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一、概述可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、低热能和海洋能等多种形式。太阳能既是一次能源又是可再生能源,资源丰富,对环境无污染,是一种非常清洁的能源,在建筑中得到了较为广泛的应用。我国的太阳能资源十分丰富。我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103-8.4×106kJ/(m2·a)之间,相当于2.4×104亿t标准煤。太阳能在建筑中的应用技术可分为太阳能光热利用技术、太阳能光电利用技术以及自然光利用技术。以采集太阳能作供暖使用的太阳能建筑,按照利用太阳能的方式,可分为主动式系统和被动式系统两类。按照房间采集太阳能方式的不同,被动式太阳房可分为如下几类:1)直接受益式2)集热蓄热墙3)附加日光间4)蓄热屋顶池式5)对流环式冬季阳光在通过较大面积的南向玻璃窗后,直接照射到蓄热能力较大的室内地面、墙面和家具上,这些材料日间吸收并存储大部分的太阳能,夜间逐渐释放,使房间在晚上仍能维持一定的温度。由于南向窗户面积较大,这种形式的太阳房应配置保温窗帘,并具有较好的保温性能和密封性能以减少热量损失。窗户还应设置遮阳板,以遮挡夏季阳光进入室内。(3)附加日光间(4)蓄热屋顶池式该种形式的被动式太阳房利用房间南向的集热器集热,然后将热量输送到设置在地板下面的蓄热体中,蓄热体的热量通过地板传入室内。2.集热蓄热墙集热蓄热墙是对普通外墙构造的改良,墙体能更好地收集和储存太阳能。这种形式的被动式太阳房是由透光玻璃罩和蓄热墙体构成,中间留有空气层,墙体上下部位设有通向室内的风口。日间利用南向集热蓄热墙体吸收穿过玻璃罩的阳光,墙体会吸收并传入一定的热量,同时夹层内空气受热后成为热空气通过风口进入室内;夜间集热蓄热墙体的热量会逐渐传入室内。集热蓄热墙体的外表面涂成黑色或某种深色,以便有效的吸收阳光。为防止夜间热量散失,玻璃外侧应设置保温窗帘和保温板。按照墙体材料及原理的不同,集热蓄热墙可以分为特朗伯墙,水墙,载水墙,太阳墙等几种基本类型。二、特朗伯墙2.原理这种集热蓄热墙利用热虹吸管/温差环流原理,使用自然的热空气来进行热量循环,从而降低供暖系统的负担。以往的太阳热吸收外墙是利用厚厚的热惰性材料来维持室内的温度,而特朗伯墙吸收了这些传统的手法,同时具备了更轻盈的形象和更高的热效率以及更主动地适应气候变化的能力。在天气较冷的时候,热惰性墙体可以利用它自身收集太阳辐射热量的能力为室内供暖。新鲜空气从外墙底部进入空气腔中,被热惰性材料吸收的太阳辐射热加热后进入室内,使热空气在屋内循环。在炎热的气候条件下,特朗伯墙则通过使空气直接上升并排到室外来防止热量进入室内。这时墙体从北面汲取较冷的空气进入室内,达到自然降温的效果。将集热墙向阳外表面涂以深色的选择性涂层加强吸热并减少辐射散热,使该墙体成为集热和蓄热器。待到需要时(如夜间)又成为放热体。离外表面10cm左右处装上玻璃或透明塑料薄片,使与墙外表明间构成一空气间层。冬季白天有太阳时,主要靠空气间层被加热的空气通过墙顶与底部通风孔向室内对流供暖。夜间则主要靠墙体本身的储热向室内供暖。晚上,特朗伯墙的通风孔要关闭,玻璃与墙之间设置隔热窗帘或百叶,同时由于玻璃透射短波而反射长波辐射的特性,这时墙体储存的热量绝大部分向室内辐射并由靠近墙面的热气流向室内对流传热。夏季工作过程在同一系统中,用相同的构件,使用另外一种方法使建筑物降温。由于玻璃能反射长波辐射,所以为了夏天墙体更好的能向外辐射热量,一是建议把玻璃罩移去。在白天将隔热窗帘或百叶放在特朗伯墙前,隔热层外表面用浅色或铝箔反射太阳热,减少墙体对太阳热的吸收。在夜间将热层移开,让特朗伯墙向室外辐射散热而得到冷却,同时冷却后的墙体从室内吸收热量进而降低室温。第一种方法拿掉了玻璃盖板,则就失去了特朗伯墙的意义所在,况且夏季没有玻璃的保护,隔热层很容易受到损坏,所以这种方法应用不多,而第二种方法应用居多。另外,夏季阳光照射时,在屋檐或者遮阳板下面靠近墙体位置,容易产生热空气涡流,导致热空气长期逗留,而容易通过窗户传入室内,所以呢,采取一种措施,在遮阳板根部开孔洞,及时的排出热空气,保证夏季室内的温度不至于过高。墙体厚度混凝土等重质材料的蓄热墙有个优点,即其从外侧吸收太阳能到向室内释放该能量之间有时间延迟。这是由于混凝土有热惰性的缘故,而时间延迟的长短取决于墙的厚度,有代表性的为6-12个小时。因此,夜间对流加热无效时正是辐射加热最有效的时候。储热墙的厚度根据建筑用途不同而有一定差别,Trombe在比利尤斯用于他的第一幢房屋地墙厚是600mm,该墙一年期间内,对室温控制在20oC的情况下提供了总需热量的70%,后来又试验了较薄的墙,Trombe及其同事们认为400-500mm是最适宜的厚度。而洛斯阿美国拉莫斯国家实验室的