可儲能的復合建材的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其是可儲能的復合建材。
【背景技術】
[0002]節(jié)能與環(huán)保是能源利用領域中最重要的課題，利用相變材料的相變潛熱進行能量的儲存(蓄冷、蓄熱)是一項新型環(huán)保節(jié)能技術。相變材料在其本身發(fā)生相變的過程中，吸收環(huán)境的熱(冷)量，并在需要時向環(huán)境放出熱(冷)量，從而達到控制周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。它在建筑節(jié)能、太陽能利用、制冷空調(diào)、熱能回收等領域都有廣泛的應用前景。
[0003]相交儲能材料是一種熔化時吸熱、凝結(jié)時放熱的材料。液態(tài)相變儲能材料靠表面張力保持在多空隙的主體材料中。因為潛熱比顯熱大得多，所以在建筑材料中加入少量(重量百分比5-30%)相變儲能材料，即可對其蓄熱能力產(chǎn)生很大的影響。
[0004]目前常用的相交儲能材料主要包括無機物和有機物兩大類。絕大多數(shù)無機物相變儲能材料具有腐蝕性，而且在相變過程中具有過冷和相分離的缺點，影響了其儲能能力；而有機物相變儲能材料不僅腐蝕性小、在相變過程中幾乎沒有相分離的缺點，且化學性能穩(wěn)定、價格便宜。但有機物相變儲能材料普遍存在導熱系數(shù)低的缺點，致使其在儲能系統(tǒng)的應用中傳熱性能差、儲能利用率低.從而降低了系統(tǒng)的效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述儲能材料存在的不足而提供的一種可儲能的復合建材，將有機相變儲能材料與合適的建筑基體材料復合，強化蓄、放熱過程的傳熱，并解決儲能材料液相的泄漏和腐蝕問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
提供一種可儲能的復合建材，由癸酸、月桂酸組成的混合物與建筑基體材料復合而成，癸酸與月桂酸按質(zhì)量5:2配比。
[0007]所述的混合物浸潰在建筑基體材料中。
[0008]所述的混合物填充在建筑基體材料中。
[0009]所述的混合物封入膠囊中，膠囊填充在建筑基體材料中。
[0010]所述的建筑基體材料為石膏板、混凝土板或泡沫板。
[0011]其中，癸酸，分子式為CltlH2tlO2,分子量為172.26,凝固點> 29 °C,折光率為1.4275-1.4295 ;月桂酸，分子式為C12H24O2，分子量為200.32，熔點范圍為41-45。。。
[0012]本發(fā)明的制備方法是將癸酸和月桂酸分別加熱至60-70。C，待它們完全熔化后，按上述的比例范圍混合形成一種癸酸和月桂酸的共熔混合物(相變儲能材料)；再將該共熔混合物加熱至完全熔化狀態(tài)，復合到建筑基體材料中，形成一種儲能建筑材料。
[0013]相變儲能材料與建筑基體材料復合的方法有如下兩種:
1、混合物浸潰在建筑基體材料中。將普通石膏板、混凝土板和泡沫板等在40±5°C的溫度下保溫3-5小時，然后浸入盛有相交儲能材料的儲槽中，在40±5°C的溫度下浸泡5?10分鐘(視板的大小而定)。浸潰前后將所有板稱重，以確定相變儲能材料的吸收率。
[0014]2、混合物填充在建筑基體材料中或混合物封入膠囊中，膠囊填充在建筑基體材料中。將相變儲能材料封入微型膠囊中，然后將這些微型膠囊填充到或裝入空心混凝土磚蛺中，制成含相變儲能材料的混凝土建筑材料。
[0015]本發(fā)明在空調(diào)房間中的工作機理如下:在空調(diào)房間進行制冷降溫時，若房間的冷負荷小于空調(diào)機組的冷量，房間的溫度將降低，當房間內(nèi)的溫度降低到低于儲能材料的相變溫度時，儲能材料開始凝固放熱，將房間內(nèi)多余的冷量儲存起來。當空調(diào)機組停機時，房間內(nèi)的溫度開始慢慢回升，當房間內(nèi)溫度上升到儲能材料的相變溫度時，相變儲能材料開始吸熱熔化，維持房間內(nèi)溫度在一定的范圍內(nèi)。同樣道理，在空調(diào)房間進行制熱升溫時，若房間的熱負荷小于空調(diào)機組的制熱量，房間的溫度將升高，當房間內(nèi)的溫度升高到高于儲能材料的相變溫度時，儲能材料開始熔化吸熱，將房間內(nèi)多余的熱量儲存起來。當空調(diào)機組停機時，房間內(nèi)的溫度開始慢慢下降，當房間內(nèi)溫度下降到儲能材料的相變溫度時，相變儲能材料開始凝固放熱，維持房間內(nèi)溫度在一定的范圍內(nèi)。
[0016]在夜間電網(wǎng)低谷時間(同時也是空調(diào)負荷很低的時間)，空調(diào)機組可以開機制冷并將冷量儲存在相變儲能材料中，儲能材料因儲存冷量而凝固成固體；待白天電網(wǎng)高峰用電時間(同時也是空調(diào)負荷高峰時間)，再將泠量釋放出來滿足高峰空調(diào)負荷的需要，而儲能材料則由固相熔化成液相。這樣，空調(diào)機組的大部分耗電發(fā)生在夜間用電低谷期，從而實現(xiàn)用電負荷“移峰填谷”。同樣道理，在夜間電網(wǎng)低谷時間(同時也是空調(diào)負荷很低的時間)，空調(diào)機組可以開機制熱并將熱量儲存在相變儲能材料中，儲能材料因儲存熱量而熔化成液體:待白天電網(wǎng)高峰用電時間(同時也是空調(diào)負荷高峰時間)，再將熱量釋放出來滿足高峰空調(diào)負荷的需要，而儲能材料則由液相凝固成固相。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是:1、有助于使室內(nèi)保持需要的溫度和濕庋，而且可以均衡或者部分消除采暖和空調(diào)負荷，或者將高峰負荷轉(zhuǎn)移至抵谷，因此可以降低建筑物采暖和空調(diào)能耗。2、可以有效地吸收和儲存建筑物所獲得的一些低溫熱能，如人和機器放出的熱量、可回收利用的工業(yè)廢熱、建筑物日間從外界吸收而夜間釋放于環(huán)境的熱量以及太陽能系統(tǒng)白天收集的熱量等，然后慢慢釋放出來，因此可以調(diào)整這些能量在供給和需求時間上的不一致性。3、可提高建筑物的熱慣性，使室內(nèi)溫度變化幅度減小，因此可使采暖和空調(diào)設備減少開停次數(shù)，從而使這些設備的運行效率得到提高。另外，由于建筑物熱慣性的提高而使采暖和空調(diào)負荷比較均衡，即減少高峰負荷。這樣，對同一建筑物就可選用較小的采暖和空調(diào)設備，由此可降低設備購置和維護費用。4、該蓄冷材料無毒、無腐蝕性，無過冷和相分離現(xiàn)象，相變體積變化小，性能穩(wěn)定、重復性好，可長期使用。5、該蓄冷材料制備方法簡單，相變溫度范圍可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，具有較好的靈活性。6、在建筑節(jié)能領域，通過墻體材料與儲能材料復合，可以增加建筑物的溫度調(diào)節(jié)能力，達到節(jié)能和舒適的目的。該儲能材料的相變溫度(19-24°C)與房間內(nèi)的調(diào)節(jié)溫度(18-25°C)相吻合，相變潛熱較高(120-150 kj/kg),無過冷和相分離現(xiàn)象,無毒、無腐蝕性,性能穩(wěn)定、重復性好。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:
將癸酸和月桂酸按質(zhì)量比5:2加熱熔化后混合成共熔混合物，經(jīng)測定其熔化溫度為23.891 °C，熔化潛熱為136.215 kj/kg，凝固溫度為19.596°C，凝固潛熱為135.951 kj/
kg ο
[0019]再將該共熔混合物加熱至完全熔化狀態(tài)，復合到建筑基體材料中，制備過程中，將普通石膏板在40±5°C的溫度下保溫5小時，然后浸入盛有相變儲能材料的儲槽中，在40±5°C的溫度下浸泡8分鐘。浸潰前后將所有板稱重，以確定相變儲能材料在建筑基體材料中的吸收率。該儲能石膏板的平均吸收率為27.5%。
[0020]實施例2:
癸酸和月桂酸按質(zhì)量比3:1加熱熔化后混合成共熔混合物，建筑基體材料為混凝土板，先將共熔混合物封入膠囊中，然后將膠囊填充到或裝入建筑基體材料中。
[0021]實施例3:
癸酸和月桂酸按質(zhì)量比5:3加熱熔化后混合成共熔混合物，建筑基體材料為泡沫板。其余同實施例1。
【主權(quán)項】
1.一種可儲能的復合建材，由癸酸、月桂酸組成的混合物與建筑基體材料復合而成，癸酸與月桂酸按質(zhì)量5:2配比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可儲能的復合建材，其特征在于所述的混合物浸潰在建筑基體材料中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可儲能的復合建材，其特征在于所述的混合物填充在建筑基體材料中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可儲能的復合建材，其特征在于所述的混合物封入膠囊中，膠囊填充在建筑基體材料中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可儲能的復合建材，其特征在于所述的建筑基體材料為石膏板、混凝土板或泡沫板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可儲能的復合建材，由癸酸、月桂酸組成的混合物與建筑基體材料復合而成，癸酸與月桂酸按質(zhì)量比5：2。 本發(fā)明的制備方法是將癸酸和月桂酸分別加熱，待它們完全熔化后，按上述的比例范圍混合形成一種癸酸和月桂酸的共熔混合物；再將該共熔混合物加熱至完全熔化狀態(tài)，復合到建筑基體材料中，形成一種儲能建筑材料。在建筑節(jié)能領域，通過墻體材料與儲能材料復合，可以增加建筑物的溫度調(diào)節(jié)能力，達到節(jié)能和舒適的目的。該儲能材料的相變溫度(19-24℃)與房間內(nèi)的調(diào)節(jié)溫度(18-25℃)相吻合，相變潛熱較高(120-150kJ/kg)，無過冷和相分離現(xiàn)象，無毒、無腐蝕性，性能穩(wěn)定、重復性好。
【IPC分類】C09K5-06
【公開號】CN104592948
【申請?zhí)枴緾N201310532986
【發(fā)明人】闞健美
【申請人】闞健美
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年11月4日