CN102062486A

CN102062486A - 复合陶瓷太阳能集热板及太阳能槽形风道

Info

Publication number: CN102062486A
Application number: CN2010106047573A
Authority: CN
Inventors: 曹树梁; 许建华; 蔡滨; 王启春; 石延岭; 许建丽; 杨玉国; 修大鹏; 谷胜利
Original assignee: 曹树梁
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: WO2011079527A1; CN102062486B; CN201992891U

Abstract

本发明公开了一种复合陶瓷太阳能集热板及太阳能槽形风道，它呈矩形，其基体是普通陶瓷实心平板，普通陶瓷实心平板的一个平面的表面上覆盖一层烧结的黑色瓷层，普通陶瓷实心平板与其表面烧结的黑色瓷层构成复合陶瓷太阳能集热实心平板，普通陶瓷实心平板上覆盖的黑色瓷层是表面粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层。复合陶瓷太阳能集热实心平板的两侧面分别与第一侧板和第二侧板紧密接触，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道的前端敞口和后端敞口相互连接形成复合陶瓷太阳能槽形风道。本发明能够解决现有技术中存在的不足，大幅度降低太阳能风道的制造成本，并使太阳能风道使用寿命长并具有较高的效率。

Description

复合陶瓷太阳能集热板及太阳能槽形风道

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术，是一种复合陶瓷太阳能集热板及太阳能槽形风道。具体说是以富含第四周期过渡金属元素的工业废弃物、天然矿物和普通陶瓷原料制造低成本、长寿命的、表面为深色或黑色的普通陶瓷实心平板或普通陶瓷实心槽板作为太阳能集热板，利用太阳能集热板制造的太阳能槽形风道产生热风，热风为建筑提供热能或用于在荒坡、荒漠上大规模加热空气，以上升的热气流带动涡轮进行发电。

背景技术

近年来一些国家开展了一种称之为“太阳能温室烟囱”的太阳能热发电方式的研究试验。太阳能温室烟囱发电系统，主要由烟囱、温室和发电机及储能装置组成，所述温室与普通栽培温室相同，由被温室加热的空气流经温室中心的烟囱产生气流，带动空气涡轮机驱动发电机发电。“太阳能温室烟囱”投资大、由温室加热得到的热空气温度比较低，发电系统效率不高。

另有一种以复合陶瓷太阳能中空集热板的黑瓷表面层吸收阳光能量，加热中空板内空腔中的空气，利用热空气的热能和热空气上升时的动能为建筑提供热能或者带动空气涡轮机驱动发电机发电。

用复合陶瓷太阳能中空板制作太阳能风道有较多优点，但经发明人反复试验及不断研究中发现，它仍存在不足：当在沙漠地区建造陶瓷太阳能风道时，需要建造大尺寸的太阳能风道，复合陶瓷太阳能中空板受陶瓷生产工艺的限制，孔道的高度和宽度一般为20至50毫米之间，不能达到要求，制造大孔道复合陶瓷太阳能中空板的制作工艺十分复杂，工艺上很难实现，同时，复合陶瓷太阳能中空板的热容量较大，在太阳能风道中吸收大量热能，从而消耗太阳能风道中的能量，影响太阳能风道的风力。上述不足，易使太阳能风道的制作成本相对较高，并使技术实施方案相当复杂，效率较低。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种复合陶瓷太阳能集热板，本发明的目的之二是提供一种复合陶瓷太阳能槽形风道，它们能够解决现有技术中存在的不足，大幅度降低太阳能风道的制造成本，并使太阳能风道使用寿命长并具有较高的效率。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：复合陶瓷太阳能集热板，它呈矩形，其基体是普通陶瓷实心平板，普通陶瓷实心平板的一个平面的表面上覆盖一层烧结的黑色瓷层，普通陶瓷实心平板与其表面烧结的黑色瓷层构成复合陶瓷太阳能集热实心平板，普通陶瓷实心平板上覆盖的黑色瓷层是表面粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层。复合陶瓷太阳能集热实心平板的长度方向两侧分别设置侧板，复合陶瓷太阳能集热实心平板与其长度方向两侧的侧板为一体结构，其截面呈凹槽形，复合陶瓷太阳能集热实心平板和其长度方向两侧的侧板构成复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板。复合陶瓷太阳能集热实心平板或复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板的普通陶瓷实心平板的厚度为2-8毫米，黑色瓷层的厚度为0.05-0.5毫米。所述的复合陶瓷太阳能集热板的制作方法，将提钒尾渣或者除提钒尾渣以外的其他工业废渣或者工业矿物与陶瓷原料混合磨制的泥浆覆盖在以传统陶瓷成型方法成型干燥的陶瓷平板素坯的一面，再经干燥、烧制成为基体是普通陶瓷，表面层是钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层的复合陶瓷太阳能集热实心平板。所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道，在复合陶瓷太阳能集热实心平板的底平面下面安装非陶瓷材料制作的底板，底板长度方向两侧分别设置第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板的顶部安装透明板，非陶瓷材料制作的底板、第一侧板、第二侧板和透明板相互连接，形成上下左右封闭、前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，复合陶瓷太阳能集热实心平板的底平面与底板紧密接触，复合陶瓷太阳能集热实心平板的两侧面分别与第一侧板和第二侧板紧密接触，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道的前端敞口和后端敞口相互连接形成复合陶瓷太阳能槽形风道。在复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板的两侧板顶部安装透明板，复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板与透明板形成上下左右封闭，前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成复合陶瓷太阳能槽形风道。所述的非陶瓷材料制作的底板、第一侧板和第二侧板为一体，其截面呈凹槽形，用金属板压制成型。所述透明板是钢化玻璃板。所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道的施工方法，将复合陶瓷太阳能槽形风道以一定的坡度安装在荒坡上或荒漠上，阳光穿过透明盖板，复合陶瓷太阳能集热槽板的深色或黑色底面和/或内侧面吸收阳光后加热槽形板内的空气，以上升的热气流推动涡轮进行发电。将复合陶瓷太阳能槽形风道安装在建筑物房顶上或向阳墙面上加热空气，向建筑物内提供热空气。

将提钒尾渣或者除提钒尾渣以外的其他富含第四周期过渡金属元素的工业废渣或者富含第四周期过渡金属元素的工业矿物与其它陶瓷原料的混合物磨制的泥浆喷涂在干燥的普通陶瓷实心平板素坯的一面或者喷涂在干燥的普通陶瓷实心凹形槽板素坯的内底面和内侧面上，经干燥、烧制，成为基体是普通陶瓷，表面层或槽内表面层是粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者废渣黑瓷层或者矿物黑瓷层的复合陶瓷太阳能集热实心平板或复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板。泥浆喷涂在干燥素坯上会形成凹凸不平的粗糙表面，并在粗糙表面上布满毛细孔，经过烧制成为粗糙、布满微小孔洞的表面层，阳光照射在粗糙表面、进入微小孔洞中，难以逃逸，形成阳光陷阱，提高阳光吸收比。

在复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板的两侧板顶部安装透明板，复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板与透明板形成上下左右封闭，前后端为敞口的太阳能集热通道，将多件太阳能集热通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成复合陶瓷太阳能槽形风道，或者在非陶瓷材料制作的实心凹槽板的内底面上安装复合陶瓷太阳能集热实心平板，在非陶瓷材料制作的实心凹槽板的两侧板顶部安装透明板，非陶瓷材料制作的实心凹槽板、复合陶瓷太阳能集热实心平板与透明板形成上下左右封闭，前后端为敞口的太阳能集热通道，将多件太阳能集热通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成复合陶瓷太阳能槽形风道。

所述的非陶瓷材料制作的实心凹形槽板是用金属板压制成型的，尤其是用耐腐蚀的彩钢板压制成型的。

所述透明板是玻璃板或钢化玻璃板或有机材料透明板。

将复合陶瓷太阳能槽形风道以一定的坡度安装在荒坡上或荒漠上，阳光穿过透明盖板，复合陶瓷太阳能集热槽板的深色或黑色底面和/或内侧面吸收阳光后加热槽形板内的空气，以上升的热气流推动涡轮进行发电。

将复合陶瓷太阳能槽形风道安装在建筑物房顶上或向阳墙面上加热空气，向建筑物内提供热空气。

本发明的复合陶瓷太阳能集热板采用钒钛黑瓷或者废渣黑瓷或者矿物黑瓷为阳光吸收材料，所述的钒钛黑瓷是以钒钛磁铁矿经熔炼得到含钒铁水，含钒铁水经吹炼得到钒渣，从钒渣中提取钒后所剩余的残渣即为提钒尾渣，以提钒尾渣为全部原料或原料之一制造的黑色或深色陶瓷；所述的废渣黑瓷是以Fe、Mn、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Co、Zn、Zr、Nb、Mo、W的化合物总量超过5%的除提钒尾渣以外的其他工业废渣为全部原料或原料之一制造的黑色或深色陶瓷；所述的矿物黑瓷是以Fe、Mn、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Co、Zn、Zr、Nb、Mo、W的化合物总量超过5%的金属矿物为全部原料或原料之一制造的黑色或深色陶瓷。

本发明所述的除提钒尾渣以外的其他工业废渣包括铁合金工业废渣、钢铁业废渣、有色冶金业废渣、化工业废渣。铁合金工业废渣中各种锰铁渣含MnO 5-50%、FeO 0.2-2.5%，硅铬合金渣含Cr₂O₃ 0.1-5%、Cr 2-10.5%、SiC 4-22%、Si 7-8%，中、低、微碳铬铁渣含Cr₂O₃2-7%、FeO 1-3%，硅铁渣含FeO 3-7%、SiC 20-29%、Si 7-10%，钨铁渣含MnO 20-25%、FeO 3-9%，钼铁渣含FeO 13-15%，金属铬浸出渣含Cr₂O₃2-7%、Fe₂O₃8-13%，金属铬冶炼渣含Cr₂O₃ 11-14%，电解锰渣含MnSO₄约15%、Fe（OH）₃约30%，硅锰渣含MnO 8-18%、FeO 0.2-2%，硅锰烟尘含MnO₂ 20-24%，镍铁炉渣含FeO 40%、Cr₂O₃ 40%。钢铁业废渣中转炉钢渣含Fe₂O₃ 1.4-11%、FeO 7-21%、MnO 0.9-4.5%，平炉钢渣含Fe₂O₃ 1.7-7.4%、FeO 7-36%，MnO 0.6-3.9%，轧钢氧化铁皮含Fe₂O₃接近100%，钒钛磁铁矿炼铁渣含TiO₂10-17%、Fe₂O₃约4%，钒钛磁铁矿炼钢渣含氧化铁11-13%、MnO 1-1.2%、V₂O₅ 2.3-2.9%、TiO₂ 2-2.9%。有色冶金业废渣中电炉铜渣含 FeO 26-34%，铜鼓风炉水淬渣（俗称黑砂）含FeO+ Fe₂O₃40-50%，湿法炼铜浸出渣含Fe 50%、Cu 1.13%、Pb 1.05%、Zn 0.2%、Bi 0.15%、Mn 0.04%，铅烟化炉水淬渣是将炼铅产出的鼓风炉炉渣再经烟化炉回收铅、锌后的弃渣内含Fe₂O₃38.6-38.7%、Pb 0.06-0.37%、Zn 0.8-1.3%，炼铝厂制造Al₂O₃时排出弃渣赤泥含Fe₂O₃ 8-10%、TiO₂ 2.5%，化工业废渣中以硫铁矿制造硫酸时产出的硫铁矿烧渣含Fe₂O₃41-49%，FeO 10-10.4%、TiO 0.4-0.5%、MnO 0.1-0.5%、CuO 2-4%。

本发明所述的金属矿物是指普通铁矿，褐红色，含Fe₂O₃30-70%，铬铁矿，暗红色，含Cr₂O₃30-54%、FeO 12-17%，钛铁矿，黑紫色，含TiO 50-60%、FeO 22-35%、Fe₂O₃7-15%、MnO 0.5-4%，锰矿，黑褐色，含MnO₂ 40-78%、Mn₃O₄ 4-32%、Fe 1-18%，含镍褐铁矿，褐色，含Ni 1.2-1.4%、Co 0.1-0.2%、Cr₂O₃ 3%、Fe 35-50%，钒钛磁铁矿，黑色，含V 0.4-1.8%、TiO₂ 9-34%、Fe₂O₃15-50%、FeO 9-34%、MnO 0.2-6%、Cr₂O₃ 0.1-0.7%，铌铁矿，黑色，含Nb₂O₅ 9-68%、Ta₂O₅ 1-15%、TiO 1-3%、MnO 1-3%、SnO 2-5%、FeO 12-20%，黑钨矿、黑褐色，含WO₃ 65-67%、FeO 12-15%、MnO 8-12%、Sn 0.17-0.8%。选用这些富含过渡元素的工业废弃物和金属矿物的目的是为陶瓷太阳板坯体或表面层提供着色的成分，使坯体或表面层呈现深色或黑色，使其吸收更多的阳光。

本发明提供的复合陶瓷太阳能集热板和复合陶瓷太阳能槽形风道的目的在于降低使用太阳能的成本,包括能源成本、货币成本、环境成本。太阳能是否可以大规模使用，需要解决的关键问题是降低使用成本。并且这种使用成本应当低于常规能源的使用成本。否则，太阳能替代常规能源的一切技术方案都难于普及应用。为此，本申请发明人从复合陶瓷太阳能集热板的形状、结构、制造工艺、使用原料及技术方案等多方面做了更进一步的研究，提供的本发明技术方案能够解决现有技术存在的各种不足：首先降低复合陶瓷太阳能集热板的制造难度，使其成为实心平板，大幅度降低制造成本，使复合陶瓷太阳能集热板的基体素坯能够采用干压成型方法或者采用对辊辊压法成型方法，在薄素坯板表面喷涂深色或黑瓷层原料，经过烧结成为复合陶瓷太阳能集热平板，并且使用该方法可以制造尺寸很大的薄板，其最薄的厚度可以达到2毫米，这种厚度是现有技术中所有复合陶瓷太阳能集热板均做不到的，因此，本发明所述的复合陶瓷太阳能集热板的制作成本降至低水平极限；由于太阳能是不稳定的低密度能源，需要大面积的铺设低成本、长寿命的太阳能集热器，才能将收集到的大量太阳能转换成能够方便使用的能量，成为大规模替代能源。因此，实现大面积铺设太阳能集热器的前提是太阳能集热器必须具备制造成本低廉、使用寿命长、易于制造和安装等特点，而本发明所述的复合陶瓷太阳能集热槽形风道的技术方案恰能够完全具备制造成本低廉、使用寿命长、原料易得、易于制造和安装的优点，因此，本发明所述的太阳能槽形风道的技术方案可以安装在建筑物房顶、向阳墙面上收集太阳能，将热空气送入室内或用太阳能加热生活用水或将热空气通过制冷机组转换后用于夏季制冷等；本发明所述的复合陶瓷太阳能槽形风道的技术方案还可以大规模应用于在荒坡或荒漠上加热空气，以上升的热气流带动发电机组发电。本发明的太阳能槽形风道技术方案的综合性能优于各种已有方案，其自身结构耗能极低，目前作为普通陶瓷墙地砖的陶瓷平板制品售价每吨400元人民币，普通钢材每吨4000元人民币，铜材每吨70000元人民币，普通陶瓷制品是已知成本最低、寿命最长的工程材料之一，工业废弃物成本更低。本技术方案设备制作成本仅为已有技术的几分之一至几十分之一，使用寿命高于现有技术30-50倍，使单位能量使用成本远远低于已有技术。

现有太阳能技术采用太阳能吸收膜吸收太阳光的能量，现有太阳能技术采用的太阳能吸收膜的制造工艺是由微小颗粒在常温下或比较低的温度下形成的膜层，颗粒之间、颗粒与基体之间形成的结合力很弱，充其量是分子键结合，分子键的键能很弱，结构不稳定，在阳光长期照射下，阳光吸收比随使用时间衰减，有效使用时间10年左右，一般不足10年。本发明所述的深色或黑色瓷层是在高温下与基体一起形成的陶瓷材料，是结合力最强的离子键或原子键结合的，阳光吸收比不会衰减，其有效使用时间在几百年以上，甚至具有更长的使用寿命。

本发明的太阳能槽形风道技术方案制造简单，施工方便，为在沙漠、荒坡等地大规模铺设太阳能集热器提供了易于实现的安全可靠技术保障。本发明技术方案可以做成较大尺寸的太阳能槽形风道，能使复合陶瓷太阳能集热板和复合陶瓷太阳能集热槽形板在太阳能风道中的热容量降至最小，消耗风道中的能量降至最小，占用风道中的面积降至最小，使系统结构简化至最低，并使间接加热变为直接加热，使太阳能风道的效率达到很高水平。

太阳能温室烟囱发电系统主要由温室产生热空气，温室内外温差约30度；太阳能槽形风道由黑瓷层吸收阳光，以复合陶瓷太阳能槽形风道产生热空气，风道内外温差在60度以上，所产生的风速、风压、发电效率远高于太阳能温室烟囱发电系统。

附图说明

附图1是复合陶瓷太阳能集热实心平板的结构示意图；附图2是复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板的结构示意图；附图3是本发明所述太阳能集热槽形通道实施例之一的结构示意图；附图4是本发明所述太阳能集热槽形通道实施例之二结构示意图；附图5是本发明所述太阳能集热槽形风道结构示意图。

具体实施方式

本发明所述复合陶瓷太阳能集热板包括两种结构，一种结构为：如图1所示，它呈矩形，其基体是普通陶瓷实心平板1，普通陶瓷实心平板1的一个平面的表面上覆盖一层烧结的黑色瓷层2，普通陶瓷实心平板1与其表面烧结的黑色瓷层2构成复合陶瓷太阳能集热实心平板3，普通陶瓷实心平板1上覆盖的黑色瓷层2是表面粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层。另一种结构为：如图2所示，在复合陶瓷太阳能集热实心平板3的长度方向两侧分别设置侧板，复合陶瓷太阳能集热实心平板3与其长度方向两侧的侧板为一体结构，其截面呈凹槽形，复合陶瓷太阳能集热实心平板3和其长度方向两侧的侧板构成复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4。复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的内底面的表面和内侧面的表面覆盖烧结的黑色瓷层2，黑色瓷层2是表面粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层。

本发明所述的复合陶瓷太阳能集热实心平板3和复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的普通陶瓷实心平板1的厚度优选的方案为2-8毫米，黑色瓷层2的厚度为0.05-0.5毫米，黑色瓷层2的厚度优选的方案为0.1毫米，这是能够实现本发明目的、以比较廉价的成本达到最佳效果的方案。本发明所述的复合陶瓷太阳能集热实心平板3的厚度进一步优选的方案为3毫米。复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的厚度也可为3-12毫米，这是在现有制作工艺条件下的比较节省成本的方案，复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的厚度优选的方案为5毫米。复合陶瓷太阳能集热实心平板3和复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的厚度尺寸越大时，制造成本相对越高，而现有技术中的复合陶瓷太阳能中空集热板的厚度均在25毫米以上。

本发明所述复合陶瓷太阳能集热实心平板3和复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4表面的黑色瓷层2均采用工业废料制作，形成了降低成本且吸热效果较好的方案。

本发明为了完成第二发明目的，采用复合陶瓷太阳能集热实心平板3或复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4制作复合陶瓷太阳能槽形风道。

如图3和图5所示，采用复合陶瓷太阳能集热实心平板3制作复合陶瓷太阳能槽形风道是：在复合陶瓷太阳能集热实心平板3的底平面下面安装非陶瓷材料制作的底板5，底板5长度方向两侧分别设置第一侧板6和第二侧板7，第一侧板6和第二侧板7的顶部安装透明板8，非陶瓷材料制作的底板5、第一侧板6、第二侧板7和透明板8相互连接，形成上下左右封闭、前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，复合陶瓷太阳能集热实心平板3的底平面与底板5紧密接触，复合陶瓷太阳能集热实心平板3的两侧面分别与第一侧板6和第二侧板7紧密接触，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道前端敞口和后端敞口相互连接形成复合陶瓷太阳能槽形风道，阳光穿过透明板8，阳光能量被黑色瓷层吸收并加热空气，向建筑物内提供热空气或以上升的热气流驱动空气涡轮机带动发电机发电。

如图4和图5所示，采用复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4制作复合陶瓷太阳能槽形风道是：在复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的两侧板顶部安装透明板8，复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4与透明板8形成上下左右封闭，前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成复合陶瓷太阳能槽形风道，阳光穿过透明板8，阳光能量被黑色瓷层吸收并加热空气，向建筑物内提供热空气或以上升的热气流驱动空气涡轮机带动发电机发电。

由于本发明所述太阳能集热槽形通道的尺寸受生产工艺的限制，一般宽度可以做成0.5米—2米，高度可以做成0.1米、0.5米、1米、1.5米等等，所以将太阳能集热通道前后端相互连接形成复合陶瓷太阳能槽形风道，如图5所示，这样就可以做成几十米，甚至几百米的长度，将很多条复合陶瓷太阳能槽形风道平行、并列在一起，其总宽度可以达到几百米，甚至几千米，总之，根据设计需要基本上没有限制。本发明所述的这种技术方案具有制造成本低、可以做成任意尺寸、使用寿命长、易于安装、易于制造等优点，因此，它可以大面积铺设，将大面积收集的太阳能用于室内取暖、制冷，在荒漠地区实现大规模太阳能发电等各种用途，能够真正实现用廉价的装置收集了大量的太阳能用于替代常规能源。

本发明所述的所述的非陶瓷材料制作的底板5、第一侧板6和第二侧板7为一体，其截面呈凹槽形，用金属板压制成型。尤其采用彩钢板压制成型，这种方案易于制作和安装，且使用寿命相对较长，是本发明优选方案之一，当然，也可以采用混凝土制作。本发明所述透明板8优选采用钢化玻璃板。

本发明所述的复合陶瓷太阳能集热板的制作方法是，将提钒尾渣或者除提钒尾渣以外的其他工业废渣或者工业矿物与陶瓷原料混合磨制的泥浆覆盖在以传统陶瓷成型方法成型干燥的陶瓷平板素坯的一面，再经干燥、烧制成为基体是普通陶瓷，表面层是钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层的复合陶瓷太阳能集热实心平板，这种制造方法成本最低，制造工艺简单，易于实施。

本发明为了降低复合陶瓷太阳能槽形风道内热量的散发速度，可在复合陶瓷太阳能槽形风道的底部和外侧包覆保温层。

本发明所述的用复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道的施工方法是，将复合陶瓷太阳能槽形风道以一定的坡度安装在荒坡上或荒漠上，阳光穿过透明盖板，复合陶瓷太阳能集热槽板的深色或黑色底面和/或内侧面吸收阳光后加热槽形板内的空气，以上升的热气流推动涡轮进行发电。

本发明所述的用复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道的施工方法是，将复合陶瓷太阳能槽形风道安装在建筑物房顶上或向阳墙面上加热空气，向建筑物内提供热空气。

本发明所述的复合陶瓷太阳能集热实心平板3及复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4的基体均采用无白度要求的普通陶瓷原料，用干压成型法按照设计尺寸压制成陶瓷素坯平板，或用带槽的对辊辊压法制成陶瓷素坯槽板，再按重量百分比取提钒尾渣65%和普通瓷土35%，加水制成泥浆，或按重量百分比取锰铁渣45%、硫铁矿烧渣20%及普通瓷土35%，加水磨成泥浆，或按重量比取锰矿50%、黑钨矿10%及普通瓷土40%，加水磨成泥浆，将泥浆喷涂在干燥的陶瓷平板素坯的上表面或陶瓷槽板素坯的底板上表面和侧板内表面上，经过干燥、烧制成复合陶瓷太阳能集热实心平板或复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4。

本发明所述的复合陶瓷太阳能槽形风道，可以安装在中国西北地区寻找高度约800米具有开阔山坡的山脉，延山脊至山顶建造直径40米的风道，在山坡上安装80平方公里，即8000万平方米的复合陶瓷太阳能集热槽形风道，风道中安装空气涡轮，阳光照射下，热空气推动空气涡轮带动发电机发电，功率约50万千瓦。

在撒哈拉沙漠寻找高度约800米的山脉，在山顶上建设直径50米、高200米的“烟囱”，建造多条直径10-20米的通风道与“烟囱”相通，将山下南面的沙漠修整成为坡面，在现场建设简易工厂，将厚度1.5毫米的成卷的彩钢板用连续辊压成型的方法压制成为宽度1000毫米，槽高200毫米、400毫米、600毫米三种高度，每件长度1000米的凹形槽板，凹形槽板的内底面上安装长度1000毫米，宽度1000毫米，厚度3毫米的复合陶瓷太阳能集热实心平板3，在凹形槽板两侧板顶部安装厚度4毫米的钢化玻璃板，形成太阳能集热通道，将槽高200毫米、400毫米、600毫米的太阳能集热通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成总长3000米的复合陶瓷太阳能槽形风道，将截面积大的一端与通风道相通，很多条这样的复合陶瓷太阳能槽形风道平行排列，与通风道相通，总面积300平方公里，通风道中和“烟囱”底部安装空气涡轮，阳光照射下，热空气推动空气涡轮带动发电机发电，功率约200万千瓦。热空气的风速由风道内外温差决定，发电功率与风速的三次方成正比。撒哈拉沙漠面积960万平方公里，北纬15-30度，极度干燥，是地球上阳光最强烈的地区，每平方米的阳光能量相当于中国普通家庭户均耗能量。沙漠地区非常干燥，彩钢板不易腐蚀，上述风道可以具有很长的使用寿命。

北美洲的沙漠多山，在北美沙漠寻找连成一片的荒滩、荒坡、山峰，最低点到最高点的高度差约1200米，建造直径10米-40米截面积逐步放大的通风道，从荒滩直达山顶，采用长度1200毫米，宽度800毫米，槽高150毫米，壁厚5毫米的复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4，在复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板4两侧板顶部安装厚度4毫米的钢化玻璃板，形成太阳能集热通道，将通道首尾相连成为长度500米的风道，风道平行排列与通风道相通，总面积100平方公里，通风道中安装空气涡轮，阳光照射下，热空气推动空气涡轮带动发电机发电，功率约60万千瓦。

图中9是太阳能集热槽形通道前端敞口，10是太阳能集热槽形通道后端敞口。

Claims

1.复合陶瓷太阳能集热板，其特征在于：它呈矩形，其基体是普通陶瓷实心平板（1），普通陶瓷实心平板（1）的一个平面的表面上覆盖一层烧结的黑色瓷层（2），普通陶瓷实心平板（1）与其表面烧结的黑色瓷层（2）构成复合陶瓷太阳能集热实心平板（3），普通陶瓷实心平板（1）上覆盖的黑色瓷层（2）是表面粗糙、布满微小孔洞的钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层。

2.根据权利要求1所述的复合陶瓷太阳能集热板，其特征在于：复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）的长度方向两侧分别设置侧板，复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）与其长度方向两侧的侧板为一体结构，其截面呈凹槽形，复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）和其长度方向两侧的侧板构成复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板（4）。

3.根据权利要求2所述的复合陶瓷太阳能集热板，其特征在于：复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）或复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板（4）的普通陶瓷实心平板（1）的厚度为2-8毫米，黑色瓷层（2）的厚度为0.05-0.5毫米。

4.权利要求1所述的复合陶瓷太阳能集热板的制作方法，其特征在于：将提钒尾渣或者除提钒尾渣以外的其他工业废渣或者工业矿物与陶瓷原料混合磨制的泥浆覆盖在以传统陶瓷成型方法成型干燥的陶瓷平板素坯的一面，再经干燥、烧制成为基体是普通陶瓷，表面层是钒钛黑瓷层或者是废渣黑瓷层或者是矿物黑瓷层的复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）。

5.权利要求1-3任一项所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道，其特征在于：在复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）的底平面下面安装非陶瓷材料制作的底板（5），底板（5）长度方向两侧分别设置第一侧板（6）和第二侧板（7），第一侧板（6）和第二侧板（7）的顶部安装透明板（8），非陶瓷材料制作的底板（5）、第一侧板（6）、第二侧板（7）和透明板（8）相互连接，形成上下左右封闭、前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）的底平面与底板（5）紧密接触，复合陶瓷太阳能集热实心平板（3）的两侧面分别与第一侧板（6）和第二侧板（7）紧密接触，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道的前端敞口和后端敞口相互连接形成复合陶瓷太阳能槽形风道。

6.权利要求2所述的复合陶瓷太阳能集热实心槽形板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道，其特征在于：在复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板（4）的两侧板顶部安装透明板（8），复合陶瓷太阳能集热实心凹槽板（4）与透明板（8）形成上下左右封闭，前后端为敞口的太阳能集热槽形通道，将多件复合陶瓷太阳能集热槽形通道前端敞口和后端敞口相互连接，形成复合陶瓷太阳能槽形风道。

7.根据权利要求5所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道，其特征在于：所述的非陶瓷材料制作的底板（5）、第一侧板（6）和第二侧板（7）为一体，其截面呈凹槽形，用金属板压制成型。

8.根据权利要求5所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道，其特征在于：所述透明板（8）是钢化玻璃板。

9.根据权利要求5、6、7或8任一项所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道的施工方法，其特征在于：将复合陶瓷太阳能槽形风道以一定的坡度安装在荒坡上或荒漠上，阳光穿过透明盖板，复合陶瓷太阳能集热槽板的深色或黑色底面和/或内侧面吸收阳光后加热槽形板内的空气，以上升的热气流推动涡轮进行发电。

10.根据权利要求5、6、7或8任一项所述的复合陶瓷太阳能集热板制作的复合陶瓷太阳能槽形风道的施工方法，其特征在于：将复合陶瓷太阳能槽形风道安装在建筑物房顶上或向阳墙面上加热空气，向建筑物内提供热空气。