[發(fā)明專利]一種相變儲能復(fù)合混凝土砌塊及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611151461.4
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106592850B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮晨琛;劉浩;吳波;蘆令超;程新
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學(xué)
• 主分類號: E04C1/40
• 分類號: E04C1/40;C04B28/04;C04B41/48
• 代理公司: 濟南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

一種相變儲能復(fù)合混凝土砌塊，包括混凝土基體；所述混凝土基體的內(nèi)部對稱設(shè)有兩個空腔，所述空腔內(nèi)壁覆蓋有相變涂層，所述空腔的內(nèi)部填充有相變材料層，所述混凝土基體和空腔之間設(shè)有兩個進(jìn)料口和一個出氣口；本發(fā)明還公開了該砌塊的制備方法。本發(fā)明的相變儲能復(fù)合混凝土砌塊結(jié)構(gòu)致密，導(dǎo)熱性能好，在室外溫度變化幅度較大的情況下，仍能保證相變材料發(fā)揮相變儲能的優(yōu)勢，節(jié)能保溫，室內(nèi)溫度穩(wěn)定、舒適；相變材料層的體積為空腔體積的60?90％，可防止相變過程中的體積變化導(dǎo)致的混凝土開裂，顯著提高砌塊工作性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相變儲能復(fù)合混凝土砌塊及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，人類社會對能源的需求和依賴性日益增大，能源供給短缺已經(jīng)成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，而能源的枯竭性危機和環(huán)境污染問題越來越受到人們的關(guān)注，提高能源使用率和開發(fā)科再生能源成文人類社會的重要課題。

隨著城鎮(zhèn)的大規(guī)模建設(shè)，建筑產(chǎn)業(yè)高消耗、高投入、低收益的問題日益突出，目前，中國已經(jīng)是世界上最大的建筑材料生產(chǎn)國和消費國。主要建材產(chǎn)品水泥、平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、石材和墻體材料等產(chǎn)量多年居世界第一位。目前廣泛應(yīng)用的外墻外保溫和內(nèi)墻內(nèi)保溫技術(shù)雖然可以降低能量的消耗，但由于材料本身的熱容量有限，不能充分地將能量進(jìn)行儲存利用，因而限制了建筑節(jié)能的能力。由于相變物質(zhì)在其物相變化過程(熔化或凝固)中，可以從環(huán)境吸收或放出大量熱量，同時保持溫度不變，可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點，將其應(yīng)用于建筑節(jié)能領(lǐng)域不但可以提高墻體的保溫能力，節(jié)省采暖能耗，而且可以減小墻體自重，使墻體變薄，增加房屋的有效使用面積，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

相變材料(PhaseChangeMaterials，簡稱PCM)在其本身發(fā)生相變的過程中，可以吸收環(huán)境的熱(冷)量，并在需要時向環(huán)境放出熱(冷)量，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度的目的。利用相變材料的相變潛熱來實現(xiàn)能量的貯存和利用，有助于開發(fā)環(huán)保節(jié)能型復(fù)合材料，是近年來材料科學(xué)和能源利用領(lǐng)域中一個十分活躍的前沿研究方向。通過將相變材料與建筑材料基體復(fù)合，可以制成相變儲能建筑材料。相變儲能建筑材料是一種熱功能復(fù)合材料，能夠?qū)⒛芰恳韵嘧儩摕岬男问竭M(jìn)行貯存，實現(xiàn)能量在不同時空位置之間的轉(zhuǎn)換。

相變儲能混凝土在其物相轉(zhuǎn)變過程中，可從環(huán)境中吸收熱(冷)量或向環(huán)境中放出熱量，從而達(dá)到能量儲存和釋放及調(diào)節(jié)能量需求和供給失配的目的，有顯著的節(jié)能降耗效應(yīng)，同時兼?zhèn)淦胀ńú牡膬?yōu)點，在經(jīng)濟效益上具有競爭性。但是，仍存在以下問題：(1)相變儲能混凝土體積大，易因為溫度差所造成的內(nèi)應(yīng)力而開裂；(2)混凝土原料和成型工藝使其導(dǎo)熱性能差造成其工作時效性差；(3)高溫下相變材料易泄露。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種導(dǎo)熱性能好、時效性好的相變儲能復(fù)合混凝土砌塊。

本發(fā)明還提供了相變儲能復(fù)合混凝土砌塊的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種相變儲能復(fù)合混凝土砌塊，包括混凝土基體；所述混凝土基體的內(nèi)部對稱設(shè)有兩個空腔，所述空腔內(nèi)壁覆蓋有相變涂層，所述空腔的內(nèi)部填充有相變材料層，所述混凝土基體和空腔之間設(shè)有兩個進(jìn)料口和一個出氣口；

所述相變材料層的體積為空腔體積的60-90％。

所述混凝土基體是由以下重量份的原料制得的：1.5-3.0份水泥、6.0-10.0份鐵塊、3.0-8.0份鐵屑、0.5-1.5份鋼纖維、0.05-0.15份減水劑和1份水；

所述進(jìn)料口和出氣口是由以下重量份的原料制得的：2.0-4.0份水泥、2.0-4.0份鐵屑、0.5-1.0份酚醛樹脂膠、0.05-0.2份減水劑和1份水。

所述相變涂層是由以下重量份的原料制得的：40-60份石墨粉、20-40份糊精和20-40份阿拉伯樹膠。