陶瓷太阳能集热系统结构、循环、使用、排水系统探索和讨论
陶瓷太阳板是一种新型瓷质平板式太阳能集热体，可以实现成本低、寿命长、效率高、结构合理的太阳能集热系统，可以采用传统平板热水器的方式制造陶瓷太阳能热水器，可以采用新的方式建造陶瓷太阳能房顶，用于生活热水、取暖、空调；可以在荒坡、荒山、荒漠、沙漠、戈壁、石漠地区建造陶瓷太阳能集热系统用于发电、淡化海水、淡化苦咸水、以淡水灌溉沙漠形成耕地，有利于解决能源、气候、淡水、耕地问题。
一、目前陶瓷太阳能集热系统的基本情况
目前采用多种结构、循环、使用、排水系统制造陶瓷太阳能热水系统，建造陶瓷太阳能房顶，多采用混凝土、彩钢板、钢板台阶条方框结构建造陶瓷太阳能热水系统、陶瓷太阳能斜房顶，部分典型实例如下。
（一）天虹公司混凝土结构陶瓷太阳能试验房顶
结构—混凝土台阶条方框结构，台阶条呈品字形，下底部分寛110毫米，高100毫米，上面部分寛60毫米，高60毫米，总高160毫米，方框最下底边比其他部分高20毫米。方框结构内底层铺贴7元/平方米表面有铝箔的油毛毡，上面铺玻璃棉，再铺一层油毛毡，陶瓷太阳板放置在混凝土台阶条的台阶面上，由台阶面承担陶瓷太阳板和其中水的重量，陶瓷太阳板和上下汇集管、上下循环管、上下水箱联通。5毫米玻璃板采用上下左右搭接方式，搭接宽度10-20毫米，放置在混凝土台阶条方框结构上面，先放置最下面的玻璃板，由混凝土台阶条方框结构最下面的底边承担玻璃板下滑的力量，在玻璃板的上沿安装不锈钢S钩，第二层玻璃板安放在S钩上，由下层玻璃板承担下滑的力量，以此类推，安装完成后在所有接缝上打胶。混凝土结构陶瓷太阳能试验房顶倾角30度。
循环—上午阳光照射使陶瓷太阳板上温度高于下保温水箱水温时，将下保温水箱的水打入陶瓷太阳板内，打满后关闭水泵，关闭阀门，打开上保温水箱的上下循环管阀门，在阳光加热下进行自然循环加热。有2.0吨、2.0吨、0.84吨三个上保温水箱，三个上保温水箱可以分别运行，也可以同时运行，有三个0.25吨下保温水箱。
使用—自然循环结束后或进行时，上下水箱中的热水都可以提供使用，水箱有保温层。
排水—下午太阳西斜，阳光能量不足以继续提高水箱中水温时，关闭上水箱的上下循环管阀门，打开陶瓷太阳板与下水箱之间的阀门，陶瓷太阳板中的水全部放入下水箱。系统的最高点有与陶瓷太阳板相通的进出气管，进出气管的阀门始终开启。
另外，还有2.0吨、1.2吨、1.2吨三个混凝土下保温水箱，通过阀门每一个下水箱可以与陶瓷太阳能房顶分别、单独构成系统，具有的控制、水泵系统。当上午阳光照射使陶瓷太阳板上温度高于混凝土下水箱水温8℃时，水泵自动打开，下水箱的水通过陶瓷太阳板持续循环，不断得到加热，下午太阳西斜，阳光能量不足以继续提高下水箱中水温时，即陶瓷太阳板上温度只高于混凝土下水箱水温2℃时，水泵自动停止，陶瓷太阳板中的水自动落回混凝土下水箱，这种排水方法称作落水法，是自动运行，自动防冻的方法。
（二）天虹公司彩钢板结构陶瓷太阳能取暖试验房顶
结构—彩钢板台阶条方框结构，台阶条呈品字形，下底部分寛110毫米，高100毫米，上面部分寛60毫米，高60毫米，总高160毫米，方框最下底边比其他部分高20毫米，建造在原彩钢板房顶上，在横向彩钢板台阶条之间每隔2.5米有方型彩钢板条加强，所有彩钢板厚度0.7毫米。方框结构内底层铺玻璃棉，再铺一层油毛毡，陶瓷太阳板放置在彩钢板台阶条的台阶面上，由台阶面承担陶瓷太阳板和其中水的重量，陶瓷太阳板和上下汇集管、上下循环管、上下水箱联通。5毫米玻璃板采用上下左右搭接方式，搭接宽度10-20毫米，放置在彩钢板台阶条方框结构上面，先放置最下面的玻璃板，由彩钢板台阶条方框结构最下面的底边承担玻璃板下滑的力量，在玻璃板的上沿安装不锈钢S钩，第二层玻璃板安放在S钩上，由下层玻璃板承担下滑的力量，以此类推，安装完成后在所有接缝上打胶。彩钢板结构陶瓷太阳能试验房顶倾角12度。
循环—取暖试验房顶共120平方米，分为东、中、西三个系统，面积分别为24、48、48平方米，东、中两个系统采用的上下水，循环方式与上述混凝土结构陶瓷太阳能试验房顶方式相同，下水箱采用放置在室内的陶瓷坛，取暖季节陶瓷太阳板中热水放入陶瓷坛，陶瓷坛散热供室内取暖，上水箱的热水与暖气片循环供暖。西面系统与上述混凝土下水箱系统相同，混凝土下水箱的热水与暖气片循环供暖。
使用—与上述混凝土结构陶瓷太阳能试验房顶相同。
排水—与上述混凝土结构陶瓷太阳能试验房顶相同。
（三）淄博金阳公司建造在山东丝绸学院平房顶上的陶瓷太阳能热水系统
是在现有平房顶上安装陶瓷太阳能热水系统，是采用传统结构的陶瓷太阳能热水系统，水箱与集热器基本处于相同高度，依靠自动控制系统、水泵、电磁阀自动进行循环、排水。
其结构方式参见“淄博金阳新能源科技有限公司在山东丝绸纺织学院女生宿舍建造的陶瓷太阳能热水系统”光盘
（四）万利公司在平房顶上建造的钢结构陶瓷太阳能斜房顶
是在现有平房顶上建造陶瓷太阳能斜房顶，采用钢结构和钢板台阶条方框结构，除此以外，结构方面与上述混凝土结构陶瓷太阳能房顶相同，水箱中的最高水位高于陶瓷太阳能房顶中的最低水位，依靠自动控制系统、水泵、电磁阀自动进行循环、排水。
（五）济南爱康公司建造的陶瓷太阳能热水及取暖房顶
是在新建筑设计时专门设计建设的混凝土斜房顶基平面上建造陶瓷太阳能斜房顶，采用横向非连续结构支撑陶瓷太阳板和玻璃板，水箱最高水位低于陶瓷太阳能房顶的最低水位，即水箱放在陶瓷太阳能房顶下面，采用自动运行、自动防冻的落水法进行循环和排水。其控制电路设计、各管道温度显示、水位显示等具有特色。
