建筑节能技术6(太阳能建筑).ppt
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第四篇第四篇其它建筑节能的方法其它建筑节能的方法1第十二章第十二章太阳能建筑太阳能建筑所谓所谓太阳能建筑太阳能建筑,是指那些经过良好设计、达到,是指那些经过良好设计、达到优化优化利利用太阳能的建筑。
用太阳能的建筑。
以供暖为主的太阳能建筑的分类。
以供暖为主的太阳能建筑的分类。
1.1.主动式系统主动式系统:
运行中需要机械动力:
运行中需要机械动力2.2.被动式系统被动式系统:
不需要机械动力,又分以下两种:
不需要机械动力,又分以下两种:
a.a.直接受益式直接受益式(直接得热系统)(直接得热系统)b.b.间接受益式(间接得热系统)间接受益式(间接得热系统):
1.:
1.特朗伯集热特朗伯集热墙墙,2.,2.水墙水墙,3.,3.充水墙,充水墙,4.4.附加日光间附加日光间33.主、被动混合系统主、被动混合系统2第一节第一节主动式采暖系统主动式采暖系统主动式供暖系统主动式供暖系统:
主要由集热器、管道、储热物质以及散:
主要由集热器、管道、储热物质以及散热器等组成。
当工质(载热体)为水时,则常用水泵提供热器等组成。
当工质(载热体)为水时,则常用水泵提供循环动力,当工质为空气时,则常用风机提供循环动力。
循环动力,当工质为空气时,则常用风机提供循环动力。
需要指出的是,集热器的水温不宜被加热的过高,主要的需要指出的是,集热器的水温不宜被加热的过高,主要的原因是,水温越高向周围环境的热损失越大,需要在集热原因是,水温越高向周围环境的热损失越大,需要在集热器内吸热升温的时间也越长。
器内吸热升温的时间也越长。
3第一导热循环管第一导热循环管4第二节第二节被动式采暖系统被动式采暖系统BB被动式太阳能采暖系统被动式太阳能采暖系统被动式太阳能采暖系统被动式太阳能采暖系统:
将建筑物的全部或一将建筑物的全部或一将建筑物的全部或一将建筑物的全部或一部分既作为集热器又作为储热器和散热器,既部分既作为集热器又作为储热器和散热器,既部分既作为集热器又作为储热器和散热器,既部分既作为集热器又作为储热器和散热器,既不要连接管道也不要水泵或风机的系统,即不不要连接管道也不要水泵或风机的系统,即不不要连接管道也不要水泵或风机的系统,即不不要连接管道也不要水泵或风机的系统,即不借助于机械动力,而完全由借助于机械动力,而完全由借助于机械动力,而完全由借助于机械动力,而完全由自然的方式(辐射、自然的方式(辐射、自然的方式(辐射、自然的方式(辐射、导热、自然对流)导热、自然对流)导热、自然对流)导热、自然对流)进行采暖。
进行采暖。
进行采暖。
进行采暖。
BB在大多数情况下,被动系统的在大多数情况下,被动系统的在大多数情况下,被动系统的在大多数情况下,被动系统的集热部件与建筑集热部件与建筑集热部件与建筑集热部件与建筑结构融为一体结构融为一体结构融为一体结构融为一体,既达到利用太阳能的目的,又,既达到利用太阳能的目的,又,既达到利用太阳能的目的,又,既达到利用太阳能的目的,又是房屋整体结构的一部分。
是房屋整体结构的一部分。
是房屋整体结构的一部分。
是房屋整体结构的一部分。
经过专门设计的被经过专门设计的被经过专门设计的被经过专门设计的被动式太阳房,却可使太阳供暖量占房屋总需能动式太阳房,却可使太阳供暖量占房屋总需能动式太阳房,却可使太阳供暖量占房屋总需能动式太阳房,却可使太阳供暖量占房屋总需能量的一半以上。
被动式太阳房与主动式太阳房量的一半以上。
被动式太阳房与主动式太阳房量的一半以上。
被动式太阳房与主动式太阳房量的一半以上。
被动式太阳房与主动式太阳房相比,相比,相比,相比,简单、经济、管理方便等优点简单、经济、管理方便等优点简单、经济、管理方便等优点简单、经济、管理方便等优点。
5被动式采暖系统的原理及分类被动式采暖系统的原理及分类按集热形式分按集热形式分按集热形式分按集热形式分:
1.1.1.1.直直直直接接接接受受受受益益益益式式式式:
指指指指阳阳阳阳光光光光透透透透过过过过窗窗窗窗户户户户直直直直接接接接进进进进入入入入采采采采暖房间。
暖房间。
暖房间。
暖房间。
2.2.2.2.间间间间接接接接受受受受益益益益式式式式:
阳阳阳阳光光光光首首首首先先先先照照照照射射射射在在在在集集集集热热热热部部部部件件件件上上上上,通通通通过过过过导导导导热热热热或或或或空空空空气气气气对对对对流流流流循循循循环环环环将将将将太太太太阳阳阳阳能能能能送送送送入入入入室室室室内内内内。
(1.1.1.1.特特特特朗朗朗朗伯伯伯伯集集集集热热热热墙墙墙墙,2.2.2.2.水水水水墙墙墙墙,3.3.3.3.充充充充水水水水墙墙墙墙,4.4.4.4.附附附附加加加加日日日日光光光光间间间间,5.5.5.5.屋屋屋屋顶顶顶顶池池池池式式式式,6.6.6.6.卵卵卵卵石石石石床床床床蓄蓄蓄蓄热热热热式)式)式)式)6直接受益式(直接得热系统)直接受益式(直接得热系统)直接受益式是被动式采暖中最简单的形式。
这种方式升温快、结构简直接受益式是被动式采暖中最简单的形式。
这种方式升温快、结构简单、无需增设特殊集热装置,投资小,是一种最易推广使用的太阳能单、无需增设特殊集热装置,投资小,是一种最易推广使用的太阳能供暖设施供暖设施。
直接得热式的典型实现形式:
直接得热式的典型实现形式:
7被动式采暖系统之集热墙式被动式采暖系统之集热墙式在在在在直直直直接接接接受受受受益益益益式式式式太太太太阳阳阳阳窗窗窗窗后后后后面面面面筑筑筑筑起起起起一一一一道道道道重重重重型型型型结结结结构构构构墙墙墙墙。
阳阳阳阳光光光光透透透透过过过过透透透透明明明明盖盖盖盖层层层层厚厚厚厚照照照照射射射射在在在在集集集集热热热热墙墙墙墙上上上上,该该该该墙墙墙墙外外外外表表表表面面面面涂涂涂涂有有有有吸吸吸吸收率高的涂层,其顶部和底部分别开有通风孔。
收率高的涂层,其顶部和底部分别开有通风孔。
收率高的涂层,其顶部和底部分别开有通风孔。
收率高的涂层,其顶部和底部分别开有通风孔。
加加加加热热热热夹夹夹夹层层层层内内内内的的的的空空空空气气气气,从从从从而而而而使使使使夹夹夹夹层层层层内内内内的的的的空空空空气气气气与与与与室室室室内内内内空空空空气气气气密密密密度度度度不不不不同同同同,通通通通过过过过上上上上下下下下通通通通风风风风口口口口而而而而形形形形成成成成自自自自然然然然对对对对流流流流,由由由由上上上上通通通通风孔将热空气送进室内;风孔将热空气送进室内;风孔将热空气送进室内;风孔将热空气送进室内;通过集热墙体导热传至室内;通过集热墙体导热传至室内;通过集热墙体导热传至室内;通过集热墙体导热传至室内;被墙体蓄存被墙体蓄存被墙体蓄存被墙体蓄存8良好设计l特朗伯集热墙特朗伯集热墙ll“特朗勃特朗勃特朗勃特朗勃”墙:
仅在墙体的顶部和底部设置通风口。
墙:
仅在墙体的顶部和底部设置通风口。
墙:
仅在墙体的顶部和底部设置通风口。
墙:
仅在墙体的顶部和底部设置通风口。
9特朗伯集热墙特朗伯集热墙10l间接得热系统间接得热系统特朗伯集热墙特朗伯集热墙11水墙水墙水墙水墙在在在在结构上的主要区别是取决于蓄水容器的壳体形状,结构上的主要区别是取决于蓄水容器的壳体形状,结构上的主要区别是取决于蓄水容器的壳体形状,结构上的主要区别是取决于蓄水容器的壳体形状,可以有箱式和圆桶式。
可以有箱式和圆桶式。
可以有箱式和圆桶式。
可以有箱式和圆桶式。
常规水墙:
常规水墙:
常规水墙:
常规水墙:
采用聚酯玻璃钢容器。
黑色容器约采用聚酯玻璃钢容器。
黑色容器约长长8ft8ft,高高2ft2ft,宽,宽161620in20in。
优点:
优点:
(11)造价低、施工方便;)造价低、施工方便;(22)厚度方向温度均匀,吸收表面温度高,效率高)厚度方向温度均匀,吸收表面温度高,效率高缺点:
缺点:
(11)不利于水资源的节约)不利于水资源的节约(22)水质的问题。
)水质的问题。
间接受益式水墙间接受益式水墙12图图15-815-8水墙太阳能房间剖面水墙太阳能房间剖面箱式水墙箱式水墙13竖筒型水墙竖筒型水墙波形镀锌管和聚酯玻璃钢波形镀锌管和聚酯玻璃钢14良好设计l间接受益式充水墙间接受益式充水墙混凝土空心墙体,内衬防水塑料袋,水充注在塑料混凝土空心墙体,内衬防水塑料袋,水充注在塑料混凝土空心墙体,内衬防水塑料袋,水充注在塑料混凝土空心墙体,内衬防水塑料袋,水充注在塑料袋内,又被称为载水特朗伯墙,其蓄热容量比实心混凝袋内,又被称为载水特朗伯墙,其蓄热容量比实心混凝袋内,又被称为载水特朗伯墙,其蓄热容量比实心混凝袋内,又被称为载水特朗伯墙,其蓄热容量比实心混凝土墙多约土墙多约土墙多约土墙多约50505050,典型工况如下图所示。
,典型工况如下图所示。
,典型工况如下图所示。
,典型工况如下图所示。
15被动式太阳房之直接受益窗式BB这这这这是是是是一一一一种种种种较较较较早早早早采采采采用用用用的的的的一一一一种种种种太太太太阳阳阳阳房房房房。
南南南南立立立立面面面面是是是是单单单单层层层层或或或或多多多多层层层层玻玻玻玻璃璃璃璃的的的的直直直直接接接接受受受受益益益益窗窗窗窗,利利利利用用用用室室室室内内内内地地地地板板板板和和和和侧侧侧侧墙墙墙墙蓄蓄蓄蓄热热热热。
所所所所吸吸吸吸收收收收的热量:
的热量:
的热量:
的热量:
以对流方式供给室内空气,以对流方式供给室内空气,以对流方式供给室内空气,以对流方式供给室内空气,以辐射方式与其他围护结构内表面进行热交换,以辐射方式与其他围护结构内表面进行热交换,以辐射方式与其他围护结构内表面进行热交换,以辐射方式与其他围护结构内表面进行热交换,由由由由地地地地板板板板和和和和墙墙墙墙蓄蓄蓄蓄存存存存起起起起来来来来,当当当当没没没没有有有有日日日日照照照照时时时时,所所所所蓄蓄蓄蓄存存存存的的的的热热热热量又大部分逐渐还给室内,主要加热室内空气。
量又大部分逐渐还给室内,主要加热室内空气。
量又大部分逐渐还给室内,主要加热室内空气。
量又大部分逐渐还给室内,主要加热室内空气。
优点:
是结构简单,使用方便;优点:
是结构简单,使用方便;优点:
是结构简单,使用方便;优点:
是结构简单,使用方便;缺点:
缺点:
缺点:
缺点:
夜间热损失大夜间热损失大夜间热损失大夜间热损失大室温波动较大室温波动较大室温波动较大室温波动较大16被动式采暖系统之附加日光间被动式采暖系统之附加日光间过热的空气可以立即用于加热相邻的房间,或者储过热的空气可以立即用于加热相邻的房间,或者储存起来留到没有太阳照射时使用。
在一天的所有的时间存起来留到没有太阳照射时使用。
在一天的所有的时间内,附加日光间内的温度都比室外要高,这一较高的温内,附加日光间内的温度都比室外要高,这一较高的温度使其作为缓冲区减少建筑的热损失。
度使其作为缓冲区减少建筑的热损失。
17被动式采暖系统之屋顶池式被动式采暖系统之屋顶池式18被动式采暖系统之卵石床蓄热式被动式采暖系统之卵石床蓄热式图为一种带卵石床的对流回路式被动太阳房。
这是对图为一种带卵石床的对流回路式被动太阳房。
这是对图为一种带卵石床的对流回路式被动太阳房。
这是对图为一种带卵石床的对流回路式被动太阳房。
这是对一般对流回路式被动太阳房的改进。
在房屋南墙的下方设一般对流回路式被动太阳房的改进。
在房屋南墙的下方设一般对流回路式被动太阳房的改进。
在房屋南墙的下方设一般对流回路式被动太阳房的改进。
在房屋南墙的下方设置与建筑物构成一体的空气集热器。
在地下室设置卵石贮置与建筑物构成一体的空气集热器。
在地下室设置卵石贮置与建筑物构成一体的空气集热器。
在地下室设置卵石贮置与建筑物构成一体的空气集热器。
在地下室设置卵石贮热床。
空气集热器在白天收集的太阳能全部贮存在卵石床热床。
空气集热器在白天收集的太阳能全部贮存在卵石床热床。
空气集热器在白天收集的太阳能全部贮存在卵石床热床。
空气集热器在白天收集的太阳能全部贮存在卵石床中,夜晚的时候使用。
此种系统运行时一般要配置小功率中,夜晚的时候使用。
此种系统运行时一般要配置小功率中,夜晚的时候使用。
此种系统运行时一般要配置小功率中,夜晚的时候使用。
此种系统运行时一般要
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