| WO 2011/160436 , 一 — ，、 ，、 PCT/CN2011/001029 权 利 要 求 书 1. 一种复合黑瓷太阳能集热板， 其特征在于该集热板是实心的， 它由普通陶瓷层和黑瓷 集热层组成， 所述普通陶瓷层位于基底层， 所述黑瓷集热层位于表面层， 基底层的普 通陶瓷层和表面层的黑瓷集热层两层烧成为一体。 2. 根据权利要求 1所述的复合黑瓷太阳能集热板， 其特征在于： 所述黑瓷集热层为钒钛 黑瓷集热层或其它黑瓷集热层。 3. 根据权利要求 1或 2所述的复合黑瓷太阳能集热板的生产方法， 其特征在于该方法包 括以下步骤： (1)分别制备普通陶瓷粉料、 钒钛黑瓷粉料或其它黑瓷粉料； (2)采用二次布料工艺， 底料为普通陶瓷粉料， 面料为钒钛黑瓷粉料或其它黑瓷粉料， 装入模腔后经压砖机成型成为基底层普通陶瓷层、 表面层黑瓷集热层两层为一体的复 合黑瓷太阳能集热板坯体， 然后经干燥窑干燥， 或先将普通陶瓷层压制成型后再在其 表面喷涂黑瓷材料并经干燥窑干燥； (3)利用辊道窑进行烧成， 烧成温度为 1100〜1250'C , 烧成周期 30〜60分钟； (4)磨边、 检验、 包装。 |
复合黑瓷太阳能集热板及其生产方法
技术领域
本发明涉及太阳能集热板， 尤其是一种由普通陶瓷层和黑瓷集热层组成的 复合黑瓷太 阳能集热板及其生产方法。
背景技术
随着地球化石燃料资源逐渐枯竭， 在有限时间内寻找新的大规模可替代能源是摆 在人 类面前的一项迫切任务。
太阳能量十分巨大， 其到达地球陆地表面的辐射能总量比地球上消 耗的各种能源总量 大几万倍， 因此， 太阳能是大规模可替代能源之一。 但是， 由于太阳能是低密度能源， 所 以收集太阳能需要面积巨大的收集器。 利用太阳能的成本主要由收集器决定， 关键是收集 器的成本、 寿命、 效率。 目前， 使用量最大的太阳能收集器是管板式集热器与 真空管式集 热器， 两者生产工艺复杂、 耗能多、 制造成本高、 集热效率易衰减、 使用寿命较短。 随着 社会经济发展，城镇乡村建筑屋面面积大幅度 增加，太阳能集热器必须实现与建筑一体化， 才能获得更大的发展空间。 然而， 现有太阳能集热器因其太阳能集热体材料和结 构制约， 难以实现与建筑一体化， 因此， 传统的太阳能集热器还不能完全使太阳能成为 大规模可替 代能源。 这就必须重新寻找一种价格较低、 寿命较长同时长期使用集热效率几乎不衰减的 太阳能集热器， 为使太阳能成为大规模可替代能源提供条件。
鉴于此， 出现了各式各样的陶瓷太阳能集热板， 如 "复合陶瓷中空太阳能集热板的制 造方法 "（专利号 200610044299. 6)、"黑瓷复合陶瓷太阳板"（专利申请号 200710013767)、 "大尺寸中空陶瓷板的制造方法及应用产品"（ 利申请号 200710014778)、 "陶瓷泥浆注 浆成型复合陶瓷太阳板"（专利申请号 2009100142228) 等。 它们都是以普通陶瓷原料和 钒钛黑瓷或传统黑瓷生产表面黑色或深色中空 陶瓷太阳能集热板， 其生产成本都很低、 使 用寿命都很长、 集热效率都很高并且长期使用几乎不衰减， 可以用于制造太阳能集热器、 太阳能热水器， 更适合用于建造陶瓷太阳能房顶、 向阳墙面， 与建筑共用防水层、 保温隔 热层， 实现与建筑一体化， 提供低成本热水、 夏季空调、 冬季暖风。 结合我国现有陶瓷产 业的规模和数量， 应用这些技术使太阳能成为大规模可替代能源 成为可能。 尽管如此， 仍 然存在一些问题， 制约陶瓷太阳能集热板快速发展， 主要表现在： 由于集热板是中空的， 因此制造工艺较为复杂； 加之集热板间接口较多， 安装比较麻烦， 使用一段时间后还可能 出现漏水现象； 另外， 中空集热板安装在平面楼顶时不能进行水平安 装而要保持一定倾斜
确 认 本 度， 这就需要支架支撑和连接， 从而增加了安装成本； 同时， 中空集热板不方便清洗。 发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种陶瓷太阳 能集热板集热层与普通陶瓷层一次烧 成型且实心的能与建筑一体化的复合黑瓷太阳 能集热板。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种复合 黑瓷太阳能集热板的生产方法。
为解决上述技术问题本发明采用如下技术方案 ： 复合黑瓷太阳能集热板， 该集热板是 实心的， 它由普通陶瓷层和黑瓷集热层组成， 普通陶瓷层位于基底层， 黑瓷集热层位于表 面层， 基底层的普通陶瓷层和表面层的黑瓷集热层两 层烧成为一体。
黑瓷集热层为钒钛黑瓷集热层或其它黑瓷集热 层。
复合黑瓷太阳能集热板的生产方法， 该方法包括以下步骤：
(1)分别制备普通陶瓷粉料、 钒钛黑瓷粉料或其它黑瓷粉料；
(2)采用二次布料工艺， 底料为普通陶瓷粉料， 面料为钒钛黑瓷粉料或其它黑瓷粉料， 装入模腔后经压砖机成型成为基底层普通陶瓷 层、 表面层黑瓷集热层两层为一体的复合黑 瓷太阳能集热板坯体， 然后经干燥窑干燥， 或先将普通陶瓷层压制成型后再在其表面喷涂 黑瓷材料并经干燥窑干燥；
(3)利用辊道窑进行烧成， 烧成温度为 1100〜1250'C， 烧成周期 30〜60分钟；
(4)磨边、 检验、 包装。
步骤 (1)中普通陶瓷粉料， 即长石、 高岭土等矿物湿法粉碎后， 喷雾干燥造粒； 表面层 黑瓷粉料是钒钛黑瓷粉料或其它黑瓷粉料。
本发明的复合黑瓷太阳能集热板由基底层普通 陶瓷层和表面层黑瓷集热层烧成为一 体， 其内部结构牢固， 基底层的普通陶瓷层易与建筑结合， 方便实现与建筑一体化。 与现 有技术相比， 本发明的复合黑瓷太阳能集热板结构更简单， 安装更容易。 本发明的生产方 法采用普通陶瓷砖辊道窑烧成工艺， 可以利用现有的设备实行连续化生产， 易于控制且成 本低、 产量大， 可以满足大规模需求， 为低成本规模开发利用太阳能创造了更有利条 件。 附图说明
图 1是本发明复合黑瓷太阳能集热板的断面结构 意图。
图中： 1普通陶瓷层， 2黑瓷集热层。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步详细说明。 具体实施方式
如图 1所示， 本发明的复合黑瓷太阳能集热板是实心的， 它由普通陶瓷层 1和黑瓷集 热层 2组成， 普通陶瓷层 1位于基底层， 黑瓷集热层 2位于表面层， 基底层的普通陶瓷层 1和表面层的黑瓷集热层 2两层烧成为一体； 其中， 基底层普通陶瓷层 1厚度为 5〜8mm， 表面层黑瓷集热层 2厚度为 1〜2隱。
上述复合黑瓷太阳能集热板的生产方法， 该方法包括以下步骤：
(1)制备普通陶瓷粉料
采用长石、 粘土、 叶腊石、 滑石等矿物原料， 其满足下列化学组成 （重量百分比）： Si0 2 (68%左右）、 Al 2 0 3 (19%左右）、 Ca0 (l%左右）、 Mg0(6%左右）、 KNaO(4%左右）； 将上述原 料配料经湿法球磨至一定细度后， 再经喷雾干燥造粒， 粉料水份为 4. 5〜7. 5%， 进仓陈腐 备用
(2)制备黑瓷粉料
将钒钛黑瓷材料或其它黑瓷材料粉碎至一定细 度备用。
(3)布料、 成型及干燥
采用二次布料工艺， 按各层厚度要求， 先布入步骤 1的普通陶瓷粉料， 再布入步骤 2 的黑瓷粉料于自动压砖机模腔中， 经自动压砖机成型成为基底层普通陶瓷层、 表面层黑瓷 集热层两层为一体的复合黑瓷太阳能集热板坯 体， 然后入干燥窑千燥， 或先将普通陶瓷层 压制成型后再在其表面喷涂黑瓷材料并经干燥 窑干燥。
(4)烧成与磨边
将上述坯体送入辊道窑中烧成， 烧成温度控制在 1100〜1250Ό , 烧成周期 30〜60分 钟， 出窑后进行磨边得到成品。
本发明不局限于上述实施方式， 不论复合黑瓷太阳能集热板采用何种形状、 何种结构 及何种方法生产， 只要是由普通陶瓷层与黑瓷集热层烧成为一体 且实心的， 即落在本发明 保护范围之内。 使用均质黑瓷材料制成的均质实心黑瓷太阳能 集热板也是本发明的一种变 型。