用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块。砌块沿建筑墙体外侧设置相变储能板，相变储能板采用无机纤维与封装的相变储能材料颗粒复合而成；相变储能板外侧沿四周边框设置垫条，材料采用具有保温作用的无机泡沫材料，如泡沫混凝土、泡沫玻璃等；将具有反射与集热作用的集热板铺于垫条上，并且采用螺栓将集热板固定于砌块本体上；集热板采用纤维水泥板，并且掺有导热系数高的石墨粉体，在集热板外侧具有类似三棱柱条形凸起，条形凸起上侧面涂有具有反射阳光作用的涂料，条形凸起的侧下面涂有吸热涂料；条形凸起依据太阳高度角的不同产生选择性反射与吸收热量；砌块外面无需再涂饰任何材料，具有免装饰性。
【专利说明】用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自保温砌块，具体地说是涉及一种可以利用太阳能集热并且相变储能复合自保温砌块，属于建筑材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着我国经济快速发展和人民生活水平的日益提高，高效低能、环保节能、健康舒适的高质量建筑成为人们的迫切需要。
[0003]墙体材料在房屋建筑施工中是应用量最多的建筑材料。建筑节能是环保节能中的主要方面，而墙体保温又是建筑节能中的主要方面。目前比较成熟的墙体保温技术有三种:
1、外墙外保温，即在墙体外面附着一层保温层，其缺点是工艺复杂、造价高、质量不稳定、后遗症多。2、墙体中空夹层内填保温材料，其缺点施工复杂、体积大、占地面积大、浪费房屋使用面积。3、复合自保温砌块，即在用于砌墙的砌块内填充保温材料，它只能起到隔热的作用，不能起到温度调控的作用。以上三种技术属热阻性保温范畴。目前节能墙体的保温方式主要采用墙体外保温方式，将保温隔热材料通过贴、粉、喷的工艺在外墙体的基体上形成一层保温隔热层，使外墙热阻满足节能标准的要求，但该种保温方式操作程序复杂、质量控制困难、耐候、耐火、耐久性差。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题进行了改进，设计一种保温隔热性能好、环保节能的相变储能复合自保温砌块，通过利用太阳能和相变储能材料，达到保温隔热、减小温度波动、环境舒适的目的。
[0005]本实用新型提供一种可以利用太阳能集热并且相变储能复合自保温砌块，并且能够在夏季实现反射太阳能，从而降低墙体温度来实现节能目的，同时砌块具有一定的装饰性，从而实现一体化；它既是结构材料又是保温材料，节能、环保，降低建筑成本。
[0006]本实用新型的技术方案如下:.一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块，所述的在砌块本体外，依顺有相变储能板、垫条、集热板，所述的相变储能板、垫条、集热板通过螺栓固定于砌块本体上。
[0007]所述的砌块是泡沫混凝土或多孔砌块或空心砌块。
[0008]所述的垫条为具有保温作用的无机泡沫材料，其厚度为I?5cm。
[0009]所述的集热板外侧具有类似三棱柱条形凸起，条形凸起上侧面涂有具有反射阳光作用的涂料。
[0010]本实用新型的优点在于:
[0011]I,由于本砌块是自保温，可大幅降低建筑保温的造价。造价高是目前制约建筑节能发展的一个重要原因之一，它既是建筑的结构材料，又是保温材料，本砌块既可以代替红砖又可代替保温苯板。导热系数低，保温性优异。本砌块为保温主体，导热系数为0.19w/m*k0强度高，抗弯性能好，砌块主体的抗压强度为3.5MPa，整体抗压强度性能优良。本产品主要原料为粉煤灰及泡沫混凝土，为全无机材料，防火、耐火，耐火温度可达1000°c以上，耐火极限大于2小时，超过了 1.5小时的防火要求。耐老化，可与建筑同寿命，不产生任何有害物质，废弃后可再生利用，生产时消耗的能源低，可取代泡沫塑料。轻质、密度低，有利降低建筑自重。普通混凝土的表观密度为2400kg/m3，砌块主体表观密度600kg/m3。节约工时，由于产品外围比较光滑，本砌块砌筑以后与普通砌块比较，免去再抹砂浆找平的工序，即省工时，又节省一部分材料。吸水率低，抗冻性好，抗菌抗腐性好，应用范围广。本砌块由于闭孔率高，其吸水率为19 %，低于20%，抗冻性良好，15次冻融循环后，其强度降低小于10%，符合技术要求，可用于严寒地区。本砌块因为高闭孔使霉菌不能通过，适于高湿度或湿度时常变换的条件下使用。本砌块经国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检验，符合国家标准。
[0012]2.本实用新型的砌块分外侧相变储能材料不仅能产生很好的保温隔热的效果，还能起到蓄热储能的作用，从而达到对室内温度进行调控的目的。
[0013]3.依据太阳高度角的不同产生选择性反射，由于冬季太阳高度角低，阳光入射角小于吸收半角，光线转化为热能；春、夏、秋三季，特别是夏季，太阳高度角高，阳光入射角远大于吸收半角，光线被全部反射，不吸收热量。
[0014]4.太阳集热器与建筑一体化的问题不易解决，集热器的布置如何与建筑的外观良好融合、集热器如何实现建筑构件化等一系列问题目前仍需要大量的理论研究和实践探索；成本偏高，目前太阳集热器不但独立于建筑构件额外制作，而且还要消耗大量金属，由此带来的高成本限制了太阳能热利用的规模；太阳集热器对太阳的吸收没有选择性，被动式太阳集热系统夏季过热的问题不易解决，额外增加了建筑能耗。本实用新型设计的自保温砌块，不但实现了太阳能集热并且利用相变储能，实现了多功能复合自保温砌块。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]1.砌块本体制备工艺过程简述
[0017](I)原材料储存及制备
[0018]①生石灰及石膏的破碎与粉磨
[0019]本工段工作制度为间歇式生产，原料进厂后，连续破碎入库。
[0020]块状生石灰及块状石膏由自卸汽车运入厂内，分别倒入生石灰石膏受料斗。一台颚式破碎机将块状生石灰、石膏分别破碎成粒径< 25_的石灰、石膏颗粒，由斗式提升机经三通溜子换向阀门，分别送入生石灰、石膏磨头仓内存放待用。
[0021]在生石灰、石膏堆棚上设置一台A型脉冲单机除尘器对破碎机工作时进行收尘，在生石灰仓仓顶布置一台B型脉冲单机除尘器，连通管将生石灰仓、石膏仓两个仓串为一体，以保证下料通畅和环境卫生。
[0022]进入磨头仓内的石灰、石膏分别经各自的调速皮带秤按一定的比例给料，通过各自下料溜子进入Φ2.2X7.5m球磨机内进行混合磨细，制备石灰石膏混合胶结料，当混合料细度达到3500?4000cm2/g后，经螺旋输送机、斗式提升机送至配料楼上两个胶结料仓中储存待用。
[0023]球磨机收尘采用气箱脉冲袋式除尘器配离心通风机进行收尘，收尘器集灰斗内的粉尘通过回灰管道返回斗式提升机，随斗式提升机内物料一同送入胶结料仓内。
[0024]胶结料仓仓顶各设置了一台B型脉冲单机除尘器。
[0025]胶结料仓内设置仓满仓空料位计，并有声光报警。
[0026]②粉煤灰
[0027]采用湿粉煤灰，由汽车运送至湿粉煤灰堆棚储存待用。
[0028]③水泥
[0029]水泥采用散装水泥罐车运入厂内，通过气力输送将其送入配料楼内两个Φ4.5m水泥仓中储存待用。两个水泥仓仓顶各设置了一台B型脉冲单机除尘器，仓内设有仓满仓空信号及报警装置。
[0030]④铝粉膏
[0031 ] 铝粉膏是由汽车运入厂内，存放于辅助材料库内。使用时，用小车推至配料楼内，电动葫芦将之提升至配料楼上待用。
[0032]⑤粉煤灰浆制备
[0033]铲车将湿粉煤灰送进钢制受料斗，经仓壁振动器、调速皮带秤、TD75槽型胶带输送机送至Φ2.2X7.5m球磨机内进行磨细，同时磨机内加入一定比例的废水，制成一定浓度的粉煤灰浆，制备好的料浆由泵送入三个100m3料浆储罐中储存，根据生产需要泵送至配料楼上2个20m3的料浆储罐中待用。
[0034]⑥废浆制备
[0035]废浆制备在切割机下地坑内。
[0036]生产过程中所有废水集中循环使用，在浇注后冲洗浇注搅拌机及浇注搅拌机地坑产生的废水汇集至横移机废水地坑内。正常生产时，当坯体切割完毕后，边角废料落入切割机地沟内，由废水地坑内液下渣浆泵将废水抽至切割机地沟，依靠水流的冲力将切割机产生的废料沿沟的坡度冲进废浆搅拌机地坑内制浆，待废浆浓度达到规定要求后，废浆搅拌机处立式渣浆泵将废浆送入50m3废浆罐内储存待用。
[0037](2)配料、静停、切割、养护
[0038]为达到产能要求，配料、静停、切割单独采用两套系统，两套系统相互独立，互不影响。
[0039]生产粉煤灰加气混凝土砌块所用各种原料，各自通过料仓或储罐下的出料、输送设备及阀门的控制，按一定的配比，经料浆计量秤、水泥计量秤、胶结料计量秤分别称量好待用，铝粉膏人工称量加入到铝粉搅拌机中制备成铝粉液待用。
[0040]当模具车在配料楼底层就位后，配料楼上已称量好的原料按浆料、水泥、胶结料的投料顺序加入到浇注搅拌机内并开始搅拌。搅拌时根据工艺要求向搅拌机内通入一定量蒸汽，使搅拌机内料浆温度达到40?45°C左右，搅拌时间约3?4分钟，当以上所有物料被搅拌均匀后，打开铝粉搅拌机的下料阀，使铝粉液流入搅拌机内与料浆混合搅拌，共同搅拌时间< 40秒，随后打开浇注搅拌机卸料阀，开始将料浆浇注入模。加料、搅拌及浇注整个周期大约6?8分钟。
[0041]浇注好料浆的模具车在热室静停室内发气初凝，静停90?150分钟，形成坯体并且达到切割强度后，由模具牵引机将其拉出热室静停室。热静停室内温度约45?55°C。
[0042]预养好的坯体及模具车由半成品吊车将整体模框脱去，脱去的模框并与底板组模后，再经清理、涂油后送至浇注点进入下一个循环；待切的坯体经半成品吊车吊送至切割机翻转台上，经翻转、横切、纵切后，翻回至切割机台座上，再由半成品吊车吊至蒸压釜前工段码垛。
[0043]切割机切割下来的边角余料经废浆搅拌机搅拌制浆，达到工艺要求时，泵送至50m3废浆罐内贮存用于再生产。
[0044]码架好的半成品(一车三模)编制成六车一组，由釜前卷扬机将蒸养小车送至釜前，由釜后卷扬机将釜内养护好的成品及编组坯体一起拉动，成品拉出蒸压釜，坯体拉入蒸压釜。蒸压釜采用Φ 2.85x32.5m两端上开门。蒸压釜所需蒸汽采用热力控制室集中操作的方案，在热力控制室内进行抽真空、升温、恒温、降温的控制操作。
[0045]蒸压养护制度如下:
[0046]
O?一0.0.5 小时
JT温 THk ~0, 06?I, 3MPa 1,5 小时
IaiHlffi1.3 IlPa 7.0 小Hf
降溢降作:1.3?OWa 1.5小时
4、车进出釜BffSJ0.5小时
+■个养护周Jfl11小时
[0047]出釜后的蒸养小车停放在釜后轨道上，由成品吊车上的成品夹具将蒸养小车上的制品夹至运输平板车上，运输平板车将成品运送至成品堆场，由人工检验后堆放。蒸养小车与底板则通过成品吊车吊至回车轨道上，经回车轨道返回至釜前等待下一轮编组。
[0048]送至成品堆场上的成品人工进行外观检验并经其他检验并分级后，按规格、品种分别进行堆放，7天后即可。
[0049]2.多功能自保温砌块制备工艺
[0050]以下结合附图对本实用新型作进一步说明，参见图1，在砌块本体⑴夕卜，依顺敷设有相变储能板(2)、垫条(3)、集热板(4)，通过螺栓固定于砌块本体内部。
[0051]砌块主体主要原材料粉煤灰、水泥、生石灰、石膏、铝粉膏掺量，水料比为0.56?
0.63，经蒸压养护而得。垫条采用泡沫混凝土或泡沫玻璃，可以用泡沫混凝土或泡沫玻璃的边角料，其厚度为I?5cm。相变储能板采用无机纤维与封装的相变储能材料颗粒复合而成，相变储能材料采用无机与有机相变储能材料复合，将混合的相变储能材料用微胶囊进行封装后制成粉末，采用无机纤维(如玻璃纤维、石棉纤维等)和相变储能材料粉末、胶黏剂等压制而成。集热板采用纤维水泥板，并且掺有导热系数高的石墨粉体，可以使吸收太阳能得以传递到内部；集热板具有反射与集热作用，并且采用螺栓将集热板固定于砌块本体上。在集热板外侧具有类似三棱柱条形凸起，条形凸起上侧面涂有具有反射阳光作用的涂料，条形凸起的侧下面涂有吸热涂料；条形凸起依据太阳高度角的不同产生选择性反射，冬季太阳高度角低，光线被全部照射在条形凸起的侧下面，其辐射能被转化为热能；夏季太阳高度角高，光线全部照射在条形凸起的上侧面，被全部反射去，不吸收热量。
【权利要求】
1.一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块，其特征在于:在砌块本体⑴夕卜，依顺有相变储能板⑵、垫条(3)、集热板(4)，所述的相变储能板⑵、垫条(3)、集热板(4)通过螺栓固定于砌块本体上。
2.根据权利要求1所述的一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块，其特征在于:所述的砌块是泡沫混凝土或多孔砌块或空心砌块。
3.根据权利要求1所述的一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块，其特征在于:所述的垫条为具有保温作用的无机泡沫材料，其厚度为I?5cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于蒸压加气混凝土自保温外墙的太阳能集热及储能砌块，其特征在于:所述的集热板外侧具有类似三棱柱条形凸起，条形凸起上侧面涂有具有反射阳光作用的涂料。
【文档编号】E04C1/39GK203961104SQ201320732887
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】赵洪凯, 肖力光 申请人:赵洪凯