一种主被动式太阳房制造技术

技术编号:19021010 阅读:22 留言:0更新日期:2018-09-26 18:28
本发明专利技术涉及一种主被动式太阳房,包括:太阳房模块、被动式供暖模块、主动式供暖模块。本发明专利技术集成了主动、被动式供暖模块,解决了单纯的被动式太阳房在冬季连续阴天时的供暖不足以及夏天时屋内温度过高的问题;太阳房结构简单,室外的水路较少,不存在冻结风险,施工建造成本低,系统易于操作和维护,适于在冬冷的农村地区广泛采用;由于存在垂直贴南墙放置的集热模块以及室内放置的卧室保温蓄热水箱,可以最大化利用冬季的太阳能为室内供暖,并将室内温度长时间控制在14℃以上,同时大大节约了常规电能和煤炭的使用,有利于节能减排和冬季雾霾防治。

【技术实现步骤摘要】
一种主被动式太阳房
本专利技术涉及太阳能热利用领域,尤其涉及一种主被动式太阳房。
技术介绍
建筑用能占社会用能的很大份额,广大的冬冷地区,尤其是农村采暖耗能量很大,污染环境严重,而这些地区一般不宜建热电联产,因此实现改煤取暖的出路主要是发展可再生清洁能源,我国太阳能资源丰富,上世纪七十年代以来就开始倡导支持农村建造“被动太阳房”,曾获得可喜的采暖节煤效果,但限于当时我国工业发展水平,用于其上的集热、隔热等构件的构造及施工方法都不理想,加之限于“被动式”采暖的模式阻碍了其技术性能的提高。其后兴起的“主动式”采暖,又由于与屋顶结合的太阳能集热系统技术论证不充分,防冻措施解决不理想,使示范的建筑室温过低,难以推广,随着我国工业水平的发展,建筑、材料、施工方法都有了长足的进步,为太阳能采暖房的实施提供了良好的条件,在此基础上,本专利技术提出了以下的技术方案,解决前述存在的问题。
技术实现思路
为了克服所述的现有技术的不足,本专利技术提供一种主被动式太阳房,主被动式太阳房采用被动式太阳能和主动式太阳能供暖相结合的系统,当白天阳光充足时(即被动式太阳能供暖能满足供暖需求),则主要为被动式太阳能供暖,当被动式太阳房提供的热量不足以维持室温需要时,由主动式太阳能供暖继续供暖(夜间主要为主动式太阳能供暖);当连续阴天或阳光不足时(即被动式供暖不足),房间的热量不能由被动式及主动式太阳能供暖提供时则由节能的热泵提供。具体的,本专利技术公开了一种主被动式太阳房,包括:太阳房模块,所述太阳房模块为南北朝向或与南北方向偏离15°的朝向,包括中庭、所述中庭两侧与所述中庭相通的卧室;被动式供暖模块,所述被动式供暖模块包括:所述卧室中设置的南向的直接受益窗、所述中庭中居中设置的南向的外门窗、所述太阳房模块外侧的根据国标GB/T50824-2013设计施工的保温外墙及屋顶;主动式供暖模块,所述主动式供暖模块包括设置在所述卧室中的卧室供暖模块,所述卧室供暖模块包括:设置在所述太阳房模块南向直接受益窗下南墙外侧的卧室集热模块,设置在所述太阳房模块内侧的卧室保温蓄热水箱、卧室内外循环管道、卧室小水泵、卧室热水散热器、卧室温控器,所述卧室集热模块设置在所述直接受益窗下方,所述卧室集热模块经所述卧室内外循环管道连接所述卧室保温蓄热水箱,所述卧室保温蓄热水箱经所述卧室上下循环管道和所述卧室小水泵连接所述卧室热水散热器,所述卧室温控器设置在卧室内。进一步地,所述直接受益窗的遮挡系数不大于0.7。进一步地,所述太阳房模块的在一般常规层高的条件下进深不得超过5m,东西向不得设门窗。进一步地,所述卧室保温蓄热水箱容量是对应于每平米卧室集热模块每平米60L。进一步地,所述直接受益窗内侧设置有夜间保温装置,所述夜间保温装置通过与所述夜间保温装置连接的滑轮装置实现一定角度的开合,所述夜间保温装置白天打开,晚上闭合。进一步地,所述夜间保温装置为轻质保温板,该轻质保温板可以抑制导热和对流,同时可以隔绝辐射功能。进一步地,所述卧室集热模块包括全玻璃真空集热管、热管真空集热管或平板式集热器,所述平板式集热器的玻璃罩层内的金属表面具有吸热和/或减反射涂层。进一步地,所述卧室集热模块以横置或竖置的方式设置于所述太阳房模块外侧的直接受益窗下方,并以90度角直立紧贴所述直接受益窗下方的南墙设置,这种设置方式可以确保达到冬季的12月、1月时太阳集热最大,又防止了集热模块冻结。进一步地,所述卧室保温蓄热水箱比所述卧室集热模块在垂直方向上高0.5-1m,这种高度差确保了卧室集热模块中水温升高时与卧室内蓄热水箱中的水由于水温差造成的重度不同,形成自然循环,不断使卧室保温蓄热水箱中的水温升高,优选地卧室保温蓄热水箱比室外的卧室集热模块在垂直方向上高0.7m,此时可以确保白天卧室保温蓄热水箱和卧室集热模块中的水可以恰好实现一次完整循环,从而实现了热能的最大化利用。进一步地,所述卧室温控器用于根据所述太阳房内的卧室室温需求控制卧室小水泵的开闭:当所述卧室温控器检测到所述卧室室温下降到下限值时,接通所述卧室小水泵,将所述卧室保温蓄热水箱中的水经所述卧室上下循环管道通入所述卧室热水散热器,并经过卧室上下循环管道实现所述卧室保温蓄热水箱和所述卧室热水散热器之间的水循环从而向室内散热;当所述卧室温控器检测到所述卧室室温到达室温上限值时,断开所述卧室小水泵,停止将所述卧室保温蓄热水箱与卧室散热器之间通过所述卧室上下循环管道进行水循环。进一步地,所述主动式供暖模块还包括设置在所述中庭中的中庭供暖模块,所述中庭供暖模块包括设置在所述太阳房模块外侧的中庭集热蓄水模块,设置在所述太阳房模块内侧的中庭内外循环管道、中庭小水泵、中庭热水散热器、中庭温控器,所述中庭集热蓄水模块设置在所述外门东西两侧,所述中庭蓄水集热模块经所述中庭内外循环管道、所述中庭小水泵连接所述中庭热水散热器,所述中庭温控器设置在所述中庭内。进一步地,所述中庭蓄水集热模块为具有蓄热水能力的玻璃真空集热管。进一步地,所述中蓄水庭集热模块以竖置的方式设置于所述太阳房中庭模块外侧的所述外门的东西两侧,并以90度角直立紧贴所述外门的东西两侧的南墙设置,这种设置方式可以确保达到冬季的12月、1月时太阳集热最大,又防止了蓄水集热模块冻结。进一步地,所述中庭温控器用于根据所述太阳房中庭模块内的室温控制中庭小水泵的开闭:当所述卧室温控器检测到所述卧室室温到室温下限值时,接通所述卧室小水泵电路,将所述卧室保温蓄热水箱中的水经所述卧室上下循环管道通入所述卧室热水散热器从而向室内散热;当所述卧室温控器检测到所述卧室室温到达室温上限值时,断开所述卧室小水泵电路,停止将所述卧室保温蓄热水箱与所述卧室热水散热器之间通过所述卧室上下循环管道进行水循环。当所述中庭模块室温控制器检测到中庭室温到达室温下限时,接通所述中庭小水泵电路,将所述中庭蓄水集热模块中的水经中庭上下循环管道通入所述中庭热水散热器从而向室内散热;当所述的中庭室温控制器检测到中庭室温达到室温上限时,断开中庭小水泵电路,停止将所述的中庭蓄水集热模块中的水与所述中庭热水散热器之间通过所述中庭上下循环管道进行水循环。进一步地,所述主动式供暖模块还包括小型空气源热泵冷热风分体机,所述小型空气源热泵冷热风分体机的室内机落地设置在卧室和/或中庭中,用于在冬季连续阴天光照不足时开启制热模式为室内供热,并在夏季开启制冷模式为室内制冷降温。进一步地,所述小型空气源热泵冷热风分体机的室内机具有上出风口、下出风口,所述上出风口用于制冷时排出冷风,所述下出风口用于制热时排出热风。进一步地,所述卧室热水散热器和所述中庭热水散热器可以选择散热器片、辐射式地板、顶板辐射散热器中的一种或几种。本专利技术的有益效果为:1)集成了主动、被动式供暖模块,实现了太阳房内在白天和夜间温度的恒定自动可控,解决了单纯的被动式太阳房在冬季连续阴天时的供暖不足以及夏天时屋内温度过高的问题;2)本专利技术中的太阳房的卧室保温蓄热水箱置于室内有利于减少热量流失,同时位于室外的水路较少,不存在冻结风险;3)本专利技术中的太阳房结构简单,施工建造成本低,系统易于操作和维护,适于在冬冷的、日照充足或较充足的农村地区广泛采用;4)本专利技术中的主被动式太阳房由于存在垂直贴南墙放置的集热(蓄水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主被动式太阳房,包括:太阳房模块,所述太阳房模块为南北朝向或与南北方向偏离15°的朝向,包括中庭、所述中庭两侧与所述中庭相通的卧室;被动式供暖模块,所述被动式供暖模块包括:所述卧室中设置的南向的直接受益窗、所述中庭中居中设置的南向的外门窗、所述太阳房模块外侧的根据国标GB/T50824‑2013设计施工的保温外墙;主动式供暖模块,所述主动式供暖模块包括设置在所述卧室中的卧室供暖模块,所述卧室供暖模块包括:设置在所述太阳房模块外侧的卧室集热模块,设置在所述太阳房模块内侧的卧室保温蓄热水箱、卧室内外循环管道、卧室小水泵、卧室上下循环管道、卧室热水散热器、卧室温控器,所述卧室集热模块设置在所述直接受益窗下方,所述卧室集热模块经所述卧室内外循环管道连接所述卧室保温蓄热水箱,所述卧室保温蓄热水箱经所述卧室上下循环管道和所述卧室小水泵连接所述卧室热水散热器,所述卧室保温蓄热水箱上还设置有卧室温控器。

【技术特征摘要】
1.一种主被动式太阳房,包括:太阳房模块,所述太阳房模块为南北朝向或与南北方向偏离15°的朝向,包括中庭、所述中庭两侧与所述中庭相通的卧室;被动式供暖模块,所述被动式供暖模块包括:所述卧室中设置的南向的直接受益窗、所述中庭中居中设置的南向的外门窗、所述太阳房模块外侧的根据国标GB/T50824-2013设计施工的保温外墙;主动式供暖模块,所述主动式供暖模块包括设置在所述卧室中的卧室供暖模块,所述卧室供暖模块包括:设置在所述太阳房模块外侧的卧室集热模块,设置在所述太阳房模块内侧的卧室保温蓄热水箱、卧室内外循环管道、卧室小水泵、卧室上下循环管道、卧室热水散热器、卧室温控器,所述卧室集热模块设置在所述直接受益窗下方,所述卧室集热模块经所述卧室内外循环管道连接所述卧室保温蓄热水箱,所述卧室保温蓄热水箱经所述卧室上下循环管道和所述卧室小水泵连接所述卧室热水散热器,所述卧室保温蓄热水箱上还设置有卧室温控器。2.根据权利要求1所述的主被动式太阳房,其中所述直接受益窗的遮挡系数不大于0.7,所述直接受益窗内侧设置有抑制导热和对流同时隔绝辐射的夜间保温装置,所述夜间保温装置通过与所述夜间保温装置连接的滑轮装置实现一定角度的开合。3.根据权利要求1所述的主被动式太阳房,其中所述卧室集热模块包括全玻璃真空集热管、热管真空集热管和/或平板式集热器,所述平板式集热器的玻璃罩层内的金属表面具有涂层,所述卧室集热模块以横置或竖置的方式设置于所述太阳房模块外侧的所述直接受益窗下方,并以90度角直立紧贴所述直接受益窗下方的南墙设置。4.根据权利要求1所述的主被动式太阳房,其中所述卧室保温蓄热水箱比所述卧室集热模块在垂直方向上高0.5-1m。5.根据权利要求1所述的主被动式太阳房,其中所述卧室温控器用于根据所述太阳房内的卧室室温控制卧室小水泵的开闭:当所述卧室温控器检测到所述卧室室温下降到低温限值时,接通所述卧室小水泵,将所述卧室保温蓄热水箱中的水经所述卧室上下循环管道通入所述卧室热水散热器,并经过卧室上下循环管道实现所述卧室保温蓄热水箱和所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李元哲
申请(专利权)人:北京艾尔绿能科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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