太阳能利用技术-学习情境四VIP免费

学习情境四被动式太阳房的施工、运行与维护使学生掌握被动式太阳房的分类和特点，掌握被动式太阳房原理、施工和调试的方法，提高被动式太阳房热效率。学习目标一、太阳房的原理与类型（一）原理当通过屋顶最高处的玻璃板时，空气温度被大幅度抬升，将通气层内的热空气吸过来聚焦到热气通道里，然后通过控制箱送到地板下面贮存起来，并从靠墙的地板风口流出来，太阳下山后，风扇会自动停止转动，控制箱内的风门会自动关闭，避免室外的冷空气流入室内，贮存在地板下的热量也慢慢释放出来，使室温下降速度减慢，使房屋尽可能多的吸收并保存太阳能，从而达到取暖的效果。（二）类型主动太阳房、被动太阳房、热泵式太阳能采暖系统1.主动太阳房组成：主动式太阳房一般由集热器、传热流体、蓄热器、控制系统及适当的辅助能源系统构成。2.被动式太阳房被动式太阳房是指靠冬季太阳高度角低的自然特点，以房屋结构本身实现集热、储热和释热功能的采暖建筑，从本质上说，它是强调利用太阳能的节能建筑。特点：1）不需要安装复杂的太阳能集热器2）不用循环动力设备3）简易可行、造价低缺点：1）人为的主动调节性差2）遇上连续坏天气时，可能要采用一些辅助能源补助3）早、中、晚室内温差很大分类：直接受益式、集热蓄热墙式、附加温室（阳光间）式、利用屋顶进行集热和储热式、自然循环（热虹吸）式3.热泵式太阳能采暖系统（1）热泵A.概念热泵是一种反向使用的制冷机。它的热能大部分是来自周围环境，只有一部分是由电能转变而成。以花费少量电能作为代价，将低温环境的热能转移到温度较高的环境中，因此称为热泵。制冷介质通过压缩机而升压和升温。进入冷凝器将热量放出，高压气体凝结成高压液体。然后通过节流阀，成为低压液体进入蒸发器，液体吸收热量迅速蒸发成为低压气体，再进入压缩机形成周而复始的循环。热泵性能好坏以消耗每单位机械功对高温区所能供给的热量为衡量，它的性能系数可用下式表示：在理想循环（卡诺循环）中，此性能系数与温度差成反比：输入功传给高温区的热量WQ''''TTTWQKTKT低温区的温度，—高温区的温度，—’‘'（2）太阳能热泵采暖系统太阳能热泵采暖系统时利用集热器进行太阳能低温集热（10~20℃），然后通过热泵，将热量传递到温度为30~50℃的采暖热媒中去。A.直接式太阳能热泵将太阳集热器作为热泵系统中的蒸发器，换热器作为冷凝器，这样，就可以得到较高温度的采暖热媒，这种采暖系统叫做直接式太阳能热泵。B.间接式太阳能热泵太阳能集热器与热泵联合组成，叫做间接式太阳能热泵。二、被动式太阳房的几种主要形式（一）直接受益式右图是直接受益式太阳房的集热、储热和释热过程。从图中可以看出，太阳光穿过南向窗直接射入室内，加热室内空气、内墙和地面。当夜晚房间室温开始下降时，储存在墙体和地面的热量释放出来，使室内温度维持在一定的水平，达到供暖目的。（二）集热蓄热墙式集热蓄热墙式太阳房通常是在南向设有带玻璃外罩的集热墙。（三）附加温室（阳光间）式这种太阳房是在南墙外再设一个阳光空间。（四）利用屋顶进行集热和储热式（五）自然循环（热虹吸）式三、被动式太阳房的设计（一）建筑设计的一般原则1.位置建造太阳房的场地应选择在冬至日上午9时至下午3时能接收到大部分阳光的地方。在确定建房精确位置时，须结合室外空间布局，并将太阳房建在这块空间的北部。太阳房在南面房屋之间应保持一定间距，以确保冬季不挡光为原则。2.形状和方位1）平面形状2）立面形状A.对于面积不大，房间不多的太阳房，常采用平面屋顶或坡屋顶。B.对于面积大、房间多的太阳房，若东西向发展受限制，可从平面组合和温度分区需要出发，将一些主要房间沿南墙布置，而将附属房间沿北墙布置。3）方位和朝向以正南为标准，在南偏东15°、南偏西15°的范围内都是较好地朝向。4）尽量增加太阳能集热器在结构抗震和安全允许的条件下，从增大太阳能集热量考虑，应加大南窗和集热墙的面积；避免南向遮挡阳光；房间进深不宜过深，最好不超过5m；采用含铁量低、透过率高的玻璃。5）太阳房北侧A.首先要做好北墙自身的围护保温B.尽可能降低北侧房间的屋高，把横剖面设...