太阳能热利用技术.doc

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农业和农村节能减排十大技术之三———
太阳能热利用技术
太阳能—热能转换利用技术和太阳能—电能转换利用技术是常见的太阳能利用方式。其中,太阳能—热能转换利用技术主要包括太阳房、太阳热水器、阳光温室大棚、太阳灶等。
一太阳房(被动式太阳房)
太阳房是一种利用太阳能采暖或降温的房子,用于冬季采暖目的的叫做“太阳暖房”,用于夏季降温或制冷目的的叫做“太阳冷房”。人们常见加之利用的是“太阳暖房”。
按目前国际上的惯用名称,太阳房分为主动式和被动式两大类。主动式太阳房的一次性投资大,设备利用率低,维修管理工作量大,而且需要耗费一定量的常规能源。因此,对于居住建筑和中小型公共建筑已经为被动式太阳房所代替。被动式太阳房具有构造简单,造价低,不需特殊维护管理,节约常规能源和减少空气污染等许多独特的优点。
被动式太阳房作为节能建筑的一种形式,集绝热、集热、蓄热为一体,成为节能建筑中具有广泛推广价值的一种建筑形式。以下介绍这种太阳房的建造技术概要。
(一)结构类型
被动式太阳房的基本结构类型包括直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式等五类。

这是被动式太阳房中最简单的一种,它是利用南窗直接接受太阳辐射能。太阳辐射能通过窗户直接照射到室内地面、墙壁及其他物体上,使它们表面温度升高,通过自然对流换热,用部分能量加热室内空气。另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部,当太阳辐射消失或室内温度下降时再向室内释放,使室温维持在一定水平。

这种类型的太阳房是间接受益太阳能采暖系统。阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带透明外罩的深色贮热墙上,加热墙体与盖板之间的空气,然后通过贮热墙上风口将热量导入室内,另一部分是通过墙体的导热向室内供热。

该类型的太阳房是集热蓄热墙式太阳房系统的一种发展。主要是将透明盖层与墙之间的空气夹层加一个通道,形成一个可以使用的空间———附加阳光间(也可以称附加温室)。这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同,后部房间的采暖方式则等同于集热蓄热墙式。
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(二)主要技术环节及要点

在乡村和小城镇,最经济实用的是直接受益式、集热蓄热墙式和这两种的混合体。

太阳房外墙采用复合保温墙。采用这种复合保温墙时,通常做法是将保温材料设置于实体砖墙的外侧,这就可以使墙中贮存的热量保留在房间里面。在保温层外侧再设保护墙,可以是120毫米砖墙,或是瓦楞铁皮,或夹筋聚苯乙烯泡沫塑料板上直接抹水泥砂浆保护层。还要注意两个方面的问题:一是砌筑砂浆的和易性要好,以保证灰缝中砂浆的饱满程度,防止墙体部位的冷风渗透。二是加强传热异常部位的保温措施。

集热蓄热墙是由蓄热性能好的砼、砖或盛水容器构成。做法是将其外表涂成黑色或深色,然后在它的外侧离墙体外100毫米处加装一道密闭的透明盖层(寒冷地区应为两层),形成一个空气夹层,在集热墙的上下端各开一个小通风口通入室内,当太阳光透过盖层照射在集热墙上时,空气夹层内的空气变热而上升,通过上下两端通风口与室内空气进行自然循环。经过开启动循环往复,