復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅苎芯?/h1>
2019-09-10 20:12:30楊銳
中國化工貿(mào)易·上旬刊 2019年4期
楊銳
摘 要：現(xiàn)如今，隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們越來越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)，使相變材料被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，促進(jìn)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)加快發(fā)展。在我國建筑領(lǐng)域中綠色能源的合理應(yīng)用，為我國節(jié)能減排做出巨大貢獻(xiàn)?？梢姀?fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅苎芯渴直匾?/p>
關(guān)鍵詞：復(fù)合相變;蓄能屋頂;性能
當(dāng)相變材料發(fā)生相變變化的過程中，可以吸收或釋放大量的熱量，但受外界因素影響，卻不能將溫度保持不變，是蓄能最佳理性化的材料。如果將此種材料運用到建筑維護(hù)中，當(dāng)建筑受到陽光照射，建筑外壁溫度隨溫度升高而升高，使相變材料發(fā)生相變變化。實際相變中，相變材料釋放大量的熱特性保護(hù)外壁圍護(hù)構(gòu)架較多的熱惰性，進(jìn)而使建設(shè)室溫控制在合理范圍內(nèi)，其波動起伏不大。這種復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽?，為人們帶來更舒適環(huán)保的生活體驗，滿足社會發(fā)展根本需求，適應(yīng)新時代發(fā)展背景。本文主要分析研究復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅?，以促進(jìn)我國相變蓄能屋頂?shù)闹苽涓晟瓢l(fā)展。
1 復(fù)合相變材料的制備工序
運用真空吸附技術(shù)制備復(fù)合相變材料，進(jìn)而利用膨脹的珍珠巖為主要物質(zhì)載體吸附石蠟，復(fù)合相變材料的制備工序應(yīng)在真空且加熱的滾筒箱中進(jìn)行，才能保障其制備過程有效。
第一，保證石蠟與膨脹珍珠巖質(zhì)量比1：1的前提下，將石蠟放置在滾筒箱中，石蠟?zāi)萌≡诔匾簯B(tài)前提下，膨脹珍珠放置在滾筒箱固體放料盤中，并關(guān)閉滾筒箱蓋，加以密封固定;第二，利用軟管將其與循環(huán)水真空泵相連，同時與真空加熱的滾筒箱通氣孔連接，并把滾筒箱中通氣孔打開，開啟真空泵。等一段時間后，真空泵表盤顯示為0.05MPa，意味著滾筒內(nèi)真空度數(shù)是0.05MPa，再將通氣孔與真空泵關(guān)閉;第三，利用進(jìn)液口將外筒注滿水，然后將電加熱器開啟，加熱外筒的水，并合理應(yīng)用溫控器，將溫度控制在90℃左右;第四，等水溫到達(dá)90℃以上時，開啟電機，利用變頻器將電機運轉(zhuǎn)速度控制在100r/min范圍之內(nèi)，并將其維持在4h轉(zhuǎn)速左右，把電機與電加熱器等相關(guān)設(shè)備關(guān)閉;第五，將內(nèi)筒蓋打開時，等到符合材料自然冷卻，將其拿出室內(nèi)，完成膨脹珍珠巖與石蠟復(fù)合材料的制備，其相變復(fù)合材料顆粒如下圖（圖一）。
（圖一）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（圖二）
2 運用模壓定型方法制備復(fù)合相變蓄能的屋頂
第一，按照20：2：1的質(zhì)量比將復(fù)合相變材料、硅丙乳液、苯丙乳液混合，同時添加一定量的玻璃纖維，注意控制玻璃纖維的長度為4cm左右，并將其在攪拌器中均有攪拌;第二，將之前混合均勻的復(fù)合相變材料與環(huán)保涂料放置在450mm×450mm×45mm模具中（其模具板材如圖二），根據(jù)磨具環(huán)壁的標(biāo)識1cm，用其他工具將其抹平完畢將蓋子蓋好;第三，運用砝碼將其放在模具蓋子上，保證復(fù)合相變材料與環(huán)保涂料上的數(shù)字顯示為4MPa時，這時壓強力是0.45h;第四，當(dāng)模具蓋上的施壓強度超0.45h后，將模具外包裝拆除，去除相變的材料板，將模具在平地上晾曬，范圍控制在3d-5d之間，就能使磨具成型。第五，將已成型相變板結(jié)合砂漿、屋頂一同砌筑于一體，完成復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽?，發(fā)揮模壓定型方法的積極作用。
3 復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)男阅苎芯?/p>
實驗觀察膨脹珍珠巖的結(jié)構(gòu)疏松多孔，深色部位多為孔隙，淺色部位多為骨架結(jié)構(gòu)，且孔隙與骨架結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)分布不均衡形態(tài)，大小、密度集中程度均不一致。大多數(shù)形態(tài)不同孔隙，一定程度上保障了膨脹珍珠巖的孔隙率，為石蠟吸附提供更多空間，在骨架不同的位置相互支撐，維持膨脹珍珠巖顆粒內(nèi)部的骨架結(jié)構(gòu)體系，保障整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、固定。膨脹珍珠巖的結(jié)構(gòu)特點滿足石蠟這種多孔吸附材料的根本要求，使其發(fā)揮良好的性能作用，保障復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)姆€(wěn)定性。
4 復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅芸偨Y(jié)
第一，運用自制的真空加熱滾筒箱，以真空和水浴為前提條件，制備復(fù)合相變顆粒，這種方式具備較高自動化程度，大量生產(chǎn)和應(yīng)用于實際建筑工程的批量生產(chǎn)中，起到保護(hù)環(huán)境作用。第二，將石蠟與膨脹的珍珠巖相互融合，并根據(jù)分子間的相互作用力，運用物理嵌合技術(shù)手段，由于膨脹的珍珠巖結(jié)構(gòu)疏松多孔的性質(zhì)，可在一定條件下保障在固態(tài)與液態(tài)相變時石蠟不會輕易泄露，保證其完整性、固定性。第三，膨脹的珍珠巖與石蠟復(fù)合后，其材料能保障石蠟高相變焓值的熱物性能，在120℃以下溫度范圍保障穩(wěn)定性能，當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)較高時釋放蓄能。
實際測試過程中，復(fù)合相變蓄能屋頂體現(xiàn)出較好蓄能效果，當(dāng)室外溫度達(dá)到維護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁時，能夠?qū)鳠崴p度，將時間延遲到更長時間，保持室內(nèi)溫度波動變化較小，更適應(yīng)于人體熱舒程度?？梢?，這種新興復(fù)合相變蓄能屋頂更適應(yīng)于現(xiàn)代化建筑施工中，起到良好保溫效果，還能發(fā)揮保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，污染小、成本低、易制備的特點，更好發(fā)揮其作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝尚群，孔祥飛，何金棋，et al.復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅苎芯縖J].墻材革新與建筑節(jié)能，2017（7）：47-52.
[2]曹焯.復(fù)合相變蓄能材料的制備及性能研究[J].能源與節(jié)能，2014（6）：149-151.
[3]黃雪，崔英德，尹國強，等.癸酸-棕櫚酸-硬脂酸/膨脹石墨蓄能復(fù)合相變材料的制備與熱性能研究[J].材料導(dǎo)報，2017（14）.
楊銳
摘 要：現(xiàn)如今，隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們越來越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)，使相變材料被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，促進(jìn)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)加快發(fā)展。在我國建筑領(lǐng)域中綠色能源的合理應(yīng)用，為我國節(jié)能減排做出巨大貢獻(xiàn)?？梢姀?fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅苎芯渴直匾?/p>
關(guān)鍵詞：復(fù)合相變;蓄能屋頂;性能
當(dāng)相變材料發(fā)生相變變化的過程中，可以吸收或釋放大量的熱量，但受外界因素影響，卻不能將溫度保持不變，是蓄能最佳理性化的材料。如果將此種材料運用到建筑維護(hù)中，當(dāng)建筑受到陽光照射，建筑外壁溫度隨溫度升高而升高，使相變材料發(fā)生相變變化。實際相變中，相變材料釋放大量的熱特性保護(hù)外壁圍護(hù)構(gòu)架較多的熱惰性，進(jìn)而使建設(shè)室溫控制在合理范圍內(nèi)，其波動起伏不大。這種復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽?，為人們帶來更舒適環(huán)保的生活體驗，滿足社會發(fā)展根本需求，適應(yīng)新時代發(fā)展背景。本文主要分析研究復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅?，以促進(jìn)我國相變蓄能屋頂?shù)闹苽涓晟瓢l(fā)展。
1 復(fù)合相變材料的制備工序
運用真空吸附技術(shù)制備復(fù)合相變材料，進(jìn)而利用膨脹的珍珠巖為主要物質(zhì)載體吸附石蠟，復(fù)合相變材料的制備工序應(yīng)在真空且加熱的滾筒箱中進(jìn)行，才能保障其制備過程有效。
第一，保證石蠟與膨脹珍珠巖質(zhì)量比1：1的前提下，將石蠟放置在滾筒箱中，石蠟?zāi)萌≡诔匾簯B(tài)前提下，膨脹珍珠放置在滾筒箱固體放料盤中，并關(guān)閉滾筒箱蓋，加以密封固定;第二，利用軟管將其與循環(huán)水真空泵相連，同時與真空加熱的滾筒箱通氣孔連接，并把滾筒箱中通氣孔打開，開啟真空泵。等一段時間后，真空泵表盤顯示為0.05MPa，意味著滾筒內(nèi)真空度數(shù)是0.05MPa，再將通氣孔與真空泵關(guān)閉;第三，利用進(jìn)液口將外筒注滿水，然后將電加熱器開啟，加熱外筒的水，并合理應(yīng)用溫控器，將溫度控制在90℃左右;第四，等水溫到達(dá)90℃以上時，開啟電機，利用變頻器將電機運轉(zhuǎn)速度控制在100r/min范圍之內(nèi)，并將其維持在4h轉(zhuǎn)速左右，把電機與電加熱器等相關(guān)設(shè)備關(guān)閉;第五，將內(nèi)筒蓋打開時，等到符合材料自然冷卻，將其拿出室內(nèi)，完成膨脹珍珠巖與石蠟復(fù)合材料的制備，其相變復(fù)合材料顆粒如下圖（圖一）。
（圖一）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（圖二）
2 運用模壓定型方法制備復(fù)合相變蓄能的屋頂
第一，按照20：2：1的質(zhì)量比將復(fù)合相變材料、硅丙乳液、苯丙乳液混合，同時添加一定量的玻璃纖維，注意控制玻璃纖維的長度為4cm左右，并將其在攪拌器中均有攪拌;第二，將之前混合均勻的復(fù)合相變材料與環(huán)保涂料放置在450mm×450mm×45mm模具中（其模具板材如圖二），根據(jù)磨具環(huán)壁的標(biāo)識1cm，用其他工具將其抹平完畢將蓋子蓋好;第三，運用砝碼將其放在模具蓋子上，保證復(fù)合相變材料與環(huán)保涂料上的數(shù)字顯示為4MPa時，這時壓強力是0.45h;第四，當(dāng)模具蓋上的施壓強度超0.45h后，將模具外包裝拆除，去除相變的材料板，將模具在平地上晾曬，范圍控制在3d-5d之間，就能使磨具成型。第五，將已成型相變板結(jié)合砂漿、屋頂一同砌筑于一體，完成復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽?，發(fā)揮模壓定型方法的積極作用。
3 復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)男阅苎芯?/p>
實驗觀察膨脹珍珠巖的結(jié)構(gòu)疏松多孔，深色部位多為孔隙，淺色部位多為骨架結(jié)構(gòu)，且孔隙與骨架結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)分布不均衡形態(tài)，大小、密度集中程度均不一致。大多數(shù)形態(tài)不同孔隙，一定程度上保障了膨脹珍珠巖的孔隙率，為石蠟吸附提供更多空間，在骨架不同的位置相互支撐，維持膨脹珍珠巖顆粒內(nèi)部的骨架結(jié)構(gòu)體系，保障整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、固定。膨脹珍珠巖的結(jié)構(gòu)特點滿足石蠟這種多孔吸附材料的根本要求，使其發(fā)揮良好的性能作用，保障復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)姆€(wěn)定性。
4 復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅芸偨Y(jié)
第一，運用自制的真空加熱滾筒箱，以真空和水浴為前提條件，制備復(fù)合相變顆粒，這種方式具備較高自動化程度，大量生產(chǎn)和應(yīng)用于實際建筑工程的批量生產(chǎn)中，起到保護(hù)環(huán)境作用。第二，將石蠟與膨脹的珍珠巖相互融合，并根據(jù)分子間的相互作用力，運用物理嵌合技術(shù)手段，由于膨脹的珍珠巖結(jié)構(gòu)疏松多孔的性質(zhì)，可在一定條件下保障在固態(tài)與液態(tài)相變時石蠟不會輕易泄露，保證其完整性、固定性。第三，膨脹的珍珠巖與石蠟復(fù)合后，其材料能保障石蠟高相變焓值的熱物性能，在120℃以下溫度范圍保障穩(wěn)定性能，當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)較高時釋放蓄能。
實際測試過程中，復(fù)合相變蓄能屋頂體現(xiàn)出較好蓄能效果，當(dāng)室外溫度達(dá)到維護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁時，能夠?qū)鳠崴p度，將時間延遲到更長時間，保持室內(nèi)溫度波動變化較小，更適應(yīng)于人體熱舒程度?？梢?，這種新興復(fù)合相變蓄能屋頂更適應(yīng)于現(xiàn)代化建筑施工中，起到良好保溫效果，還能發(fā)揮保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，污染小、成本低、易制備的特點，更好發(fā)揮其作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝尚群，孔祥飛，何金棋，et al.復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅苎芯縖J].墻材革新與建筑節(jié)能，2017（7）：47-52.
[2]曹焯.復(fù)合相變蓄能材料的制備及性能研究[J].能源與節(jié)能，2014（6）：149-151.
[3]黃雪，崔英德，尹國強，等.癸酸-棕櫚酸-硬脂酸/膨脹石墨蓄能復(fù)合相變材料的制備與熱性能研究[J].材料導(dǎo)報，2017（14）.
