被動式採暖——冬天舒適又省錢

1、什麼是被動式採暖？

被動房在中國又稱被動式超低能耗綠色建築，是國際認可的高舒適度、低能耗的新式建築。建築被動式採暖設計就是透過建築設計, 使建築在冬季充分利用太陽輻射熱取暖, 儘量減少透過維護結構及通風滲透而造成熱損失，夏季儘量減少因太陽輻射及室內人員裝置散熱造成的熱量，以不使用機械裝置為前提，完全依靠加強建築物的遮擋功能, 透過建築上的方法, 達到室內環境舒適的目的的環保型建築。

被動式採暖設計要點：1、玻璃直接獲得熱，冬季被動式供暖是透過向陽面玻璃接受太陽直射光和熱。向陽面（朝向赤道）玻璃窗的尺寸設計，應保證在冬季晴天條件下能夠獲得足夠的直射陽光，以滿足該空間在一天24小時供熱需求。向陽面玻璃窗相對於地面面積的百分比應為：寒冷的氣候區，16%（適合緯度介於28º – 40°度），20%（適合緯度介於44°- 56º度）。溫帶氣候區，10%（適合緯度介於28º – 40°度），13%（適合緯度介於44°- 56º度）。

在北半球，向陽面玻璃窗朝向應設在偏離正南向±15°範圍之內；而在南半球則應在偏離偏離正北向± 15°範圍之內；並且與任一方向偏離不超過25º。應將白天所吸熱量的一部分透過蓄熱體儲存起來供夜間釋放。地處嚴寒冷氣候區的建築，設計選用可移動式的保溫體在夜間用以覆蓋玻璃窗。

寒冷氣候區：冬季溫度平均範圍約 -6.7 ℃至-1.1 ℃（ 20 °F至30 °F），溫帶氣候區：冬季溫度平均範圍約 2.2 º C至7.2 °C（ 35 °F至45 °F）; 此建議適用於住宅建築及圍護結構負荷為主的商業和公共建築。

2、供熱設計形體

在冬季若陽光直射的建築物外表面積足夠大，可比較容易地結合被動式供熱系統。通常位於中高緯度地區（即緯度介於30 ° – 60 °度之間）的建築物大多數有供暖需求。在這些中高緯度地區，冬天的太陽高度角較低，直射建築物面向赤道的一面，稱為向陽面（在北半球則為南，而在南半球則為北）。為了最大限度地提高建築獲得陽光直射：應增加建築物沿東西走向的距離，使冬季獲得陽光直射的表面積最大。沿著建築物向陽面的室內空間應設計為人的主要活動區。另外，利用交錯、後退、層疊等方式設計室內空間與建築形式，以確保有足夠向陽面面積。其他建築物形式或需要陽光但沒有向陽面牆體的建築空間，其供暖方式可以結合的各種向陽面天窗與太陽能溫室。

3、建築蓄熱供暖

建築結構中的磚石地板、牆體及天花板等具有蓄熱功能，即在白天吸收並儲存太陽熱能，在夜間釋放熱量。在白天進入室內的大部分太陽熱能需要被有效地儲存，並在夜間能向同一空間釋放熱量。為了在白天有效地儲存所獲太陽熱能，選用磚石材料（混凝土、磚、混凝土砌塊、土坯等）來建設牆體、地板及天花板：其厚度至少為10釐米（ 4英寸）窗牆比（向陽面玻璃與外露表面之比）介於1：9 和1：3之間，窗牆比越低，建築物儲熱越多，室內溫度也更穩定。將天花板和輕質結構的表面塗製成淺色，牆面則可使用任何顏色，而地板面宜選用中等至深顏色。對於室外磚石牆，將保溫材料位於牆體的室外側，因此磚石牆暴露於室內。

4、蓄熱牆

在冬季的白天，室外帶有玻璃窗的向陽面蓄熱牆體吸收了陽光熱量，進而透過牆體傳熱，在夜間將白天積累儲存的熱量釋放到相鄰的室內空間。蓄熱牆通常是較大質量的牆體，通常是磚石牆，位於向陽面玻璃之後。蓄熱牆和向陽面玻璃窗面積與供暖房間面積之比例應為：寒冷氣候，30 ％（緯度在 28º – 40°），40 ％（緯度在 44° – 56º），溫和氣候，20 ％（緯度在 28º – 40°），30 ％（緯度在 44° – 56°），外牆表面應為深色，牆體的厚度應為：混凝土30 – 46公分（ 12-18英寸），磚25 – 36公分（ 10-14英寸），土坯20 – 30公分（ 8-12英寸），當蓄熱體牆面和玻璃幕窗之間的空間允許空氣對流的發生，那麼蓄熱牆面可以塗為中等的顏色。以上建議適合那些以圍護結構為主導熱負荷的建築。

5、太陽房間接供暖

位於或沿著建築物向陽面幕牆的太陽房在冬季能為自身的空間及相鄰空間供暖。太陽房由直射陽光供熱，並可透過共用的內牆將熱量傳遞到相鄰的空間。向陽面（面向赤道）太陽房玻璃幕面積與相鄰被加熱空間面積的百分比應為：寒冷氣候30 ％（緯度在28º – 40°）內牆蓄導熱體的厚度土坯：20 – 30釐米（ 8 – 12英寸）磚：25 – 36釐米 (10 – 14英寸)混凝土：30 – 46釐米(12 – 18英寸)可利用牆體上的開洞、視窗或門等與相鄰空間實現熱量傳遞和交換。

6、相變蓄熱

相變材料是一種新型儲能蓄熱材料。具有高焓值、環保的特點。假設溫度變化在18度-24度之間，同是5毫米的相變材料（PCM) 蓄能量是混凝土的5.9倍。在寒冷的季節相變材料能夠儲存熱量，極大延長室內舒適時間。大量的減少冬季採暖。相變體驗住宅蓄熱延長六小時舒適時間，相變體驗住宅蓄熱測試。由普通辦公建築改造。現代寫字樓多采用玻璃幕牆結構，保溫效能較差，房間溫度波動較大。中午12點關閉供暖，改造後的相變宅12:00-18:00時間段溫度維持在19.5℃-24℃內，延長了6小時的舒適時間。天帥智慧科技股份有限公司全新研發的相變儲能蓄熱供暖系統，節能減排降低取暖費用。

隨著國家“碳達峰、碳中和”的推進，碳排放的費用會隨著碳市場碳配額價格一路上漲，碳排放費用會越來越高，化石能源（煤炭、石油、天然氣）會越來越貴。國家會大力治理霧霾以及對燃煤取暖進行改革規範，相變儲能蓄熱清潔採暖行業得到了大力支援和前所未有的快速發展。各級政府出臺了大量清潔採暖利好政策，居民實施清潔採暖可享受優惠電價，家用電和取暖電價分開等等。

在國家碳中和政策的推動下，相變儲能蓄熱清潔採暖迎來了發展的春天。中國供熱市場的未來應該是相變儲能蓄熱採暖的主場。天帥智慧科技股份有限公司系我國華北地區率先成功研製出“相變儲能清潔供暖技術”並在全國應用推廣的高新技術企業。響應國家環保工作要求，投入清潔供暖技術研發產業。歷經多年的努力，研製成功並對外發布“相變儲能清潔供暖”系列產品，進入成熟的商業化運營階段。

天帥智慧科技全新研發的相變儲能蓄熱採暖裝置,利用的是夜間低價谷電，在有效消納富餘電力的同時,還能實現電力的“移峰填谷”，為穩定和平衡國家電網系統壓力做貢獻。中國是世界第二大電力消費國，也是世界第一裝機容量大國。利用夜間低價谷電儲能蓄熱供暖，將大大有助於替代燃煤供熱，減少霧霾。再者，相變蓄熱電採暖裝置，利用低價谷電加熱，白天停止加熱，白天不使用電，只從相變儲熱單元中釋放熱量來實現供暖，能夠有效節約執行成本，降低能耗，是可以被市場長期選擇的一種新型清潔供暖方式。

與集中供熱和燃煤供熱相比，相變儲能電蓄熱採暖更加方便快捷。可自由開啟，隨時冷卻，隨時使用。它還可以分房間和分時供暖。特別是對於有老人和孩子的家庭，電蓄熱採暖更加人性化。此外，它在可操作性方面具有突出的優勢。無論在城市還是農村，都可以安裝使用，可以與已有的供暖基礎設施相連線，無論是地暖、風機盤管，還是暖氣片都能適用，非常適合廣泛推廣使用。

經過資料比對和測算，天帥智慧科技所研發的相變儲能蓄熱採暖成套系統裝置，在供暖期與一般集中供熱成本相比，可節約費用50%。這套供暖系統可實現智慧供暖，控制面板安裝在使用者家中，如果你不在家，可以將暖氣完全關閉，夜間沒有人住的房間也可以不供暖，這就能省下很多供暖過程中的能源浪費，從而降低客戶採暖成本。目前在國內外工業及商業綜合體供熱工程中，均可以看到大量的相變儲能電蓄熱採暖裝置的身影。