專利名稱：自采暖太陽(yáng)能單體建筑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種房屋，具體涉及一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑。
技術(shù)背景
能源是人類生存的基礎(chǔ)，目前使用的能源主要是礦物質(zhì)燃料，由于礦物質(zhì)燃料是不可再生資源，總有枯竭的時(shí)候，并且能源的使用方式對(duì)環(huán)境的影響日益增大，太陽(yáng)能是清潔能源，在建筑中推廣應(yīng)用太陽(yáng)能，在好多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到了實(shí)現(xiàn)，太陽(yáng)能建筑是使用直接獲取的太陽(yáng)能作為優(yōu)先使用能源的一類建筑，太陽(yáng)能建筑按其有無(wú)機(jī)械動(dòng)力分為主動(dòng)式太陽(yáng)房和被動(dòng)式太陽(yáng)房?jī)纱箢悺?br> 主動(dòng)式太陽(yáng)房的供熱系統(tǒng)一般由集熱、儲(chǔ)熱、散熱部件、循環(huán)管道設(shè)備及控制系統(tǒng)組成。它是一種通過(guò)高效集熱裝置，也就是太陽(yáng)能集熱器來(lái)收集獲取太陽(yáng)能，并與風(fēng)機(jī)或泵、管道、末端散熱設(shè)備及儲(chǔ)熱裝置等組成的強(qiáng)制循環(huán)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)或者與吸收式制冷機(jī)組成的太陽(yáng)能空調(diào)及供熱系統(tǒng)。主動(dòng)式太陽(yáng)房對(duì)太陽(yáng)能的利用效率高，不僅可以供暖、供熱水、還可以供冷，其室內(nèi)溫度穩(wěn)定舒適，在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用非常廣泛。
被動(dòng)式太陽(yáng)房是通過(guò)建筑朝向、平面布局及外部形態(tài)的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理、建筑構(gòu)造的合理設(shè)計(jì)、建筑材料的合理選擇，從而使其以自然運(yùn)行的方式獲取、存儲(chǔ)和利用太陽(yáng)能的一類建筑。被動(dòng)式太陽(yáng)房不需要借助風(fēng)機(jī)、泵和復(fù)雜的控制系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集、貯藏和再分配。窗、墻、樓板等建筑的基本要素，除了滿足傳統(tǒng)的建筑功能(圍護(hù)和支撐)外，還必須能貯存和釋放熱能，一座建筑的各個(gè)組成部分要既能滿足建筑學(xué)的要求，還能滿足結(jié)構(gòu)和能量的要求。在被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)至少要有具備兩點(diǎn) 朝南向的玻璃集熱器、由砌塊、巖石或水等保溫材料組成的能量?jī)?chǔ)存構(gòu)件。由于太陽(yáng)照射具有時(shí)空不連續(xù)的特點(diǎn)，為了獲取舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，通常在建筑中還要添加輔助能源。
對(duì)太陽(yáng)能的熱利用和光利用可以減少空調(diào)和照明所使用的常規(guī)能源，同時(shí)也減輕因電力生產(chǎn)所造成的環(huán)境負(fù)荷。因此，太陽(yáng)能的利用可作為建筑節(jié)能的有效手段，從建筑節(jié)能方面考慮，建筑外窗一方面是能耗大的構(gòu)件，另一方面也可能成為得熱構(gòu)件，即通過(guò)太陽(yáng)光透射入室內(nèi)而獲得太陽(yáng)熱能，將外窗玻璃做成淺色的太陽(yáng)能集熱板，這種做法在日本很流行，有些發(fā)達(dá)國(guó)家還研制成功智能玻璃，這種玻璃可調(diào)節(jié)其顏色的深淺，從而可隨意調(diào)節(jié)太陽(yáng)光的入射量，更好地解決采光和隔熱的問(wèn)題。
我國(guó)是能耗大國(guó)，我國(guó)建筑用能占當(dāng)年全社會(huì)終端能源消費(fèi)量的27.8%，以接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平，但單位能源效益卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，因此，在建筑領(lǐng)域更需要節(jié)能、降耗、 減排，建筑節(jié)能成為一個(gè)亟待解決的課題。
由于我國(guó)的太陽(yáng)能資源十分豐富，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4(kwh)/m2以上，在西藏西部更是高達(dá)7 (kw *h)/m2，太陽(yáng)能輻射總量位居世界第一位，太陽(yáng)能利用前景十分廣闊。
由于農(nóng)村住宅相對(duì)分散，密度低，不宜采用投資大、維護(hù)水平高的集中供暖模式， 而傳統(tǒng)的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環(huán)境和費(fèi)用較高的問(wèn)題，我國(guó)北方地區(qū)的村鎮(zhèn)，冬季人們常用的取暖方式是暖氣，如果在北方的農(nóng)宅應(yīng)用上太陽(yáng)能，不僅會(huì)節(jié)約大量的能源，而且也減少的農(nóng)民的冬季采暖消費(fèi)。
在北方太陽(yáng)能房所面臨的問(wèn)題是一、如何收集太陽(yáng)能為冬季采暖提供足夠的熱量；二、如何有效地蓄存熱量防止熱量散失；三、如何解決冬季陰天的輔助采暖；四、如何滿足農(nóng)村住宅低造價(jià)需求；五、如何解決太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì)在夏季所帶來(lái)的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種解決方案，可以解決北方農(nóng)村冬季采暖能源消耗大的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案
一種自采暖太陽(yáng)能建筑，包括房屋主體，所述房屋主體包括圍墻和房蓋，還包括供暖系統(tǒng)，所述供暖系統(tǒng)包括有主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源；太陽(yáng)能集熱供生活熱水系統(tǒng)用于提供生活用水；被動(dòng)式陽(yáng)光房用于補(bǔ)充室內(nèi)熱量；太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔用于冬季預(yù)熱和夏季散熱；通風(fēng)系統(tǒng)用于排出室內(nèi)熱量及室內(nèi)通風(fēng)。
進(jìn)一步地，所述主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)包括設(shè)置在屋頂上的太陽(yáng)能集熱器， 所述太陽(yáng)能集熱器與蓄水箱相連接，所述蓄水箱與地板盤管相連接，所述太陽(yáng)能集熱器將在白天所蓄存的熱量通過(guò)與其連接的地板盤管熱輻射給房間供暖。
特別地，所述太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔的頂部安裝有太陽(yáng)能光電板，所述太陽(yáng)能光電板為光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力源。
優(yōu)選地，所述新風(fēng)預(yù)熱腔頂部風(fēng)口和底部風(fēng)口設(shè)置有光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。
特別地，所述供暖系統(tǒng)還包括有陰天輔助采暖系統(tǒng)，所述陰天輔助采暖系統(tǒng)是由生物質(zhì)能燃爐與火墻連接向室內(nèi)提供熱源，所產(chǎn)生的煙沿連接火墻的排煙道排出。
進(jìn)一步地，所述通風(fēng)系統(tǒng)由位于房蓋上的太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井連接室內(nèi)，并在所述豎井的正下方的北側(cè)外墻上設(shè)置窗戶，并和室內(nèi)的通風(fēng)走廊相結(jié)合形成出風(fēng)通道。
特別地，太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井分為兩個(gè)獨(dú)立的豎井。
特別地，所述保溫墻體采用陶粒保溫材料，外噴灰漿粘接密封。
優(yōu)選地，所述房蓋上設(shè)置有種植區(qū)。
特別地，所述陽(yáng)光房?jī)?nèi)設(shè)置有遮陽(yáng)卷簾。
本發(fā)明的有益效果為由于設(shè)置了主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源，可以最大限度地利用太陽(yáng)能，避免的環(huán)境污染。


下面根據(jù)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的太陽(yáng)能設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井通風(fēng)過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的自采暖太陽(yáng)能建筑的窗戶的位置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的自采暖太陽(yáng)能建筑的火墻的位置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的自采暖太陽(yáng)能建筑的太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明的自采暖太陽(yáng)能建筑的通風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
1、太陽(yáng)能集熱器；2、輔助熱源；3、蓄水箱；4、外置換熱器；5、地板盤管；6、泵；7、 太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井；8、被動(dòng)式陽(yáng)光房；9、風(fēng)口 ；10、火墻；11、太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔；12、出風(fēng)通道a ;13、出風(fēng)通道b ； 14、窗戶；15、風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖6所示，給出了本發(fā)明所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑的一個(gè)具體實(shí)施例，本自采暖太陽(yáng)能建筑，包括房屋主體，房屋主體包括圍墻和房蓋，還包括供暖系統(tǒng)， 供暖系統(tǒng)包括有主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源；太陽(yáng)能集熱供生活熱水系統(tǒng)用于提供生活用水；被動(dòng)式陽(yáng)光房8用于補(bǔ)充室內(nèi)熱量；太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔11用于冬季預(yù)熱和夏季散熱；通風(fēng)系統(tǒng)用于排出室內(nèi)熱量及室內(nèi)通風(fēng)。
進(jìn)一步地，主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)包括設(shè)置在屋頂上的太陽(yáng)能集熱器1，太陽(yáng)能集熱器1與蓄水箱3相連接，蓄水箱3與地板盤管5相連接，太陽(yáng)能集熱器1將在白天所蓄存的熱量通過(guò)與其連接的地板盤管5熱輻射給房間供暖。
本發(fā)明的太陽(yáng)能集熱供生活熱水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能設(shè)備與住宅設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，太陽(yáng)能熱水設(shè)備由太陽(yáng)能集熱器1、蓄熱水箱3、循環(huán)管道、支架、泵6、控制系統(tǒng)及相關(guān)附件及輔助熱源2組成。要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與建筑一體化，必須在建筑的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)將太陽(yáng)能熱水設(shè)備的各個(gè)部件，都做作為建筑物構(gòu)件去設(shè)計(jì)，在立面造型、結(jié)構(gòu)形式、給排水系統(tǒng)中通盤考慮，使太陽(yáng)能熱水設(shè)備在整體上成為該建筑物不可缺少的一部分。所以，本發(fā)明將太陽(yáng)能熱水器裝置的位置及基礎(chǔ)并入屋面設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)能集熱器1位于房蓋上，安裝方式為三塊橫排安裝。
如圖2至圖3所示，冬季白天向南開(kāi)敞的被動(dòng)式陽(yáng)光房8大量得熱，而其它朝向封閉的保溫墻體防止熱量散失，特別地，墻體保溫采用陶粒保溫材料，外噴灰漿粘接密封。
利用太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔11預(yù)熱新風(fēng)，冬季如果依靠開(kāi)啟直接對(duì)外的窗戶來(lái)供給室內(nèi)的新鮮空氣，則會(huì)讓寒冷的空氣直接進(jìn)入到房間里，既降低了室內(nèi)的氣溫，又會(huì)對(duì)人造成吹冷風(fēng)的不舒適感。太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔11的頂部安裝有太陽(yáng)能光電板，太陽(yáng)能光電板為光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力源。太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔11頂部風(fēng)口 15設(shè)置有光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，新風(fēng)預(yù)熱腔11底部風(fēng)口 9處設(shè)置有光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。
在冬季，室外新鮮空氣由預(yù)熱腔上部風(fēng)口 15被導(dǎo)入，并在太陽(yáng)能預(yù)熱腔11中被太陽(yáng)能加熱，再由安裝在太陽(yáng)能預(yù)熱腔11底部的光電驅(qū)動(dòng)的小功率風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)，利用太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔預(yù)熱新風(fēng)，不用任何其他采暖設(shè)施保證居室溫度達(dá)到12度以上。
夏季時(shí)則通過(guò)風(fēng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)來(lái)排出陽(yáng)光房里的熱空氣，熱空氣從風(fēng)口 9向上流動(dòng)到風(fēng)口 15，排出室外，小功率風(fēng)機(jī)的用電可以完全由預(yù)熱腔頂部安裝的光電板供給，且風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度與日照強(qiáng)度正相關(guān)，這與預(yù)熱腔冬季預(yù)熱新風(fēng)、夏季排除熱空氣的功能要求正好一致。
冬季夜晚利用主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)，主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)由25平方米的太陽(yáng)能集熱器1和2噸的蓄熱水箱3在白天所蓄存的熱量通過(guò)地板盤管5熱輻射給房間供暖；在冬季陰天時(shí)，還可以用輔助熱源2，即生物質(zhì)能燃爐所提供的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)火墻10熱輻射給房間供暖，并采用空氣熱泵輔助加熱，利用空氣熱能輔助加熱采暖用水，較電加熱省電80% -20%。由于采取地?zé)岬牟膳绞?，所以地板兼做蓄熱和散熱，蓄熱時(shí)間長(zhǎng)，蓄熱量大，散熱面積大，室內(nèi)溫度均勻，熱舒適性好。特別地，所述供暖系統(tǒng)還包括有陰天輔助采暖系統(tǒng)，所述陰天輔助采暖系統(tǒng)是由生物質(zhì)能燃爐與火墻連接向室內(nèi)提供熱源， 所產(chǎn)生的煙沿連接火墻的排煙道排出。
如圖5至圖6所示，夏季白天，打開(kāi)被動(dòng)式陽(yáng)光房8下部的可開(kāi)啟風(fēng)口 9和檐口下的可開(kāi)啟風(fēng)口 15，利用雙層屋面間層的空腔從屋頂排出被動(dòng)式陽(yáng)光房8中的熱空氣，防止被動(dòng)式陽(yáng)光房8內(nèi)溫度過(guò)高，特別地，所述陽(yáng)光房?jī)?nèi)設(shè)置有遮陽(yáng)卷簾，優(yōu)選地，所述房蓋上設(shè)置有種植區(qū)也能減低房頂?shù)臏囟取?br> 夏季時(shí)除了陽(yáng)光房的遮陽(yáng)和排熱設(shè)計(jì)之外，房間的自然通風(fēng)也是非常重要的降溫措施。太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井7分為兩個(gè)獨(dú)立的豎井，分別為建筑的一層和二層提供獨(dú)立的通風(fēng)。同時(shí)，根據(jù)夏季穿堂風(fēng)向，在每層太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井7正下方的北側(cè)外墻上開(kāi)設(shè)窗戶14，這樣可以使得風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)的風(fēng)向引導(dǎo)一致，把二者的通風(fēng)作用結(jié)合起來(lái)， 增強(qiáng)了夏季室內(nèi)自然通風(fēng)的效果。
通風(fēng)系統(tǒng)由位于房蓋上的太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井7連接室內(nèi)，并在太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井7的正下方的北側(cè)外墻上設(shè)置窗戶14，并和室內(nèi)的通風(fēng)走廊相結(jié)合形成出風(fēng)通道，如圖6所示，出風(fēng)通道a和出風(fēng)通道b。
以上實(shí)施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實(shí)施例限制， 在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，包括房屋主體，所述房屋主體包括圍墻和房蓋，其特征在于還包括供暖系統(tǒng)，所述供暖系統(tǒng)包括有主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源；太陽(yáng)能集熱供生活熱水系統(tǒng)用于提供生活用水；被動(dòng)式陽(yáng)光房用于補(bǔ)充室內(nèi)熱量；太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔用于冬季預(yù)熱和夏季散熱；通風(fēng)系統(tǒng)用于排出室內(nèi)熱量及室內(nèi)通風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)包括設(shè)置在屋頂上的太陽(yáng)能集熱器，所述太陽(yáng)能集熱器與蓄水箱相連接， 所述蓄水箱與地板盤管相連接，所述太陽(yáng)能集熱器將在白天所蓄存的熱量通過(guò)與其連接的地板盤管熱輻射給房間供暖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔的頂部安裝有太陽(yáng)能光電板，所述太陽(yáng)能光電板為光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述新風(fēng)預(yù)熱腔頂部風(fēng)口和底部風(fēng)口設(shè)置有光電驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述供暖系統(tǒng)還包括有陰天輔助采暖系統(tǒng)，所述陰天輔助采暖系統(tǒng)是由生物質(zhì)能燃爐與火墻連接向室內(nèi)提供熱源，所產(chǎn)生的煙沿連接火墻的排煙道排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述通風(fēng)系統(tǒng)由位于房蓋上的太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井連接室內(nèi)，并在所述豎井的正下方的北側(cè)外墻上設(shè)置窗戶，并和室內(nèi)的通風(fēng)走廊相結(jié)合形成出風(fēng)通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述太陽(yáng)能熱壓通風(fēng)豎井分為兩個(gè)獨(dú)立的豎井。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述保溫墻體采用陶粒保溫材料，外噴灰漿粘接密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述房蓋上設(shè)置有種植區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，其特征在于所述陽(yáng)光房?jī)?nèi)設(shè)置有遮陽(yáng)卷簾。
全文摘要
一種自采暖太陽(yáng)能單體建筑，包括房屋主體，所述房屋主體包括圍墻和房蓋，還包括供暖系統(tǒng)，所述供暖系統(tǒng)包括有主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源；太陽(yáng)能集熱供生活熱水系統(tǒng)用于提供生活用水；被動(dòng)式陽(yáng)光房用于補(bǔ)充室內(nèi)熱量；太陽(yáng)能新風(fēng)預(yù)熱腔用于冬季預(yù)熱和夏季散熱；通風(fēng)系統(tǒng)用于排出室內(nèi)熱量及室內(nèi)通風(fēng)。本發(fā)明的有益效果由于設(shè)置了主動(dòng)式太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)用于提供室內(nèi)熱源，可以最大限度地利用太陽(yáng)能，避免的環(huán)境污染。
文檔編號(hào)E04H1/04GK102561729SQ20121001925
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者吳艷元, 周正楠, 李仁星, 程翠英 申請(qǐng)人:天普新能源科技有限公司