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建筑节能材料河南省协同创新中心成果推介

发布日期:2020-05-15   |   浏览:

中心依托信阳师范学院,充分发挥了信阳师范学院在豫南非金属矿资源利用和光伏能源领域的优势,坚持行业企业协同和区域发展协同两个特色,整合了信阳师范学院化学、物理学、化学工程与技术、新能源科学与工程、电子信息工程等学科人才资源及企业、行业领域内的专业人才资源;实行中心管理委员会领导下的中心主任负责制,采用了“中心管委会一中心主任一创新平台一创新团队”四级组织管理体系;建设了8支创新团队,重点解决了制约建筑节能材料行业发展及建筑结合光伏应用技术的关键共性技术问题,实现了多项关键技术问题和核心技术的突破;探索了适合中心发展特点的“人事管理机制”、“科研组织管理机制”、“创新人才培养机制”、“科学考核评价机制”等方面的体制机制改革,助力和保障了中心在“人才、学科、科研”三位一体综合创新能力方面的提升;通过协同创新中心运行模式改革,使协同单位之间成为一个有机的整体,促进了单位之间的协同。

中心已建立了基于珍珠岩保温隔热绿色建材产业化示范基地和光伏应用技术创新研发基地;突破了珍珠岩伴生矿、尾矿高效分离与综合利用,膨胀珍珠岩复合保温材料制备和应用,隔热保温装饰一体化板材技术,新型光伏材料能效强化,建筑能源一体化的能效评价,廉价高效太阳能电池研制等一批关键技术;形成了保温建材从基础理论研究、中试试验、非标装备研发到工业化生产流程以及光伏组件“材料-加工-检测-应用-评估”一体化技术体系;实现了在新型建筑节能材料和建筑结合光伏能源领域的理论创新、关键技术突破及示范基地建设;提升了我省新型无机节能保温建材行业的核心竞争力,保障了光伏产业在河南省健康发展。

联系方式

联系地址:河南省信阳市浉河区南湖路237号信阳师范学院建筑节能材料河南省协同创新中心

网址:http://xtcx.xynu.edu.cn/

联系人:涂老师

咨询电话:0376-8115271



一、轻质陶瓷保温装饰一体化板及生产技术

以非金属矿物尾粉为主要原料,添加适量助剂,在1000~1200℃下一次烧制成型。该板材由发泡陶瓷保温基层和瓷釉饰面层构成,是一种集隔热保温功能和装饰效果于一体的新型无机保温装饰材料。已通过河南省科技厅成果鉴定,并获得河南省科学技术进步二等奖,在合作单位信阳科美新材料有限公司形成了年产20万m2的生产能力。主要技术指标:保温层密度≤280 kg/m3;抗压强度≥1.0 MPa;抗拉强度≥0.20 MPa;导热系数≤0.08W/(m·K);体积吸水率≤1.0%;燃烧性能A级;瓷釉饰面,效果丰富。

二、球形闭孔膨胀珍珠岩及其生产技术

由珍珠岩矿砂经瞬间高温间接焙烧膨胀、玻化、冷却而成表面玻化、连续,内部中空,球形或近似球形颗粒,具有堆积密度小(100~150Kg/m3)、导热系数低(<0.05W/(m·k))、质量吸水率小(<100%)、自身强度高等特性,从根本上改变了传统膨胀珍珠岩产品的性能。广泛应用于建筑、热工等领域的保温、保冷和隔热及其他领域的轻质填料。已获河南省科技进步三等奖,此项技术将珍珠岩的应用真正地推广到节能建材领域,目前新产品取代了传统珍珠岩70%以上的市场,相关技术与设备已出口到俄罗斯、奥地利等国家。



三、建筑外墙用膨胀珍珠岩保温板及生产技术

以膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠等无机轻集料为主要原料,加入胶凝材料和功能性助剂,经配料、成型、养护和干燥等生产工序生产的建筑外墙用膨胀珍珠岩保温板。主要技术性能指标:干密度≤250 kg/m3;抗压强度≥0.50 MPa;抗拉强度≥0.10 MPa;导热系数≤0.065W/(m·K);体积吸水率≤10.0%;软化系数≥0.80;燃烧性能A级。



四、非金属矿物基无土栽培基质及制备方法

以膨胀珍珠岩、沸石、膨润土、蛭石等非金属矿物为原料,制备无土栽培基质,自身含有植物所需矿物成分,具有化学稳定性好,物理化学吸收能力、缓冲能力强,容重、总孔隙度、持水量、气水比等物理性能易于调节,无毒、无菌、不腐、无异味,原料价廉易得,使用方便、可重复利用等显著优点,适用于农林园艺的无土栽培。

五、光伏电站现场检测装置

本项成果设计了一套便携式光伏电站现场检测系统。针对光伏电站质量检查、系统效率评估及电站转让前的系统性能评价,需要对光伏电站的实时发电能力、系统效率及年发电量进行检测及预测。本系统可以诊断光伏电站健康状态及失配损耗,检测组件到组串、组串到汇流箱以及汇流箱到逆变器的实时数据,通过离线分析可以计算出各个环节的失配损失;另外,通过对逆变器交流输出端的数据记录,实现对逆变器效率的测量。本便携式光伏电站检测系统采用积木式设计,检测范围从单组件到兆瓦级光伏发电系统,可用于短期检测(几天),也可用于长期监控。系统模块间采用485或ZIGBEE无线通讯,数据集中器将光伏数据与太阳辐照度等气象数据汇总后通过4G网络发送至云平台,由终端计算机同步下载数据后进行分析处理。

图1.便携式光伏电站检测装置结构图

图2. 便携式光伏电站检测系统数据管理软件界面

六、光伏电池片的激光划片装置

该成果提出了一种光伏电池片的激光划片装置,包括激光源、内管结构、外管结构、氧化气体气源、抽气系统和划片工作台,外管结构套设在内管结构外部,激光源发出的光束穿过内管结构照射在划片工作台上,氧化气体气源的氧化气体通过内管结构喷射至激光划片的前锋,抽气系统通过外管结构进行抽气。通过激光自动化切片,提高了生产效率;而且避免了人力片分离,可以彻底解决人工折断方式带来的碎片和隐裂问题;同时,通过在切割的同时进行氧化清洗的方式,对被切割硅片边缘导电物质进行绝缘处理,避免了相邻硅片尖端发电的电应力产生。

1. 激光源,2.照相和图形定位系统,3.通气管,4.抽气管,5.外管结构,6.内管结构,7.光伏电池片

图1. 光伏电池片的激光划片装置结构图

七、物联网智能解决方案

本项研究成果是一套基于云服务,将物联网技术、传感器技术、自动控制技术、智能仪表技术综合为一体的系统。在现场感知层、网络传输层、客户应用层均配备金融级EAL5+的安全管理系统,使得在网络认证、传输等更加安全可靠。系统由三部分组成,现场采集感知层+数据网络传输层+客户端软件应用层。本成果已获取4项国家发明专利,22项软件著作权。

典型应用案例:

典型案例1:电力能耗平台建设

典型案例2:智慧设施农业建设 典型案例3:环境监控