專利名稱：被動式太陽能暖房的制作方法
技術領域：
被動式太陽能暖房技術領域[0001]本實用新型涉及一種被動式太陽能暖房結構，適用于我國新農村二層及二層以上小樓建筑，和城鎮板式多層樓房建筑，適用范圍在地處緯度42-38度的地域內。
背景技術：
[0002]通常，把利用太陽能采暖或空調的建筑物稱為太陽能暖房。太陽能暖房可劃分為主動式和被動式兩大類。被動式太陽能暖房是一種讓陽光射進房屋，并自然地加以應用的建筑物。它不需要另外附加太陽能采暖機械設備系統(集熱器、管道等)，整個建筑物本身就是一個太陽能集熱系統。它節能環保，深受人們的喜愛。[0003]目前國內被動式太陽能暖房的采暖方式有直接受益式、集熱蓄熱墻式、附加陽光間式三種。但都有不足之處[0004]I、接受陽光的墻面(門窗)都垂直于地面，與陽光射線形成的夾角，遠大于最寒冷節氣的太陽入射角，降低了在最寒冷時期建筑內的太陽輻射通量。[0005]2、二層及二層以上樓層的陽臺在下一層南向墻面上投下的陰影太大，降低了下一層陽光輻射通量。[0006]3、室內保溫措施不完善，室溫波動大，居住不舒適。[0007]本實用新型力圖克服以上不足。發明內容[0008]針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種被動式太陽能暖房，提高太陽輻射通量。[0009]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是[0010]一種被動式太陽能暖房，是在建筑物南向墻面上搭建采暖間，所述采暖間的南向墻面是采光墻面，其特征在于所述采光墻面與鉛垂線之間的夾角為23-35度。[0011]所述建筑物為二層或二層以上建筑，每一層的南向墻面上搭建有所述采暖間。[0012]二層的采暖間以及二層以上的采暖間的地板均由依次連接的第一部分與第二部分組成，所述第一部分水平向連接建筑物的南向墻面，所述第二部分則垂直連接所述采光墻面。[0013]采暖間的地板的第一部分的位置保持不變，而各層采暖間的采光墻面均在水平方向上向南平行移動同樣的距離。[0014]所述采光墻面與鉛垂線之間的夾角為30度。[0015]所述采光墻面是平板玻璃。[0016]所述建筑物室內設置有熱水墻，所述熱水墻內有儲熱水箱，所述采暖間能夠被太陽光照射的位置安裝有燜曬式水箱，所述燜曬式水箱連通所述熱水墻中的儲熱水箱。[0017]所述儲熱水箱內還設有作為備用熱源使用的自動調溫電熱器。[0018]在采暖間中設有向建筑物的室內排放熱風的通風裝置。3[0019]所述采暖間的外圍護墻用24cm空心保溫磚壘砌，并外抹水泥內貼聚苯乙烯板。[0020]與現有技術相比較，本實用新型具有的有益效果是本實用新型將采暖間的采光墻面與鉛垂線之間的夾角為23-35度，正好是北緯45-35度區域內(我國太陽能資源最豐富地區)在“大寒”節氣中午12時的太陽入射角(也叫太陽高度角)，接近于覆蓋北方地區最寒冷的冬至到立春(數九寒天)45天內中午的太陽入射角。也就是說，此時的太陽輻射光線能接近垂直射入建筑內，使此最寒冷的時段內，建筑物內能夠最大限度地接受太陽的熱能。
[0021]圖I是本實用新型提供的被動式太陽能暖房的俯視角度結構示意圖；[0022]圖2是本實用新型提供的被動式太陽能暖房的平視角度剖視結構圖；[0023]圖3是本實用新型提供的被動式太陽能暖房的一個改進結構示意圖。[0024]附圖標記說明建筑物10 ;南向墻面11 ;熱水墻15 ;儲熱水箱16 ;采暖間20 ;通風裝置24 ;第一部分25 ;第二部分26 ;燜曬式水箱28 ；自動調溫電熱器29。
具體實施方式
[0025]首先聲明，本申請中所稱建筑物均為地球北半球上的建筑物，故其南向墻面為朝向太陽的墻面。[0026]如圖I、圖2所示，本實用新型提供的被動式太陽能暖房，是在建筑物10的南向墻面11上搭建一個采暖間20，所述采暖間20的南向墻面是采光墻面21 (優選用平板玻璃制成)，且所述采光墻面21與鉛垂線之間的夾角為23-35度(優選30度)。[0027]根據太陽能量的傳送理倫可知，太陽主要是以光輻射的形式向地球表面及其建筑物10傳播它的熱量，而且只有在太陽輻射光線與接受光線的表面成垂直狀態下，建筑物10 內才能最大限度地接收熱量。本實用新型將采暖間20的采光墻面21與鉛垂線之間的夾角為23-35度，正好是北緯45-35度區域內(我國太陽能資源最豐地區)在“大寒”節氣中午 12時的太陽入射角(也叫太陽高度角)，接近于覆蓋北方地區最寒冷的冬至到立春(數九寒天)45天內中午的太陽入射角。也就是說，此時的太陽輻射光線能接近垂直射入建筑內，使此最寒冷的時段內，建筑物10內能夠最大限度地接受太陽的熱能。[0028]另外，如果在通常的二層結構或者更多層結構的建筑物10上搭建采暖間20時，下層采暖間20會被上層采暖間20遮擋住部分入射陽光，從而減少了太陽光輻射面積。例如， 假設采暖間20的地板(一般為陽臺地板)外挑I. 5米寬，則當太陽高度角為30度時，上層采暖間20的地板將會遮擋下層采暖間20的采光墻面21靠上O. 75米長的部分，使得采暖間 20獲取的輻射能量有所降低。[0029]為了解決這一問題，請參閱圖2所示，本實用新型中，二層采暖間20以及二層以上的采暖間20的地板由依次連接的第一部分25與第二部分26組成，所述第一部分25水平向連接建筑物10的南向墻面11，所述第二部分26則垂直連接所述采光墻面21。如此設置，當太陽光垂直照射上層采光墻面21的時候，上層采暖間20的地板的第二部分26不會阻擋太陽光繼續照射下層采暖間20的采光墻面21。例如，假設采暖間20的地板的第一部分25外挑O. 6米寬，采光墻面21與鉛垂線之間的夾角為30度，相應地，采暖間20的地板的第二部分26與第一部分25之間呈150度夾角，在采暖間20整體外挑寬度仍為I. 5米的情況下，當太陽高度角為30度時，上層采暖間20的地板只會遮擋下層采暖間20的采光墻面21靠上O. 3米長的部分，能最大限度地增大陽光輻射通量，以得到最多的熱量。[0030]若如圖3所示，將各層采暖間20的采光墻面21在水平方向上向南平行移動同樣的距離(如O. 30米)，而采暖間20的地板的第一部分的位置不變，則能使上層采暖間20在下層采暖間20的采光墻面21上的投射陰影長度再次縮小(如為O. 15米)，再次提高了下層玻璃采暖間20的陽光輻射通量。[0031]采暖間20搭建好之后，還需要將采集到的太陽能輸送給建筑物10使用，例如[0032]本實用新型在室內設置200cmX 200cm X 24cm的熱水墻15，所述熱水墻15內有儲熱水箱16，所述采暖間20能夠被太陽光照射的位置安裝有燜曬式水箱28，所述燜曬式水箱 28連通所述熱水墻15中的儲熱水箱16，為其提供熱水。所述儲熱水箱16內還設有自動調溫電熱器29，作為一個備用熱源，如遇陰天或太陽熱力不夠，水溫達不到設定溫度(如80 度)時，所述自動調溫電熱器29啟動，把水溫提高到設定溫度。[0033]本實用新型還在采暖間20中設有一向建筑物10的室內排放熱風的通風裝置24 (如排風扇和通風管道)，在中午采暖間20最熱時，可將熱風排往室內。[0034]其中，所述采暖間20的吸熱玻璃采用低碳4mm厚平板玻璃，其含碳量不大于 O. 02%。所述采暖間20的外圍護墻用24cm空心保溫磚壘砌，外抹水泥內貼IOcm厚的聚苯乙烯板(其在國內保溫材料中導熱系數最小)。[0035]以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種被動式太陽能暖房，是在建筑物南向墻面上搭建采暖間，所述采暖間的南向墻面是采光墻面，其特征在于所述采光墻面與鉛垂線之間的夾角為23-35度。
2.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述建筑物為二層或二層以上建筑，每一層的南向墻面上搭建有所述采暖間。
3.根據權利要求2所述被動式太陽能暖房，其特征在于二層的采暖間以及二層以上的采暖間的地板均由依次連接的第一部分與第二部分組成，所述第一部分水平向連接建筑物的南向墻面，所述第二部分則垂直連接所述采光墻面。
4.根據權利要求3所述被動式太陽能暖房，其特征在于采暖間的地板的第一部分的位置保持不變，而各層采暖間的采光墻面均在水平方向上向南平行移動同樣的距離。
5.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述采光墻面與鉛垂線之間的夾角為30度。
6.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述采光墻面是平板玻璃。
7.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述建筑物室內設置有熱水墻，所述熱水墻內有儲熱水箱，所述采暖間能夠被太陽光照射的位置安裝有燜曬式水箱，所述燜曬式水箱連通所述熱水墻中的儲熱水箱。
8.根據權利要求7所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述儲熱水箱內還設有作為備用熱源使用的自動調溫電熱器。
9.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于在采暖間中設有向建筑物的室內排放熱風的通風裝置。
10.根據權利要求I所述被動式太陽能暖房，其特征在于所述采暖間的外圍護墻用24cm空心保溫磚壘砌，并外抹水泥內貼聚苯乙烯板。
專利摘要本實用新型提供一種被動式太陽能暖房，是在建筑物南向墻面上搭建采暖間，所述采暖間的南向墻面是采光墻面，所述采光墻面與鉛垂線之間的夾角為23-35度。本實用新型將采暖間的采光墻面與鉛垂線之間的夾角為23-35度，正好是北緯45-35度區域內(我國太陽能資源最豐富地區)在“大寒”節氣中午12時的太陽入射角(也叫太陽高度角)，接近于覆蓋北方地區最寒冷的冬至到立春(數九寒天)45天內中午的太陽入射角。也就是說，此時的太陽輻射光線能接近垂直射入建筑內，使此最寒冷的時段內，建筑物內能夠最大限度地接受太陽的熱能。
文檔編號E04H1/04GK202810229SQ201220417330
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者楊戈 申請人:北京勤誠創業科技有限公司