[發明專利]復合泡沫黑瓷太陽能集熱板及其生產方法與其產品應用

無效

• 申請號: 201010149057.X
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN102200354A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 黃錦熙
• 申請（專利權）人: 黃錦熙
• 主分類號: F24J2/48
• 分類號: F24J2/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及陶瓷制造和陶瓷制品應用的技術領域，具體說是涉及到太陽能利用的陶瓷板材，特別是一種由普通陶瓷層、泡沫陶瓷層和黑瓷層組成的復合泡沫黑瓷太陽能集熱板及其生產方法與其產品應用。

背景技術

隨著地球化石燃料資源逐漸枯竭，在有限時間內尋找新的大規模可替代能源是擺在人類面前的一項迫切任務。

太陽的能量十分巨大，其到地球陸地表面的輻射能總量比地球上消耗各種能源的總量大幾萬倍，因此太陽能是大規模可替代能源的主要途徑之一。但由于太陽能是低密度能源，所以收集太陽能需面積巨大的收集器，太陽能利用的成本主要由收集器決定，關鍵是收集器的成本、壽命、效率，目前使用量最大的太陽能收集器是管板式集熱器與真空管式集熱器，兩者生產工藝復雜，耗能多，制造成本高，集熱效率容易衰減，使用壽命較短；同時，隨著社會經濟的發展，城鎮鄉村的建筑屋面面積每年大幅度增加，太陽能集熱器必須實現與建筑一體化，才能獲得更大的發展空間，現有太陽能集熱器受其太陽能集熱體的材料和結構的制約，難以實現與建筑一體化，因此傳統的太陽能集熱器還不能完全使太陽能成為大規模可替代能源，必須重新尋找一種價格很低，壽命很長同時長期使用集熱效率幾乎不衰減的太陽能集熱器，從而使太陽能成為大規模可替代能源。有鑒于此，出現了各式各樣的陶瓷太陽能集熱板的設計方案，如黑瓷復合陶瓷太陽板(專利申請號200710013767)、大尺寸中空陶瓷板的制造方法及應用產品(專利申請號200710014778)，陶瓷泥漿注漿成型復合陶瓷太陽板(專利申請號2009100142228)等，這些技術是以普通陶瓷原料和釩鈦黑瓷或傳統黑瓷生產表面黑色或深色中空陶瓷太陽能集熱板，這些技術都具有生產成本都很低，使用壽命都很長，集熱效率都很高并且長期使用幾乎不衰減的特點，可以制造太陽能集熱器、太陽能熱水器、更適合用于建造陶瓷太陽能房頂、向陽墻面，與建筑共用防水層、保溫隔熱層，實行與建筑一體化，與建筑同壽命，可以提供低成本熱水、夏季空調、冬季暖風，結合我國現有的陶瓷產業的規模和數量，使太陽能成為大規模可替代能源成為可能，但這些技術還存在一些問題，最主要表現在集熱層和保溫層沒有同時一次燒成，安裝時還需加裝保溫材料，工作量較大，尤其是所使用的保溫材料盡管保溫性能都比較好，但也存在一些弊病，如巖棉板吸水率很大，不吸水時其導熱系數較小，而一旦吸水后，其導熱系數增大，而且由于巖棉內部吸水長期不易蒸發，對陶瓷太陽能的保溫效果影響較大；膨脹珍珠巖制品、膨脹蛭石制品的吸水率也較大，從而導致導熱系數增大，影響保溫效果；聚苯板、聚氨脂板、聚乙烯板，雖然導熱系數較低，但吸水率較大，膨脹系數也較大，尺寸穩定性差，再有防火性能也較差，還存在老化和失效問題，同時由于中空陶瓷板接口多，安裝比較麻煩，易漏水，長時間使用保溫效果較差，難以滿足需要，以上是制約陶瓷太陽能集熱板快速發展的主要問題。

發明內容

本發明的第一個目的是發明一種可以將陶瓷太陽能集熱板集熱層與保溫層及普通陶瓷層同時一次燒成型的可與建筑一體化的復合泡沫黑瓷太陽能集熱板。

本發明的第二個目的是提供復合泡沫黑瓷太陽能集熱板的生產方法。

本發明的第三個目的是其產品的應用。

1、實現第一個發明目的所采取的技術方案：

一種復合泡沫黑瓷太陽能集熱板1，由普通陶瓷層11、黑瓷層13組成，其特征在于：還包括泡沫陶瓷層12，泡沫陶瓷層12位于中層，普通陶瓷層11位于基底層，黑瓷層13位于表面層，基底層普通陶瓷層11、中層泡沫陶瓷層12、表面層黑瓷層13三層燒成為一體。

2、實現第二個發明目的所采用的技術方案：

復合泡沫黑瓷太陽能集熱板的生產方法，包括以下步驟：

(1)分別制備普通陶瓷粉料、泡沫陶瓷粉料、釩鈦黑瓷粉料或其它黑瓷粉料。

(2)采用三次布料工藝，基底層為普通陶瓷粉料，中層為泡沫陶瓷粉料，表面層為釩鈦黑瓷粉料或其它黑瓷粉料，裝入模腔后經壓磚機成型成為基底層普通陶瓷層11、中層泡沫陶瓷層12、表面層黑瓷層13三層為一體的復合泡沫黑瓷太陽能集熱板坯體，然后經干燥窯干燥。

(3)利用輥道窯進行燒成，燒成溫度為1100-1250℃，燒成周期60-120分鐘。

(4)磨邊、檢驗、包裝。

步驟(1)中普通陶瓷粉料，即長石、高嶺土等礦物濕法粉碎后，噴霧干燥造粒，所述的中層泡沫陶瓷粉料即在普通陶瓷粉中加入一定數量的傳統陶瓷發泡劑或加入一定數量陶瓷拋光廢渣作為發泡劑，最好使用陶瓷拋光廢渣作為發泡劑以降低成本并減少污染。本發明所述的表面層黑瓷粉料是提釩尾渣或其它陶瓷黑色著色劑。