如我们在首页所述,SolaRoof是PyraPOD的核心,而PyraPOD是前者的最小体现。原因是,物理和结构形状可以是您在此页面左右所看到的任何模式——单击以查看大图。
简而言之,SolaRoof的名字就说明了一切。它至少带有两个含义:(1) Solar Roof 阳光屋顶——从这个意义上讲,它就像一个被动式的日光温室,尽最大可能让太阳光进来。而且,在太阳光进来的同时,将其中的热能存储起来,创建舒适的温度。这是白天太热晚上太冷的传统单层温室所无法做到的,这将带出下一个重点。
(2) Sola Roof 唯独屋顶——为了采光并创造舒适的环境,我们只需要关注屋顶,在屋顶上下工夫。就温室而言,整个覆膜都是屋顶,包括温室的北面也一样,全透明,使采光最大化。但单层覆膜的问题是,透光性好就意味着绝热保温性能差,反之亦然。一般来说,这是无解的一对矛盾。
解决这个矛盾的办法是,我们采用双层覆膜。而且在此双层的夹层中填充可“召之即来、挥之即去”的肥皂泡,就彻底解决了所有的问题!而且其它一系列的好处也随之而来。
肥皂泡既然将空气锁定在泡泡里,就阻隔了空气的对流,起到绝佳的绝热保温效果。由于肥皂泡里面的水分子是最好的吸热介质,而且因为当肥皂液被吹成小气泡时,表面积被放大千倍之缘故,使得吸热的效果被大大提升。更重要的是,肥皂泡在截获太阳光中的红光热能的同时,又不会阻止其余的光谱通过衍射的方式全部进来。如此,一举多得,让小小的气泡发挥出与天空中的云彩相同的果效。生成气泡的方法也极其简单,用一个小水泵和风扇就搞定了。请看如下视频中的实际运作:
现在来看一下,在夜间或冬季室外非常寒冷的情况下,SolaRoof是如何保温蓄热的…
您会看到,肥皂泡充满整个双层空腔的各个角落和空间,形成了一个厚厚的保温区,就像地球周围的大气层给地球保温一样。想一想,当周围左右,上下到处都是高度保温绝热的介质时,会是什样情况?大略的情况是,一英寸厚的肥皂泡相等于保温绝热值是R1。如果双层腔的厚度为2英尺的话,也就是24英寸,那么我们就可以很容易实现R24的保温效果,只需在两层膜之间充入肥皂泡就可以了。
当太阳升起时,特别是在夏天,当内部很热您盼望有遮阳装置的时候,下面的图片显示,肥皂泡如何为您降温蓄热:
正如您在上图中所看到的,除了在南侧有一层厚厚的肥皂泡遮阳外,我们在北侧还有一层流动的肥皂液薄膜。尽管南侧为我们提供了所需的遮阳效果,而北侧为我们提供了最大的间接透光率,但两侧仍然具有吸热和在水中蓄热的能力——后者相当于在最热的天气为大棚降温纳凉。实际上,两侧在底部都有承接肥皂液的托盘,用于收集流下来的肥皂液,以便其可以流回中央储液池里,而水泵正是在那里将肥皂液送到屋顶。这样,我们不需要的多余太阳热就会被轻松地存储起来,以便在晚上太阳落下时缓慢地释放出来。
看一个实际记录肥皂液膜流动的视频:
也可以看一下CCTV7台的农广天地制作的这个视频:
下面数据是理查德在他后院搭建的双层温室里四个温度(肥皂液蓄热池、室内、肥皂泡中层、室外)的跟踪情况,清楚显明夹层和室内的温度,在用肥皂泡填充夹层前,在中午很高,但在填充肥皂泡之后温度就很快降了下来:
第二个图显示连续使用肥皂泡填充控温后的温度变化情况:
如果您有更深的洞察力,就会看到,如此简单的装置,至少可以带出以下7合1的功能:
- 轻巧且坚固的结构,可快速搭建 li>
- 高透明的双覆膜机制 li>
- 简洁快速的皂液/气泡生成和转化 li>
- 动态快速的吸热保温和遮阳纳凉功能 li>
- 可控的密封环境,富含二氧化碳和可循环使用的水资源 li>
- 有用的副产品,比如可再利用的藻类和因冷凝而收集的洁净水 li>
- 开放和经济实用的设计,为自立的家庭、社区和商家提供低成本且可持续的生态环境 li>
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