適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，它涉及一種太陽(yáng)房系統(tǒng)，以解決嚴(yán)寒地區(qū)現(xiàn)有村鎮(zhèn)太陽(yáng)房冬季室內(nèi)火炕采暖溫度偏低、室內(nèi)無(wú)新風(fēng)，空氣質(zhì)量較差，以及夏季太陽(yáng)房由于太陽(yáng)輻射而產(chǎn)生過(guò)熱和影響室內(nèi)熱舒適性的問(wèn)題，它包括被動(dòng)式太陽(yáng)房、吊抗、新風(fēng)機(jī)、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(dòng)式太陽(yáng)房上安裝有三個(gè)直接受益窗，被動(dòng)式太陽(yáng)房上布置有兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻，被動(dòng)式太陽(yáng)房?jī)?nèi)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(nèi)并伸入室內(nèi)，位于地面處的地埋管內(nèi)安裝有新風(fēng)機(jī)，冷劑循環(huán)管布置在空氣熱通道和保溫水箱內(nèi)，冷劑循環(huán)管上安裝有截止閥。本發(fā)明用于嚴(yán)寒地區(qū)的村鎮(zhèn)太陽(yáng)房。
【專利說(shuō)明】適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)房系統(tǒng)，具體涉及一種適合嚴(yán)寒地區(qū)的村鎮(zhèn)太陽(yáng)房系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在嚴(yán)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(nóng)村燒炕住宅普遍存在火炕不好燒、出現(xiàn)倒煙、熱效率低、室內(nèi)溫度偏低、室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重等情況，究其原因是由于燃燒消耗室內(nèi)大量氧氣、加之排煙不暢，污染室內(nèi)空氣，而且現(xiàn)有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、氣密性能較好，通過(guò)門窗及圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲透到室內(nèi)的新鮮空氣非常少，而農(nóng)村建筑根本沒有考慮新風(fēng)系統(tǒng)，特別在采暖季，燒炕村鎮(zhèn)建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量極差，溫度也達(dá)不到人體舒適性要求。
[0003]現(xiàn)有的太陽(yáng)房建筑，冬季工況下不能解決太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性對(duì)室內(nèi)造成的影響，夏季工況又存在過(guò)熱問(wèn)題影響室內(nèi)的熱舒適性；室外新風(fēng)問(wèn)題一直沒有得到很好的解決，無(wú)論是冬季還是夏季，直接從室外引進(jìn)新風(fēng)送入室內(nèi)，很顯然不滿足溫度舒適性要求，且無(wú)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(nèi)溫度偏低、火炕不好燒、排煙不暢、室內(nèi)無(wú)新風(fēng)空氣質(zhì)量達(dá)不到衛(wèi)生要求、夏季室內(nèi)過(guò)熱等問(wèn)題亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為解決嚴(yán)寒地區(qū)現(xiàn)有村鎮(zhèn)太陽(yáng)房冬季室內(nèi)火炕采暖溫度偏低、室內(nèi)無(wú)新風(fēng)，空氣質(zhì)量較差，以及夏季太陽(yáng)房由于太陽(yáng)輻射而產(chǎn)生過(guò)熱和影響室內(nèi)熱舒適性的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)包括被動(dòng)式太陽(yáng)房、吊抗、新風(fēng)機(jī)、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(dòng)式太陽(yáng)房上安裝有三個(gè)直接受益窗，被動(dòng)式太陽(yáng)房上布置有兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻內(nèi)均開有空氣熱通道，被動(dòng)式太陽(yáng)房的外側(cè)壁上布置有排煙通道，被動(dòng)式太陽(yáng)房?jī)?nèi)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(nèi)并伸入室內(nèi)，位于地面處的地埋管內(nèi)安裝有新風(fēng)機(jī)，保溫水箱布置在被動(dòng)式太陽(yáng)房的頂部，冷劑循環(huán)管布置在空氣熱通道和保溫水箱內(nèi)，冷劑循環(huán)管上安裝有截止閥，所述被動(dòng)式太陽(yáng)房的相對(duì)的兩側(cè)墻壁上開有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻的室內(nèi)側(cè)壁上開有與空氣熱通道相連通的上通風(fēng)口和下通風(fēng)口。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]1、本發(fā)明采用吊炕技術(shù)，相比傳統(tǒng)落地炕增加了散熱面積，提高了火炕產(chǎn)熱效率和室內(nèi)溫度；本發(fā)明產(chǎn)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(dòng)式太陽(yáng)房技術(shù)(直接受益窗和太陽(yáng)能集熱通風(fēng)墻)，施工工藝簡(jiǎn)單，成本造價(jià)低，冬季火炕建筑室內(nèi)溫度得到了很大的提高，滿足室內(nèi)的熱舒適性要求；[0011]3、室外新風(fēng)在地道內(nèi)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(fēng)的溫度，然后再與吊炕排煙換熱，新風(fēng)滿足了室內(nèi)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(shí)，關(guān)閉冷劑循環(huán)上的截止閥，起到了蓄熱的作用，緩解了太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性；在夏季工況時(shí)，打開冷劑循環(huán)管上的截止閥，通過(guò)冷劑自然循環(huán)，制取生活熱水，同時(shí)緩解了夏季過(guò)熱現(xiàn)象，滿足了室內(nèi)舒適性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的太陽(yáng)房系統(tǒng)的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)包括被動(dòng)式太陽(yáng)房1、吊抗11、新風(fēng)機(jī)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(dòng)式太陽(yáng)房I上安裝有三個(gè)直接受益窗3，被動(dòng)式太陽(yáng)房I上布置有兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻6和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻7，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻6內(nèi)均開有空氣熱通道27，被動(dòng)式太陽(yáng)房I的外側(cè)壁上布置有排煙通道14，被動(dòng)式太陽(yáng)房I內(nèi)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(nèi)并伸入室內(nèi)，位于地面處的地埋管17內(nèi)安裝有新風(fēng)機(jī)13，保溫水箱21布置在被動(dòng)式太陽(yáng)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(nèi)，冷劑循環(huán)管19上安裝有截止閥18，所述被動(dòng)式太陽(yáng)房I的相對(duì)的兩側(cè)墻壁上開有進(jìn)風(fēng)口 20和排風(fēng)口 23，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻6的室內(nèi)側(cè)壁上開有與空氣熱通道27相連通的上通風(fēng)口 25和下通風(fēng)口 24。
[0015]本實(shí)施方式吊炕11處連接有灶臺(tái)10，吊炕11與排煙通道14之間設(shè)置有連通二者的排煙口 12。本實(shí)施方式的冷劑循環(huán)管19的進(jìn)出回路上均安裝截止閥18。每個(gè)第一太陽(yáng)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(shí)施方式】二:結(jié)合圖1-圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式所述冷劑盤管19為銅管。如此設(shè)置，堅(jiān)固、耐腐蝕性強(qiáng)，易變形，溫度適應(yīng)性強(qiáng)，安裝使用方便。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式的冷劑循環(huán)管19內(nèi)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(shè)置，制冷效果好，安全可靠，便于使用。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1說(shuō)明，本實(shí)施方式的兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻6和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻7沿被動(dòng)式太陽(yáng)房I的長(zhǎng)度方向順次布置。如此設(shè)置，太陽(yáng)能集熱墻布置合理，溫度波動(dòng)小，室內(nèi)舒適。其它與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括單層百葉風(fēng)口 15，地埋管17的另一端處安裝有單層百葉風(fēng)口 15。如此設(shè)置，便于靈活的左右或者上下轉(zhuǎn)動(dòng)，方便控制氣流方向，滿足室內(nèi)新風(fēng)的需要。其它與【具體實(shí)施方式】一、二或四相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口 16，地埋管17—端安裝有帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口 16。如此設(shè)置，過(guò)濾網(wǎng)能初步過(guò)濾空氣中的灰塵，百葉風(fēng)口能靈活的左右或者上下轉(zhuǎn)動(dòng)，方便控制氣流方向，滿足室內(nèi)新風(fēng)的需要。其它與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括陽(yáng)光板26，被動(dòng)式太陽(yáng)房I的外側(cè)壁上鋪設(shè)有陽(yáng)光板26。如此設(shè)置，便于被動(dòng)式太陽(yáng)房保溫。其它與【具體實(shí)施方式】一、二、四或六相同。
[0022]工作過(guò)程
[0023]冬季工況時(shí)，關(guān)閉室外進(jìn)風(fēng)口 20和排風(fēng)口 23，關(guān)閉冷劑自然循環(huán)的所有截止閥18，當(dāng)在陰天或夜晚時(shí)，關(guān)閉太陽(yáng)能集熱墻6的上通風(fēng)口 25和下通風(fēng)口 24，起到保溫緩沖層的作用，當(dāng)在白天陽(yáng)光充足的時(shí)候，打開內(nèi)墻上通風(fēng)口 25和下通風(fēng)口 24，采用內(nèi)循環(huán)的形式，室內(nèi)的空氣不斷從內(nèi)墻下通風(fēng)口 24進(jìn)入空氣熱通道27，被加熱后從內(nèi)墻的上通風(fēng)口25送入室內(nèi)，利用熱空氣的浮力作為動(dòng)力不斷地循環(huán)加熱室內(nèi)空氣，當(dāng)空氣熱通道27的溫度達(dá)到制冷劑的蒸發(fā)溫度時(shí)，部分熱量用于冷劑的汽化潛熱，儲(chǔ)存在空氣熱通道內(nèi)，部分緩解了太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性，冷劑管充當(dāng)了相變蓄熱器的作用；同時(shí)，室外新風(fēng)(或通過(guò)帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口 16)在風(fēng)機(jī)13的作用下，不斷進(jìn)入地埋管17，與土壤進(jìn)行初步換熱，被預(yù)熱的新風(fēng)進(jìn)一步進(jìn)入排煙通道14，與吊炕的排煙換熱，基本達(dá)到室內(nèi)溫度要求，通過(guò)單層百葉風(fēng)口 15，送入室內(nèi)，有效地改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量，同時(shí)還解決了農(nóng)村住宅落地火炕不好燒出現(xiàn)倒煙情況、熱效率低、排煙不暢等問(wèn)題；
[0024]夏季工況時(shí)，打開室外進(jìn)風(fēng)口 20和排風(fēng)口 23，打開太陽(yáng)能集熱墻6的下通風(fēng)口24，關(guān)閉上通風(fēng)口 25，打開所有的冷劑截止閥18等，采用內(nèi)排風(fēng)的形式，不斷從室外北墻引進(jìn)室外新風(fēng)，帶走室內(nèi)的余熱余濕，通過(guò)下通風(fēng)口 24，進(jìn)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(fēng)口 23排出室外；同時(shí)，當(dāng)熱通道溫度高于一定值時(shí)，銅管中制冷劑發(fā)生汽化潛熱現(xiàn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了熱量的“變廢為寶”;在夏季時(shí)，還利用從室外(或經(jīng)帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口 16)的地埋管17引入新風(fēng)，進(jìn)入地道后，被地下土壤冷卻降溫，再通過(guò)新風(fēng)機(jī)13和單層百葉風(fēng)口 15送入室內(nèi)，即改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量，又帶走了室內(nèi)的余熱余濕，使室內(nèi)達(dá)到了很好的舒適性。
【權(quán)利要求】
1.一種適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:它包括被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)、吊抗(11)、新風(fēng)機(jī)(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(dòng)式太陽(yáng)房(I)上安裝有三個(gè)直接受益窗(3)，被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)上布置有兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻(6)和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻(7)，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻(6)內(nèi)均開有空氣熱通道(27)，被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)的外側(cè)壁上布置有排煙通道(14)，被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)內(nèi)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(nèi)并伸入室內(nèi)，位于地面處的地埋管(17)內(nèi)安裝有新風(fēng)機(jī)(13)，保溫水箱(21)布置在被動(dòng)式太陽(yáng)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(nèi)，冷劑循環(huán)管(19)上安裝有截止閥(18)，所述被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)的相對(duì)的兩側(cè)墻壁上開有進(jìn)風(fēng)口(20)和排風(fēng)口(23)，兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻(6)的室內(nèi)側(cè)壁上開有與空氣熱通道(27)相連通的上通風(fēng)口(25)和下通風(fēng)口(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:所述冷劑盤管(19)為銅管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:冷劑循環(huán)管(19)內(nèi)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(jù)權(quán)利要求3所述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:兩個(gè)第一太陽(yáng)能集熱墻(6)和兩個(gè)第二太陽(yáng)能集熱墻(7)沿被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)的長(zhǎng)度方向順次布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括單層百葉風(fēng)口(15)，地埋管(17)的另一端處安裝有單層百葉風(fēng)口(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口(16)，地埋管(17)—端安裝有帶過(guò)濾網(wǎng)的百葉風(fēng)口(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的適合嚴(yán)寒地區(qū)的太陽(yáng)房系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)房系統(tǒng)還包括陽(yáng)光板(26 ),被動(dòng)式太陽(yáng)房(I)的外側(cè)壁上鋪設(shè)有陽(yáng)光板(26 )。
【文檔編號(hào)】E04H1/02GK103790399SQ201410056400
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】姜益強(qiáng), 陳龍, 董建鍇 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)