復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料及無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合建筑裝飾材料領(lǐng)域，尤其涉及到一種復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料及無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，社會(huì)能源總消耗的很大一部分用于建筑領(lǐng)域。從目前大量應(yīng)用的建筑裝飾材料如外墻板，內(nèi)墻板，地板，吊頂，致熱(冷)設(shè)備如空調(diào)、地暖、地源熱、鍋爐熱水器等等，都存在著不同情況的問題。
[0003]人們利用采暖或空調(diào)的目的就是要平衡室內(nèi)氣溫及增加室內(nèi)的舒適度。而如果將相變材料用于建材，將很好的起到或者增加這種作用。蓄冷方面，在電價(jià)低、空調(diào)負(fù)荷低的時(shí)間內(nèi)蓄冷，在電價(jià)高、空調(diào)負(fù)荷高時(shí)釋冷，以此從時(shí)間上全部或局部轉(zhuǎn)移制冷負(fù)荷。在蓄熱方面利用建筑材料的蓄熱能力來調(diào)整室內(nèi)的熱波動(dòng)，熱流的波動(dòng)幅度被削弱，作用的時(shí)間被退后。通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，就可以把溫度的波動(dòng)控制在較舒適的范圍內(nèi)。
[0004]相變物質(zhì)結(jié)合進(jìn)成型的建材中，便形成一種新型的復(fù)合儲(chǔ)能建筑材料。使用相變物質(zhì)作為儲(chǔ)能材料有如下優(yōu)點(diǎn):其一，相變基本上在恒溫下進(jìn)行，這種特性有利于把溫度變化維持在較小的范圍內(nèi)，使人體感到更舒適；其二，相變材料有很高的儲(chǔ)熱密度，對(duì)于房間內(nèi)氣溫的穩(wěn)定及空調(diào)系統(tǒng)工況的平穩(wěn)是非常有利的。
[0005]例如在電地暖領(lǐng)域，較其他供熱源，電源較為普及，適合于無集中供暖地區(qū)，舊房改造等場合，相比空調(diào)更加節(jié)能、環(huán)保、舒適，電地暖分為電熱膜電地暖和發(fā)熱電纜電地暖，發(fā)熱電纜地暖發(fā)熱體線上溫度高，線間溫度低，溫度均勻性較差；對(duì)局部過熱的控制較為不利，其一般只有一條回路，須靠溫控頻繁開、斷達(dá)到控制房間溫度的；電熱膜電地暖的發(fā)熱體面積大，發(fā)熱體溫度低，地面溫度均勻性好，對(duì)層高占用較少，可多回路并聯(lián)，供暖實(shí)際需要的溫度控制更容易實(shí)現(xiàn)，電熱膜大致有四種類型，印刷油墨型、超薄金屬片型、碳纖維型和導(dǎo)電高分子型，其缺點(diǎn)在于:一是使用過程中會(huì)因覆蓋造成局部過熱，所以應(yīng)設(shè)置過熱保護(hù)系統(tǒng)；二是有效利用峰谷電方面，缺少有效的蓄熱儲(chǔ)能系統(tǒng)，利用低溫相變材料則可以很好的改善和解決以上缺點(diǎn)。
[0006]在相變儲(chǔ)能材料中，固液相變儲(chǔ)能材料是最有開發(fā)利用價(jià)值的，但是現(xiàn)有的固液相變儲(chǔ)能材料存在如下問題:
[0007]1、現(xiàn)有的固液相變材料存在相分層和多次加熱冷卻循環(huán)后儲(chǔ)能性能衰退問題。
[0008]2、固液相變材料在相變中有液相產(chǎn)生，具有一定的流動(dòng)性，因此必須有容器盛裝且容器必須密封以防止泄漏；特別是高溫熔融鹽對(duì)容器有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕，必須選用惰性容器加以封裝。這些缺點(diǎn)在很大程度上束縛了固液相變材料在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
[0009]3、固液相變材料在從液態(tài)冷卻至固態(tài)的過程中一般總存在著過冷問題，導(dǎo)致不能在所要求的溫度范圍內(nèi)及時(shí)結(jié)晶。
[0010]因此，如何解決上述技術(shù)問題成為本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于研究的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種相變儲(chǔ)能發(fā)生在常溫環(huán)境下、固化成型的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料和無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法。
[0012]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0013]一種復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料，其中，應(yīng)用于建筑相變材料中，所述復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的原料重量份配比為:
[0014]氧化鎂粉100份，粘土粉10?30份，礦渣粉15?25份，A1203填料6?25份，復(fù)合硫酸鹽45?60份，木肩10?32份，檸檬酸0.2?1份，復(fù)合磷酸鹽0.5?1份，水75?85份。
[0015]較佳的，上述的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料，其中，所述復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉30份，礦渣粉15份，A1203填料20份，復(fù)合硫酸鹽60份，木肩10份，檸檬酸0.5份，復(fù)合磷酸鹽0.5份，水80份。
[0016]較佳的，上述的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料，其中，還包括發(fā)泡劑，所述發(fā)泡劑的重量份為0.1?1份。
[0017]較佳的，上述的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料，其中，所述復(fù)合磷酸鹽包括磷酸二氫鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉中的任意一種或兩種以上的組合；所述復(fù)合硫酸鹽包括硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂及硫酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的組合；所述粘土粉包括紅土粉、黃土粉、黑土粉、凹凸棒粘土、膨潤土中的任意一種或兩種以上的組合；所述A1203填料包括鋁硅灰、鋁礬土、高嶺土中的任意一種或兩種以上的組合
[0018]較佳的，上述復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法，其中，所述方法包括:
[0019]將所述復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的原料混合在一起，進(jìn)行攪拌至均勻配成混合料漿，再將所述混合料漿與玻璃纖維布復(fù)合，即制成所述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板。
[0020]較佳的，上述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法，其中，使用流漿輥壓方法將所述混合料漿與玻璃纖維布復(fù)合。
[0021]較佳的，上述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法，其中，所述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的厚度為6mm?12mm時(shí)，采用2層?4層的80?120g/m2的玻璃纖維布；厚度為12mm?18mm時(shí)，采用3?6層的100?140g/m2的玻璃纖維布。
[0022]較佳的，上述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法，其中，進(jìn)行攪拌的工藝條件如下:溫度控制在10°C?25°C，攪拌時(shí)間12?18分鐘。
[0023]較佳的，上述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法，其中，所述無機(jī)復(fù)合蓄熱面板應(yīng)用于電地暖中。
[0024]本發(fā)明技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
[0025]本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料不僅具有合適的相變溫度，高儲(chǔ)能密度以及小的過冷度，無分層、而且還具有穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)大、調(diào)節(jié)濕度、不會(huì)腐蝕金屬及耐水等效果Ο
【附圖說明】
[0026]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)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0027]圖1是本發(fā)明復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料配比示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的制備方法流程示意；
[0029]圖3是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的升溫速度圖；
[0030]圖4是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的能源消耗測試圖；
[0031]圖5是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的日均降溫圖；
[0032]圖6是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板的能源消耗和濕度變化測試圖；
[0033]圖7和圖8是本發(fā)明無機(jī)復(fù)合蓄熱面板應(yīng)用到電地暖上的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0035]相變材料是一類在其本身發(fā)生相變的過程中，可以吸收環(huán)境的熱(冷)量，并在需要時(shí)向環(huán)境放出熱(冷)量，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度的目的的材料。其中，復(fù)合無機(jī)水合鹽類固液相變儲(chǔ)能材料，按其相變溫度的范圍可分為高溫(大于250°C )、中溫(100?250°C )和低溫(小于100°C )相變材料。本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料發(fā)生在常溫環(huán)境下，屬于低溫相變材料中優(yōu)選的溫度范圍。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉10?30份，礦渣粉15?25份，A1203填料6?25份，復(fù)合硫酸鹽45?60份，木肩10?32份，檸檬酸0.2?1份，復(fù)合磷酸鹽0.5?1份，另外水75?85份。在一可選但非限制性的實(shí)施例中，優(yōu)選的，復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料的原料重量份配比為:氧化鎂粉100份，粘土粉30份，礦渣粉15份，A1203填料20份，復(fù)合硫酸鹽60份，木肩10份，檸檬酸0.5份，復(fù)合磷酸鹽0.5份，水80份。
[0037]在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)工藝需要，本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料，還包括重量份數(shù)為0.1?1份的發(fā)泡劑，優(yōu)選的包括重量份數(shù)為0.6份的發(fā)泡劑。
[0038]本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料中，復(fù)合磷酸鹽包括磷酸二氫鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉及六偏磷酸鈉等中的任意一種或兩種以上的組合。復(fù)合硫酸鹽包括硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂及硫酸亞鐵中的任意一種或兩種以上的組合；粘土粉包括紅土粉、黃土粉、黑土粉、凹凸棒粘土、膨潤土中的任意一種或兩種以上的組合；A1203填料包括鋁硅灰、鋁礬土、高嶺土中的任意一種或兩種以上的組合。
[0039]上述的復(fù)合磷酸鹽及復(fù)合硫酸鹽不限于所列舉的上述幾種，只要是具有相同或相似功能的均可。
[0040]在本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)水合鹽相變材料中，所述的氧化鎂粉是由含碳酸鎂(MgC03)的菱鎂礦在700至800攝氏度煅燒出具有一定活性的粉末材料，可參與膠凝反應(yīng)，起到將其他混合物料膠凝的作用，此為化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)，產(chǎn)生純粹的無機(jī)物結(jié)構(gòu)，也稱作輕燒氧化鎂。
[0041]本發(fā)明所述的紅土粉，由紅土經(jīng)干燥、粉磨而成，其細(xì)度約3