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能源解决方案

太阳空间-太阳热和一个种植植物的地方

一个简单的被动式太阳能供暖系统,提供舒适的生活空间

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20世纪70年代末,新墨西哥州的一个太阳能温室工厂
图片来源:Alex Wilson
20世纪70年代末,新墨西哥州的一个太阳能温室工厂
图片来源:Alex Wilson
我们的低成本附属太阳能温室的建筑系统是相当原始的,但它们运行得很好。
图片来源:Alex Wilson

早在20世纪70年代末,我在圣达菲的新墨西哥太阳能协会工作。我主持了这个工作坊计划,带领三到四名志同道合的理想主义者,通过动手建造工作坊,向大多数低收入的新墨西哥人传授太阳能的知识。我们主要建造了附属的太阳能温室,或称为阳光空间——这种结构不仅为相邻的房屋提供被动式太阳能热,而且还提供了一个种植幼苗或室内植物的地方。

虽然我有时会想起我们在这些社区工作室中建造的劣质阳光空间——我们使用了简单的2×4框架,并用半透明的玻璃纤维包裹它们——这些结构证明了被动式太阳能供暖系统的价值。

什么是太阳空间?

一个附加的太阳能温室或太阳空间(至少我使用的术语)是一个附加在房屋南侧的结构,它收集太阳能并将热量传递到家里。从技术角度来看,这是一种“隔离增益”被动式太阳能供暖系统。太阳能不是通过朝南的窗户直接进入住宅,而是通过与住宅隔热的结构获得的。一般来说,“阳光空间”指的是主要用作额外生活空间的建筑,而“附属日光温室”指的是主要功能是种植植物的建筑。

在冬季的白天,太阳空间升温,打开太阳空间和房屋之间的窗户或通风口,将太阳热量引入。在大多数情况下,这些系统是“被动的”——也就是说,它们不需要泵或风扇来运行——尽管有时会使用小风扇来增加热流。这种孤立增益方法的好处在于,你可以从一个大的玻璃区域中受益(即,大量的太阳能增益),但不会在晚上通过玻璃损失所有的热量。太阳空间的温度允许在晚上下降,但这不会导致不适,因为连接太阳空间和房子的窗户或通风口是关闭的。

通过在阳光空间中使用隔热玻璃,并提供一些热量(种植床、房子墙壁的砖覆层,或涂成黑色以吸收太阳能的充水桶),阳光空间可以在除了最冷、最多云的气候中避免冻结。如果太阳空间被用来种植植物,这一点很重要。

当你不希望室内有热量时(例如在夏天),太阳空间和房子之间的窗户和通风口保持关闭,而可操作的太阳空间窗户或通向室外的通风口保持打开。在一个精心设计和妥善管理的阳光空间里,夏天几乎没有热量从它进入房子。事实上,由于朝南的阳光空间挡住了房子的南向阳光,它实际上可以在夏天让房子保持凉爽。

一个种植植物的地方和一个生活空间

在新墨西哥州,我们建造的许多附属太阳能温室被用来延长贫困农业社区和印第安人保留地的生长季节。我还记得,看到这样的结构对一个靠种植几英亩辣椒和斑豆维持生计的西班牙裔农民是多么有益时,我是多么高兴。有了附加的太阳能温室,这些农户可以种植蔬菜,而不是购买幼苗,并让一些蔬菜全年生长。此外,它们还能从免费的太阳热能中获益,从而减少了取暖所需的木材或丙烷的用量。

当种植植物不再是首要任务时,支持利用阳光空间的经济理由就不那么有力了,但在适当的情况下,这种增加仍然是有意义的。对于主要用作生活空间的阳光空间,并为房子增加一些补充热量,屋顶上的玻璃应该避免,垂直朝南的玻璃通常比倾斜的玻璃更有意义(我们在新墨西哥州的那些低成本附属太阳能温室中安装了倾斜的玻璃)。垂直玻璃更容易安装和维护,而且在夏季引入的太阳热量更少(因为太阳在天空中的位置更高,大部分太阳被朝南的玻璃反射)。

Sunspaces可以定制,也可以从诸如四季日光浴室.为了有效地减少能源账单,阳光空间应该只安装在房子的南侧,而且应该配置成可以在晚上关闭。它们还可以用在其他方面——比如在东边、西边甚至北面有阳光的生活空间,或者你的房子完全对着你的客厅——但这样的增加很可能会增加而不是减少能源消耗。

除了这个能源解决方案的博客,Alex还为每周的博客做贡献本周绿色建筑产品,每周介绍一种有趣的绿色建筑新产品。

亚历克斯是BuildingGreen公司。《纽约时报》执行主编环境建设新闻.要跟上他的最新文章和思想,你可以注册他的Twitter账号

4评论

  1. 卢卡斯·杜兰德7A||#1

    一个及时的。
    谢谢Alex,我一直在想,在一个将我的阳光空间和空调空间分开的窗户里,我应该寻找什么样的表现。
    太阳空间有三个季节,用于早期播种和生长其他需要较长的季节的东西。
    我还想在冬天用它来做“孤立增益”。
    我真的能指望通过这个窗户直接获得更多的太阳能吗?还是说它应该更加隔热?

  2. 亚历克斯·威尔逊||#2

    在该空间中每个讲座
    卢卡斯,
    因为阳光空间会调节窗户能看到的“外部”温度,所以阳光空间和房屋之间的窗户的能量性能就不是那么重要了。我忘了你住在哪里,但我还是会选择绝缘玻璃,虽然你可能不需要low-e和氩气填充也能应付。

    在冬天,你能从房子里获得多少热量取决于阳光空间中玻璃的数量和配置,附近树木的遮阳,方向等,但这可能是很重要的。我认为一个好的能量建模程序,比如energy -10, REM Design,或者energy - plus,会告诉你预期的收益是多少,但我不确定这些建模程序。

  3. O ' meara凯文||#3

    该空间中每个讲座的经验
    感谢Alex的好文章,我们有这样一个空间,我从来没有找到一个好的词来形容它,我喜欢“太阳空间”。我们就有这样一个空间,我们种植植物,包括草药和观赏植物,西红柿,辣椒,很快还有一棵矮柠檬树。我们的屋顶有一个4英尺高的悬垂物,这是我们设计的,以防止在非冬季的月份里太热。我们生活在一个寒冷的气候,8600硬盘,所以它允许我们在容器里开始我们的蔬菜,然后我们可以转移到外面,在6月到8月,他们是安全的(大部分!)
    当屋里暖和起来的时候,我们就打开门或窗户,把它和房子的其他部分隔开。最近有几天,外面的温度是零下22华氏度,这个地方的温度是90华氏度到95华氏度,下午2点左右我回到家的时候非常潮湿。另一个好处是,这也缓冲了房子的这一部分,从冷/热和毗邻的房子温度保持非常稳定。我们还注意到,我们家里的整体湿度保持在正常范围内,而不是我们在其他家里经常感受到的非常干燥的空气。

  4. 伊森;5A气候带;~ 6000硬盘||#4

    我很好奇这些空间是如何与附着的墙壁相互作用的,特别是在墙壁的湿度方面。

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