[發明專利]一種儲能保溫建筑材料

有效

• 申請號: 201210392627.7
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102877553A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 肖和平;李琳;李成森
• 申請（專利權）人: 肖和平
• 主分類號: E04B1/74
• 分類號: E04B1/74
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 孫忠明

技術領域

本發明涉及一種儲能保溫建筑材料，屬于節能建材技術領域。

背景技術

建筑及建材工業是國民經濟的重要支柱產業之一，能源與環境問題與我們息息相關，隨著人們生活水平的提高，對室內環境的舒適度要求也越來越高，相應的建筑能耗（包括空調采暖能耗）也隨之增加。在舒適度、能耗、環境中找到合理的平衡點成為建筑設計及建筑節能領域的永恒主題。目前的相變儲能材料主要包括有機和無機兩大類；有機相變儲能材料普遍相變循環次數少、導熱系數小、儲能利用率低等特點，無機相變儲能材料儲能密度大，熱導率高，價格便宜等優點，因而具有廣泛的發展前景，但其存在相變分離、過冷度、有一定腐蝕性等缺點；普通的磚體建筑材料雖然強度大但抗腐蝕性弱、吸光性差、保溫時間短等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種儲能保溫建筑材料，解決現有有機和無機相變儲能材料以及普通的磚體建筑材料各自存在的上述缺點，通過本發明實現廉價、高效、無污染、性能穩定、吸收太陽熱量、儲能大、保溫性時間長的相變儲能保溫建筑材料，并將其制成墻體以達到調節室內溫度，減少能量消耗。??

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種儲能保溫建筑材料，其特征是，所述材料為空心高導熱炭基功能材料中包覆糊狀的無機相變儲能材料PCM形成儲能包覆體，油頁巖廢渣粉末、水玻璃、氫氧化鈉溶液和水泥按質量比例攪拌混合均勻成漿狀料，在漿狀料中加入儲能包覆體澆鑄成普通磚體形狀或其它形狀；其中漿狀料與儲能包覆體的體積比為1：1～1：4。

所述無機相變儲能材料PCM在吸收太陽光熱量后發生相變并將熱量儲能在相變體中，待環境溫度低于相變點后，將吸收的熱量以相變熱的方式釋放出來，以調節室內溫度，熱量釋放時間（即保溫時間）長達160～500分鐘。

所述材料的抗壓強度在20～50?MPa。

所述空心高導熱炭基功能材料為已知可應用的導熱性能、抗腐蝕性強的材料，且為小球形或小立方體形。

所述無機相變儲能材料PCM由質量比例為50～85%的十水硫酸鈉，5～20%的氯化鈉、1～10%的六偏磷酸鈉、5～30%的羧甲基纖維素、1～10%的硼砂經攪拌均勻混合于45～50℃的水浴中加熱至溶液成糊狀。

所述無機相變儲能材料PCM的相變點為15～30℃，相變潛熱為100～200KJ/Kg。

所述漿狀料中油頁巖廢渣粉末、水玻璃、氫氧化鈉溶液和水泥混合的漿狀物質量比例為40～60%的油頁巖廢渣粉末、10～30%的水玻璃、10～30%的氫氧化鈉溶液、10～30%的水泥。

本發明將相變點為31～32℃、相變潛能大的Na₂SO₄·10H₂O系無機相變儲能材料作為相變儲熱材料的主體成分,?添加一定比例的NaCl可形成相變溫度在15～30℃的二元共熔混合物，并使得共熔混合物的熔點隨NaCl的比例增加而降低；針對固-液分離的問題方法是加入水溶性高分子增稠劑羧甲基纖維素，它可以阻止固體成分因重力而下沉，避免因分層而退化，能使相變儲熱材料變得更加穩定；針過冷問題方法是加入成核劑硼砂或者晶型改變劑丙烯酰胺/丙烯酸共聚物（AACP）或者六偏磷酸鈉（SHMP），基本上消除過冷現象，將無機相變儲能材料PCM填充于耐腐蝕的中空的小球形或小立方體形之高導熱炭基材料中，形成小球型或是小立方體型的無機相變材料儲能包覆體，解決了液相材料的泄漏問題；將這些儲能包覆體按一定比例與資源豐富、抗壓強度高、和易性好、抗腐蝕性強、吸光性優異的油頁巖廢渣粉末、水泥等材料制成以儲能包覆體為填料的具有一定抗壓強度的儲能保溫建筑材料。由于油頁巖廢渣其儲蓄能量能力大且與鹽類的親和能力強，油頁巖廢渣會產生水化硅酸鹽和鋁酸鹽的能力，從而產生膠凝作用，增強儲能保溫建筑材料的強度。

本發明的優點是PCM的儲能大、相變點低，避免了固-液分離，解決了過冷問題，以炭基功能材料作為包覆層材料防止液相的泄漏并解決了無機相變材料的腐蝕問題，選用油頁巖廢渣粉末作為主體建筑材料是利用了油頁巖廢渣粉末的活性效應、形態效應、微集料效應，為了在不影響其抗壓強度的基礎上盡量增加建材對光的吸收率，達到高效儲能保溫節約能耗的效果且實用性強。

附圖說明

圖1為本發明中的儲能包覆體剖視結構示意圖；

圖2為本發明結構示意圖；

圖中，100為無機相變儲能材料PCM，101為高導熱炭基功能材料，102為儲能包覆體，103為漿狀料，104為儲能保溫建筑材料。

具體實施方式