锚桩结构陶瓷太阳能房顶(四)

(四)陶瓷太阳能集热系统的排水、防冻系统

任何陶瓷太阳能热水系统在阳光不加热的时候,都应该将热水排入保温水箱,这既是保存能量也是北方冬天防止陶瓷太阳板冻裂的主要手段。

大部分防冻液是乙二醇的水溶液,介质循环热交换会降低太阳能集热系统效率,防冻液有一定的使用寿命,废弃的防冻液容易污染环境,陶瓷太阳板的容量大于金属平板集热体,防冻液的价格比较高,防冻液不适宜大规模使用,大系统不适合使用防冻液。

(五)陶瓷太阳能集热系统种类的选择

南方可以采用各种陶瓷太阳能集热系统、循环系统。北方应该优先采用集热器的底部高于水箱顶部的动力(水泵)循环系统,与建筑同寿命的陶瓷太阳板可以具有几十年以上的使用寿命,所以需要更高的放水可靠性,由于产品质量、人为失误、机电故障产生的截止阀错误状态的机率会抵消陶瓷太阳能房顶的长寿命,最好不要在循环系统主管道中安装任何截止阀,系统只有两种状态:水泵不工作,水流回水箱,瓷板中没有水;水泵工作,陶瓷太阳板中的水经过保温水箱流动不会结冰。即便供电、电路、管理、水泵等出现问题,也不会损坏陶瓷太阳能房顶。

四、用于荒漠发电、淡化海水、淡化苦咸水的锚桩结构陶瓷太阳能集热系统

在我国东部地区,夏日晴天每平方米陶瓷太阳板可将17—35公升自来水加热到100—110℃;在我国西北地区、国内外阳光充沛、强烈的荒漠地区,可将更多的水加热到更高的温度,可以实现太阳能发电、淡化海水、淡化苦咸水、灌溉沙漠成为农田。

核聚变、海底可燃物近期经济开发希望渺茫,核能潜伏危机,水能接近完成开发,经济有效的风能风力场不够普遍,地热能受地质条件限制,潮汐能、波浪能能量有限,生物质能占用土地。

太阳能资源巨大,普照大地,10万平方公里即1000亿平方米的太阳能等于人类消耗能源的总和,如此规模的太阳能利用必须采用人类可能掌握的成本最低、寿命最长、效率比较高的材料和方法。以合理的材料、结构、方式和装置利用太阳能是大规模、普遍性可替代能源的最大希望。

 在荒漠地区建造太阳能集热系统与陶瓷太阳能房顶的区别之一是建筑物房顶本身具有混凝土结构或者钢结构或者木结构等相对稳定的基础层,荒漠地区一般不具有稳定的基础层,即便建立混凝土结构层或者钢结构层,也会由于基础层的不稳定性而导致由于混凝土结构层或者钢结构层自身重量产生断裂或变形。

锚桩结构陶瓷太阳能集热系统可以用于建造在荒坡、荒山、荒漠、沙漠、戈壁、石漠地区的陶瓷太阳能发电集热系统、陶瓷太阳能淡化海水集热系统,陶瓷太阳能淡化苦咸水集热系统。

锚桩结构陶瓷太阳能集热系统用于荒坡、荒山、荒漠、沙漠、戈壁、石漠地区时,对于土质、沙质等软质坡面或碎石戈壁滩坡面可以采用锤击打入固定的方法。对于石漠地区,在大面积岩石上可以采用与在混凝土上打孔插入固定相同或类似的方法进行固定

锚桩结构自身重量很小,依靠锚桩与自然基层的摩擦力和挤压力维持一致的高度和稳定性,荒漠地区普遍干燥,在有阳光的时候地面温度很高,保温层可以比较薄,保温层可能直接放在原始地面上,甚至陶瓷太阳板也可能直接安装在砂层上,荒漠地区比建筑物房顶更需要锚桩结构。

太阳能是大规模替代能源的主要希望,太阳能利用就是以最低成本使稀薄的太阳能形成能量流,成为使用成本低于常规能源的新能源,荒漠地区锚桩结构陶瓷太阳能系统可能是建造成本最低、寿命最长、使用成本最低的太阳能集热系统。

陶瓷太阳板建筑市场可以催生陶瓷太阳板荒漠市场并逐步走向成熟,实现同时具有能源、货币、环境利益的可持续滚动发展模式,可能解决能源、气候、淡水、耕地问题。