太陽(yáng)能房

本書(shū)詳細(xì)地介紹了利用農(nóng)作物秸稈制作太陽(yáng)能房和節(jié)能房各部件的工藝和關(guān)鍵技術(shù)。書(shū)中不僅對(duì)農(nóng)作物秸稈制作墻板、地板等的組成、配方、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能特點(diǎn)等作了詳細(xì)介紹，而且對(duì)太陽(yáng)能房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各配套設(shè)施如太陽(yáng)能熱水器的安裝實(shí)踐做出詳細(xì)指導(dǎo)，所建早的試驗(yàn)房是二層別墅型，已經(jīng)應(yīng)用17年，至今完好。本書(shū)的內(nèi)容廣，材料新，發(fā)明專利多，是建筑、建材、太陽(yáng)能、復(fù)合材料及其相關(guān)專業(yè)的教師、同學(xué)的重要參考書(shū)，也可供從事類似專業(yè)的工廠工程技術(shù)員和從事農(nóng)房建造的干部、技術(shù)員實(shí)際應(yīng)用和參考。

一、陶瓷太陽(yáng)板在建筑上的應(yīng)用-提供熱水、取暖、空調(diào)

1、在普通平房頂上可以采用陶瓷太陽(yáng)板以傳統(tǒng)方法建造陶瓷太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。也可以在平房頂上采用鋼結(jié)構(gòu)建造陶瓷太陽(yáng)能房頂提供熱水。

2、在新建建筑上，采用錨樁結(jié)構(gòu)陶瓷太陽(yáng)能斜房頂與原房頂共用結(jié)構(gòu)層、保溫層、防水層;

錨樁結(jié)構(gòu)陶瓷太陽(yáng)能房頂取消找平層，取消濕法施工，以3.2毫米鋼化玻璃代替瓦片，可以簡(jiǎn)化普通房頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化空氣太陽(yáng)能房頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，減少材料消耗，提高施工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低房頂成本。錨樁結(jié)構(gòu)陶瓷太陽(yáng)能房頂由低值防水層、保溫層(70mm苯板、20mm聚氨酯板、8mm纖維水泥板)、陶瓷太陽(yáng)板、3.2毫米超透鋼化玻璃板、錨樁件、連接配件、管路、控制器、水泵、保溫水箱組成。陶瓷太陽(yáng)能房頂采用保溫水箱放在房頂下面的單水泵控制系統(tǒng)，解決了防凍問(wèn)題，減少了熱能損失，經(jīng)過(guò)幾年冬天使用，證明安全可靠。太陽(yáng)能房頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工快速高效、造價(jià)低廉;提供熱水、取暖、空調(diào)，使用、維護(hù)方便。

3、我國(guó)約有一半人口居住在5-30層住宅樓里，主要戶均建筑面積50-120平方米，戶均斜房頂面積2-24平方米，房頂是目前利用率最低、離人類最近、最容易得到陽(yáng)光的場(chǎng)所，人類早晚必須充分利用房頂上的太陽(yáng)能，建造太陽(yáng)能房頂。太陽(yáng)能是不穩(wěn)定的能源，必須加以存儲(chǔ)，以減少常規(guī)能源的使用，5-6層樓可以安裝一半面積的陶瓷陶瓷太陽(yáng)能斜房頂，6層樓以上應(yīng)該安裝全面積的陶瓷太陽(yáng)能斜房頂，一般傾角15-30度。

4、我國(guó)有另一半人口居住在獨(dú)立住宅-農(nóng)居、城鄉(xiāng)結(jié)合部單戶住宅、別墅內(nèi)，這些房屋一般沒(méi)有集中供暖系統(tǒng)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活水平提高，我國(guó)長(zhǎng)江流域及其以北部分都希望建立取暖系統(tǒng)，全面積陶瓷太陽(yáng)能斜房頂可以為獨(dú)立住宅提供充分的生活熱水和最低限度取暖用能的大部分能量;今后當(dāng)空調(diào)工業(yè)可以提供量產(chǎn)的小型家用吸收式空調(diào)機(jī)時(shí)，夏天陶瓷太陽(yáng)能房頂提供的熱水可以開(kāi)動(dòng)吸收式空調(diào)機(jī)，為家庭供應(yīng)冷風(fēng)。

5、廠房、倉(cāng)庫(kù)普遍是單層和低層建筑，房頂面積比較大，可以為工業(yè)生產(chǎn)提供熱水、為辦公樓提供熱水、取暖、空調(diào)。

6、為賓館、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、浴池、游泳館等提供熱水。

二、海水、苦咸水淡化

試驗(yàn)已經(jīng)證明在我國(guó)東部地區(qū)，夏日晴天每平方米陶瓷太陽(yáng)板集熱系統(tǒng)可將17-35公斤自來(lái)水加熱到100-110℃;在國(guó)內(nèi)外干旱、炎熱的荒漠、沙漠、戈壁地區(qū)，陶瓷太陽(yáng)板集熱系統(tǒng)可將更多的水加熱到更高的溫度。黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板由普通陶瓷基體和黑瓷表面層組成，不腐蝕、不老化、不退色，強(qiáng)度大、剛性好、陽(yáng)光吸收率高、使用壽命長(zhǎng)，在陽(yáng)光充沛地區(qū)，使海水或苦咸水在黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板集熱系統(tǒng)中加熱到80-120℃，使加熱的海水或苦咸水及其蒸氣進(jìn)入到抽真空的擴(kuò)容器中，產(chǎn)生擴(kuò)容蒸氣，然后將汽和水分離、排水、輸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)中做功發(fā)電，做功后的蒸氣從汽輪機(jī)排入換熱器，加熱新抽取的海水或苦咸水，同時(shí)蒸氣逐步降溫、冷卻、凝結(jié)為液態(tài)淡水，被加熱的海水或苦咸水進(jìn)入陶瓷太陽(yáng)板集熱系統(tǒng)中繼續(xù)加熱到80-120℃。重復(fù)上述過(guò)程，得到更多的電力、淡水和高濃度的海水或苦咸水，高濃度的海水或苦咸水也稱作鹵水是鹽化工的主要原料。

傳統(tǒng)海水或苦咸水淡化設(shè)備的主要問(wèn)題是需要消耗大量能源，使用成本高。黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)用于海水或苦咸水發(fā)電同時(shí)淡化的方法與傳統(tǒng)發(fā)電和淡化海水或苦咸水的方法相比，設(shè)備性價(jià)比高、壽命長(zhǎng)，使用成本低。

三、陶瓷太陽(yáng)能風(fēng)道

"陶瓷太陽(yáng)能風(fēng)道"是將陶瓷太陽(yáng)板和風(fēng)道沿山坡和山峰安裝構(gòu)成，用流動(dòng)的氣流帶動(dòng)空氣渦輪機(jī)發(fā)電。將陶瓷太陽(yáng)板集熱器分組安裝在向陽(yáng)山坡和山坡下的坡地上，上下左右分組，每組分若干縱列，陶瓷太陽(yáng)板集熱器縱列中的集熱器上下首尾相通，下口與進(jìn)風(fēng)管相通，上口與熱風(fēng)支道相通，進(jìn)風(fēng)管與熱風(fēng)支道均與水平面成一定傾角，氣流方向由下向上，進(jìn)風(fēng)管下口敞開(kāi)，上口封閉，熱風(fēng)支道下口封閉，上口與總風(fēng)道相通，空氣從進(jìn)風(fēng)管下口進(jìn)入在集熱器中被陽(yáng)光加熱向上經(jīng)熱風(fēng)支道進(jìn)入總風(fēng)道，從總風(fēng)道上口排出，在進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口處和總風(fēng)道出口處安裝空氣渦輪機(jī)，空氣在壓力差下形成氣流，推動(dòng)渦輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

四、陶瓷太陽(yáng)能集熱場(chǎng)熱水發(fā)電裝置

"陶瓷太陽(yáng)能集熱場(chǎng)熱水發(fā)電裝置"，是在向陽(yáng)山坡上或相對(duì)平坦的荒灘、荒地、沙漠建造陶瓷太陽(yáng)能集熱場(chǎng)熱水發(fā)電裝置，將相對(duì)平坦的地面修整為南北縱斷面為鋸齒形的向陽(yáng)坡面，用大型開(kāi)溝機(jī)順東西方向挖溝，形成溝的向陽(yáng)坡面，將挖出的土、石、沙堆積在溝的向陽(yáng)坡面一側(cè)的地面上，堆成堆積物坡面，溝的坡面和堆積物的坡面共同構(gòu)成陶瓷太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的向陽(yáng)坡面，在挖相鄰的溝時(shí)，溝的背陽(yáng)坡面離開(kāi)前一條溝的堆積物一段距離，中間形成一條水平通道，將坡頂、坡面、溝底整平、夯實(shí)、加固，沿坡頂敷設(shè)上水管即出水管，沿溝底敷設(shè)下水管即進(jìn)水管，在上、下水管之間安裝陶瓷太陽(yáng)板集熱器縱列，縱列上口與上水管連通，下口與下水管連通，陽(yáng)光加熱陶瓷太陽(yáng)板中的水，熱水沿出水管進(jìn)入熱水罐，熱水罐中的熱水進(jìn)入發(fā)電裝置將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能做功發(fā)電后進(jìn)入冷水罐，冷水罐中溫度較低的水進(jìn)入陶瓷太陽(yáng)板集熱器縱列中再次被太陽(yáng)能加熱。利用陶瓷太陽(yáng)板吸收的太陽(yáng)能加熱的熱水作為發(fā)電的能源，使太陽(yáng)能成為可大規(guī)模利用的可替代能源。

五、陶瓷太陽(yáng)板可以解決能源、氣候、荒漠化、淡水、耕地問(wèn)題

常規(guī)能源逐步減少、二氧化碳過(guò)度排放、淡水不足、耕地沙化是全球性問(wèn)題，撒哈拉沙漠、澳洲沙漠、美洲沙漠、印度沙漠都瀕臨大海，只要解決使用成本問(wèn)題，這些地區(qū)都可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電、減排二氧化碳、淡化海水、變沙漠為耕地。我國(guó)人均能源為世界人均的1/3，淡水1/4，耕地1/4，我國(guó)新疆塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠區(qū)域面積約50萬(wàn)平方公里，年降雨量30毫米，蒸發(fā)量3000毫米，陽(yáng)光強(qiáng)烈，極度干旱，只要有一眼泉水，便可造就千畝良田;塔克拉瑪干沙漠下面有8萬(wàn)億立方米苦咸水，每年另有約500億立方米雪山融水滲入沙漠，補(bǔ)充地下水，我國(guó)全國(guó)年淡水用量是5000億立方米;在塔克拉瑪干沙漠地區(qū)大規(guī)模鋪設(shè)陶瓷太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，可以年發(fā)電上萬(wàn)億度，淡化苦咸水上千億立方米，把數(shù)億畝沙漠變?yōu)榱继铩?/p>

我國(guó)現(xiàn)在年產(chǎn)陶瓷墻地磚80億平方米，占世界總產(chǎn)量70%以上，是第二名產(chǎn)量的12倍以上，我國(guó)可以年產(chǎn)黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板數(shù)十億、上百億平方米，這是其他任何國(guó)家不可以想象的;理論上說(shuō)1000億平方米即十萬(wàn)平方公里太陽(yáng)能等于人類消耗能源的總和，陶瓷太陽(yáng)板用于海水或苦咸水發(fā)電同時(shí)淡化的方法可以為能源、氣候、環(huán)境、阻止荒漠化、民生、就業(yè)、擴(kuò)大內(nèi)需、增加淡水資源、擴(kuò)大可耕地等作出重要貢獻(xiàn)。