被動式年度蓄熱( PAHS ) 是一種建築概念,其理論上是透過被動式太陽能加熱和持續數月的熱電池效應在地球避難所中創造全年恆溫。據稱,根據 PAHS 原理設計的地球庇護所將在夏季儲存太陽的熱量,並在冬季緩慢釋放熱量,而不需要其他形式的加熱。這種方法最初由發明家 John Hait 在 1983 年的書中描述。[1]
描述
PAHS的主要組成部分是一把絕緣防水的“傘”,它從避難所向各個方向伸出數米。這把保護傘下的地球相對於周圍的地球保持溫暖和乾燥,而周圍的地球會受到持續的每日和季節性溫度變化的影響。這在地球上創造了一個大的儲熱區域,實際上是一個巨大的熱質量。熱量透過地球庇護所中的被動太陽能獲得,並透過傳導傳遞到周圍的地球。因此,由於熱量總是流向較冷的地區,因此當家中的溫度低於周圍地球的溫度時,熱量就會回到家中。
PAHS系統的另一個特點是採用耦合熱交換地管通風系統,在夏季提供冷卻的新鮮空氣,在冬季提供溫暖的新鮮空氣。
證據
Hait 的書包含有關建築系統功效的有限科學證據,例如動態熱流電腦模擬和一些應用了 PAHS 原理的範例建築。截至 2013 年修訂版,教科書並未記錄完全按照規定設計的 PAHS 地球庇護所的真實示例,也沒有記錄與此類結構在現場性能相關的數據。
PAHS 功效的主要證據來源是軼事,但少數業主報告說,房屋全年都非常舒適。
然而,最近記錄在案的法國 南部低成本(10 萬歐元)自建項目顯示,三年內室內溫度全年穩定在18 攝氏度(64 華氏度)和25 攝氏度(77 華氏度)之間變化,充分證實了Hait 的有效性理論。房子建在一個朝南的斜坡上,三面都有泥土保護,房子周圍有一個延伸6m(20英尺)的隔熱傘(見圖)。這棟房子的獨特之處在於,幾乎所有牆壁都是由挖掘出來的夯土製成,並用混凝土柱和梁加固。
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筆記
- 海特聲稱,經過調整,PAHS 技術可以適用於任何氣候,只要有一定程度的季節性溫度變化,並且溫暖季節有足夠的晴天以收集熱量。PAHS 概念似乎最適合冷季和暖季之間平均溫度足夠高、接近舒適室溫的地區。它似乎不太適合年平均氣溫低得令人不舒服的情況,除非被動效應旨在透過另一種加熱方法來補充。
- 海特建議的隔熱/分水傘尺寸(6公尺)是根據美國蒙大拿州6公尺處的「深地恆溫」7攝氏度計算得出的。[1]然而,這似乎因地理位置而異。例如,另一個來源給出了地球深處 15 公尺處的恆定溫度為 8 - 11°C。[2]由此可見,雨傘的尺寸可能需要據此進行調整。