可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料，墻體材料包含高透光輕質(zhì)蜂窩層、吸熱發(fā)電非晶薄膜、相變蓄能混凝土復(fù)合而成，高透光輕質(zhì)蜂窩層在墻體外層，由密封層、中間層、粘接層三部分組成，中間層的蜂窩狀細(xì)孔結(jié)構(gòu)具有良好的保溫性，高透光性保證了太陽能能夠向內(nèi)單向傳播；吸熱發(fā)電非晶薄膜在高透光輕質(zhì)蜂窩層和相變蓄能混凝土之間，具有吸收太陽能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮苓M(jìn)行儲(chǔ)存的功能；相變蓄能混凝土在墻體保溫材料的最內(nèi)層，其中均勻分布納米級(jí)的相變蓄能材料，在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)使混凝土具備了較大的熱惰性和恒溫性。
【專利說明】
可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及保溫材料領(lǐng)域，具體地，涉及可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]為減少對(duì)煤、石油等能源的依賴，及早應(yīng)對(duì)未來對(duì)能源的需求及探尋解決能源問題的辦法，保護(hù)自然環(huán)境，開發(fā)可再生能源成為世界各國(guó)的必然選擇。據(jù)預(yù)測(cè)，今后10? 20年可再生能源將在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有重要地位?？稍偕茉丛跉W美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，我國(guó)可再生能源開發(fā)起步較晚，但近年來也以年均超過25%的速度增長(zhǎng)。尤其是這10多年來我國(guó)大部分地區(qū)出現(xiàn)的霧霾，將倒推我國(guó)清潔能源的市場(chǎng)使用和技術(shù)提升。
[0003]在國(guó)務(wù)院《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》要求“十二五”期間建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)節(jié)約2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)劃目標(biāo)。太陽能是最為方便、最有前途、可再生的建筑能源。我國(guó)太陽能資源極為豐富，年太陽能輻照總量大于502萬kj/ m2、年日照時(shí)數(shù)超過2200h的地區(qū)占國(guó)土面積2/3 以上，國(guó)家已將太陽能熱利用納入了建筑節(jié)能范疇，為太陽能建筑一體化奠定了重要的政策基礎(chǔ)。
[0004]在建筑上充分利用太陽能成為時(shí)代新寵。從20世紀(jì)初到80年代，國(guó)內(nèi)外的太陽能建筑由試驗(yàn)階段紛紛進(jìn)入應(yīng)用階段。建筑節(jié)能對(duì)節(jié)約能源和國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源安全的重要組成部份之一。國(guó)際上建筑節(jié)能技術(shù)進(jìn)步非常快， 已經(jīng)從低能耗建筑向被動(dòng)式建筑、零能耗建筑、到產(chǎn)能建筑上發(fā)展。提高建筑性能，使建筑本身對(duì)能耗的需求降到最低，并充分利用可再生能源，從而擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴已經(jīng)成為美國(guó)、德國(guó)、瑞典、日本等建筑節(jié)能領(lǐng)先國(guó)家的節(jié)能減排重要手段。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)未來市場(chǎng)的發(fā)展方向，本發(fā)明的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料。
[0007]本發(fā)明提供了可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料(下文簡(jiǎn)稱墻體材料)，墻體材料包含高透光輕質(zhì)蜂窩層、吸熱發(fā)電非晶薄膜、相變蓄能混凝土復(fù)合而成，高透光輕質(zhì)蜂窩層在墻體外層，蜂窩狀細(xì)孔結(jié)構(gòu)具有良好的保溫性，高透光性保證了太陽能能夠向內(nèi)單向傳播；吸熱發(fā)電非晶薄膜在高透光輕質(zhì)蜂窩層和相變蓄能混凝土之間，具有吸收太陽能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮苓M(jìn)行儲(chǔ)存的功能；相變蓄能混凝土在墻體保溫材料的最內(nèi)層，其中均勻分布納米級(jí)的相變蓄能材料，在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)使混凝土具備了較大的熱惰性和恒溫性。
[0008]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，由密封層、中間層、粘接層組成，三層總的層厚為 0.1mm-lOOmm，使用的材料為無色透明的:PC (聚碳酸酯)、PE (聚乙稀)、PVC (聚氯乙稀)、PP(聚丙烯)、PTFE (聚四氟乙烯)、PMMA (亞克力)、環(huán)氧樹脂等的一種或多種組成，用以保證光線的透過性。
[0009]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，中間層剖面結(jié)構(gòu)為六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)，六邊形孔徑為 0.0Olmm-lOOmm，六邊形孔壁厚度為0.001 ym-5mm，保證了能量從外往里傳播的單向性。
[0010]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，最外與室外空氣和陽光接觸的一端設(shè)有密封層，密封層壁厚為〇.001 ym-5mm，用以保證灰塵等物體不會(huì)附著在高透光輕質(zhì)蜂窩層里面，影響產(chǎn)品使用壽命。
[0011]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，最內(nèi)層與吸熱發(fā)電非晶薄膜接觸的一端設(shè)有粘接層， 粘接層壁厚為〇.001 ym-5mm，用以固定高透光輕質(zhì)蜂窩層和吸熱發(fā)電非晶薄膜。
[0012]具體的，吸熱發(fā)電非晶薄膜的厚度為0.01 ym-5mm材料為深色的非晶硅太陽能薄膜電池板，通過機(jī)械物理連接的方式固定于相變蓄能混凝土上。
[0013]具體的，混凝土用相變蓄能材料的固液相變溫度為10°C -35°C中的某個(gè)值，可以依據(jù)不同的使用環(huán)境和要求進(jìn)行選擇。
[0014]具體的，混凝土用相變蓄能材料經(jīng)過特殊處理，在混凝土混合時(shí)進(jìn)行添加，以納米級(jí)顆粒狀均勻分布于混凝土中，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%，用以保證混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0015]具體的，混凝土用相變蓄能材料可以根據(jù)使用溫度的不同，由石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氯化鋇、氯化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鍶水合物和乙酰胺中的任意一種或多種組成。
[0016]本發(fā)明的積極效果是:1、本發(fā)明中的高透光輕質(zhì)蜂窩層由于具有高透光性，保證了太陽能能夠向內(nèi)傳播。
[0017]2、本發(fā)明中的高透光輕質(zhì)蜂窩層由于蜂窩狀保溫結(jié)構(gòu)，很好的保證了太陽能由外向內(nèi)的單向傳播，徹底改變了傳統(tǒng)保溫層僅以保溫為主和防止室內(nèi)散失的同時(shí)卻阻止了太陽能向室內(nèi)的傳播的弊病。
[0018]3、本發(fā)明中的吸熱發(fā)電非晶薄膜具備將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎碗娔艿墓δ埽?、本發(fā)明中的用于混凝土的相變蓄能材料的相變溫度可以根據(jù)建筑物的使用要求，在 10°C到30°C之間進(jìn)行選擇和調(diào)整，保證了建筑物具有一定的熱惰性和恒溫性。
[0019]5、本發(fā)明中的用于混凝土中的相變蓄能材料以納米級(jí)顆粒均勻分布于混凝土中， 所以相變蓄能材料的添加并不對(duì)混凝土的自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成降低。
[0020]6、本發(fā)明中的墻體材料作為可以推廣使用的建筑材料，在吸熱的同時(shí)，還能產(chǎn)生電力，是建筑節(jié)能一體化的跨時(shí)代產(chǎn)品?！靖綀D說明】
[0021]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:圖1為本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明墻體材料中的高透光輕質(zhì)蜂窩層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明墻體材料中的相變蓄能混凝土的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，001是高透光輕質(zhì)蜂窩層，002是吸熱發(fā)電非晶薄膜，003是相變蓄能混凝土，oil是高透光輕質(zhì)蜂窩層的密封層，012是高透光輕質(zhì)蜂窩層的中間層，013是高透光輕質(zhì)蜂窩層的粘接層，031是相變蓄能材料，032是混凝土?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]參閱圖1至圖3,可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料包含高透光輕質(zhì)蜂窩層、吸熱發(fā)電非晶薄膜、相變蓄能混凝土復(fù)合而成，高透光輕質(zhì)蜂窩層在墻體外層，蜂窩狀細(xì)孔結(jié)構(gòu)具有良好的保溫性，高透光性保證了太陽能能夠向內(nèi)單向傳播；吸熱發(fā)電非晶薄膜在高透光輕質(zhì)蜂窩層和相變蓄能混凝土之間，具有吸收太陽能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮苓M(jìn)行儲(chǔ)存的功能；相變蓄能混凝土在墻體保溫材料的最內(nèi)層，其中均勻分布微小的相變蓄能材料，在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)使混凝土具備了較大的熱惰性和恒溫性。
[0025]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，由密封層、中間層、粘接層組成，三層總的層厚為 0.1mm-lOOmm，使用的材料為無色透明的:PC (聚碳酸酯)、PE (聚乙稀)、PVC (聚氯乙稀)、PP (聚丙烯)、PTFE (聚四氟乙烯)、PMMA (亞克力)、環(huán)氧樹脂等的一種或多種組成。
[0026]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，中間層剖面結(jié)構(gòu)為六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)，六邊形孔徑為 0.0Olmm-lOOmm，六邊形孔壁厚度為 0.001 y m-5mm,。
[0027]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，最外與室外空氣和陽光接觸的一端設(shè)有密封層，密封層壁厚為〇.001 ym-5mm。
[0028]具體的，高透光輕質(zhì)蜂窩層，最內(nèi)層與吸熱發(fā)電非晶薄膜接觸的一端設(shè)有粘接層， 粘接層壁厚為〇.001 ym-5mm。
[0029]具體的，吸熱發(fā)電非晶薄膜的厚度為0.01 ym-5mm材料為深色的非晶硅太陽能薄膜電池板。
[0030]具體的，混凝土用相變蓄能材料的固液相變溫度為10°C -35°C中的某個(gè)值，可以依據(jù)不同的使用環(huán)境和要求進(jìn)行選擇。
[0031]具體的，混凝土用相變蓄能材料經(jīng)過特殊處理，在混凝土混合時(shí)進(jìn)行添加，以納米級(jí)顆粒狀均勻分布于混凝土中，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%。
[0032]具體的，混凝土用相變蓄能材料為石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝酸鎂、氯化鎂、氯化鋇、氯化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鍶水合物和乙酰胺中的任意一種或多種組成。
[0033]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明提供了可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)單向太陽能采暖發(fā)電的相變蓄能保溫墻體材料(下文簡(jiǎn)稱 墻體材料)，墻體材料包含高透光輕質(zhì)蜂窩層、吸熱發(fā)電非晶薄膜、相變蓄能混凝土復(fù)合而 成，高透光輕質(zhì)蜂窩層在墻體外層，由密封層、中間層、粘接層三部分組成，中間層由蜂窩狀 細(xì)孔結(jié)構(gòu)具有良好的保溫性，蜂窩層的高透光性保證了太陽能能夠向內(nèi)單向傳播；吸熱發(fā) 電非晶薄膜在高透光輕質(zhì)蜂窩層和相變蓄能混凝土之間，具有吸收太陽能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎?熱能進(jìn)行儲(chǔ)存的功能；相變蓄能混凝土在墻體保溫材料的最內(nèi)層，其中均勾分布納米級(jí)的 相變蓄能材料，在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)使混凝土具備了較大的熱惰性和恒溫性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透光輕質(zhì)蜂窩層的中間層，其特征在于剖面結(jié)構(gòu)為六邊形 蜂窩狀結(jié)構(gòu)，六邊形孔徑為0.0Olmm-lOOmm，六邊形孔壁厚度為0.001 ym_5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透光輕質(zhì)蜂窩層與室外空氣和陽光接觸的一端設(shè)有密封 層，其特征在于，密封層壁厚為〇.001 y m-5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透光輕質(zhì)蜂窩層，其特征在于使用的材料為無色透明的: PC (聚碳酸酯)、PE (聚乙烯)、PVC (聚氯乙烯)、PP (聚丙烯)、PTFE (聚四氟乙烯)、PMMA (亞 克力)、環(huán)氧樹脂等的一種或多種組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透光輕質(zhì)蜂窩層，其特征在于內(nèi)側(cè)與吸熱發(fā)電非晶薄膜接 觸的一端設(shè)有粘接層用以固定，粘接層壁厚為0.001 ym-5mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱發(fā)電非晶薄膜，其特征在于厚度為0.01 ym-5mm的深色 非晶硅太陽能薄膜電池板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄能混凝土，其特征在于其中使用的相變蓄能材料的固 液相變溫度為l〇°C -35°C中的某個(gè)值，可以依據(jù)不同的使用環(huán)境和要求進(jìn)行選擇。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄能混凝土用的相變蓄能材料，其特征在于經(jīng)過特殊處 理，在混凝土混合時(shí)進(jìn)行添加，以納米級(jí)顆粒狀均勻分布于混凝土中，摻量不大于水泥質(zhì)量 的5%，用以保證混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄能混凝土用的相變蓄能材料，其特征在于可以根據(jù)使 用溫度的不同，由石蠟、聚乙二醇，氯化鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、硝 酸鎂、氯化鎂、氯化鋇、氯化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鍶水合物和乙酰胺中的任意一種或多種組 成。
【文檔編號(hào)】E04C2/36GK106032690SQ201510123978
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月21日
【發(fā)明人】蘇樹強(qiáng), 蘇嘯, 蘇朋
【申請(qǐng)人】江蘇容光能源科技有限公司