陶瓷太阳板及其应用的研究

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1、陶瓷太阳板及其应用的研究曹树梁，蔡滨，王启春，石延岭。许建丽(山东天虹弧板有限公司，山东济南250014)摘要：陶瓷太阳板以普通瓷土、工业废弃物为原料，制造工艺简单、生产耗能少、成本低、寿命长、效率高；建造的陶瓷太阳能房顶与原房顶共用结构层、保温层、防水层，结构简单、与建筑一体化、与建筑同寿命．隔热、保温效果优于普通房顶，为建筑物提供热水、取暖、空调；用于沙漠太阳能发电、海水淡化、苦成水淡化、改造沙漠成为耕地；可能实现太阳能使用成本低于常规能源。关键词：陶瓷；太阳能房顶；储热水箱；热水；发电Abstract：Ceramic

2、platesolarcollector，manufacturedbycommonporcelainclayandindustrialwaste，hasalotofadvantagessuchassimpleprocess，lowenergyconsumption，lowcost，longlife，highefficiencyetc．Ceramicplatesolarcollectorroofsharesthestructurelayer,insulationlayerandwaterprooflayerwiththeori

3、6nroof．Theroofhasasimplestructure，integrationandsamelifewiththebuilding．Furthermore，itsthermalinsulatingeffectismuchbetterthanthecommonroof．Ceramicplatesolarcollectorroofcansupplyhotwater，heatingandairconditiontothebuilding．Theroofcanalsobeappliedtosolarpowergener

4、ation，seaandbrackishwa—terdesalinizationfield，whichismeaningfultotransformthedesertintoarableland．Themoreimportantpointisthatthistechniquecanreducetheusingcostofsolarenergy，whichisevenlowerthanthatofconventionalenergy·Keywords：ceramics；solarroofs；thermalstoragetan

5、ks；hotwater；powergeneration0引言黑瓷复合陶瓷太阳板简称陶瓷太阳板。以普通陶瓷为基体，黑瓷为表面层。没有白度要求的普通陶瓷是已知成本最低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一。以t业废弃物为主要原料的钒钛黑瓷是成本最低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料：经国家太阳能热水器质量监督检验中心检测，全球第一座混凝土结构陶瓷太阳能房顶日得热量8．6MJ，高于国家标准规定的7．0MJ；陶瓷太阳能房顶与原房顶共用结构层、保温层、防水层，与建筑一体化、与建筑同寿命、结构简单、造价低廉，隔热、保温效果好于普通房

6、顶，降低了太阳能的使用成本。l陶瓷太阳板的性能陶瓷太阳板采用全新的材料、结构及制造工艺．是在瓷质大通道直通式薄壁扁盒结构素坯上覆盖黑瓷素坯层，经l200℃一次烧结成为基体是普通陶瓷，表面是立体网状黑瓷阳光吸收层的中空复合陶瓷制品，立体网状黑瓷层表面孔隙率达到90％以上，阳光进入／I,孑L后难以逃逸，具有较高的集热效率。陶瓷太阳板具有瓷器通性：强度大、硬度高、热稳定性好、不腐蚀、不老化、不退色、无毒、无害、无放射性、吸水率

7、通道、直通式扁盒结构，流体在通道内受到的阻力小、流速快、板面温度分布均匀、不易结垢，具有成本低、寿命长、效率高的特点。2陶瓷太阳板应用范围2．1陶瓷太阳板用于太阳能房顶2006年生效的国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》，明确指出：“太阳能热水系统与建筑结合，促进产业进步和产品更新，以适应建筑对太阳能热水器的需求，已成为未来太阳能产_摹≥盔材垫堂塑一25—业发展的关键，是构架中国太阳能热水器市场的重要举措”⋯⋯“安装在建筑上的太阳能集热器正常使用寿命一般不超过15年，而建筑的寿命是50年以上”。2009年7月6日

8、财政部、建设部发出的关于“可再生能源建筑应用”的两项通知及各省市正在酝酿、出台的新建筑必须采用太阳能热水系统的强制性规定等。都强调太阳能热水系统与建筑一体化。要实现太阳能热水系统与建筑一体化必须解决太阳能热水系统的成本、寿命、结构、产量问题。我国现有建筑物房顶约100亿m2，每年新增约5亿mz。房顶是离