太陽能系統建築的製作方法
2023-05-09 20:27:41 1
專利名稱：太陽能系統建築的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用太陽能加熱空氣進行取暖等的太陽能系統建築。
如果大多數發展中國家也追求發達國家的理想模式，則地球環境肯定會進一步遭到破壞。
但是，這並不是要求發展中國家的人放棄發達國家所享受的「富裕」。
資源的大量消費絕不應該僅是給予發達國家的特權。
現在，發達國家所應該做的不是降低生活水準，而是想出在提高生活水平的同時如何減少環境負荷的方法。
因此要求建造不僅適應風及其他氣象條件，而且還可靈活對應外部環境條件的居所和建築物，充分利用太陽能為室內供暖、供冷、換氣、除溼和供應熱水。
日本傳統住宅具有大屋頂、深屋簷、寬開口、邊框、開放的平面、比地面高的地板、凹間等特徵。日本住宅的這種固有形式，可以說是與日本的自然相互作用、融合而產生的。
寬的開口和高的地板，明顯是為了適應日本夏季高溫、多溼的情況，通過通風使室內涼爽需要這種建築形式。
這種形式可通過使用非常具有個性的日本式建築方法一木造軸組建築方法容易地實現。
但是，在提高太陽熱利用方面，這種日本式建築方法存在著很大的弱點。這種首先立柱子、然後上屋頂、牆壁和窗戶可自由設置的日本式建築方法，對建築物的隔熱、密封很不利，且限制了可得到熱容量的建築部位。
但是，作為這種日本式傳統住宅也有提高太陽熱利用率的方法，就是在住宅的南面設較大的開口部，這樣可大量攝取冬季的日光。到夏季則打開一部分，目的是為了通風。
進而，還可在居室外面建一個日光室作為溫室，從這裡向居室輸送溫暖的空氣。
這時，雖然被蓄熱的僅僅是空氣，但如圖20所示，混凝土外壁51的外側用玻璃52等覆蓋，若之間的縫隙形成流向室內53的空氣循環通路54，則外壁51本身起到蓄熱體的作用，室內能夠得到穩定的熱量供應。
但是，這種方法僅限於較南面的室內空間的混凝土，與北面室內空間形成較大的溫差。
本發明為達到前述目的，第1，本發明由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成。太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位。在將溫暖空氣送入室內的結構中，設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換通向室內的下流通道和向外排氣的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱；還在房頂內小房內部等處設置集熱用通道，該集熱用通道與處理箱連接；另外，處理箱還與前述下流通道和排氣通道連接。
第2，本發明由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成。太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位。在將溫暖空氣送入室內的結構中，屋頂下面的小房內部空間作為密閉空間與太陽熱集熱部連通；並設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換下流通道和向外開口的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱，該處理箱設置在小房內部空間，處理箱面向小房內部空間開口，處理箱與前述下流通道和排氣通道連接。
第3，本發明由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成。太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位。作為將溫暖空氣送入室內的結構，設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換通向室內的下流通道和向外排氣的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱；讓前述太陽熱集熱部與設置在室外屋頂上的集熱用通道連通；集熱用通道與處理箱連接，處理箱與前述下流通道和排氣通道連接。
第4，夏季，白天讓通路切換氣門與排氣通道連通進行排氣；夜裡讓通路切換氣門與下流通道連通，將外部空氣引入室內進行夜間放射冷卻。第5，在集熱用通道或太陽熱集熱部設置溫度傳感器。根據該溫度傳感器的檢測溫度打開或關閉集熱用風扇的驅動馬達及進行通道開閉。
第6，處理箱用於本發明的太陽能系統建築，由內藏集熱用風扇的風扇箱和將集熱的空氣向室內或室外切換的通路切換氣門構成。另外，也可由防止逆流的逆流防止氣門、內藏集熱用風扇的風扇箱、將集熱的空氣向室內或室外切換的通路切換氣門構成。
第7，在處理箱或通路路徑內設置熱水採集線圈，該熱水採集線圈通過循環配管與儲熱水槽或溫水取暖鍋爐連接。
第8，下流通道的下端面向地板下空氣流通空間開口，並設置從該地板下空氣流通空間向室內噴氣的噴氣口。地板下空氣流通空間為蓄熱地面混凝土(蓄熱土間コンクリ一ト)和地板之間的空間。也可以讓下流通道的下端直接向室內開口。或者讓下流通道的下端既向地板下空氣流通空間開口又直接向室內開口。
在本發明中，本發明首先具有在屋頂集熱的特徵。太陽能的能量特點可以說是「稀少、範圍廣、普遍」。由於不是像從石油得到的熱量那樣為集中的高溫，因此不能大規模地集中發電。即，太陽能的利用是一個一個建築物屋頂的利用，這是非常現實的，也符合能量所具有的特徵。本發明的太陽能系統建築就是利用受太陽光照射最多的屋頂收集太陽能，將其用於建築物內部。
有些地區對建築物高度的限制是很嚴格的，但即使室內得不到日照，大多數屋頂也可以照射到充足的陽光。即在屋頂本來的遮風避雨功能的基礎上又新增加了吸取熱量的功能。
下一步是用空氣傳送熱量的問題。在向室內輸送熱量時，大多數採用的是用水進行熱量傳送的方法。在本發明太陽能系統建築中，用空氣代替水進行熱量傳送。其理由是用水集熱有諸多不便。如必須保證一滴水都不洩露、由於太陽能使水經常沸騰因此輸送工具必須能耐沸騰的蒸汽壓、產生凍結現象及產生管子的膨脹收縮。與此相對應，空氣即使稍有洩露也不會給人帶來麻煩，因此不必介意。而且，由於空氣是氣體，因此沒有沸騰的問題。所以，使用空氣讓人比較放心。
另外，集熱箱的通路為設置在屋頂內的大梁通道，由於利用了本來就不使用的大梁空間，因此通路的設置不佔用設置場所。
在本發明中，在前述作用的基礎上添加了密閉小房內部空間的使用，這樣可不使用大梁通道或吸氣通路，而是從集熱部直接向處理箱輸送空氣，使通路的施工簡化。
在本發明中，由於作為集熱箱的通路為設置在室外屋頂上的通路，因此安裝通路的工程可在建屋頂的階段在外部進行，即使是屋頂內部大梁的空間不足夠大的建築物也可設置通路。
在本發明中，在前述作用的基礎上進行了添加。特別是在夜間，通過設置在屋頂的太陽熱集熱部，將被放射冷卻的外部氣體引入室內，可營造出一個舒適的環境。
在本發明中，可根據設置在大梁通道內的溫度傳感器的檢測溫度，定時地進行夏季的排氣運轉和冬季的集熱運轉，可進行適當的自動控制。
在本發明中，將送風的控制部和稱為處理箱的小盒子在結構上設計在一起，如果處理箱在工廠等地預先製造好，則可省去現場施工的麻煩。
在本發明中，在前述本發明記載的作用的基礎上，可以不佔地方而效率良好地設置熱水採集線圈。另外，可將其作為輔助取暖使用。
在本發明中，下流通道的下端面向地板下面空氣流通空間開口，並設置從該地板下空氣流通空間向室內噴氣的噴氣口。與目前作為主流取暖設備的空調和風扇加熱器被稱為「溫風取暖設備」相對應，本發明是一種讓溫暖的空氣從地板下通過，用較低的溫度使大面積的地板變暖和，利用輻射熱使室內空氣溫度不過度上升而進行取暖的「低溫輻射取暖設備」。
「溫風取暖設備」是對一間房間進行間歇式供暖，這樣造成室內上下的溫度差。而「低溫輻射取暖設備」則沒有這種上下較大的溫差和令人不舒服的噴氣。而且由於從地板向上傳導熱，因此腳下很暖和，可以實現「頭寒腳熱」(人體上半部冷下半部暖和)的令人舒適的室內環境。
在本發明中，地板下空氣流通空間為蓄熱土房混凝土和地板之間的空間，是在地板下面蓄熱的。在屋頂集熱，以空氣為媒體吸取的熱量若這麼放著，則太陽下山後就會冷卻。即使在寒冷冬季的白天，通過直接獲得，也可得到透過窗戶的日照，如果再能保存所需的在屋頂集的熱，室溫就升高了。
即，太陽能在白天較多，若集熱後直接向室內放熱，反而會使室溫過高。為了避免這種現象，在本發明中，將白天所集的熱量積蓄在地板下面的地面混凝土(土間コンクリ一ト)中，將集熱部位與蓄熱部位分開。混凝土的熱容量(蓄熱的量)和熱導率(易傳導熱量)較大。混凝土具有的這種性質適合白天蓄熱、夜間放熱的一天的循環。在晚上外面氣溫較低時，白天積蓄在地板下面的熱量開始釋放，供室內取暖使用。
在本發明中，下流通道的下端直接向室內開口。通過在屋頂進行集熱，以空氣為媒體將攝取的熱量直接向室內放熱，也可以對特定的一間屋子在短時間內進行間歇供暖。
在本發明中，下流通道的下端既向地板下面的空氣流通空間開口，也直接向室內開口，可綜合發揮本發明記載的作用。
圖2表示本發明太陽能系統建築使用的一種處理箱的縱斷面正視圖。
圖3表示本發明太陽能系統建築的溫度控制方法的一個實施例的配線說明圖。
圖4表示
圖1和圖3所示的大梁通道的另一例的縱斷面側視圖。
圖5表示把圖1的大梁通道作為屋頂通道時的縱斷面側視圖。
圖6表示對屋頂收集的太陽熱進行蓄熱、放熱的部分的另一例的縱斷面側視圖。
圖7表示下流通道下端的另一例的縱斷面側視圖。
圖8表示下流通道下端的另一例的縱斷面側視圖。
圖9表示本發明太陽能系統建築的具有密閉小房內部空間的第2實施方式的整體概況縱斷面正視圖。
圖10表示另一例本發明太陽能系統建築的具有密閉小房內部空間的第3實施方式的整體概況縱斷面正視圖。
圖11表示本發明太陽能系統建築空氣流動的第1例的部分縱斷面正視圖。
圖12表示本發明太陽能系統建築空氣流動的第2例的部分縱斷面正視圖。
圖13表示本發明太陽能系統建築空氣流動的第3例的部分縱斷面正視圖。
圖14表示本發明太陽能系統建築使用的一種處理箱的側視圖。
圖15表示本發明太陽能系統建築使用的另一種處理箱的側視圖。
圖16表示本發明太陽能系統建築的氣門與熱水採集關係的第1例說明圖。
圖17表示本發明太陽能系統建築的氣門與熱水採集關係的第2例說明圖。
圖18表示本發明太陽能系統建築的氣門與熱水採集關係的第3例說明圖。
圖19表示本發明太陽能系統建築的氣門與熱水採集關係的第4例說明圖。
圖20表示現有的太陽能建築的縱斷面側視圖。
具體實施例方式
下面用圖對本發明實施例進行詳細說明。
圖1所示的本發明太陽能系統建築具有傾斜的屋頂。屋頂作為太陽熱的集熱部分，在緊靠彩色鐵板等金屬材料或瓦和其他材料製成的可加熱的屋頂板1的下面，形成具有屋頂斜度的空氣通路2。空氣通路2的下側用絕熱板屏蔽。另外，該空氣通路2的一端在屋簷等處開有空氣引入口3。空氣通路2的另一端位於屋頂較高部位，作為空氣流出口31。該流出口與通道32連接，與作為集熱通道的大梁通道4連通。
大梁通道4由絕熱材料製成，可將其設計在室內，如設置在作為屋頂內部空間的小房內部29。大梁通道4的形狀除圖1所示的圓形外，還可以是圖4所示的半圓形或三角形。
另外，其他實施方式如圖5和圖12所示，作為前述集熱通道的大梁通道被設置在室外，它可由在屋頂上面形成的屋頂上面通道36構成。大梁通道4或屋頂上面通道36是進行集熱的部分，可自由選擇獨立的結構或與其他連為一體的結構。
作為在前述那樣具有太陽熱集熱部分的屋頂集到的太陽熱的蓄熱和放熱部分，可利用圖1所示的土房混凝土11作為地板下面蓄熱體。為此，在土房混凝土11和地板12之間設置空氣流通空間13，並設置從該空氣流通空間13向室內噴氣的地板噴出口14。
作為連接太陽熱的集熱部分和太陽熱的蓄熱、放熱部分的可控制送風的處理箱5設置在作為屋頂內部空間的小房內部29內。另外，該處理箱5也可設置在小房以外的地方，如室內等。
處理箱5的結構為中間是內藏集熱用風扇7的風扇箱；在風的下側，設置有內藏將集熱的空氣進行室內外切換的通路切換氣門8的氣門箱；在風的上側，設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門6的氣門箱。
處理箱5的通路切換氣門8的流出側的一端，通過排氣通道9向室外開口。
如圖1、5、11所示，處理箱5的逆流防止氣門6的流入側的開口5a通過通道32與前述大梁通道連通，通路切換氣門8的流出側的另一端與下流通道10的上端連接。
下流通道10的下端面向作為地板下面蓄熱體的土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13開口。
在處理箱5的內部，如在內藏集熱用風扇7的風扇箱內設置熱水採集線圈15，該熱水採集線圈15通過循環配管16與儲熱水槽17和循環泵19連接，在從該儲槽17輸出的途中設置補充加熱用熱水鍋爐18，與浴室、洗手間、廚房連接的供熱水配管21連接。
另外，熱水採集線圈15也可設置在處理箱5和大梁通道4的之間。
如圖11和12所示，被太陽光加熱的金屬屋頂板1將流入空氣通路2的外部空氣加熱，被加熱的空氣沿著屋頂斜度上升。
加熱空氣被集中在大梁通道4後，通過風扇7進入處理箱5，從處理箱5流向下流通道10內，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13。
在空氣流通空間13，加熱空氣通過三條途徑進行供暖通過地板12直接將地面加熱、讓蓄熱土房混凝土11積蓄熱量、從地板噴出口14將溫風直接噴向室內。
另一方面，如圖1所示，用熱水採集線圈將利用循環泵19通過循環配管16從儲熱水槽17送入的載熱體加熱，作為熱水儲存在儲熱水槽17中。根據需要用補充加熱鍋爐18進行再加熱，從供熱水配管21向各處供應熱水。
另外，其他實施方式如圖9、圖10所示，作為屋頂內部空間的小房內部29為整體都用絕熱材料包圍的密閉空間，該密閉空間與作為前述太陽熱集熱部的空氣通路2連通。
由於小房內部29整體都為密閉空間，因此可省去通道32和大梁通道4。這時，在小房內部29，處理箱5可按從小房內部29的空間直接引入空氣的形式設置。
這時，加熱空氣聚集在作為密閉空間的小房內部29後，通過風扇7進入處理箱5，從處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13。
處理箱5的形式，如圖14所示，在圖1所示那樣將流入側的開口5a通過通道32與前述大梁通道4連通的情況下，在小房內部29內開口，只設有從小房內部29的空間直接攝取空氣的開口5a，還有如圖15所示，除開口5a以外還設有從室內的吸入口5b。
處理箱5的吸入口5b通過通道等與蓄熱體42連通。
同時具有開口5a和吸入口5b的處理箱5，為確保只有一方流入，設置通路切換氣門8′。
這樣，在處理箱5除開口5a以外還設置了從室內的吸入口5b的情況下，空氣的流動如圖13所示。
當通路切換氣門8′將開口5a側打開、將吸入口5b側關閉時，被太陽光加熱的金屬屋頂板1將進入空氣通路2的外部空氣加熱，被加熱的空氣沿著屋頂斜度上升。
加熱空氣聚集在大梁通道4或未圖示的作為密閉空間的小房內部29後，通過風扇7進入處理箱5，從處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13。
在空氣流通空間13，加熱空氣通過三條途徑進行供暖通過地板12直接將地面加熱、讓蓄熱土房混凝土11積蓄熱量、從地板噴出口14將溫風直接噴向室內。
另一方面，用熱水採集線圈將利用循環泵19通過循環配管16從儲熱水槽17送入的載熱體加熱，作為熱水儲存在儲熱水槽17中。根據需要用補充加熱鍋爐18進行再加熱，從供熱水配管21向各處供應熱水。
切換通路切換氣門8′，將開口5a側關閉，將從室內吸氣的吸入口5b側打開，則將進行讓室內的空氣從處理箱5通過下流通道10返回流向室內的循環操作。從儲熱水槽17通過循環泵將載熱體送入熱水採集線圈15。如果將熱水採集線圈15作為補充取暖設備利用的話，即使屋頂曬不到太陽也可向室內輸送溫暖的空氣。
如圖1、圖9、圖10所示，利用對太陽光進行集熱的加熱空氣的太陽能系統建築，在夏季等高溫季節不需要取暖設備時，需要將在屋頂板1加熱的加熱空氣全部排放到室外。
此時，用通路切換氣門8將流出側一端的下流通道10側關閉，將流出側另一端的排氣通道9側打開，使處理箱5流出的加熱空氣通過排氣通道9被排出室外。另外，通過加熱空氣從處理箱5經過，可進行熱水採集線圈15的加熱，因此在夏季等高溫時也可利用太陽熱確保熱水供應。
另外，在夏季的夜晚運轉風扇7，將夜間的冷氣引入緊靠金屬制屋頂板1下面的空氣通路2，使屋頂表面的放射冷卻起作用，將這種空氣通過下流通道10送入地板下蓄熱體和地板12之間的空氣流通空間，可使作為地板下蓄熱體的土房混凝土11蓄冷。
另外，切換通路切換氣門8′，使開口5a側關閉、使吸入室內空氣的吸入口5b側打開，可將室內的空氣從處理箱5通過排氣通道9排到室外，這樣可在夏季等將室內悶熱的空氣排出。
另外，前述溫熱和冷熱的蓄熱除採用土房混凝土11外還可選用其他的形式。如圖6所示，如在地板12之間的空氣流通空間13設置蓄熱體42。
如圖3所示，為感知大梁通道4和空氣通道2內的集熱溫度，設置有第1溫度傳感器25a，作為感知處理箱5內集熱溫度的高溫傳感器，設置有第2溫度傳感器25b。
如圖3所示，在室內設置有用於取暖設備及排氣切換的定溫器24。在儲熱水槽17設置有與前述作為高溫傳感器的第2溫度傳感器25b相對應的作為低溫傳感器的第3溫度傳感器25c。另外，還設置有作為夏季夜間攝取外部氣體使用的感知室溫的第4溫度傳感器25d和感知外部氣溫的第5溫度傳感器25e。
這些溫度傳感器25a～25e被接在控制裝置20上。另外，處理箱5的逆流防止氣門6的馬達和風扇7的馬達及循環泵19等也接在該控制裝置20上。
在太陽光還未照到屋頂板1的清晨，大梁通道4內的空氣溫度較低。此時，逆流防止氣門6在大梁通道4側是關閉的。另外，通路切換氣門8在排氣通道9側關閉，風扇7和下流通道10連通。
當太陽光開始照射屋頂板1時，若大梁通道4內的溫度高於設定溫度，逆流防止氣門6反轉，將大梁通道4側打開。然後風扇7動作，開始集熱。
通過風扇7，使室外的空氣首先從屋簷等空氣攝入口3進入緊靠屋頂板1所形成的空氣通路2，在這裡用被太陽光曬熱的屋頂板1進行加熱，聚集到大梁通道4後，進入處理箱5。
進入處理箱5的加熱空氣從前述處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱用的土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13，通過三條途徑進行供暖，即通過地板12直接將地面加熱、讓蓄熱土房混凝土11積蓄熱量、從地板噴出口14將溫風直接噴向室內，使室溫逐漸升高。
在熱水採集方面，按下控制裝置20上的專用開關，使循環泵19動作，熱水通過循環配管16在熱水採集線圈15間開始循環。在載熱體在熱水採集線圈15內緩慢地循環期間，儲熱水槽17內的溫度不斷升高。當溫差小於一定值時，泵停止運轉，熱水採集停止。
熱水採集線圈15，除處理箱5以外還可設置在通道路徑內。用熱水採集線圈15的線圈部分和循環配管16與儲熱水槽17或溫水取暖鍋爐連接，可供應熱水和進行補充取暖。
這樣，集熱的空氣通過線圈與載熱體進行熱交換，可從儲熱水槽17內獲取熱水。另外，在溫水取暖鍋爐的情況下，可利用室內和外部氣體將加熱的空氣輸送到室內等。
在前述風扇7驅動時，由於內藏於風扇7的冷卻風扇28驅動，使風扇7的馬達冷卻。
在夏季等不需要取暖設備的季節的白天進行集熱時，如圖所示，逆流防止氣門6將大梁通道4側打開。另外，通路切換氣門8將風扇7和下流通道10側關閉，使風扇7和排氣側連通。
這樣，若驅動風扇7，從屋簷等空氣攝入口3經空氣通路2被聚集在大梁通道4的加熱空氣進入處理箱5內，將熱水採集線圈15加熱後流向排氣通道9被棄於室外。
在夏季的夜晚，逆流防止氣門6在將大梁通道4側打開這一點上與前述白天相同，但前述通路切換氣門8使風扇7和下流通道10側連通，將風扇7和排氣通道9側關閉。
在這種狀態下，讓處理箱5的風扇7旋轉，使夜裡的冷空氣從屋簷等空氣攝入口3進入緊靠屋頂板1下面形成的空氣通路2，在這裡進行放射冷卻。
然後，該冷空氣聚集在大梁通道4或密閉小房內部空間，進而，進入處理箱5，從該處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13，通過蓄熱土房混凝土11的蓄冷和從噴出口14直接向室內噴射冷風進行冷卻作用。(夜間放射冷卻運轉)。
本發明的太陽能系統建築還通過如下所述的溫度控制，包括夏季夜晚攝取外部空氣並進行放射冷卻在內，對系統建築物進行合理的有效利用。
在太陽光還沒有照到屋頂板1的清晨，溫度傳感器25a測出大梁通道4內的空氣溫度較低。這時，逆流防止氣門6將大梁通道4側關閉。另外，通路切換氣門8將排氣通道9側關閉，讓風扇7和下流通道10連通。
當太陽光開始照射屋頂板1時，若大梁通道4內的溫度超過設定的溫度，逆流防止氣門反轉，將大梁通道4側打開。然後，風扇7動作開始集熱。
通過風扇7，室外的空氣首先從屋簷等空氣攝入口3進入緊靠屋頂板1下面形成的空氣通路2，在這裡空氣被由太陽光加熱的屋頂板1加溫，聚集到大梁通道4後進入處理箱5。
加熱空氣從前述處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13，通過3條途徑進行供暖，即通過地板12直接將地面加溫、將蓄熱用土房混凝土11蓄熱、從噴出口14將溫風直接噴向室內，使室內的溫度逐漸上升。
在熱水採集方面，按下遠程操作裝置27上的專用開關，循環泵19動作，通過循環配管16開始在熱水採集線圈15之間進行循環。泵的動作需要太陽電池22受到日照，並使處理箱5內的溫度傳感器25b和儲熱水槽17內的溫度傳感器25c之間有一定溫度以上的溫差。在開始熱水採集的上午，溫差比較大，在熱水採集線圈15內載熱體反覆循環，使儲熱水槽17內的溫度連續上升，當溫差到達一定數值以下後，泵停止工作，熱水採集便停止了。
另外，當圖1、圖3所示的室內定溫器24感知的室溫超過了設定溫度，通路切換氣門8將排氣通道側9打開，將加熱空氣排到室外。
另外，在設定溫度以下時，通路切換氣門8將下流通道側10打開進行供暖。
在夏季夜間，當感知外部空氣的溫度傳感器25e和感知室溫的溫度傳感器25f之間具有一定溫度以上的溫差；另外，感知外部氣體溼度的溼度傳感器26在設定溼度以下時，逆流防止氣門6將大梁通道4側打開，前述通路切換氣門8與風扇7和下流通道10側連通，將風扇7和排氣通道9側關閉。
在該狀態下，讓處理箱5的風扇7旋轉，夜間的冷空氣從屋簷等的空氣攝入口3進入在緊靠屋頂板1下面形成的空氣通路2，在這裡形成放射冷卻。在大梁通道4聚集後，進入處理箱5，從該處理箱5流向下流通道10，進入蓄熱土房混凝土11和地板12之間的空氣流通空間13，通過將蓄熱土房混凝土11蓄冷和從地板噴出口14直接向室內噴出冷風進行冷卻。
作為另外的實施方式，也可如圖7所示，在下流通道10的下端附近，設置直接向室內的噴出口41。另外，雖在圖中省略，但也可在該噴出口41設置開閉門，可自由開閉。
另外，作為其他的形式，也可如圖8所示，不將下流通道10在地板12的下面開口，而只是在前述下端附近設置直接向室內噴氣的噴口41。
在圖8的例子中，由於不通過地板，而是直接將溫風噴入室內，最適合在短時間內將特定的一室加溫。
以上所述的本發明太陽能系統建築，被建造成不僅僅是對應風和其他氣象條件，而是靈活地對應外部環境的住所和建築物，可最佳化地利用太陽能進行室內供暖、供冷、換氣、除溼和供應熱水。並且，通過利用太陽電池，可降低運行成本，可進行對應日照量的適當的運轉。
權利要求
1.一種太陽能系統建築，其特徵在於，由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成，太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位，作為將溫暖空氣送入室內的結構，設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換通向室內的下流通道與向外排氣的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱；還在房頂內小房內部等處設置集熱用通道，該集熱用通道與處理箱連接；另外，處理箱還與所述下流通道和排氣通道連接。
2.一種太陽能系統建築，其特徵在於，由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成，太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位，在將溫暖空氣送入室內的結構中，屋頂下面的小房內部空間作為密閉空間與太陽熱集熱部連通；並設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換下流通道和向外開口的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱，該處理箱設置在小房內部空間，處理箱面向小房內部空間開口，處理箱與所述下流通道和排氣通道連接。
3.一種太陽能系統建築，其特徵在於，由太陽熱集熱部和將在該太陽熱集熱部集熱的溫暖空氣送入室內的結構組成，太陽熱集熱部是緊靠屋頂板下面的、形成與屋頂板有著相同斜度的空氣通路的部位，作為將溫暖空氣送入室內的結構中，設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換通向室內的下流通道和向外排氣的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱；讓所述太陽熱集熱部與設置在室外屋頂上的集熱用通道連通；集熱用通道與處理箱連接，處理箱與所述下流通道和排氣通道連接。
4.如權利要求1～3任一項所述的太陽能系統建築，其特徵在於，在夏季的白天，使通路切換氣門與排氣通道連通進行排氣；夜間使通路切換氣門與下流通道連通，將外部空氣引入室內進行夜間放射冷卻。
5.如權利要求1～3任一項所述的太陽能系統建築，其特徵在於，在集熱用通道或太陽熱集熱部設置溫度傳感器，根據該溫度傳感器的檢測溫度打開或關閉集熱用風扇的驅動馬達及進行通道開閉。
6.一種處理箱，其特徵在於，該處理箱用在權利要求1至權利要求3所述的太陽能系統建築中、具有內藏集熱用風扇的風扇箱和將集熱的空氣向室內或室外切換的通路切換氣門。
7.一種處理箱，其特徵在於，該處理箱用在權利要求1至權利要求3所述的太陽能系統建築中、具有防止逆流的逆流防止氣門、內藏集熱用風扇的風扇箱、將集熱的空氣向室內或室外切換的通路切換氣門。
8.如權利要求1～3任一項所述的太陽能系統建築，其特徵在於，在處理箱或通路路徑內設置熱水採集線圈，該熱水採集線圈通過循環配管與儲熱水槽或溫水取暖鍋爐連接。
9.如權利要求1～8任一項所述的太陽能系統建築，其特徵在於，下流通道的下端面向地板下空氣流通空間開口，並設置從該地板下空氣流通空間向室內噴氣的噴氣口。
10.如權利要求1～9任一項所述的太陽能系統建築，其特徵在於，地板下空氣流通空間為蓄熱地面混凝土和地板之間的空間。
11.如權利要求1～8任一項或權利要求10所述的太陽能系統建築，其特徵在於，下流通道的下端直接向室內開口。
12.如權利要求1～8任一項或權利要求10所述的太陽能系統建築，其特徵在於，下流通道的下端向地板下空氣流通空間開口，並且還直接向室內開口。
全文摘要
本發明涉及建造不僅對應風向和其他氣象條件，而且還靈活地對應外部環境的住所和建築物，可最佳化地利用太陽能進行室內供暖、供冷、換氣、除溼和供應熱水的太陽能系統建築。在屋頂設置緊靠金屬制屋頂板下面的、形成具有屋頂斜度的空氣通路的太陽熱集熱部；並設置有內藏防止逆流的逆流防止氣門、切換通向室內的下流通道和向外排氣的排氣通道的連通的通路切換氣門、裝在逆流防止氣門和通路切換氣門之間的集熱用風扇的處理箱；將所述太陽熱集熱部與設置在小屋內部空間的集熱用通道連通；另外，讓集熱用通道與處理箱連接、處理箱與所述下流通道和排氣通道連接。
文檔編號F24F13/06GK1478973SQ0214207
公開日2004年3月3日 申請日期2002年8月26日 優先權日2002年8月26日
發明者武山倫 申請人:株式會社Om太陽能協會, 株式會社Om研究所