適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，它涉及一種太陽房系統(tǒng)，以解決嚴寒地區(qū)現有村鎮(zhèn)太陽房冬季室內火炕采暖溫度偏低、室內無新風，空氣質量較差，以及夏季太陽房由于太陽輻射而產生過熱和影響室內熱舒適性的問題，它包括被動式太陽房、吊抗、新風機、排煙通道、地埋管、截止閥、冷劑循環(huán)管和保溫水箱；所述被動式太陽房上安裝有三個直接受益窗，被動式太陽房上布置有兩個第一太陽能集熱墻和兩個第二太陽能集熱墻，被動式太陽房內安裝有吊炕，地埋管的一端伸出地面，地埋管的另一端插入排煙通道內并伸入室內，位于地面處的地埋管內安裝有新風機，冷劑循環(huán)管布置在空氣熱通道和保溫水箱內，冷劑循環(huán)管上安裝有截止閥。本發(fā)明用于嚴寒地區(qū)的村鎮(zhèn)太陽房。
【專利說明】適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽房系統(tǒng)，具體涉及一種適合嚴寒地區(qū)的村鎮(zhèn)太陽房系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)建筑中，冬季仍然以火炕采暖為主，然而，北方農村燒炕住宅普遍存在火炕不好燒、出現倒煙、熱效率低、室內溫度偏低、室內空氣污染嚴重等情況，究其原因是由于燃燒消耗室內大量氧氣、加之排煙不暢，污染室內空氣，而且現有建筑圍護結構的保溫、氣密性能較好，通過門窗及圍護結構滲透到室內的新鮮空氣非常少，而農村建筑根本沒有考慮新風系統(tǒng)，特別在采暖季，燒炕村鎮(zhèn)建筑室內空氣質量極差，溫度也達不到人體舒適性要求。
[0003]現有的太陽房建筑，冬季工況下不能解決太陽能的不穩(wěn)定性對室內造成的影響，夏季工況又存在過熱問題影響室內的熱舒適性；室外新風問題一直沒有得到很好的解決，無論是冬季還是夏季，直接從室外引進新風送入室內，很顯然不滿足溫度舒適性要求，且無形之中增加了供暖和制冷能耗。
[0004]村鎮(zhèn)火炕建筑冬季室內溫度偏低、火炕不好燒、排煙不暢、室內無新風空氣質量達不到衛(wèi)生要求、夏季室內過熱等問題亟待解決。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明是為解決嚴寒地區(qū)現有村鎮(zhèn)太陽房冬季室內火炕采暖溫度偏低、室內無新風，空氣質量較差，以及夏季太陽房由于太陽輻射而產生過熱和影響室內熱舒適性的問題，進而提供一種適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是:一種適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)包括被動式太陽房、吊抗、新風機、排煙通道、地埋管、截止閥、冷劑循環(huán)管和保溫水箱；
[0007]所述被動式太陽房上安裝有三個直接受益窗，被動式太陽房上布置有兩個第一太陽能集熱墻和兩個第二太陽能集熱墻，兩個第一太陽能集熱墻內均開有空氣熱通道，被動式太陽房的外側壁上布置有排煙通道，被動式太陽房內安裝有吊炕，吊炕與排煙通道連通，地埋管的一端伸出地面，地埋管的另一端插入排煙通道內并伸入室內，位于地面處的地埋管內安裝有新風機，保溫水箱布置在被動式太陽房的頂部，冷劑循環(huán)管布置在空氣熱通道和保溫水箱內，冷劑循環(huán)管上安裝有截止閥，所述被動式太陽房的相對的兩側墻壁上開有進風口和排風口，兩個第一太陽能集熱墻的室內側壁上開有與空氣熱通道相連通的上通風口和下通風口。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]1、本發(fā)明采用吊炕技術，相比傳統(tǒng)落地炕增加了散熱面積，提高了火炕產熱效率和室內溫度；本發(fā)明產熱效率相比落地火炕提高了 40%以上；
[0010]2、本發(fā)明采用了被動式太陽房技術(直接受益窗和太陽能集熱通風墻)，施工工藝簡單，成本造價低，冬季火炕建筑室內溫度得到了很大的提高，滿足室內的熱舒適性要求；[0011]3、室外新風在地道內與土壤換熱，充分利用了地下土壤的蓄熱能力，提高冬季室外新風的溫度，然后再與吊炕排煙換熱，新風滿足了室內熱舒適性要求；
[0012]4、采用了冷劑自然循環(huán)蓄熱與制熱水系統(tǒng):在冬季工況時，關閉冷劑循環(huán)上的截止閥，起到了蓄熱的作用，緩解了太陽能的不穩(wěn)定性；在夏季工況時，打開冷劑循環(huán)管上的截止閥，通過冷劑自然循環(huán)，制取生活熱水，同時緩解了夏季過熱現象，滿足了室內舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的太陽房系統(tǒng)的主剖視結構示意圖，圖2是圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0014]【具體實施方式】一:結合圖1-圖2說明，本實施方式的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)包括被動式太陽房1、吊抗11、新風機13、排煙通道14、地埋管17、截止閥18、冷劑循環(huán)管19和保溫水箱21 ;所述被動式太陽房I上安裝有三個直接受益窗3，被動式太陽房I上布置有兩個第一太陽能集熱墻6和兩個第二太陽能集熱墻7，兩個第一太陽能集熱墻6內均開有空氣熱通道27，被動式太陽房I的外側壁上布置有排煙通道14，被動式太陽房I內安裝有吊炕11，吊炕11與排煙通道14連通，地埋管17的一端伸出地面，地埋管17的另一端插入排煙通道14內并伸入室內，位于地面處的地埋管17內安裝有新風機13，保溫水箱21布置在被動式太陽房I的頂部，冷劑循環(huán)管19布置在空氣熱通道27和保溫水箱21內，冷劑循環(huán)管19上安裝有截止閥18，所述被動式太陽房I的相對的兩側墻壁上開有進風口 20和排風口 23，兩個第一太陽能集熱墻6的室內側壁上開有與空氣熱通道27相連通的上通風口 25和下通風口 24。
[0015]本實施方式吊炕11處連接有灶臺10，吊炕11與排煙通道14之間設置有連通二者的排煙口 12。本實施方式的冷劑循環(huán)管19的進出回路上均安裝截止閥18。每個第一太陽能集熱墻6的空氣熱通道27和保溫水箱21之間均布置有冷劑循環(huán)管19。
[0016]【具體實施方式】二:結合圖1-圖2說明，本實施方式所述冷劑盤管19為銅管。如此設置，堅固、耐腐蝕性強，易變形，溫度適應性強，安裝使用方便。其它與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】三:本實施方式的冷劑循環(huán)管19內的冷劑為二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷以及R410A制冷劑中的任意一種。如此設置，制冷效果好，安全可靠，便于使用。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0018]【具體實施方式】四:結合圖1說明，本實施方式的兩個第一太陽能集熱墻6和兩個第二太陽能集熱墻7沿被動式太陽房I的長度方向順次布置。如此設置，太陽能集熱墻布置合理，溫度波動小，室內舒適。其它與【具體實施方式】三相同。
[0019]【具體實施方式】五:結合圖1和圖2說明，本實施方式所述太陽房系統(tǒng)還包括單層百葉風口 15，地埋管17的另一端處安裝有單層百葉風口 15。如此設置，便于靈活的左右或者上下轉動，方便控制氣流方向，滿足室內新風的需要。其它與【具體實施方式】一、二或四相同。
[0020]【具體實施方式】六:結合圖1和圖2說明，本實施方式所述太陽房系統(tǒng)還包括帶過濾網的百葉風口 16，地埋管17—端安裝有帶過濾網的百葉風口 16。如此設置，過濾網能初步過濾空氣中的灰塵，百葉風口能靈活的左右或者上下轉動，方便控制氣流方向，滿足室內新風的需要。其它與【具體實施方式】五相同。
[0021]【具體實施方式】七:結合圖2說明，本實施方式所述太陽房系統(tǒng)還包括陽光板26，被動式太陽房I的外側壁上鋪設有陽光板26。如此設置，便于被動式太陽房保溫。其它與【具體實施方式】一、二、四或六相同。
[0022]工作過程
[0023]冬季工況時，關閉室外進風口 20和排風口 23，關閉冷劑自然循環(huán)的所有截止閥18，當在陰天或夜晚時，關閉太陽能集熱墻6的上通風口 25和下通風口 24，起到保溫緩沖層的作用，當在白天陽光充足的時候，打開內墻上通風口 25和下通風口 24，采用內循環(huán)的形式，室內的空氣不斷從內墻下通風口 24進入空氣熱通道27，被加熱后從內墻的上通風口25送入室內，利用熱空氣的浮力作為動力不斷地循環(huán)加熱室內空氣，當空氣熱通道27的溫度達到制冷劑的蒸發(fā)溫度時，部分熱量用于冷劑的汽化潛熱，儲存在空氣熱通道內，部分緩解了太陽能的不穩(wěn)定性，冷劑管充當了相變蓄熱器的作用；同時，室外新風(或通過帶過濾網的百葉風口 16)在風機13的作用下，不斷進入地埋管17，與土壤進行初步換熱，被預熱的新風進一步進入排煙通道14，與吊炕的排煙換熱，基本達到室內溫度要求，通過單層百葉風口 15，送入室內，有效地改善了室內空氣質量，同時還解決了農村住宅落地火炕不好燒出現倒煙情況、熱效率低、排煙不暢等問題；
[0024]夏季工況時，打開室外進風口 20和排風口 23，打開太陽能集熱墻6的下通風口24，關閉上通風口 25，打開所有的冷劑截止閥18等，采用內排風的形式，不斷從室外北墻引進室外新風，帶走室內的余熱余濕，通過下通風口 24，進入空氣熱通道27被加熱上升后，帶走部分熱通道的熱量后，從夏季室外排風口 23排出室外；同時，當熱通道溫度高于一定值時，銅管中制冷劑發(fā)生汽化潛熱現象，帶走熱通道中的多余熱量，氣態(tài)制冷劑在浮力的作用下上升至保溫水箱，在水箱中發(fā)冷凝，將熱量傳至冷水，液態(tài)的制冷劑又在重力的作用下下降進入空氣熱通道27，如此循環(huán)，不斷帶走空氣熱通道的余熱，還制取了部分生活熱水，實現了熱量的“變廢為寶”;在夏季時，還利用從室外(或經帶過濾網的百葉風口 16)的地埋管17引入新風，進入地道后，被地下土壤冷卻降溫，再通過新風機13和單層百葉風口 15送入室內，即改善了室內空氣質量，又帶走了室內的余熱余濕，使室內達到了很好的舒適性。
【權利要求】
1.一種適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:它包括被動式太陽房(I)、吊抗(11)、新風機(13)、排煙通道(14)、地埋管(17)、截止閥(18)、冷劑循環(huán)管(19)和保溫水箱(21);所述被動式太陽房(I)上安裝有三個直接受益窗(3)，被動式太陽房(I)上布置有兩個第一太陽能集熱墻(6)和兩個第二太陽能集熱墻(7)，兩個第一太陽能集熱墻(6)內均開有空氣熱通道(27)，被動式太陽房(I)的外側壁上布置有排煙通道(14)，被動式太陽房(I)內安裝有吊炕(11)，吊炕(11)與排煙通道(14)連通，地埋管(17)的一端伸出地面，地埋管(17)的另一端插入排煙通道(14)內并伸入室內，位于地面處的地埋管(17)內安裝有新風機(13)，保溫水箱(21)布置在被動式太陽房(I)的頂部，冷劑循環(huán)管(19)布置在空氣熱通道(27)和保溫水箱(21)內，冷劑循環(huán)管(19)上安裝有截止閥(18)，所述被動式太陽房(I)的相對的兩側墻壁上開有進風口(20)和排風口(23)，兩個第一太陽能集熱墻(6)的室內側壁上開有與空氣熱通道(27)相連通的上通風口(25)和下通風口(24)。
2.根據權利要求1所述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:所述冷劑盤管(19)為銅管。
3.根據權利要求1或2所述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:冷劑循環(huán)管(19)內的冷劑為二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷以及R410A制冷劑中的任意一種。
4.根據權利要求3所述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:兩個第一太陽能集熱墻(6)和兩個第二太陽能集熱墻(7)沿被動式太陽房(I)的長度方向順次布置。
5.根據權利要求1、2或4所述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽房系統(tǒng)還包括單層百葉風口(15)，地埋管(17)的另一端處安裝有單層百葉風口(15)。
6.根據權利要求5述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽房系統(tǒng)還包括帶過濾網的百葉風口(16)，地埋管(17)—端安裝有帶過濾網的百葉風口(16)。
7.根據權利要求1、2、4或6所述的適合嚴寒地區(qū)的太陽房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽房系統(tǒng)還包括陽光板(26 ),被動式太陽房(I)的外側壁上鋪設有陽光板(26 )。
【文檔編號】E04H1/02GK103790399SQ201410056400
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權日:2014年2月19日
【發(fā)明者】姜益強, 陳龍, 董建鍇 申請人:哈爾濱工業(yè)大學