最大化被动式太阳能沙漠住宅的热质量
你好,
我和我的伙伴正在5B气候区(NM/CO边界)建造一座600平方英尺的小房子。当我们住在科罗拉多州时，我们有朋友建造了商用的被动式太阳能温室，使用朝南的玻璃和水箱来蓄热。根据他们的公式，我们计算出，我们需要大约1500加仑的水来满足他们的设计要求，以满足这种大小的自动调节高沙漠(海拔7k英尺)房子的要求。
在已经非常有限的生活空间中存储那种太多水的设计细节是一个明显的实际约束。因此，我们正在考虑几个策略，包括：
1.客厅地板上有一个深色的地埋式热水浴缸，有强化的有机玻璃盖。这可能产生约500加仑的水热质量。
2.一个黑暗的4″冲压混凝土板地板3″刚性泡沫。因为水的热质量效率是4倍，所以把这个1200加仑的混凝土板称为相当于额外300加仑的水。
这样总量就达到了800加仑，所以要达到这个目标，我们还需要另外700加仑的储水量。一些可能的选择是:
一种。称之为足够好的，用太阳能热辐射地板的热量和热泵和丙烷热水器补充。我想避免锅炉的费用。我们计划无论如何都这样做。
b.增加另一个地下浴缸用于雨水储存，设计与上述相同，但有固定盖。
c.在楼板下面增加一个有盖的雨水蓄水池，可能与室外或地板上的太阳能热板相连。这很容易开始变得复杂和昂贵。
以上所有主要考虑都是建立代码考虑因素。虽然热质量是理想的，但我们更愿意危及我们通过检查的能力。
我们仍处于规划阶段，欢迎各界提出建议。非常感谢您的任何建议。
干杯，
赞恩
回复
现在还不清楚水热质量+循环加热/冷却是否是最好的花钱方式。
使用BeOpt模拟房屋性能，调整最佳的玻璃尺寸和类型，并依赖板、墙等的热质量。在平板上，3英寸的EPS可能不是最佳泡沫数量，如果你使用它作为热储存介质-它可能需要4英寸或更多。
对于被动式采暖和制冷，建筑外壳进行了充分优化，与丙烷相比，使用冷气候无管道空气源热泵(小裂片)通常可以更便宜和更优地管理剩余负荷。大多数时候，在7K的时候，夜间通风策略对“普通”房子的冷却是有效的，但如果有大量的玻璃，夏季时间的增加(即使没有太阳直射)可能需要一点机械冷却，而热泵可以提供。
zane，
你正在用20世纪70年代早期的想法来设计你的房子，那时候史蒂夫·贝尔(Steve Baer)还在一个垃圾场拆除汽车的顶部，用金属片来建造僵尸。时代已经变了。
“大量朝南的玻璃加上1500加仑的水”，这种方法从1978年就已经过时了。你该去图书馆找找最近的书了。
哈哈谢谢你们了!
Dana -我会调查BeOpt并重新考虑板下的泡沫。我知道很多被动式住宅的设计都是在非常厚的泡沫上进行的，所以我认为最终都符合预算。我不认为降温会造成很大的问题，只要夏季的太阳能获得(通过悬挑，百叶窗或窗帘)，但空气-空气热泵在这方面确实创造了一些灵活性。
马丁:我能问一下，从书的角度来说，什么是好的起点?
毫无疑问，事情已经大大进展了，但是我的一部分仍然觉得现在有效的事情。我们的朋友构建的温室可能是“日期”，但它们在8k英尺的零圈中成长为零，可以在经济上建造。
我想现代的方法应该是大量的绝缘材料，最小的三层氩气填充玻璃，和一个光伏驱动的热泵。也许从工程角度来看这更有意义，但我在这个项目上的目标是在美学、成本和舒适度方面达成健康的妥协。预算限制基本上消除了超级隔热窗户，但我不愿意牺牲美丽的景色和玻璃提供的充足的光线。
所以说，我不想表现得太固执或死板，但我希望在不过多影响其他考虑的情况下，尽可能地“现代化”和改进设计。
非常感谢你的帮助!
干杯，
赞恩
那时候那些想法很酷。事实是，他们从来没有成功过，如果他们有，设计将成为主流，现在将主导市场。
如果金钱不是问题，那么“被动式房子”在今天炙手可热。
如果想变酷，那就用太阳能电池板建造一个“净零家园”。
我是关于投资回报，然后是一个“漂亮的房子”是给你的。
今天的模型代码家真的是一个很好的家，只是要知道本地代码很可能远远落后于模型。
我知道过去是一个舒适的地方，但我们需要从错误中吸取教训，活在当下。
Walta
zane，
有关入门信息，请参阅以下GBA文章:
初学者绿色建筑
建立一个低成本的零能量回家
这很漂亮的房子
相当好的房子，第2部分
马丁很漂亮的房子宣言
这里有一篇文章的链接，讨论了“地球飞船”方法的缺点。“地球飞船”类似于俘获你想象力的被动式太阳能温室:
地球飞船的炒作和地球飞船的现实
你写道，“我猜现代的方法应该是大量的绝缘材料，最小的三层氩气填充玻璃，和一个光伏驱动的热泵。”
如果您的预算紧张，则不需要“吨绝缘”。只要您注意气密性，使用代码所需的最小绝缘水平就好了。空气密封便宜。空气密封是商业建筑物通常跳过的一步。这是一个舒适的房子的关键。
除了最冷的气候之外，三重窗格窗口很少是具有成本效益的升级。普通的双窗格Low-E窗户可能很好，特别是如果您的预算紧张。
空气源热泵是加热房子的好方法 - 它价格便宜 - 但如果你住在农村地区，你可能会对木炉感到满意。这就是我家里的东西。PV阵列是可选的，虽然在该国的许多地区，这是一个很好的投资，将挽救金钱。
马丁-
非常感谢你的所有文章!我真的很期待在这里继续深造。这是一种建设性的反馈，使得类似问答这样的资源非常有价值。
很高兴知道玻璃的事。我叔叔为一位客户建造了一座被动式住宅，并使用了德国氩气填充的三层玻璃窗。它们很整洁。但是客户在Windows上花的钱可能和我们整栋房子的预算一样多。
我肯定会听到紧张的信封。这是一次又一次地回应的东西，而且对于一个DIY房子这个小，我没有任何问题，无论何时服用额外的时间/填缝/尽可能彻底地裂缝。我父亲的父亲是在能效工业中，拥有鼓风机和热成像相机，所以我们计划将这些用于使用。
无论如何......我猜我的主要壁垒真的是热质量。我在晚上获得了玻璃和热量损失的问题，但我没有得到为什么一个人不会最大化热质量，特别是在沙漠气候中，温度狂热地波动。如果是砌体或水的热质量，可以经济地加入到已经紧密的外壳中，有没有眩光的缺点？它是否沸腾了成本/便利/退还或者我缺少其他东西？
非常感谢你提供的宝贵信息。我有一些书要读!也开始玩BeOpt -非常酷的东西!
在干燥的5B气候区，窗户上的最佳位置通常是双层低e双层玻璃，在2号表面(外侧玻璃的内侧)涂上低e涂层，在4号表面(与室内空气接触的表面)涂上第二层低e涂层。4号的涂层将热量反射回房间，并将哺乳动物的身体热量反射回哺乳动物，这是一个真正的舒适升级。由于热量是被反射的，而不是被吸收或传递到户外，涂层表面#4降低了一点绝对温度，在比你的气候更冷的地方，会产生大量的窗户凝结，在一年中最冷的时候失去性能。但在5B的气候下，它的性能是双层玻璃的三层玻璃。
大多数双低- e玻璃运行约U0.20-U0.23，但SHGC可以有相当大的变化，取决于表面#2涂层材料碰巧。例如:
带有Loē-180的主体玻璃单元＃2与＃4上的＃2＃4运行u0.20（氩填充），Shgc为0.62，这是典型代码-min u0.32-ish单个低的热量增益的两倍E.
然而，他们的LoĒ-340在#2和i89 #4上也是U0.20，但是SHGC是0.17，大约是典型代码最小窗口的一半。
被动式太阳能的LoĒ180 + i89适合于南面对窗口,并将相同的增益在大约一半的总窗口面积相比,一个典型的最小代码窗口中,在不到一半的热损失(U低30%,总面积的一半。)但对于朝西的窗户，不能用悬垂物遮挡来杀死夏季下午晚些时候的增益，一些较低的增益会更合适。
http://www.cardinalcorp.com/technology/reference/loe-performance-stats/
在7K'的海拔高度，在订购玻璃时需要注意和指定绝缘玻璃单元的压力问题。
更多的热质量没有伤害，但超越某个点，这是值得付出的。在绝缘层内部建造具有高热质量材料的外墙是有道理的，如将导致阳光下的房间内的绝缘板底。建筑物墙与砌体带来直接的阳光也很有用。但是充满水的坦克击中了疯狂的高热质量数字的非常高的热质量是愚蠢的，特别是如果您正在优化玻璃规格。
zane，
这是一个关于热质量的文章的链接：所有关于热质量．
赞恩，别想当然地认为你买不起三层玻璃窗。虽然它们对节省能源的贡献有时被夸大了，但它们确实节省了能源，在某些情况下还能大大提高舒适度。欧洲风格的UPVC三层玻璃窗比双层Marvin Integrity玻璃窗的价格高不了多少。当然，诚信不是市场上最便宜的窗户，但质量相当合理。Marvin integrity也有三层玻璃;我们当地估计每平方英尺要多收20美元，但我听说其他地方的价格基本是这个的两倍。所以，在把三层玻璃全部打折之前，先调查一下当地有什么可用的。但就像马丁说的，也不要觉得你必须有三层玻璃才能有一个节能的房子。
除此之外，我同意其他建议。20世纪70年代的实验非常酷。我现在开始设计一个翻新的。但事实证明，绝缘和空气密封确实比在未绝缘的凸起板下通过厚厚的砾石层的管道更好……
谢谢各位的帮助！我决定接受您的建议和泄漏蓄水，以满足简单，紧密的信封和砖/平板地板。
对不起，我掉了一会儿。我一直在旅行，终于再次定居了。我确实在三层玻璃窗上得到了一个报价，他们达到12万美元，不幸的是，这是一个小房子这个小人吹了我们的预算。我还很高兴地调查了。
我有一个关于框架的问题。我们正在规划一个棚屋顶，由于尺寸的原因，我们必须规划标准墙高(8 '，10 '，12 ')或标准间距(2/ 12,3 / 12,4 /12)和非标准墙高(9 '，13,12,12)。等等)似乎对我来说，失去的时间，从不使用的立场上的速度广场将很快得到补偿，不必修剪所有螺栓/osb/干墙/车床到客户的尺寸。我们已经在我们的楼层计划中走了相当长的一段路，并且不希望修改尺寸。
另一个问题是，如果我们做一个砖地板，它是否合适的三明治2英寸eps，一层夯土，然后沙子和砖来获得一些热质量。这是为了微不足道的收益而在防霉/防潮方面自找麻烦吗?
非常感谢所有优秀的资源。他们读书非常好！