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太阳能利用[5]:被动式太阳能供热

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发表于 2023-3-22 11:23:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
被动式太阳能供热是通过集热蓄热墙、附加日光间、蓄热屋顶等向室内供暖的方式。其特点是不需要专门的太阳能集热器、辅助加热器、换热器、泵等主动式太阳能系统所必需的部件,而是根据建筑物的结构和材料而定。通过建筑墙面的材料有效采集太阳能本身的热量,然后通过科学方式的存储、分配,经过传导、对流等自然热转换方式实现自我调节,满足建筑“冬暖夏凉”的需求,具有一次性投资少,运行费用低等优点。
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图1屋顶集热蓄热式太阳能利用
图1为通过蓄热屋顶来实现对太阳能的利用,蓄热屋顶通常是具有吸热和储热功能的材料,并在其上安装可以推拉的保温隔热板。其工作原理为:夏季白天,关上活动盖板进行遮阳,晚上打开盖板,通过对流传导的方式进行散热;冬季则相反,白天打开盖板吸收太阳辐射热使室内温度升高,晚上关上盖板减少通过对流传导的方式散失的热量,具有隔热保温的作用。
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图2集热蓄热墙式太阳能利用
图2为通过集热蓄热墙来实现对太阳能的利用。其工作原理为:太阳光照射在外面有玻璃罩的深色蓄热墙体上,加热透明盖板和厚墙外表面之间的夹层空气,通过热压作用使空气流入室内向室内供热,同时墙体本身直接通过热传导向室内放热并储存部分能量,夜间墙体储存的能量释放到室内;另一方面,集热墙通过玻璃盖层等将热量以传导、对流及辐射的方式损失到室外。集热墙式太阳房非常适用于我国北方太阳能资源丰富、昼夜温差比较大的地区如西藏、新疆等,它将大大改善该地居民的居住环境,减少这些地区的采暖能耗。被动式太阳能建筑的夏季降温和冬季采暖是矛盾对立而又相互适应的关系。冬季采暖需要建筑物最大限度地获取太阳能热量,将热损失降低到最小程度以及适当地蓄热而夏季降温必须将进入室内的太阳能热量降到最小程度、提高散热量并适当地蓄冷。目前被动式太阳房主要用来解决冬季的采暖问题,很多国家对它进行了多方面的试验并逐步过渡到实用阶段;至于如何利用被动技术解决夏季的降温问题困难还比较多,尚处于探索阶段。只有利用集热蓄热屋顶来实现对太阳能利用的建筑形式在采取一定的措施后,才能有一定的降温作用。
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