适合严寒地区的太阳房系统的制作方法
【专利摘要】适合严寒地区的太阳房系统，它涉及一种太阳房系统，以解决严寒地区现有村镇太阳房冬季室内火炕采暖温度偏低、室内无新风，空气质量较差，以及夏季太阳房由于太阳辐射而产生过热和影响室内热舒适性的问题，它包括被动式太阳房、吊抗、新风机、排烟通道、地埋管、截止阀、冷剂循环管和保温水箱；所述被动式太阳房上安装有三个直接受益窗，被动式太阳房上布置有两个第一太阳能集热墙和两个第二太阳能集热墙，被动式太阳房内安装有吊炕，地埋管的一端伸出地面，地埋管的另一端插入排烟通道内并伸入室内，位于地面处的地埋管内安装有新风机，冷剂循环管布置在空气热通道和保温水箱内，冷剂循环管上安装有截止阀。本发明用于严寒地区的村镇太阳房。
【专利说明】适合严寒地区的太阳房系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳房系统，具体涉及一种适合严寒地区的村镇太阳房系统。
【背景技术】
[0002]在严寒地区村镇建筑中，冬季仍然以火炕采暖为主，然而，北方农村烧炕住宅普遍存在火炕不好烧、出现倒烟、热效率低、室内温度偏低、室内空气污染严重等情况，究其原因是由于燃烧消耗室内大量氧气、加之排烟不畅，污染室内空气，而且现有建筑围护结构的保温、气密性能较好，通过门窗及围护结构渗透到室内的新鲜空气非常少，而农村建筑根本没有考虑新风系统，特别在采暖季，烧炕村镇建筑室内空气质量极差，温度也达不到人体舒适性要求。
[0003]现有的太阳房建筑，冬季工况下不能解决太阳能的不稳定性对室内造成的影响，夏季工况又存在过热问题影响室内的热舒适性；室外新风问题一直没有得到很好的解决，无论是冬季还是夏季，直接从室外引进新风送入室内，很显然不满足温度舒适性要求，且无形之中增加了供暖和制冷能耗。
[0004]村镇火炕建筑冬季室内温度偏低、火炕不好烧、排烟不畅、室内无新风空气质量达不到卫生要求、夏季室内过热等问题亟待解决。
【发明内容】
[0005]本发明是为解决严寒地区现有村镇太阳房冬季室内火炕采暖温度偏低、室内无新风，空气质量较差，以及夏季太阳房由于太阳辐射而产生过热和影响室内热舒适性的问题，进而提供一种适合严寒地区的太阳房系统。
[0006]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:一种适合严寒地区的太阳房系统包括被动式太阳房、吊抗、新风机、排烟通道、地埋管、截止阀、冷剂循环管和保温水箱；
[0007]所述被动式太阳房上安装有三个直接受益窗，被动式太阳房上布置有两个第一太阳能集热墙和两个第二太阳能集热墙，两个第一太阳能集热墙内均开有空气热通道，被动式太阳房的外侧壁上布置有排烟通道，被动式太阳房内安装有吊炕，吊炕与排烟通道连通，地埋管的一端伸出地面，地埋管的另一端插入排烟通道内并伸入室内，位于地面处的地埋管内安装有新风机，保温水箱布置在被动式太阳房的顶部，冷剂循环管布置在空气热通道和保温水箱内，冷剂循环管上安装有截止阀，所述被动式太阳房的相对的两侧墙壁上开有进风口和排风口，两个第一太阳能集热墙的室内侧壁上开有与空气热通道相连通的上通风口和下通风口。
[0008]本发明的有益效果是:
[0009]1、本发明采用吊炕技术，相比传统落地炕增加了散热面积，提高了火炕产热效率和室内温度；本发明产热效率相比落地火炕提高了 40%以上；
[0010]2、本发明采用了被动式太阳房技术(直接受益窗和太阳能集热通风墙)，施工工艺简单，成本造价低，冬季火炕建筑室内温度得到了很大的提高，满足室内的热舒适性要求；[0011]3、室外新风在地道内与土壤换热，充分利用了地下土壤的蓄热能力，提高冬季室外新风的温度，然后再与吊炕排烟换热，新风满足了室内热舒适性要求；
[0012]4、采用了冷剂自然循环蓄热与制热水系统:在冬季工况时，关闭冷剂循环上的截止阀，起到了蓄热的作用，缓解了太阳能的不稳定性；在夏季工况时，打开冷剂循环管上的截止阀，通过冷剂自然循环，制取生活热水，同时缓解了夏季过热现象，满足了室内舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的太阳房系统的主剖视结构示意图，图2是图1的左视图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:结合图1-图2说明，本实施方式的适合严寒地区的太阳房系统包括被动式太阳房1、吊抗11、新风机13、排烟通道14、地埋管17、截止阀18、冷剂循环管19和保温水箱21 ;所述被动式太阳房I上安装有三个直接受益窗3，被动式太阳房I上布置有两个第一太阳能集热墙6和两个第二太阳能集热墙7，两个第一太阳能集热墙6内均开有空气热通道27，被动式太阳房I的外侧壁上布置有排烟通道14，被动式太阳房I内安装有吊炕11，吊炕11与排烟通道14连通，地埋管17的一端伸出地面，地埋管17的另一端插入排烟通道14内并伸入室内，位于地面处的地埋管17内安装有新风机13，保温水箱21布置在被动式太阳房I的顶部，冷剂循环管19布置在空气热通道27和保温水箱21内，冷剂循环管19上安装有截止阀18，所述被动式太阳房I的相对的两侧墙壁上开有进风口 20和排风口 23，两个第一太阳能集热墙6的室内侧壁上开有与空气热通道27相连通的上通风口 25和下通风口 24。
[0015]本实施方式吊炕11处连接有灶台10，吊炕11与排烟通道14之间设置有连通二者的排烟口 12。本实施方式的冷剂循环管19的进出回路上均安装截止阀18。每个第一太阳能集热墙6的空气热通道27和保温水箱21之间均布置有冷剂循环管19。
[0016]【具体实施方式】二:结合图1-图2说明，本实施方式所述冷剂盘管19为铜管。如此设置，坚固、耐腐蚀性强，易变形，温度适应性强，安装使用方便。其它与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】三:本实施方式的冷剂循环管19内的冷剂为二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷以及R410A制冷剂中的任意一种。如此设置，制冷效果好，安全可靠，便于使用。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0018]【具体实施方式】四:结合图1说明，本实施方式的两个第一太阳能集热墙6和两个第二太阳能集热墙7沿被动式太阳房I的长度方向顺次布置。如此设置，太阳能集热墙布置合理，温度波动小，室内舒适。其它与【具体实施方式】三相同。
[0019]【具体实施方式】五:结合图1和图2说明，本实施方式所述太阳房系统还包括单层百叶风口 15，地埋管17的另一端处安装有单层百叶风口 15。如此设置，便于灵活的左右或者上下转动，方便控制气流方向，满足室内新风的需要。其它与【具体实施方式】一、二或四相同。
[0020]【具体实施方式】六:结合图1和图2说明，本实施方式所述太阳房系统还包括带过滤网的百叶风口 16，地埋管17—端安装有带过滤网的百叶风口 16。如此设置，过滤网能初步过滤空气中的灰尘，百叶风口能灵活的左右或者上下转动，方便控制气流方向，满足室内新风的需要。其它与【具体实施方式】五相同。
[0021]【具体实施方式】七:结合图2说明，本实施方式所述太阳房系统还包括阳光板26，被动式太阳房I的外侧壁上铺设有阳光板26。如此设置，便于被动式太阳房保温。其它与【具体实施方式】一、二、四或六相同。
[0022]工作过程
[0023]冬季工况时，关闭室外进风口 20和排风口 23，关闭冷剂自然循环的所有截止阀18，当在阴天或夜晚时，关闭太阳能集热墙6的上通风口 25和下通风口 24，起到保温缓冲层的作用，当在白天阳光充足的时候，打开内墙上通风口 25和下通风口 24，采用内循环的形式，室内的空气不断从内墙下通风口 24进入空气热通道27，被加热后从内墙的上通风口25送入室内，利用热空气的浮力作为动力不断地循环加热室内空气，当空气热通道27的温度达到制冷剂的蒸发温度时，部分热量用于冷剂的汽化潜热，储存在空气热通道内，部分缓解了太阳能的不稳定性，冷剂管充当了相变蓄热器的作用；同时，室外新风(或通过带过滤网的百叶风口 16)在风机13的作用下，不断进入地埋管17，与土壤进行初步换热，被预热的新风进一步进入排烟通道14，与吊炕的排烟换热，基本达到室内温度要求，通过单层百叶风口 15，送入室内，有效地改善了室内空气质量，同时还解决了农村住宅落地火炕不好烧出现倒烟情况、热效率低、排烟不畅等问题；
[0024]夏季工况时，打开室外进风口 20和排风口 23，打开太阳能集热墙6的下通风口24，关闭上通风口 25，打开所有的冷剂截止阀18等，采用内排风的形式，不断从室外北墙引进室外新风，带走室内的余热余湿，通过下通风口 24，进入空气热通道27被加热上升后，带走部分热通道的热量后，从夏季室外排风口 23排出室外；同时，当热通道温度高于一定值时，铜管中制冷剂发生汽化潜热现象，带走热通道中的多余热量，气态制冷剂在浮力的作用下上升至保温水箱，在水箱中发冷凝，将热量传至冷水，液态的制冷剂又在重力的作用下下降进入空气热通道27，如此循环，不断带走空气热通道的余热，还制取了部分生活热水，实现了热量的“变废为宝”;在夏季时，还利用从室外(或经带过滤网的百叶风口 16)的地埋管17引入新风，进入地道后，被地下土壤冷却降温，再通过新风机13和单层百叶风口 15送入室内，即改善了室内空气质量，又带走了室内的余热余湿，使室内达到了很好的舒适性。
【权利要求】
1.一种适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:它包括被动式太阳房(I)、吊抗(11)、新风机(13)、排烟通道(14)、地埋管(17)、截止阀(18)、冷剂循环管(19)和保温水箱(21);所述被动式太阳房(I)上安装有三个直接受益窗(3)，被动式太阳房(I)上布置有两个第一太阳能集热墙(6)和两个第二太阳能集热墙(7)，两个第一太阳能集热墙(6)内均开有空气热通道(27)，被动式太阳房(I)的外侧壁上布置有排烟通道(14)，被动式太阳房(I)内安装有吊炕(11)，吊炕(11)与排烟通道(14)连通，地埋管(17)的一端伸出地面，地埋管(17)的另一端插入排烟通道(14)内并伸入室内，位于地面处的地埋管(17)内安装有新风机(13)，保温水箱(21)布置在被动式太阳房(I)的顶部，冷剂循环管(19)布置在空气热通道(27)和保温水箱(21)内，冷剂循环管(19)上安装有截止阀(18)，所述被动式太阳房(I)的相对的两侧墙壁上开有进风口(20)和排风口(23)，两个第一太阳能集热墙(6)的室内侧壁上开有与空气热通道(27)相连通的上通风口(25)和下通风口(24)。
2.根据权利要求1所述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:所述冷剂盘管(19)为铜管。
3.根据权利要求1或2所述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:冷剂循环管(19)内的冷剂为二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷以及R410A制冷剂中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:两个第一太阳能集热墙(6)和两个第二太阳能集热墙(7)沿被动式太阳房(I)的长度方向顺次布置。
5.根据权利要求1、2或4所述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:所述太阳房系统还包括单层百叶风口(15)，地埋管(17)的另一端处安装有单层百叶风口(15)。
6.根据权利要求5述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:所述太阳房系统还包括带过滤网的百叶风口(16)，地埋管(17)—端安装有带过滤网的百叶风口(16)。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的适合严寒地区的太阳房系统，其特征在于:所述太阳房系统还包括阳光板(26 ),被动式太阳房(I)的外侧壁上铺设有阳光板(26 )。
【文档编号】E04H1/02GK103790399SQ201410056400
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】姜益强, 陈龙, 董建锴 申请人:哈尔滨工业大学