被动式太阳能暖房

被动式太阳能暖房
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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。

我国的集热墙材料大多使用砖。

有的蓄热墙不开上下通气孔，仅靠热传导和对流向室内供热。

如图2
3、附加阳光间式被动太阳房
它是集热蓄热墙形式的一种发展，即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。

附加阳光间与房间之间的关系比较灵活，即可设砖墙，也可设玻璃窗，或开设门窗的砖石墙。

阳光间可用做生活空间，也可-种花草.
四、被动式太阳能采暖房的设计
1、设计原则
①根据当地农村原有生活水平，新建或改建成的太阳房，在无辅助热源的情况下，室内平均温度达到10度以上，室内最低温度不低于8度。

太阳能供给率达到60%以上。

②采用多种集热形式和房屋保温措施。

③符合当地生活习惯。

④不因此增加过多的投资，一般增加的建房费用，占房屋总造价的20%左右。

2、保温结构的设计
①房屋的北、东、西均采用双层砖墙。

一般外墙厚24厘米，内墙厚12厘米，中间间隔6—8
厘米，填加珍珠岩或其他保温材料。

②室内吊顶，上面铺5—10厘米珍珠岩或其他保温材料。

③窗户加保温窗帘。

④集热墙加保温板。

⑤大门加防风门斗。

3、集热和蓄热设计
①加大玻璃窗、增加直接受益透光面积。

②在南墙的玻璃窗的下面加蓄热墙，侧面加空气集热器。

以增加集热、蓄热面积。

③在开设大门的房屋面前，可增建玻璃温室，以起到防风门斗的作用。

五、被动式太阳能采暖房的管理和维修
1、注意防止大面积玻璃窗来自各方面的机械损伤。

2、经常对玻璃窗进行擦洗，以便始终保持清洁和良好的透明度。

3、经常检查门窗是否气密。

发现损坏之处，及时加以修补。

4、经常检查并及时消除各部位隔热层可能出现的热桥。

5、注意各通风孔道的开闭情况，保持系统处于最佳工作状态
对采用被动式太阳能设计和充分利用自然光的建筑物，它们的一个共同特征就是，朝南开一扇大窗，并采用保温性能好的建筑材料。

在被动式太阳能设计中不采用任何机械方式。

被动式太阳能设计能减少50％的加热费用的支出。

被动式太阳能设计还应用于起到冷却目的的自然通风系统。

窗在被动式太阳能设计中是一个的重要因素。

设计原则
合理的建筑定位，最长的墙体建于从东到西的一面，以便在冬季能最大程度地吸收太阳光；而在夏季却能有效地阻止太阳光的照射。

遮阳篷也能很好地减少夏季太阳光的直射，却不妨碍在冬季获取阳光。

在被动式太阳能设计中最合适的窗墙比为25－35％。

被动式太阳能加热
在寒冷的气候条件下，南面的窗应设计成能让太阳光通过，同时又隔绝了室外的寒气。

在炎热和温暖地区，我们的目的就是允许阳光进入但却隔绝室外的热量进入。

室内需要阳光、热量或冷量的空间应集中在南面，而不太用的空间可以集中在北面。

敞开式空间则允许更多的太阳光照射。

最简单的被动式太阳能设计是那种之间获得式设计，即让阳光直接照射到建筑上并加热它。

太阳光的热量储存在建筑物固有的热体里，如混凝土、大理石地面或是石墙，都能储存并缓慢地释放热量。

在间接系统中，热体存在于太阳和活动空间中。

而绝热设计则是一个独立于主要活动场所之外的绝热空间，如太阳屋或太阳能温室等，它们通过热流循环系统与生活空间相连。

被动式太阳能冷却设计
许多太阳能设计包括用于冷却的自然通风系统。

通过安装窗扉或其它可操作的窗户，用于被动地获得太阳光并增加垂直面板，称之为风墙，在屋子的迎风面侧垂直于墙，可加强室内的自然通风。

另一种被动式太阳能冷却装置称之为热量散发烟道，它可以被设计成象烟囱一样，将室内的热空气排到室外。

日光
日光是自然的光线照耀在建筑物的内部，增加朝南的窗和一排靠近屋顶的天窗即通风窗，能使光线进入到朝北的房间和房间的上部。

一个露天的平面场能使日光照遍整个建筑物。

在商业和贸易楼内的日光能真正起到节约电费的作用。

日光不仅能提供高质量的光线，而且能提高生产力并改善人们的健康。

学校的日光能改善学生的成绩和出勤率。

技术
阳光室
朝南的房间通常是依靠太阳的光和热来增加和优化室内，利用阳光室也有可能帮助其他的房间通风。

阳光室下层室内通风使空气穿越生活的空间以消除阳光室上层室内顶部通风。

隔热墙
隔热墙是由8到16英寸厚涂黑的石墙、热吸收材料、覆盖并距涂黑石墙3/4到6英寸距离的单层或双层玻璃。

太阳光的热被储存在玻璃和黑材料之间的空气中，通过涂黑的石墙慢慢地传导到建筑物的内部，增加隔热墙和朝南的窗户是一个很容易获取太阳光热量的方法。

太阳能炊具
对于利用太阳光的热和使房间通风来说，被动的使用太阳能不是一项设计技术。

被动的太阳能加热器也是一个加热水的普遍方法，特别是在电网未开发的发展中国家被动的太阳能加热器有时可以用来烧饭做菜。

太阳能炊具能烹调出常规烤箱中所能烹调出的任何食物。

基本的太阳能炊具是由具有玻璃顶的绝热盒组成。

聚集太阳光的热集中在具有玻璃顶的绝热盒里，用于加热盒子内的食物。