的设计中，需要考虑建筑材料的选择。
被动式太阳房需要具备良好的隔热性能和保温性能，因此建筑材料的选择至关重要。
可以选择具有优良的隔热性能的材料作为外墙材料，如保温板、太阳能板等；内部墙面可以选择具有保温性能的材料，如岩棉、保温砖等。
在夏季高温时，通过选择具有较高反射率的外墙材料，可以减少太阳辐射对建筑物的热影响。
在被动式太阳房的设计中，还需要考虑建筑的通风和采光。
太阳房可以设置大面积的窗户和门，以增加室内的采光和通风效果。
可以选择带有遮阳功能的窗户，以便在夏季避免太阳辐射的直射，同时可以根据需要设置可开启的窗户，以调节室内温度。
在被动式太阳房的设计中，还需要考虑室内布局。
太阳房一般被设计为多功能的室内空间，可以设置为休闲区、办公区、温室等。
在布局上可以根据不同的功能需求划分出不同的区域，同时也需要考虑装饰和家具的选择，以提高室内舒适度。
被动式太阳房在新农村建设中的应用有着重要的意义。
通过考虑日照条件、建筑材料选择、通风采光和室内布局等设计要点，可以为新农村建设提供一个环保、节能、舒适的室内空间，同时也能够促进新农村的可持续发展。
《太阳能利用》第四章被动式太阳能热利用技术
5.被动房集热蓄热优化设计
(2)提高外窗保温性能
• 窗户类型 单扇窗热阻很小，仅适用于较温暖地区，严寒和寒冷地区，应采
用双层甚至三层窗。 • 窗框材料
①将薄壁实腹型材改为空心型材；②开发塑料构件；③开发断桥 隔热复合型窗框材料；④窗框与墙体之间的连接处理成弹性构造。
四层玻璃窗
垂直封闭空气间层传热过程
5.被动房集热蓄热优化设计
（3）外墙保温构造 在建筑外墙上加设保温层,是外墙保温的常用做法。外墙为建筑垂 直构件,为了方便施工,外保温和内保温构造常采用板状保温材料。 依据保温层放置的位置不同,墙体构造和施工方法存在一定差异
不同保温层位置的外墙构造图
外墙保温层固定方法
5.被动房集热蓄热优化设计
目前蓄热体依据材料的不同可分为显热和潜热两类 • 显热蓄热体
科尔贝特住宅采用水墙进行蓄热
蜂窝状蓄热体
4.被动房集热蓄热优化设计
• 潜热蓄热体 相变材料是利用某些化学物质在产生相变时储存或释放热量来进行
蓄热，具有在一定温度范围内改变其物理性质的能力。
相变蓄热水箱
相变蓄热球
5.被动房集热蓄热优化设计
3.被动式房设计原则与要点
3.2 设计要点
(1)直接受益窗集热方式的制约因素: • 夏季容易引起房间过热的现象； • 开窗面积对抗震结构设计有影响；
• 易形成不舒适眩光； • 室内温度波动大，舒适性差。
(2)集热蓄热墙设计要点:
• 集热蓄热墙的整体以及透光材料与墙体之间的构造设计； • 合理确定集热蓄热墙通风口的位置、面积； • 选择合适的集热蓄热墙厚度和材料； • 选择恰当的透光盖板的材料、层数； • 选择吸收率高、耐久性强的吸热涂层； • 注意夏季排气口的设置。
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点被动式太阳房是一种特殊的建筑设计，自然环境条件下，该太阳房能够利用太阳的辐射热量，使得太阳房内温度升高，从而实现对温室环境的控制。
在新农村建设中，被动式太阳房发挥着重要作用，可以实现夏季降温，冬季保温的效果，同时能够帮助农户解决植物、蔬菜的生长问题。
因此，在新农村建设中，如何合理地设计被动式太阳房，变得至关重要。
1、方位和朝向的选择被动式太阳房的设计要考虑太阳的辐射，所以方位和朝向的选择非常重要。
一般来说，太阳的辐射热量最强烈的方向是南面，选择朝向南的太阳房可以最大化地利用太阳能量。
同时，在夏季，太阳高度角较大，辐射热量强烈，如果太阳房也朝向南，会容易导致过热，因此，北方或西北方向也是很不错的选择。
2、设计窗户被动式太阳房可以利用玻璃，将太阳的热量吸收进来，并储存到墙壁和地面中，同时它也需要能够自然通风，从而保证夏季不过热，冬季能够保暖的效果。
因此，在设计太阳房的窗户时，需要确保它们能够灵活开关，同时要考虑到它们的隔热性。
3、选择建筑材料选择建筑材料是设计被动式太阳房时必须要考虑的问题之一。
选用的建筑材料对于太阳房的隔热、透光性、保温性等都有着很大的影响。
其中，太阳房的隔热是最重要的，建议使用能够更好地保温的材料，如特种钢铁材料。
4、利用植物将植物融入到被动式太阳房的设计中，可以达到更好的保温效果，同时还能够调节室内湿度，提高空气质量的作用。
特别是在夏季，植物的蒸发作用可以帮助太阳房降温，这对于农民来说是非常有价值的。
5、加强太阳房的保养维护被动式太阳房的使用寿命与它的维修保养有很大的关系。
因此，在新农村建设中，需要引导农民关注太阳房的日常维护，确保太阳房内的设施、设备工作正常，避免损坏导致太阳房失去原有的效果。
被动式太阳房是一种高效节能的建筑设计，应用于新农村建设中，能够为农户提供更好的环境，帮助他们种植更多的作物，提高生产效率。
因此，需要合理地设计太阳房，选用合适的建筑材料、植物，并加强日常的维修保养。
主动式太阳能与被动式太阳能
主动式太阳能与被动式太阳能太阳房利用的物理原理是温室效应，温室效应就是波长较短的太阳辐射能顺当透过而波长较长的热辐射被阻挡或汲取的现象，玻璃和某些透亮材料以及二氧化碳、甲烷等气体就具有这种效应。
因此我们可以用玻璃等透亮材料为顶作成温室，让属于短波辐射的太阳光透过而阻挡室内的长波辐射，这样进入室内的能量就大于向室外散发的能量，室内温度也就大于室外温度。
太阳房一般分为被动式太阳房和主动式太阳房，被动式太阳房不需要安装简单的太阳能集热器，更不用循环动力设备，完全依靠建筑结构造成的吸热、隔热、保温、通风等特性来达到冬暖夏凉的目的。
按太阳能的采集方式不同可分为直接受益式、集热蓄热墙式、蓄热屋顶式、温室蓄热墙式和对流蓄热综合式五种基本类型。
主动式太阳房是在被动式太阳房的基础上以太阳能集热器代替常规锅炉作为热源的一种环保型节能建筑。
1.主动式太阳能采暖系统通常太阳能集热器作为主动式太阳能集热采暖系统的热源。
太阳能集热采暖系统可以用空气或水作为热媒。
因此存在太阳能热风集热式采暖系统和太阳能热水集热式采暖系统。
主动式太阳能与被动式太阳能太阳能热风集热器可用作采暖系统热源。
在屋面上朝南方向布置太阳能空气集热器，被加热的空气通过储热层后由风机送入房间。
太阳能集热器也可以配备其他帮助热源，并设置掌握调整装置，依据送风温度确定帮助热源的投入比例。
太阳能热水集热器既可以供应卫生热水，还可以用作低温热水地板辐射采暖的热源。
太阳能热水集热式地板辐射采暖兼生活热水供应系统。
该系统在屋顶设置太阳能热水器，系统包括集热器循环水泵、蓄热水箱、供热水箱、采暖循环水泵、帮助热源、帮助热源热水循环泵、帮助加热换热器和地板辐射采暖盘管等。
太阳能热水器中的热水流过地板采暖盘管向房间供热，返回蓄热水箱后由集热循环水泵送到太阳集热器重新加热；夜间或阴天太阳能不足时则由帮助热源加热系统保证室内采温和生活热水需求。
太阳能热水集热器也可以与建筑围护结构融合一体，例如在工程中的太阳能全玻璃真空集热管幕墙生活热水系统。
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点被动式太阳房是一种利用太阳能进行室内采光和空气调节的建筑设计。
在新农村建设中，被动式太阳房设计成为一种重要的解决方案，可以提供舒适的居住环境和节能的功能。
以下是浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点。
1. 地理位置选择：被动式太阳房的设计需要考虑地理位置和环境条件。
要选择阳光充足的地方，以确保房屋能够充分利用太阳能。
还要考虑周围的自然环境，如山脉、河流和植被等对太阳能的阻挡。
2. 建筑朝向和太阳能利用：被动式太阳房的建筑朝向是非常重要的设计要点。
房屋的朝向应该尽可能朝向太阳，以便充分吸收阳光，并确保室内采光良好。
还要考虑房屋的布局和窗户的位置，以最大限度地利用太阳能热量。
3. 保温隔热设计：被动式太阳房在保温隔热方面的设计也是重要的要点。
由于新农村地区的气温变化较大，所以要考虑到房屋对温度的保持和调节。
采用良好的保温材料和隔热层，可有效减少能量的损失，并提供适宜的室内温度。
4. 自然通风和空气调节：被动式太阳房的设计还应该考虑到自然通风和空气调节。
通过设计合理的窗户和通风口，可以实现自然通风，提供新鲜空气并排出室内湿气和污染物。
还可以利用空气的对流效应实现室内空气的循环和调节。
5. 防止过热和过冷：被动式太阳房在设计中要考虑到防止过热和过冷的问题。
在夏季，阳光直射可能导致室内过热，所以需要采取措施减少阳光的进入。
可以使用遮阳网、百叶窗或者植物遮荫等方式。
而在冬季，太阳能的利用有助于提供充足的热量，但是夜晚温度可能过低，所以要考虑到室内加热的问题。
6. 与周围环境融合：被动式太阳房的设计要与周围的环境融合。
在新农村建设中，要考虑到被动式太阳房与传统农村建筑的协调性。
可以利用当地的传统建筑元素和材料，使房屋更加与周围的环境相得益彰。
7. 可持续发展和节能设计：被动式太阳房是一种可持续发展的建筑设计，也是一种节能设计。
在新农村建设中，要将节能设计的概念与被动式太阳房的设计相结合，以减少能源的消耗和对环境的影响。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册被 passively主动 1：具有不休止，不停的现象 2：主观的，出于自愿的被动 1：由外力迫使而不是自愿地 2：与其他力或者作用相抵抗的。
3：在结构上或者运动上是不变的。
被动式太阳房的热工设计手册第一章绪论1.1 背景太阳房作为一种利用太阳能的 passively 大利用价值，然而过去人们对太阳房的设计往往更加注重太阳能的收集，而忽视了其热工性能的设计。
本手册旨在介绍被动式太阳房的热工设计原理和方法，帮助设计者在太阳房设计中充分考虑热工性能，提高太阳房的热舒适性和能效性。
1.2 意义被动式太阳房热工设计是太阳房设计中的重要组成部分，其合理性直接影响了太阳房的热舒适性和能耗。
太阳房的热工设计手册的编制，有利于普及太阳能利用知识，促进太阳能建筑的规模化应用和产业化发展。
第二章被动式太阳房的热工设计原理2.1 太阳能的利用太阳能是太阳房的热源，太阳能的利用是被动式太阳房设计的基础。
通过优化太阳房的朝向、开窗面积和材料选择等措施，使太阳能高效利用，并最大程度地减少传导、对流和辐射损失。
2.2 热容量与保温性能太阳房应具有足够的热容量，能够在白天吸收太阳能，储存热量，夜间释放热量，保持房内舒适温度。
太阳房应具有良好的保温性能，在夜间和阴雨天气能够减少热量的散失。
2.3 通风与换气通风是太阳房热工设计中不可忽视的一环，良好的通风能够有效地调节太阳房内部温度，防止过热和过冷现象的发生。
换气也是保证室内空气质量的重要手段，在太阳房的设计中需要考虑通风口的设置和气流的自然对流。
第三章被动式太阳房的热工设计方法3.1 日射性能分析采用计算机辅助仿真软件，对太阳房的日射性能进行仿真分析，包括太阳能的辐射分布、综合热工性能等参数，通过仿真结果优化太阳房的设计方案。
3.2 材料选择选择适合的太阳能吸收材料和保温材料，使其具有良好的吸热性能和保温性能，提高太阳房的热工性能。
3.3 结构设计优化太阳房的结构设计，包括玻璃幕墙的材料选择和断热结构的设计，减少传热损失，提高保温性能。
被动式太阳能暖房
被动式太阳能暖房被动式, 暖房, 太阳能近年来，在我区隆德、彭阳、原州区、盐池、同心、利通区、中卫、平罗等县（市、区）推广被动式太阳能暖房70000余平方米、节能效果显著，很受广大群众的欢迎。
一、被动式太阳能暖房通常，把利用太阳能采暖或空调的建筑物称为太阳能暖房。
太阳能暖房可划分为主动式和被动式两大类。
被动式太阳能暖房是一种让阳光射进房屋，并自然地加以应用的建筑物。
它不需要另外附加太阳能采暖机械设备系统（集热器、管道等），整个建筑物本身就是一个太阳能集热系统。
二、被动式太阳能暖房基本工作原理被动式太阳能暖房最简单最基本的工作原理，是让阳光穿过建筑物的南向玻璃（集热面）进入室内，经储热体，如砖、土坯、石头等吸收太阳能而转化为热量，并将建筑物主要房间妥善布置，紧靠南向集热面和储热体，从而使其被间接加热。
这里，主要利用了“温室效应”的原理，即玻璃具有透过“短波太阳辅射”而不透过“长波红外热辅射”的特殊性质。
一旦太阳能能通过玻璃，并被材料所吸收，则由这些材料再次发出的热辐射，就不会再通过玻璃再返回到室外，而被限制在房间内部加以利用。
因此，太阳能采暖房需三个方面就是集热、蓄热和保温。
三、我国常用的几种被动式太阳能采暖方式1、直接受益式——太阳窗式被动式太阳能暖房。
直接受益是让阳光直接加热采暖房间。
白天,阳光透过宽大的南窗玻璃面。
照射到起储热作用的内墙和地板上，夜晚，墙和地板内储存的热量又通过对流，辐射和传导被释放出来，使室温维持到一定水平。
如图1。
2、集热蓄热墙式被动太阳房阳光首先照射到位于太阳与房屋之间的一道戴玻璃外罩的深色蓄热墙体上，然后通过两种途径向室内供热。
①蓄热墙外表面吸收太阳辐射后，通过传导把热量传送到墙的内表面，再以辐射和对流的方式和室内空气进行热交换，向室内供热。
②玻璃罩与墙体间夹层内的空气被热的墙体外表面加热后上升，通过墙体上部的通气孔进入室内；同时，室内冷空气通过墙体下部通气孔吸进夹层；如此形成向室内输送热风的对流循环。
被动式太阳能建筑
被动式太阳能建筑太阳能建筑的工作原理和特点1、被动式太阳房被动式太阳房最基本的工作机理是所谓“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。
按采集太阳能的方式区分，被动太阳房可以分为以下几类：（1）直接受益式冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗，直接照射至室内的地面墙壁和家俱上，使其吸收大部分热量，因而温度升高。
所吸收的太阳能，一部分以辐射、对流方式在室内空间传递，一部分导入蓄热体内，然后逐渐释放出热量，使房间在晚上和阴天也能保持一定温度。
采用这种方式的太阳房，由于南窗面积较大，应配置保温窗帘，并要求窗扇的密封性能良好，以减少通过窗的热损失。
窗应设置遮阳板，以遮挡夏季阳光进入室内。
（2）集热蓄热墙式这种太阳房主要是利用南向垂直集热蓄热墙吸收穿过玻璃采光面的阳光，通过传导、辐射及对流，把热量送至室内。
椅的外表面涂成黑色或某种深色，以便有效地吸收阳光。
集热蓄热堵的形式有：实体式集热蓄热墙，花格式集热蓄热墙，水墙式集热蓄热墙，相变材料集热蓄热墙，快速集热墙等。
（3）附加阳光间式阳光间附建在房屋南侧，其围护结构全部或部分由玻璃等透光材料构成。
与房间之间的公共墙上开有门、窗等孔洞。
阳光间得到阳光照射被加热，其内部温度始终高于外环境温度。
所以既可以在白天通过对流经曲’刁、窗供给房间以太阳热能，又可在夜间作为缓冲区，减少房间热损失。
（4）屋顶他式屋顶池式太阳房兼有冬季采暖和夏季降温两种功能，适合冬季不属寒冷，而夏季较热的地区。
用装满水的密封塑料袋作为储热体，置于屋顶顶棚之上，其上设置可水平推拉开闭的保温盖板。
冬季白天晴天时，将保温板敞开，让水袋充分吸收太阳辐射热，水袋所储热量，通过辐射和对流传至下面房间。
夜间则关闭保温板，阻止向外的热损失。
夏季保温盖板启闭情况则与冬季相反。
白天关闭保温盖板，隔绝阳光及室外热空气，同时用较凉的水袋吸收下面房间的热量，使室温下降；夜晚则打开保温盖板，让水袋冷却。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册引言被动式太阳房是一种利用太阳能实现采暖和节能的建筑形式。
其独特的设计理念和采暖原理使得其在冬季能够利用太阳能实现室内温度的提高，从而减少对传统暖气系统的依赖，达到节能环保的目的。
本手册旨在为太阳房的热工设计提供指导，以确保其能够有效地利用太阳能实现室内温度的调节。
第一部分：被动式太阳房的基本原理被动式太阳房采用的是被动采暖原理，其主要包括以下几个方面：1. 太阳能的利用：太阳能是被动式太阳房采暖的关键。
通过合理设计太阳房的朝向、窗户的尺寸和位置，以确保充分利用太阳能的辐射热量。
2. 热量的储存和释放：太阳能采暖要求夜间和阴雨天也可以维持室内温度。
太阳能被动房需要设计合适的热量储存和释放系统，以供给夜晚和阴雨天使用。
3. 保温隔热：太阳房需要做好保温隔热工作，避免室内热量的流失，并保持室内温度稳定。
第二部分：太阳房热工设计的关键要点1. 合理的朝向和窗户设计：太阳房的朝向和窗户设计是其能否有效利用太阳能的关键。
一般来说，南向或接近南向的朝向是最理想的选择，以便在冬季获得最大程度的光照。
窗户的尺寸和位置也需要经过精心设计，以确保白天充分利用太阳能，夜间减少热量流失。
2. 合理的热量储存和释放系统：太阳能被动房需要设计合适的热量储存和释放系统，以应对夜晚和阴雨天的室内温度调节需求。
常见的储热方式包括热容器、地板浇筑和热储墙等，可以根据具体情况选择合适的方式。
3. 有效的保温隔热设计：太阳房需要做好保温隔热工作，包括外墙、屋顶和地面的保温设计，以防止室内热量的流失。
在太阳房的窗户和门的设计上也需要考虑到保温隔热的问题。
第三部分：太阳房热工设计的实施步骤1. 需求分析与初步设计：首先需要进行需求分析，包括太阳房的朝向、面积、使用功能等。
根据需求进行初步设计，确定太阳房的结构形式、朝向和窗户设计等。
2. 热工计算和模拟：利用相关软件进行太阳房热工计算和模拟，包括日照能量计算、室内温度模拟等，以评估太阳房的热工性能。
6建筑物理-被动式太阳房
夏季白天
转向阀
冬季白天
冬季夜间
夏季白天 夏季夜间
日光间 日光间
Exam.6 陕西窑洞太阳能采暖模型
夏季
卧室
南
起居室
附加日光间
Eaxm.7 美国首次被动式太阳房设计竞赛获奖作品之一
直接受益式
蓄热体 卧室
冬季
蓄热体 起居室 附加日光间
直接受益式
蓄热体 卧室
蓄热体 起居室 附加日光间
年太阳能采暖率为44% 反射百叶位于两层玻璃之间, 保证了叶面清洁. 百叶被安装成凹面 向上以聚集阳光,而且它的角度用一个拨动的标度盘逐月进行调整
被动式太阳房设计
Designs for Passive Solar Houses
建筑与土木工程学院 郑澍奎
太阳能采暖(Solar Heating)
收集太阳能
集热器 表面吸热系数大 集热器位置与朝向:
贮存能量
蓄热器 材料热容大 朝南(或略偏东)
分配能量
散热器
南 成都地区太阳能集热器的朝向以哪个方向为好?
被动式太阳房分类
直接受益式(Direct Benefit) 集热墙式(Wall Collecting) 附加日光间式(Green House)
A.直接受益式(Direct Benefit)
把太阳光直接引进室内
S
吸收
混凝土
玻璃
保温
直接受益式太阳房采暖原理示意图 集热器, 蓄热器, 散热器: 混凝土墙面和地面 混凝土热容: 2500 kJ/m3 °C
三、相变贮冷 系统运行:
凉风 热风
相变材料结晶并放出热量
热气
凉气
相变材料熔化并吸收热量
夜间,室外温度低于26 °C时
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序言
被动式太阳房
是通过建筑朝
向和周围环境
的合理布置，内
部空间和外部
形体的巧妙处
理，以及建筑材
料和结构构造的恰当选择，使其在冬季能采集保持、贮存和分配太阳能，从而解决建筑物的采暖问题。
同时，在夏季又能遮蔽太阳能辐射，散逸室内热量，从而使建筑物降温，达到冬暖夏凉的目的。
被动式太阳房
【摘要】：本文结合我国现状，谈谈被动式太阳房的原理和设计要点。
【关键词】：太阳房被动能量转化
一太阳房的分类
按照目前国际惯用名称，太阳房分为两大类：主动式太阳房和被动式太阳房。
主动式太阳房是以太阳能集热器、管道、散热器、风机或泵以及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统，或者是上述设备与吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
这种系统控制、调节比较方便、灵活，人处于主动地位。
而被动式太阳房是
集蓄热、集热、保温等三要素。
下面就按集热形式，将被动式太阳房分为五类：1. 直接受益式
直接受益式是被动式太阳房中最简单也是最常用的一种。
它是利用南窗直接接受太阳能辐射。
太阳辐射通过窗户直接射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气，另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，使室内温度维持到一定水平。
直接受益式系统中的南窗在有太阳辐射时起着集取太阳辐射能的作用，而在无太阳辐射的时候则成为散热表面，因此在直接受益系统中，南窗尽量加大的同时，应配置有效的保温隔热措施，如保温窗帘等。
由于直接受益式被动式太阳房热效率较高，但室温波动较大，因此，使用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间，如教室、办公室、住宅的起居室等。
如果窗户有较好的保温措施，也可以用于住宅的卧室等房间。
2. 集热蓄热墙式
集热蓄热墙式被动式太阳房是间接式太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道玻璃外罩内的深色储热墙体上，然后向室内供热。
采用集热蓄热墙式被动式太阳房室内温度波动小，居住舒适，但热效率较低，常常和其他形式配合使用。
如和直接受益式及附加阳光间式组成各种不同用途的房间供暖形式，可以调整集热蓄热墙的面积，满足各种房间对蓄热要求的不同，这种组合可以使用于各种房间的要求。
但玻璃夹层中间容易积灰，不好清理，影响集热效果，且立面涂黑不太美观，推广有一定的局限性。
3. 附加阳光间式
附加阳光间式被动式太阳房是集热蓄热墙系统的一种发展，将玻璃与墙之间
的空气夹层加宽，形成一个可以使用的空间——附加阳光间。
这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同，后部房间的采暖方式则雷同于集热蓄热墙式。
4. 贮热屋顶式
5. 自然对流回路式
类似于勃朗墙的原理。
二太阳房的基本原理
太阳房的基本原理就是利用“温室效应”。
因为，太阳辐射是在很高的温度下进行的辐射，很容易透过洁净的空气、普通玻璃、透明塑料等介质，而被某一空间里的材料所吸收，使之温度升高，它们又向外界辐射热量，而这种辐射是长波红外辐射，较难透过上述介质，于是这些介质包围的空间形成了温室，出现所谓的“温室效应”。
三太阳房设计要点
（一）太阳房的建设地点、朝向和房间距的确定
正确确定太阳房的建设地点、朝向和房间距，是能否充分利用太阳能、达到冬暖夏凉的关键
（二）太阳房外部形状和内部各房间的安排
太阳房的南墙是太阳房的主要集热部件，南墙面积越大，所获得的太阳能越多。
因此，太阳房的形状最好采用东西延长的长方形，墙面上不要出现过多的凸凹变化。
（三）太阳房的墙体
太阳房的墙体除具有一般普通房屋墙体的功能外，还具有集热、贮热和保温
功能，是太阳房的重要组成部分。
其做法是将普通370毫米的外墙拆分成两部分，一部分为240毫米（一砖），放在内侧，做为承重墙，中间放保温材料（如苯板、袋装散状珍珠岩等），其厚度根据设计室温而定，一般苯板为8—10毫米，珍珠岩为130毫米以上。
外侧为120毫米的保护墙（半砖）。
（四）门窗
太阳房的门窗是太阳房获取太阳能的主要集热部件，也是重要的失热部件。
由于门经常开启，保温困难，最好设门斗或双层门。
窗的功能在太阳房设计中，除了具有采光、通风和观察作用外，还具有集取太阳能的功能，对于直接受益式太阳房来说，窗户起着决定性作用。
因此，在设计太阳房集热窗时，在满足抗震要求的情况下，应尽量加大南窗面积，减小北窗面积，取消东西窗，采用双层窗，有条件的用户最好采用塑钢窗。
（五）空气集热器
空气集热器是设在太阳房南窗下或南窗间墙上获取太阳能的装置。
它是由透明盖板（玻璃或其它透光材料）、空气通道、上下通风口、夏季排气口、吸热板、保温板等几部分构成。
空气集热器的做法：
在南墙窗下或窗间，砌出深为120毫米的凹槽，上、下各留一个风口，尺寸为200×200毫米。
然后将凹槽及风口内用砂浆抹平，安装40毫米厚的保温苯板，苯板外覆盖一层涂成深色的金属吸热板，保温板和吸热板上留出与上下风口相应的孔洞，使它们彼此相通。
在最外层安装透明玻璃盖板，玻璃盖板可用木框、铝合金框或塑钢框，分格要少，尽可能减少框扇所产生的遮光现象。
框四周要用
砂浆抹严，防止灰尘进入。
玻璃盖板上边要有活动排风口，以便夏季排风降温。
室内风口要有开启活门。
（六）屋面
屋面是房子热损失最大的地方，占整个房屋热损失的30%—40%，因此，屋面保温尤为重要。
农房屋面基本上有两种类型，一种是坡屋面，另一种是平屋面，虽然大多都有不同程度的保温层，但保温效果远远不够。
被动式太阳房平屋顶一般采用在预制板上铺100毫米厚苯板或180毫米厚的袋装珍珠岩；坡屋顶是在室内吊顶上放80毫米厚苯板或100毫米厚的岩棉板。
（七）地面
被动式太阳房地面除了具有普通房屋地面的功能以外，还具有贮热和保温功能，由于地面散失热量较少，仅占房屋总散热量的5%左右，因此，太阳房的地面与普通房屋的地面稍有不同。
其做法有两种：
1. 保温地面法
（1）素土夯实，铺一层油毡或塑料薄膜用来防潮。
（2）铺150—200毫米厚干炉渣用来保温。
（3）铺300—400毫米厚毛石、碎砖或砂石用来贮热。
（4）按正常方法做地面。
2. 防寒沟法
在房屋基础四周挖600毫米深，400—500毫米宽的沟，内填干炉渣保温。
四太阳房的联想
中国太阳房---土坯房、窑洞，已经在东方这片热土存在几千年的历史，时间
仿佛早已烙下了对它的印记。
黑格尔在他的《法哲学原理》和《小逻辑》中提到“存在即合理”。
我们没有理由去怀疑自己的传统特色，更没有理由去怀疑在历史的进程中，建筑不断发生的变化。
不同时间段有着不同的面貌，这就是建筑所存在的独特的魅力之处。
但是，我们必须看到建筑面貌的改变都是以建筑本身的功能性以及舒适度为依据的。