復合相變蓄能屋頂的制備及性能研究

楊銳

摘 要：現如今，隨著環境污染日益嚴重，人們越來越重視生態環境保護建設，使相變材料被廣泛應用于多個領域，促進我國生態環境保護建設加快發展。在我國建筑領域中綠色能源的合理應用，為我國節能減排做出巨大貢獻。可見復合相變蓄能屋頂的制備及性能研究十分必要。

關鍵詞：復合相變;蓄能屋頂;性能

當相變材料發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中，當建筑受到陽光照射，建筑外壁溫度隨溫度升高而升高，使相變材料發生相變變化。實際相變中，相變材料釋放大量的熱特性保護外壁圍護構架較多的熱惰性，進而使建設室溫控制在合理范圍內，其波動起伏不大。這種復合相變蓄能屋頂的制備，為人們帶來更舒適環保的生活體驗，滿足社會發展根本需求，適應新時代發展背景。本文主要分析研究復合相變蓄能屋頂的制備及性能，以促進我國相變蓄能屋頂的制備更完善發展。

1 復合相變材料的制備工序

運用真空吸附技術制備復合相變材料，進而利用膨脹的珍珠巖為主要物質載體吸附石蠟，復合相變材料的制備工序應在真空且加熱的滾筒箱中進行，才能保障其制備過程有效。

第一，保證石蠟與膨脹珍珠巖質量比1：1的前提下，將石蠟放置在滾筒箱中，石蠟拿取在常溫液態前提下，膨脹珍珠放置在滾筒箱固體放料盤中，并關閉滾筒箱蓋，加以密封固定;第二，利用軟管將其與循環水真空泵相連，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，意味著滾筒內真空度數是0.05MPa，再將通氣孔與真空泵關閉;第三，利用進液口將外筒注滿水，然后將電加熱器開啟，加熱外筒的水，并合理應用溫控器，將溫度控制在90℃左右;第四，等水溫到達90℃以上時，開啟電機，利用變頻器將電機運轉速度控制在100r/min范圍之內，并將其維持在4h轉速左右，把電機與電加熱器等相關設備關閉;第五，將內筒蓋打開時，等到符合材料自然冷卻，將其拿出室內，完成膨脹珍珠巖與石蠟復合材料的制備，其相變復合材料顆粒如下圖（圖一）。

（圖一）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（圖二）

2 運用模壓定型方法制備復合相變蓄能的屋頂

第一，按照20：2：1的質量比將復合相變材料、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合相變材料與環保涂料放置在450mm×450mm×45mm模具中（其模具板材如圖二），根據磨具環壁的標識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，保證復合相變材料與環保涂料上的數字顯示為4MPa時，這時壓強力是0.45h;第四，當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，將已成型相變板結合砂漿、屋頂一同砌筑于一體，完成復合相變蓄能屋頂的制備，發揮模壓定型方法的積極作用。

3 復合相變蓄能屋頂的性能研究

實驗觀察膨脹珍珠巖的結構疏松多孔，深色部位多為孔隙，淺色部位多為骨架結構，且孔隙與骨架結構呈現分布不均衡形態，大小、密度集中程度均不一致。大多數形態不同孔隙，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部的骨架結構體系，保障整體的結構穩定、固定。膨脹珍珠巖的結構特點滿足石蠟這種多孔吸附材料的根本要求，使其發揮良好的性能作用，保障復合相變蓄能屋頂的穩定性。

4 復合相變蓄能屋頂的制備及性能總結

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，制備復合相變顆粒，這種方式具備較高自動化程度，大量生產和應用于實際建筑工程的批量生產中，起到保護環境作用。第二，將石蠟與膨脹的珍珠巖相互融合，并根據分子間的相互作用力，運用物理嵌合技術手段，由于膨脹的珍珠巖結構疏松多孔的性質，可在一定條件下保障在固態與液態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定性能，當導熱系數較高時釋放蓄能。

實際測試過程中，復合相變蓄能屋頂體現出較好蓄能效果，當室外溫度達到維護結構的內壁時，能夠將傳熱衰減度，將時間延遲到更長時間，保持室內溫度波動變化較小，更適應于人體熱舒程度。可見，這種新興復合相變蓄能屋頂更適應于現代化建筑施工中，起到良好保溫效果，還能發揮保護生態環境的作用，污染小、成本低、易制備的特點，更好發揮其作用。

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