太阳能房

本书详细地介绍了利用农作物秸秆制作太阳能房和节能房各部件的工艺和关键技术。书中不仅对农作物秸秆制作墙板、地板等的组成、配方、生产工艺、产品性能特点等作了详细介绍，而且对太阳能房的结构设计和各配套设施如太阳能热水器的安装实践做出详细指导，所建早的试验房是二层别墅型，已经应用17年，至今完好。本书的内容广，材料新，发明专利多，是建筑、建材、太阳能、复合材料及其相关专业的教师、同学的重要参考书，也可供从事类似专业的工厂工程技术员和从事农房建造的干部、技术员实际应用和参考。

一、陶瓷太阳板在建筑上的应用-提供热水、取暖、空调

1、在普通平房顶上可以采用陶瓷太阳板以传统方法建造陶瓷太阳能热水系统。也可以在平房顶上采用钢结构建造陶瓷太阳能房顶提供热水。

2、在新建建筑上，采用锚桩结构陶瓷太阳能斜房顶与原房顶共用结构层、保温层、防水层;

锚桩结构陶瓷太阳能房顶取消找平层，取消湿法施工，以3.2毫米钢化玻璃代替瓦片，可以简化普通房顶的结构，简化空气太阳能房顶的结构，减少材料消耗，提高施工效率，减轻劳动强度，降低房顶成本。锚桩结构陶瓷太阳能房顶由低值防水层、保温层(70mm苯板、20mm聚氨酯板、8mm纤维水泥板)、陶瓷太阳板、3.2毫米超透钢化玻璃板、锚桩件、连接配件、管路、控制器、水泵、保温水箱组成。陶瓷太阳能房顶采用保温水箱放在房顶下面的单水泵控制系统，解决了防冻问题，减少了热能损失，经过几年冬天使用，证明安全可靠。太阳能房顶结构简单、施工快速高效、造价低廉;提供热水、取暖、空调，使用、维护方便。

3、我国约有一半人口居住在5-30层住宅楼里，主要户均建筑面积50-120平方米，户均斜房顶面积2-24平方米，房顶是目前利用率最低、离人类最近、最容易得到阳光的场所，人类早晚必须充分利用房顶上的太阳能，建造太阳能房顶。太阳能是不稳定的能源，必须加以存储，以减少常规能源的使用，5-6层楼可以安装一半面积的陶瓷陶瓷太阳能斜房顶，6层楼以上应该安装全面积的陶瓷太阳能斜房顶，一般倾角15-30度。

4、我国有另一半人口居住在独立住宅-农居、城乡结合部单户住宅、别墅内，这些房屋一般没有集中供暖系统，由于经济发展、生活水平提高，我国长江流域及其以北部分都希望建立取暖系统，全面积陶瓷太阳能斜房顶可以为独立住宅提供充分的生活热水和最低限度取暖用能的大部分能量;今后当空调工业可以提供量产的小型家用吸收式空调机时，夏天陶瓷太阳能房顶提供的热水可以开动吸收式空调机，为家庭供应冷风。

5、厂房、仓库普遍是单层和低层建筑，房顶面积比较大，可以为工业生产提供热水、为办公楼提供热水、取暖、空调。

6、为宾馆、酒店、学校、医院、浴池、游泳馆等提供热水。

二、海水、苦咸水淡化

试验已经证明在我国东部地区，夏日晴天每平方米陶瓷太阳板集热系统可将17-35公斤自来水加热到100-110℃;在国内外干旱、炎热的荒漠、沙漠、戈壁地区，陶瓷太阳板集热系统可将更多的水加热到更高的温度。黑瓷复合陶瓷太阳板由普通陶瓷基体和黑瓷表面层组成，不腐蚀、不老化、不退色，强度大、刚性好、阳光吸收率高、使用寿命长，在阳光充沛地区，使海水或苦咸水在黑瓷复合陶瓷太阳板集热系统中加热到80-120℃，使加热的海水或苦咸水及其蒸气进入到抽真空的扩容器中，产生扩容蒸气，然后将汽和水分离、排水、输汽进入汽轮发电机中做功发电，做功后的蒸气从汽轮机排入换热器，加热新抽取的海水或苦咸水，同时蒸气逐步降温、冷却、凝结为液态淡水，被加热的海水或苦咸水进入陶瓷太阳板集热系统中继续加热到80-120℃。重复上述过程，得到更多的电力、淡水和高浓度的海水或苦咸水，高浓度的海水或苦咸水也称作卤水是盐化工的主要原料。

传统海水或苦咸水淡化设备的主要问题是需要消耗大量能源，使用成本高。黑瓷复合陶瓷太阳能集热系统用于海水或苦咸水发电同时淡化的方法与传统发电和淡化海水或苦咸水的方法相比，设备性价比高、寿命长，使用成本低。

三、陶瓷太阳能风道

"陶瓷太阳能风道"是将陶瓷太阳板和风道沿山坡和山峰安装构成，用流动的气流带动空气涡轮机发电。将陶瓷太阳板集热器分组安装在向阳山坡和山坡下的坡地上，上下左右分组，每组分若干纵列，陶瓷太阳板集热器纵列中的集热器上下首尾相通，下口与进风管相通，上口与热风支道相通，进风管与热风支道均与水平面成一定倾角，气流方向由下向上，进风管下口敞开，上口封闭，热风支道下口封闭，上口与总风道相通，空气从进风管下口进入在集热器中被阳光加热向上经热风支道进入总风道，从总风道上口排出，在进风管进口处和总风道出口处安装空气涡轮机，空气在压力差下形成气流，推动涡轮带动发电机发电。

四、陶瓷太阳能集热场热水发电装置

"陶瓷太阳能集热场热水发电装置"，是在向阳山坡上或相对平坦的荒滩、荒地、沙漠建造陶瓷太阳能集热场热水发电装置，将相对平坦的地面修整为南北纵断面为锯齿形的向阳坡面，用大型开沟机顺东西方向挖沟，形成沟的向阳坡面，将挖出的土、石、沙堆积在沟的向阳坡面一侧的地面上，堆成堆积物坡面，沟的坡面和堆积物的坡面共同构成陶瓷太阳能集热场的向阳坡面，在挖相邻的沟时，沟的背阳坡面离开前一条沟的堆积物一段距离，中间形成一条水平通道，将坡顶、坡面、沟底整平、夯实、加固，沿坡顶敷设上水管即出水管，沿沟底敷设下水管即进水管，在上、下水管之间安装陶瓷太阳板集热器纵列，纵列上口与上水管连通，下口与下水管连通，阳光加热陶瓷太阳板中的水，热水沿出水管进入热水罐，热水罐中的热水进入发电装置将热能转化为动能做功发电后进入冷水罐，冷水罐中温度较低的水进入陶瓷太阳板集热器纵列中再次被太阳能加热。利用陶瓷太阳板吸收的太阳能加热的热水作为发电的能源，使太阳能成为可大规模利用的可替代能源。

五、陶瓷太阳板可以解决能源、气候、荒漠化、淡水、耕地问题

常规能源逐步减少、二氧化碳过度排放、淡水不足、耕地沙化是全球性问题，撒哈拉沙漠、澳洲沙漠、美洲沙漠、印度沙漠都濒临大海，只要解决使用成本问题，这些地区都可以实现大规模太阳能发电、减排二氧化碳、淡化海水、变沙漠为耕地。我国人均能源为世界人均的1/3，淡水1/4，耕地1/4，我国新疆塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠区域面积约50万平方公里，年降雨量30毫米，蒸发量3000毫米，阳光强烈，极度干旱，只要有一眼泉水，便可造就千亩良田;塔克拉玛干沙漠下面有8万亿立方米苦咸水，每年另有约500亿立方米雪山融水渗入沙漠，补充地下水，我国全国年淡水用量是5000亿立方米;在塔克拉玛干沙漠地区大规模铺设陶瓷太阳能集热系统，可以年发电上万亿度，淡化苦咸水上千亿立方米，把数亿亩沙漠变为良田。

我国现在年产陶瓷墙地砖80亿平方米，占世界总产量70%以上，是第二名产量的12倍以上，我国可以年产黑瓷复合陶瓷太阳板数十亿、上百亿平方米，这是其他任何国家不可以想象的;理论上说1000亿平方米即十万平方公里太阳能等于人类消耗能源的总和，陶瓷太阳板用于海水或苦咸水发电同时淡化的方法可以为能源、气候、环境、阻止荒漠化、民生、就业、扩大内需、增加淡水资源、扩大可耕地等作出重要贡献。