CN106869745A - 一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗 - Google Patents

一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，包括底梁、若干数量的相变材料百叶片、百叶升降绳、梯绳以及顶梁，若干数量的相变材料百叶片通过梯绳悬挂在顶梁下方，底梁通过梯绳悬挂在最下面的相变材料百叶片的最下端，每片相变材料百叶片间有一定的空隙间隔便于调节相变材料百叶片的倾斜角度与透光量，拉拽百叶升降绳可以将相变材料百叶窗收起或放下，相变材料百叶片由石墨烯与相变材料通过微纳叠层技术加工，石墨烯与相变材料均匀叠层排列，表面由一层薄的高聚物保护层包裹。本发明所述的百叶窗，在起到传统遮光功能的同时将光能储存起来，并且能够在需要的时候放出热量，调节室内温度减少空调的使用，起到节能减排的作用。

Description

一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗
技术领域
本发明涉及一种相变节能技术，尤其是涉及一种石墨烯微纳叠层相变材料节能技术。
背景技术
自20世纪七十年代石油危机后，热能存储技术在工业节能和新能源利用领域日益受到重视，相变材料具有潜热蓄热密度大，蓄放热过程近似绝热，传热温差小的优点。将相变材料应用在建筑材料上，可以缓解建筑物的能量供求在时间和强度上不匹配的矛盾，对建筑物的供暖，空调负荷起到削峰填谷的作用。相变材料与建筑材料相结合不仅可以缩小冷热源的规模，节约初投资，而且可以降低供暖、空调系统的运行费用，在我国2000年前后，全面实行分时计度电价政策后，相变储能技术便成为工业和民用的热点，尤其是随着太阳能、风能和海洋能等间歇性绿色能源的发展，相变储能技术越来越受到人们的重视。
中国专利(专利公布号CN1587339A)公开了一种多孔石墨基相变储能复合材料及其制备方法，这种方法采用化学腐蚀和微波膨化等方法制造石墨基，制造出的石墨基里空隙有限，能容纳的相变材料量少，而且废弃的化学试剂容易造成环境污染。
目前，相变储能材料在建筑上的应用主要是用作墙体材料，而室内的热量很大一部分是由窗户射入的阳光带来的，所以需要一种相变材料节能百叶窗来控制和利用由窗户射入的光能。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，包括底梁、若干数量的相变材料百叶片、百叶升降绳、梯绳以及顶梁，若干数量的相变材料百叶片通过梯绳悬挂在顶梁下方，底梁通过梯绳悬挂在百叶片的最下端，每片相变材料百叶片间有一定的空隙间隔便于调节相变材料百叶片的倾斜角度与透光量，拉拽百叶升降绳可以将相变材料百叶窗收起或放下，白天时阳光照射在相变材料百叶片上，一部分光线被叶片反射，一部分光能被相变材料吸收发生相变将能量储存起来，降低室内温度升高速度，夜间室内温度降低，相变材料反向相变放出热量使室内温度上升。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料百叶片由石墨烯与相变材料通过微纳叠层技术加工而成，石墨烯具有超高的导热系数，可以快速将热量传到至百叶片背光的一面，增大相变材料的受热面积，提高吸热效率，达到快速储能的目的。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料百叶片使用微纳叠层技术将石墨烯与相变材料均匀叠层排列，使百叶片中相变材料的体积比例达到50％以上，提高了相变材料所占的比例，增加了百叶片的热容量。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料百叶片表面由一层薄的高聚物保护层包裹，防止相变材料泄漏，两侧工作面分别涂有亮银色和黑色哑光涂料，亮银色能增强反光率，哑光黑色则能提高光能吸收率，使百叶窗适用于不同季节与光照条件。夏天时涂亮银色的表面朝向窗外，阳光照射在相变材料百叶片的外表面上，大部分的光线被反射，少量的透过表面，其能量被相变材料吸收，由于透过的能量少，室内温度变化小，能节约空调的能量消耗；冬天时涂哑光黑色的表面朝外，照射的光线大部分被吸收，储能多，升温后的相变材料百叶片将热量传热室内，增加室内的温度，当太阳落山后，相变材料能继续将热量传入室内，使室内温度下载的缓慢。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，在涂有亮银色和黑色哑光涂料的相变材料百叶片的亮银色的外侧贴一层隔热材料，制成冬季专用相变材料百叶片，冬季的白天黑色哑光面朝外，吸收热量，温度达到一定值时，将黑色哑光面调向室内，将吸收的热量向室内释放，热量释放的差不多时，再将黑色哑光面调向室外，其中一片的相变材料百叶片的相变材料内设置一个测温元件，百叶窗的叶片根据测得的温度自动调换，实现太阳能的高效利用。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料为十七烷，熔点22-24℃。
本发明的有益效果是：
1、本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，在起到传统遮光功能的同时将光能储存起来，并且能够在需要的时候放出热量，调节室内温度减少空调的使用，起到节能减排的作用。
2、本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其百叶片中含有所占体积比例更大的相变材料，拥有比其他相变复合材料更大的热容量。
3、本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，将石墨烯与相变材料叠层排布，能实现快速相变储能。
4、本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，可根据光强与温度两面变换使用，适合不同的季节与光照强度。
附图说明
图1是本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗示意图。
图2是本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗的相变材料百叶片剖视图。
图中：1-底梁，2-相变材料百叶片，3-百叶升降绳，4-梯绳，5-顶梁，6-石墨烯，7-相变材料，8-保护层。
具体实施方式
本发明提出一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，如图1所示，包括底梁1、相变材料百叶片2、百叶升降绳3、梯绳4以及顶梁5，相变材料百叶片2通过梯绳4悬挂在顶梁5下方，底梁1通过梯绳4悬挂在百叶片2的最下端，每片百叶片2间有一定的空隙间隔便于调节百叶片的倾斜角度与透光量，拉拽百叶升降绳3可以将百叶窗收起或放下，白天时阳光照射在相变材料百叶片2上，一部分光线被百叶片2反射，一部分光能被相变材料吸收发生相变将能量储存起来，降低室内温度升高速度，夜间室内温度降低，相变材料反向相变放出热量使室内温度上升。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，如图2所示，所述相变材料百叶片2具有一定的厚度，相变材料百叶片2由石墨烯与相变材料通过微纳叠层技术加工而成，石墨烯具有超高的导热系数，可以快速将热量传到至百叶片背光的一面，增大相变材料的受热面积，提高吸热效率，达到快速储能的目的。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，如图2所示，所述相变材料百叶片2使用微纳叠层技术将石墨烯与相变材料均匀叠层排列，使百叶片中相变材料的体积比例达到50％以上，提高了相变材料所占的比例，增加了百叶片的热容量。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料百叶片2表面由一层薄的高聚物保护层包裹，防止相变材料泄漏，两侧工作面分别涂有亮银色和黑色哑光涂料，亮银色能增强反光率，哑光黑色则能提高光能吸收率，使百叶窗适用于不同季节与光照条件。
本发明一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，所述相变材料可以选择十七烷，熔点22-24℃。

Claims (6)

1.一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，包括底梁、若干数量的相变材料百叶片、百叶升降绳、梯绳以及顶梁，若干数量的相变材料百叶片通过梯绳悬挂在顶梁下方，底梁通过梯绳悬挂在最下面的相变材料百叶片的最下端，每片相变材料百叶片间有一定的空隙间隔便于调节相变材料百叶片的倾斜角度与透光量，拉拽百叶升降绳可以将相变材料百叶窗收起或放下，其特征在于：相变材料百叶片由石墨烯与相变材料通过微纳叠层技术加工，石墨烯与相变材料均匀叠层排列，表面由一层薄的高聚物保护层包裹。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其特征在于：相变材料百叶片中相变材料的体积比例达到50％以上。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其特征在于：所述相变材料百叶片，两侧工作面分别涂有亮银色和黑色哑光涂料。
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其特征在于：相变材料百叶片的亮银色的外侧贴一层隔热材料。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其特征在于：其中一片的相变材料百叶片的相变材料内设置一个测温元件，相变材料叶片的角度和朝向根据测得的温度自动调换。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯微纳叠层相变储能材料节能百叶窗，其特征在于：所述相变材料为十七烷，熔点22-24℃。
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