[其他]被動太陽房多功能水墻系統

無效

• 申請號: 87100093
• 申請日: 1987-01-09
• 公開（公告）號: CN87100093A
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發明（設計）人: 洪興華;婁炳剛;師連生;周秀芬
• 申請（專利權）人: 中國科學院石家莊農業現代化研究所
• 主分類號: E04B1/74
• 分類號: E04B1/74;E03B11/02;E03C1/044
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 李紅,管新國

本發明涉及被動太陽房水墻集蓄熱墻的綜合利用裝置。

現有被動太陽房的水墻集蓄熱墻，其功能主要在于提高集熱墻的蓄熱能力，以改善太陽房的冬季采暖性能。七十年代美國新墨西哥州的史蒂夫·貝爾被動太陽房（中國“太陽能”雜志81年第3期第8頁）的水墻結構是：由若干個盛水圓筒壘成水墻，水墻向陽面前，是與室外密封的透明玻璃，玻璃前有一可反射陽光的隔熱板。白天，隔熱反射板打開時，反射、直射的陽光，透過玻璃照在水墻上，使水墻的筒內水被加熱，水墻主要通過輻射和對流方式將熱量傳至室內實現采暖。無日照時，將隔熱反射板關閉，以減少玻璃向外散熱。在非采暖期，隔熱反射板關閉，水墻閉置不能作其它用途。

本發明的目的是要提供被動太陽房多功能水墻系統，該水墻系統除采暖期可對室內提供采暖熱外，在非采暖期亦可作為太陽能熱水器提供溫熱水，或作冷源吸收室內部分熱量起降溫作用。

結合圖1可看出本發明是這樣實現的：在太陽房集蓄熱墻的下部，直立放置固定形狀的用金屬或塑料或混凝土材料制作的盛水容器〔2〕作墻體，與容器底部或下部接頭相接的水管與高位水箱〔7〕相連接;與容器頂部或上部相接的水管與用水開關〔6〕相連接，由此組成水墻系統。采暖期，水作為蓄熱介質充滿在容器內而不外流;非采暖期水墻作太陽能熱水器或冷源時，容器中的水外流，受用水開關的控制，在高位水箱的壓頭作用下，水從容器底部流入，由容器頂部流出。

該發明的具體結構由以下實施例及其附圖給出。

圖1、是水墻系統各部分連接及位置示意圖。

圖2、是水墻在采暖期作為熱源時的工作情況。

圖3、是水墻在非采暖期作為太陽能熱水器時的工作情況。

圖4、是水墻在非采暖期作為冷源時的工作情況。

下面結合圖2、圖3、圖4詳細說明本發明提出的具體結構的細節及工作情況。

參照圖2，在太陽房集熱墻南窗過梁板〔1〕的下部，直立并排5個直徑280毫米、高1000毫米、壁厚0.5毫米，筒間隙為10至20毫米的鍍鋅金屬封密圓筒或塑料圓筒〔2〕;筒的陽面涂黑色，背陽面涂銀色。水墻作采暖熱源時，位于室內的活動板〔3〕總處于開啟狀態;位于室外的反射板〔4〕，在日出后開啟〔圖2、a〕，日落及陰天時關閉〔圖2、b〕，反射板打開時筒面及內部的水吸收的太陽輻射能，一部分由透過透明玻璃板〔5〕的直接照射得到，另一部分則由通過反射板〔4〕上反光膜的反射得到，反射板內裝有厚50毫米的隔熱材料，關閉時可有效地減少水墻的熱損失。上述水墻大部分熱量以對流方式向室內供熱。

參照圖3，水墻作熱水器時，位于室內的活動板〔3〕總處于關閉位置，板內裝有50毫米的隔熱材料，可有效減少水墻熱水器的熱損失。位于室外的反射板〔4〕，向外開啟時，其傾角可隨太陽高度角的變化進行調整，以便使直立的水墻盡可能多得到反射的太陽輻射能。“夏至”前后，水墻直接得到的太陽輻射能最小，反射板上的反射面可使輻射量增大。日落后將反射板關閉，可減少熱水器的熱損失，提高保溫效果。當用水開關〔6〕打開時，高位水箱〔7〕的水從筒的下部流入，溫度較高的筒內上層水便從開關〔6〕淋浴噴頭〔8〕流出，供生活及淋浴用。

參照圖4，水墻作冷源時，將室外的反射板〔4〕關閉，室內的活動板〔3〕拆除，通過控制用水閥門，使全部生活用水、庭院用水、生產用水先經水墻而后再使用，水墻中外流的水不斷吸收并帶走室內部分熱量，從而起到降低室溫的作用。

一般太陽能熱水器，在冬季采暖期其容器須排空放置，易銹蝕使用壽命短;而水墻熱水器在冬季時作采暖熱源，使組成水墻的密封金屬筒在全年總處于充滿水的狀態，大大延長了金屬容器的使用壽命。本發明實現了一套設備具有多種功能，其投資減小、效益明顯提高。

本發明的被動太陽房多功能水墻系統，在中國河北省石家莊市郊區實施，其測定結果如下：

1986年最冷月（1月）測定：水墻集熱效率為36.7%向室內日均供熱量1500千卡/米²。

1986年4～8月測定：水墻熱水器全日熱效率大于60%;晴天時每平方米采光面積每日可取走40℃左右100公斤的溫熱水。

1986年最熱月（7月）測定：水墻作冷源時，若每日從水墻取水200公斤，可帶走室內熱量1400千卡，水墻附近的氣溫比平均室溫低1～1.5℃。