楊銳
摘 要:現(xiàn)如今,隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重,人們?cè)絹碓街匾暽鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè),使相變材料被廣泛應(yīng)用于多個(gè)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)。可見復(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(yùn)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(shí)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(dòng)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(yàn),滿足社會(huì)發(fā)展根本需求,適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展背景。本文主要分析研究復(fù)合相變蓄能屋頂?shù)闹苽浼靶阅埽源龠M(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(yùn)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(shí)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(shí)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(shí),開啟電機(jī),利用變頻器將電機(jī)運(yùn)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(jī)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(shí),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(yùn)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(shí)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(shí)1cm,用其他工具將其抹平完畢將蓋子蓋好;第三,運(yùn)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(shí),這時(shí)壓強(qiáng)力是0.45h;第四,當(dāng)模具蓋上的施壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(yùn)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(dòng)化程度,大量生產(chǎn)和應(yīng)用于實(shí)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(yùn)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(shí)石蠟不會(huì)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(shí)釋放蓄能。
實(shí)際測(cè)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(shí),能夠?qū)鳠崴p度,將時(shí)間延遲到更長時(shí)間,保持室內(nèi)溫度波動(dòng)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(diǎn),更好發(fā)揮其作用。
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