本發(fā)明涉及一種相變材料，具體涉及一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)建筑能耗巨大，建造及使用建筑直接、間接消耗的能源占到全社會(huì)總能耗的46.7%，其中占比最大的能耗是采暖和制冷。與氣候條件相近的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)建筑每平方米采暖能耗約是發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍，傳統(tǒng)化石能源以驚人速度消耗的同時(shí)帶來壞境的日益惡化。因此，國(guó)家《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》指出：強(qiáng)化建筑節(jié)能，開展綠色建筑，加快新型墻體材料發(fā)展。其中，相變儲(chǔ)能便是一種新型有效的節(jié)能手段。
相變儲(chǔ)能材料在其周圍環(huán)境溫度變化過程中，通過自身相轉(zhuǎn)變從外界吸收或向外界釋放熱能，協(xié)調(diào)能量需求在時(shí)間或強(qiáng)度上的不匹配，從而達(dá)到調(diào)控溫度的目的，能夠緩解能源在時(shí)間和空間上分配不均的矛盾，有效提高能源利用率，成為今后解決能源短缺問題和治理環(huán)境惡化問題的努力方向。然而目前存在的相變材料的性質(zhì)存在缺陷，成本高，阻礙了相變材料在建筑結(jié)構(gòu)中的使用，比如研究較多的結(jié)晶水合鹽的價(jià)格較低、潛熱也很大，但是結(jié)晶水合鹽在多次使用之后容易發(fā)生層析現(xiàn)象，性能嚴(yán)重下降，而且大都有較大的腐蝕性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)在有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料及其制備方法，采用復(fù)合工藝將相變儲(chǔ)能材料加入傳統(tǒng)材料中制成一種新型建筑節(jié)能材料，原材料來源廣泛，制備成本低，實(shí)用性強(qiáng)，具有保護(hù)環(huán)境的作用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料，包括共熔相變材料、粉煤灰和石墨，質(zhì)量配比為45%：49%：6%，所述共熔相變材料包括十六醇和癸酸，質(zhì)量配比為27%：73%。
所述粉煤灰的燒失量為1.10%，堆積密度為860kg/m3，細(xì)度為8.5μm。
一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料的制備方法，包括以下步驟：
a.按照上述質(zhì)量配比稱取十六醇-癸酸共熔相變材料，并添加石墨和粉煤灰，將混合物放入45℃恒溫干燥箱中加熱至融化后，攪拌半小時(shí)后，在20℃密閉干燥環(huán)境中自然冷卻，直至凝固；
b.將上述步驟a循環(huán)三次以上，確保粉煤灰充分吸收相變材料,冷卻后，觀察混合物表面，若出現(xiàn)結(jié)晶體，則處于過飽和狀態(tài)。
所述粉煤灰經(jīng)過干燥處理，在100℃的烘箱中干燥12小時(shí)。
使用本發(fā)明制備的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料制備墻體的方法：將普通硅酸鹽水泥，細(xì)砂，水，粉煤灰復(fù)合相變材料按照一定的質(zhì)量配比進(jìn)行混合攪拌，制備水泥砂漿板。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明選用十六醇和癸酸等有機(jī)材料作為原材料，材料的腐蝕性很小，沒有毒性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，來源廣泛，且價(jià)格較便宜，降低了制備成本。
本發(fā)明合理利用傳統(tǒng)輕質(zhì)建筑材料--粉煤灰，對(duì)于保證能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有非常重要的作用。
本發(fā)明采用復(fù)合工藝將相變儲(chǔ)能材料加入傳統(tǒng)建筑材料中制成的一種新型建筑節(jié)能材料，通過蓄能介質(zhì)的相態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的儲(chǔ)存和釋放，從而對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料，包括共熔相變材料、粉煤灰和石墨，質(zhì)量配比為45%：49%：6%，所述共熔相變材料包括十六醇和癸酸，質(zhì)量配比為27%：73%。
所述粉煤灰的燒失量為1.10%，堆積密度為860kg/m3，細(xì)度為8.5μm。
本發(fā)明公開的一種用于綠色建筑的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料的制備方法，包括以下步驟：
a.按照上述質(zhì)量配比稱取十六醇-癸酸共熔相變材料，并添加石墨和粉煤灰，將混合物放入45℃恒溫干燥箱中加熱至融化后，攪拌半小時(shí)后，在20℃密閉干燥環(huán)境中自然冷卻，直至凝固；
b.將上述步驟a循環(huán)三次以上，確保粉煤灰充分吸收相變材料,冷卻后，觀察混合物表面，若出現(xiàn)結(jié)晶體，則處于過飽和狀態(tài)。
所述粉煤灰經(jīng)過干燥處理，在100℃的烘箱中干燥12小時(shí)。
使用本發(fā)明制備的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料制備墻體的方法：將普通硅酸鹽水泥，細(xì)砂，水，粉煤灰復(fù)合相變材料按照一定的質(zhì)量配比進(jìn)行混合攪拌，制備水泥砂漿板。
對(duì)所制備的粉煤灰相變儲(chǔ)能材料做了簡(jiǎn)單的模型測(cè)試，主要考察的是通過墻壁等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱情況。首先對(duì)實(shí)驗(yàn)的房屋模型的設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)化，再對(duì)比實(shí)際墻體，計(jì)算出墻體所需材料的配比。實(shí)驗(yàn)過程中，預(yù)先計(jì)算出普通墻板和加入相變材料的墻板的蓄熱能力，計(jì)算結(jié)果為添加粉煤灰相變材料的墻板的蓄熱能力是普通墻板的3.2倍。另外，通過測(cè)試所制備的墻板，我們發(fā)現(xiàn)添加粉煤灰相變儲(chǔ)能材料的墻板減緩了其內(nèi)外壁及內(nèi)部空間的溫度波動(dòng)，起到了很好的隔熱保溫作用，因此制備的相變儲(chǔ)熱材料在建筑節(jié)能以及改善室內(nèi)環(huán)境方面有很大的應(yīng)用潛力。
以上顯示和描述了本發(fā)明的材料組成、制備方法和技術(shù)特點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。