[发明专利]一种储能保温建筑材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种储能保温建筑材料，属于节能建材技术领域。

背景技术

建筑及建材工业是国民经济的重要支柱产业之一，能源与环境问题与我们息息相关，随着人们生活水平的提高，对室内环境的舒适度要求也越来越高，相应的建筑能耗（包括空调采暖能耗）也随之增加。在舒适度、能耗、环境中找到合理的平衡点成为建筑设计及建筑节能领域的永恒主题。目前的相变储能材料主要包括有机和无机两大类；有机相变储能材料普遍相变循环次数少、导热系数小、储能利用率低等特点，无机相变储能材料储能密度大，热导率高，价格便宜等优点，因而具有广泛的发展前景，但其存在相变分离、过冷度、有一定腐蚀性等缺点；普通的砖体建筑材料虽然强度大但抗腐蚀性弱、吸光性差、保温时间短等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能保温建筑材料，解决现有有机和无机相变储能材料以及普通的砖体建筑材料各自存在的上述缺点，通过本发明实现廉价、高效、无污染、性能稳定、吸收太阳热量、储能大、保温性时间长的相变储能保温建筑材料，并将其制成墙体以达到调节室内温度，减少能量消耗。  

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种储能保温建筑材料，其特征是，所述材料为空心高导热炭基功能材料中包覆糊状的无机相变储能材料PCM形成储能包覆体，油页岩废渣粉末、水玻璃、氢氧化钠溶液和水泥按质量比例搅拌混合均匀成浆状料，在浆状料中加入储能包覆体浇铸成普通砖体形状或其它形状；其中浆状料与储能包覆体的体积比为1：1～1：4。

所述无机相变储能材料PCM在吸收太阳光热量后发生相变并将热量储能在相变体中，待环境温度低于相变点后，将吸收的热量以相变热的方式释放出来，以调节室内温度，热量释放时间（即保温时间）长达160～500分钟。

所述材料的抗压强度在20～50 MPa。

所述空心高导热炭基功能材料为已知可应用的导热性能、抗腐蚀性强的材料，且为小球形或小立方体形。

所述无机相变储能材料PCM由质量比例为50～85%的十水硫酸钠，5～20%的氯化钠、1～10%的六偏磷酸钠、5～30%的羧甲基纤维素、1～10%的硼砂经搅拌均匀混合于45～50℃的水浴中加热至溶液成糊状。

所述无机相变储能材料PCM的相变点为15～30℃，相变潜热为100～200KJ/Kg。

所述浆状料中油页岩废渣粉末、水玻璃、氢氧化钠溶液和水泥混合的浆状物质量比例为40～60%的油页岩废渣粉末、10～30%的水玻璃、10～30%的氢氧化钠溶液、10～30%的水泥。

本发明将相变点为31～32℃、相变潜能大的Na₂SO₄·10H₂O系无机相变储能材料作为相变储热材料的主体成分, 添加一定比例的NaCl可形成相变温度在15～30℃的二元共熔混合物，并使得共熔混合物的熔点随NaCl的比例增加而降低；针对固-液分离的问题方法是加入水溶性高分子增稠剂羧甲基纤维素，它可以阻止固体成分因重力而下沉，避免因分层而退化，能使相变储热材料变得更加稳定；针过冷问题方法是加入成核剂硼砂或者晶型改变剂丙烯酰胺/丙烯酸共聚物（AACP）或者六偏磷酸钠（SHMP），基本上消除过冷现象，将无机相变储能材料PCM填充于耐腐蚀的中空的小球形或小立方体形之高导热炭基材料中，形成小球型或是小立方体型的无机相变材料储能包覆体，解决了液相材料的泄漏问题；将这些储能包覆体按一定比例与资源丰富、抗压强度高、和易性好、抗腐蚀性强、吸光性优异的油页岩废渣粉末、水泥等材料制成以储能包覆体为填料的具有一定抗压强度的储能保温建筑材料。由于油页岩废渣其储蓄能量能力大且与盐类的亲和能力强，油页岩废渣会产生水化硅酸盐和铝酸盐的能力，从而产生胶凝作用，增强储能保温建筑材料的强度。

本发明的优点是PCM的储能大、相变点低，避免了固-液分离，解决了过冷问题，以炭基功能材料作为包覆层材料防止液相的泄漏并解决了无机相变材料的腐蚀问题，选用油页岩废渣粉末作为主体建筑材料是利用了油页岩废渣粉末的活性效应、形态效应、微集料效应，为了在不影响其抗压强度的基础上尽量增加建材对光的吸收率，达到高效储能保温节约能耗的效果且实用性强。

附图说明

图1为本发明中的储能包覆体剖视结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图中，100为无机相变储能材料PCM，101为高导热炭基功能材料，102为储能包覆体，103为浆状料，104为储能保温建筑材料。

具体实施方式