什么是被动式太阳能?

   2022-06-22 18:26:22 网络680
核心提示:所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能,对建筑周围环境、遮阳、通风,以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态,建造材料、使用人群,以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统,它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、

什么是被动式太阳能?

所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能,对建筑周围环境、遮阳、通风,以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态,建造材料、使用人群,以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统,它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响,从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。运用这样的观点来进行建筑设计,建筑就不再是孤立的体量,它有生长的过程,有决定建筑个性的外部环境,有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。

分类

按采集太阳能的方式区分,被动太阳房可以分为以下几类:

直接受益

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具上,使其吸收大部分热量,因而温度升高。其示意图见图3-39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。

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。

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风口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。冬季采暖过程的工作原理如图(a)-(b),夏季采暖过程的工作原理如图(c)-(d)。

屋顶池式

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。保温盖板还可根据房间温度、水袋内水温和太阳辐照度,进行自动调节启闭。

被动式太阳能建筑原理?

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。

被动式太阳房最大的优点是构造简单,造价低廉,维护管理方便。但是,被动式太阳房也有其缺点,主要是室内温度波动较大,舒适度差,在夜晚、室外温度较低或连续阴天时需要辅助热源来维持室温。

集热、蓄热、保温是被动式太阳房建设的三要素,缺一不可。

被动式太阳房按集热形式可分为五类:

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

这两种形式目前国内采用极少。

被动利用太阳能采暖的方式有哪些

被动式太阳能建筑就是通过建筑设计, 使建筑在冬季充分利用太阳辐射热取暖, 尽量减少通过维护结构及通风渗透而造成热损失夏季尽量减少因太阳辐射及室内人员设备散热造成的热量,以不使用机械设备为前提,完全依靠加强建筑物的遮挡功能, 通过建筑上的方法, 达到室内环境舒适的目的的环保型建筑。

被动式太阳能建筑的被动式

被动采暖:就是被动式太阳能采暖,该技术是通过对建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间与外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择,无须使用机械动力,利用太阳能使建筑物具有一定的采暖功能的技术。

被动式太阳能采暖技术的3大要素为:集热、蓄热和保温。重质墙(混凝土、石块等)良好的蓄热性能,可以抑制夜间或阴雨天室温的波动。按太阳能利用的方式进行分类,其形式主要有以下几种:1)直接受益式;2)集热蓄热墙式;3)附加阳光间式;4)组合式等。

按采集太阳能的方式区分,被动太阳房可以分为以下几类: 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具上,使其吸收大部分热量,因而温度升高。其示意图见图3-39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。

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风口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。冬季采暖过程的工作原理如图(a)-(b),夏季采暖过程的工作原理如图(c)-(d)。

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。保温盖板还可根据房间温度、水袋内水温和太阳辐照度,进行自动调节启闭。

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