CN109761571B - 一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚，该复合相变材料墙体包括内侧墙体、外侧墙体及内侧墙体和外侧墙体之间的相变材料层，内侧墙体和相变材料层之间还可设置保温墙体；相变材料层包括粉煤灰、无机相变蓄热材料及有机相变蓄热材料。日光温室大棚由室内地坪、发泡水泥挡寒墙、粉煤灰复合相变材料墙体、保温层、阳面侧矮墙、棚顶层和基础保温墙构成，该日光温室大棚保温性能优良且蓄热效果良好。

Description

一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚

技术领域

本发明涉及墙体材料技术领域，更具体的说是涉及一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚。

背景技术

粉煤灰固废处理一直是我国工业发展种遇到的难题,我国粉煤灰的生产量很大，如果得不到有效处理对环境的危害极大，这些年重度污染的雾霾天气也和粉煤灰有着莫大的关系。粉煤灰虽然是一种污染物，但是经过二次生产，处理过的粉煤灰可广泛应用于道路工程、城市建筑、生态回填、农业等领域。作为大宗固废，粉煤灰的处理处置受到世界各国的高度重视，美国、日本、印度、欧盟等就粉煤灰综合利用出台了相关法律、政策，有效促进了粉煤灰综合利用产业化发展，我国粉煤灰主要来自以煤为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，2015年全国粉煤灰产量达到5.7亿t，按照全国平均综合利用率70％计算，仍有约1.7亿t粉煤灰未得到利用，加上历年堆存的粉煤灰，未利用粉煤灰量巨大。

我国现有建筑面积为400亿m²，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿m²，其中95％以上仍是高能耗建筑。如果我国继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难，庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3％～6％，而节能却可达20％～40％，通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。而墙体节能主要是指通过一些措施来改善墙体的保温隔热的能力，比如用一些新型的墙体材料。

传统的农村日光温室通常采用4米以上厚的土墙作为背墙，以便利用土壤的蓄热和保温特性，保证阳光温室内在冬季夜晚温度不会下降太多，虽然夯实的土墙蓄热系数大，但其导热系数也大(热阻小)，土墙储蓄的热量很快由后墙散失掉。为了起到保温蓄热的作用，通常在北方土墙必须达到四米以上的厚度，甚至有近十米厚的，从而导致大量被厚土墙所占耕地无法再利用，且占用大量泥土等资源。此外，即使采用厚土墙的日光温室保温性仍然不理想，尤其在晚上还需要通过额外加热来提高温室内温度，在野外电力、天然气不方便时通常采用煤炉，天然气和电采暖价格太高，来补充温室内热量的散逸，这样也大量消耗燃料和资源，大量增加了农用成本；而采用煤炉加热，则污染性严重，不符合国家环保产业政策，也耗费大量煤炭资源。对于有机保温材料聚苯板、聚氨酯泡沫板等隔热板材来替换厚土墙，但由于聚苯板、聚氨酯泡沫板虽然具有优良的热阻，保温性能优良，但此类材料蓄热系数非常低，几乎不能储热和蓄热，效果很不理想。

因此，如何提供一种保温性能优良且蓄热效果良好的粉煤灰复合相变材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚，该墙体可以作为一般建筑墙体节能，比如新农村建设、辅助建筑和畜牧圈舍建筑，由该墙体建造的新型相变墙体日光温室大棚保温性能优良且蓄热效果良好。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体、外侧墙体及内侧墙体和外侧墙体之间的相变材料层，内侧墙体和相变材料层之间还可设置保温墙体；内侧墙体和外侧墙体采用轻型H型钢进行结构连接，轻型H型钢与内侧墙体和外侧墙体采用自攻螺丝固定；内侧墙体和外侧墙体为水泥压力板或砖墙，保温墙体为预制发泡水泥板、聚苯乙烯板或聚氨酯板，相变材料层包括粉煤灰、无机相变蓄热材料及有机相变蓄热材料。

本发明的有益效果在于：

1、粉煤灰轻质，呈多孔型蜂窝状组织，比表面大，具有较高的吸附活性，颗粒粒径范围0.5-300um；并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50％-80％，具有优良的保温性和优良的蓄热性能；蓄热系数3.92w/(㎡·K)，导热系数0.23w/(m·K)。

2、相变材料引用到建筑，尤其是围护结构，是建筑领域革命性发展，主要作用结果是节能，可以达到节能60％-99％。以北方采暖为例，使用相变材料，按照100平米的房屋为测量单位计算，一个采暖季的用电量只有10度左右。相变材料应用于电采暖行业，是传统电采暖迈向节能电采暖的革命性转变，相变热电暖器就是其中代表产品，相对传统电暖器可节能60％-70％。现代建筑向高层发展，要求所用围护结构为轻质材料，但普通轻质材料热容较小，导致室内温度波动较大，这不仅造成室内热环境不舒适，而且还增加空调负荷，导致建筑能耗上升。采用的相变材料的潜热达到170J/g甚至更高，而普通建材在温度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此，复合相变建材具有普通建材无法比拟的热容，对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。使用相变材料还有以下优点：其一，相变过程一般是等温或近似等温的过程，这种特性有利于把温度变化维持在较小的范围内，使人体感到舒适；其二，相变材料有很高的相变潜热，少量的材料可以储存大量的热量，与显热储热材料(如混凝土、砖等)相比，可以大大降低对建筑物结构的要求，从而使建筑物采用更加灵活的结构形式。

3、太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为1.465×10¹⁴焦，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右；粉煤灰复合相变墙体材料用做新型日光温室大棚的后屋面、后墙、山墙，白天高温吸收太阳照射的热量，晚上低温放热；少量的材料可以储存大量的热量，与显热储热材料(如混凝土、砖等)相比，热量释放呈曲线型，可实现北方日光温室大棚在不需要其他能源加热的情况下的越冬问题，可以实现冬季种植茄果作物，夏季可以调节日光温室大棚的高温问题。

进一步，内侧墙体和外侧墙体采用水泥压力板或机制红砖砌筑或轻质砌块砌筑；保温墙体采用预制发泡水泥板(要求导热系数≤0.050w/(m·K))或者聚苯乙烯板(导热系数0.028w/(m·K)-0.041w/(m·K))、聚氨酯板(导热系数0.030w/(m·K))等具有良好热阻的材料。

进一步，上述无机相变蓄热材料为芒硝、十二水磷酸氢钠、六水氯化钙、十水碳酸钠、七水硫酸镁或水和盐相变材料中的任一种或两种的组合；无机相变蓄热材料的相变温度范围为8.1℃-40℃，平均潜热199.2KJ/kg。

进一步，上述有机相变蓄热材料为石蜡类、石蜡-石墨复合型、脂肪酸类、羧酸类或多元醇类相变材料中的任一种或两种的组合；有机相变蓄热材料的相变温度范围为11℃到90℃，平均潜热251.2KJ/kg。

进一步，上述相变材料层还包括组分A和组分B，组分A为黄土、砂土或污泥中的任一种或任意几种的混合，组分B为脱硫石膏；

更进一步，上述脱硫石膏还可以是石灰或磷石膏。

采用上述进一步的有益效果在于，夯实泥土具有优良的蓄热系数和导热系数，其中，蓄热系数为13.05w/(㎡·K)，导热系数为1.16w/(m·K)；石膏是一种无机相变材料，具有良好的可塑性，并提供一定的粘结性；石膏和粉煤灰、泥土夯实后可提供优良的抗压强度。

进一步，上述相变材料层的原料重量百分比为：粉煤灰50-65％，无机相变蓄热材料5-8％，有机相变蓄热材料5-7％，黄土、砂土或污泥20-30％，脱硫石膏3-5％；

优选地，上述相变材料层的原料重量百分比为：粉煤灰50％，无机相变蓄热材料8％，有机相变蓄热材料7％，黄土、砂土或污泥30％，脱硫石膏5％。

进一步，上述相变材料层的原料重量百分比为：粉煤灰50-65％，水泥5-10％，珍珠岩3-5％，保温材料8-10％，无机相变蓄热材料5-8％，有机相变蓄热材料5-7％，粘结剂0.5-1％，纤维素0.1-0.3％，引气剂0.5-0.9％；

优选地，上述相变材料层的原料重量百分比为：粉煤灰58％，无机相变蓄热材料8％，有机相变蓄热材料7％，水泥10％，珍珠岩5％，保温材料10％，粘结剂1％，纤维素0.1％，引气剂0.9％。

上述粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述相变材料层各原料的重量百分数称取粉煤灰，无机相变蓄热材料，有机相变蓄热材料，黄土、砂土或污泥和脱硫石膏；

(2)将水和无机相变蓄热材料混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为三份，第一份粉煤灰加入无机相变蓄热材料中进行搅拌混合，得到混合物A，备用；

(3)将有机相变蓄热材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入第二份粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物B，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物A和步骤(3)得到的混合物B以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层注入内侧墙体和外侧墙体之间，分层进行夯实，压实系数≥0.90，即得粉煤灰复合相变材料墙体；

步骤(2)中，加水至无机相变蓄热材料完全溶解，所述粉煤灰的第一份用量为粉煤灰总用量的5-10％，优选为8％；

步骤(3)中，粉煤灰的第二份用量为粉煤灰总用量的5-10％，优选为7％；

步骤(4)中，加水至混合物可搅拌均匀。

本发明的有益效果在于，无机相变材料和粉煤灰复合后，由于粉煤灰对无机相变蓄热材料优良的吸附性，可以减少相变材料易从基体的泄漏问题。

上述粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按上述相变材料层各原料的重量百分比称取粉煤灰，无机相变蓄热材料，有机相变蓄热材料，水泥，珍珠岩，保温材料，粘结剂，纤维素和引气剂；

(2)将水和无机相变蓄热材料混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为两份，第一份粉煤灰加入无机相变蓄热材料中进行搅拌混合，得到混合物C，备用；

(3)将有机相变蓄热材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入珍珠岩进行搅拌混合，得到混合物D，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物C和步骤(3)得到的混合物D以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层现浇注入内侧墙体和外侧墙体之间，即得粉煤灰复合相变材料墙体；

步骤(2)中，加水至无机相变蓄热材料完全溶解，所述粉煤灰的第一份用量为粉煤灰总用量的5-10％，优选为8％；

步骤(4)中，加水至混合物可搅拌均匀。

本发明的有益效果在于，由于珍珠岩的开孔结构，具有很强的吸附性，对有机相变蓄热材料或有机复合相变材料优良的吸附性，可以减少相变材料易从基体的泄漏问题。

具有上述粉煤灰复合相变材料墙体的日光温室大棚，该日光温室大棚由室内地坪、发泡水泥挡寒墙、粉煤灰复合相变材料墙体、保温层、阳面侧矮墙、棚顶层和基础保温墙构成；

发泡水泥挡寒墙和基础保温墙分别竖直设置在室内地坪两端，埋深在冰冻线以下；

粉煤灰复合相变材料墙体设置在发泡水泥挡寒墙的上端；

保温层倾斜设置在粉煤灰复合相变材料墙体的上端；

阳面侧矮墙设置在基础保温墙的上端；

棚顶层呈拱形，其一端设置在粉煤灰复合相变材料墙体的上端，另一端设置在阳面侧矮墙的上端。

上述粉煤灰复合相变材料墙体结构分为四层，第一层为内侧墙体(9-12mm厚水泥压力板或120mm厚机制红砖砌筑或100mm厚轻质砌块砌筑)，第二层为保温墙体(50mm厚发泡水泥保温板或50mm厚聚苯乙烯保温板或50mm厚聚氨酯保温板，第三层为相变材料层(填充粉煤灰复合相变材料或现场浇筑粉煤灰复合相变材料)，第四层为外侧墙体(9-12mm厚水泥压力板或120mm厚机制红砖砌筑或100mm厚轻质砌块砌筑)。

进一步，上述内侧墙体和外侧墙体采用轻型H型钢进行结构连接，轻型H型钢和墙体用自攻螺丝固定，轻型H型钢的间距一般为1200mm，也可根据用途进行计算确定。

本发明的有益效果在于，整个粉煤灰复合相变材料填充到封闭的空心墙体中，可以解决相变储能建筑材料耐久性问题以及相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题。

进一步，上述粉煤灰复合相变材料墙体中轻型H型钢(50-60C型轻钢龙骨)柱子的基础采用现浇钢筋混凝土钻孔桩，在现浇钢筋混凝土钻孔桩上设置有预埋铁，预埋铁和轻型H型钢采用焊接连接，现浇钢筋混凝土钻孔桩埋深在当地冰冻线以下；墙体基础采用现场浇筑发泡水泥或现场浇筑粉煤灰复合相变材料作为基础，埋深在当地冰冻线以下。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种粉煤灰复合相变材料墙体及具有其的日光温室大棚，将粉煤灰和相变材料以及其他原料复合，由于粉煤灰对相变材料优良的吸附性，可以减少相变材料易从基体泄漏的问题；将整个粉煤灰复合相变材料填充到封闭的空心墙体中，可以解决相变储能建筑材料耐久性问题以及相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题。

附图说明

图1为未设置保温墙体的粉煤灰复合相变材料墙体的平面示意图；

图2为设置有保温墙体的粉煤灰复合相变材料墙体的平面示意图；

图3为未设置保温墙体的粉煤灰复合相变材料墙体的剖面图；

图4为设置有保温墙体的粉煤灰复合相变材料墙体的剖面图；

图5为日光温室大棚结构示意图；

图标：1为内侧墙体；2为外侧墙体；3为相变材料层；4为保温墙体；5为轻型H型钢；6为自攻螺丝；7为室外地坪；8为混凝土柱；9为室内地坪；10为发泡水泥挡寒墙；11为粉煤灰复合相变材料内侧墙体；12为保温层；13为阳面侧矮墙；14为棚顶层；15为基础保温墙。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为9-12mm厚水泥压力板；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰50kg，芒硝5kg，石蜡类相变材料5kg，黄土20kg，脱硫石膏3kg。

粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量称取各原料；

(2)将水和芒硝混合，充分搅拌溶解，然后加入4kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物A，备用；

(3)将石蜡类相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入3.5kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物B，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物A和步骤(3)得到的混合物B以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层注入内侧墙体和外侧墙体之间，分层进行夯实，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例2

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为120mm厚机制红砖砌筑；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰65kg，十二水磷酸氢钠8kg，石蜡-石墨复合型相变材料7kg，黄土30kg，石灰5kg。

粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量称取各原料；

(2)将水和十二水磷酸氢钠混合，充分搅拌溶解，然后加入5.2kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物A，备用；

(3)将石蜡-石墨复合型相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入4.5kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物B，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物A和步骤(3)得到的混合物B以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层注入内侧墙体和外侧墙体之间，分层进行夯实，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例3

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为100mm厚轻质砌块砌筑；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰50kg，六水氯化钙8kg，脂肪酸类相变材料7kg，黄土30kg，磷石膏5kg。

粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量称取各原料；

(2)将水和六水氯化钙混合，充分搅拌溶解，然后加入4kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物A，备用；

(3)将脂肪酸类相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入3.5kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物B，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物A和步骤(3)得到的混合物A以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层注入内侧墙体和外侧墙体之间，分层进行夯实，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例4

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，以及内侧墙体1和相变材料层3之间的保温墙体4，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为9-12mm厚水泥压力板；保温墙体4为50mm厚发泡水泥保温板；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰50kg，芒硝5kg，石蜡类相变材料5kg，水泥5kg，珍珠岩3kg，保温材料8kg，粘结剂0.5kg，纤维素0.1kg，引气剂0.5kg；

粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述相变材料层各原料的重量称取各原料；

(2)将水和芒硝混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为两份，然后加入4kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物C，备用；

(3)将石蜡类相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入珍珠岩进行搅拌混合，得到混合物D，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物C和步骤(3)得到的混合物D以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层现浇注入内侧墙体和外侧墙体之间，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例5

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，以及内侧墙体1和相变材料层3之间的保温墙体4，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为120mm厚机制红砖砌筑；保温墙体4为50mm厚聚苯乙烯保温板；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰65kg，十二水磷酸氢钠8kg，石蜡-石墨复合型相变材料7kg，水泥10kg，珍珠岩5kg，保温材料10kg，粘结剂1kg，纤维素0.3kg，引气剂0.9kg；

(1)按上述相变材料层各原料的重量百分比称取各原料；

(2)将水和十二水磷酸氢钠混合，充分搅拌溶解，将粉煤灰分为两份，然后加入5.2kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物C，备用；

(3)将石蜡-石墨复合型相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入珍珠岩进行搅拌混合，得到混合物D，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物C和步骤(3)得到的混合物D以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层现浇注入内侧墙体和外侧墙体之间，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例6

粉煤灰复合相变材料墙体，包括内侧墙体1、外侧墙体2及内侧墙体1和外侧墙体2之间的相变材料层3，以及内侧墙体1和相变材料层3之间的保温墙体4，内侧墙体1和外侧墙体2采用轻型H型钢5进行结构连接，轻型H型钢5与内侧墙体1和外侧墙体2采用自攻螺丝固定；内侧墙体1和外侧墙体2为100mm厚轻质砌块砌筑；保温墙体4为50mm厚聚氨酯保温板；

相变材料层3由以下重量的原料组成：粉煤灰58kg，水泥10kg，珍珠岩5kg，保温材料10kg，七水硫酸镁8kg，多元醇类相变材料7kg，粘结剂1kg，纤维素0.1kg，引气剂0.9kg；

(1)按上述相变材料层各原料的重量百分比称取各原料；

(2)将水和七水硫酸镁混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为两份，然后加入4.6kg的粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物C，备用；

(3)将多元醇类相变材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入珍珠岩进行搅拌混合，得到混合物D，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物C和步骤(3)得到的混合物D以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层现浇注入内侧墙体和外侧墙体之间，即得粉煤灰复合相变材料墙体，墙体厚度为50cm。

实施例7

如图5所示，本发明具有粉煤灰复合相变材料墙体的日光温室大棚，由室内地坪9、发泡水泥挡寒墙10、粉煤灰复合相变材料墙体11、保温层12、阳面侧矮墙13、棚顶层14和基础保温墙15构成；

发泡水泥挡寒墙10和基础保温墙15分别竖直设置在室内地坪9两端，埋深在冰冻线以下；

粉煤灰复合相变材料墙体11设置在发泡水泥挡寒墙10的上端；

保温层12倾斜设置在粉煤灰复合相变材料墙体11的上端；

阳面侧矮墙13设置在基础保温墙15的上端；

棚顶层14呈拱形，其一端设置在粉煤灰复合相变材料墙体11的上端，另一端设置在阳面侧矮墙12的上端；

其中，发泡水泥挡寒墙10的墙体厚度为70cm，粉煤灰复合相变材料墙体11的墙体厚度为50cm。

性能测试

将本发明实施例7制备的粉煤灰复合相变材料墙体的日光温室大棚和其他日光温室分别进行结构形式、施工形式及工期、日光温室土地利用率、墙体的热工性能、操作性指标(以传统素土夯实日光温室为CK组)、耐久性及使用年限、生产性指标、种植叶菜经济性指标和种植茄果经济性指标等方面对比，综合对比结果如表1所示。

表1粉煤灰复合相变材料日光温室大棚和其他日光温室的综合对比

由表1可知，与其他温室相比，在结构形式方面，本发明温室跨度较大，长度不受限制，墙体形式和基础形式优良；在施工形式及日期方面，本发明温室施工方法采用全现浇浇筑或者压实填充，施工日期较短；

在日光温室土地利用率方面，本发明利用率高达95％；在墙体的热工性能方面，本发明温室导热系数较低，保温性能优良，蓄热系数较高，蓄热性能优良，热惰性指标较高，热工性能非常好；在操作性指标方面，规模化效应较强，机械化耕作，最低平均气温较高，冬季能源形势为相变储热放热，夏季温度较低；在耐久性方面，使用年限长达50年；在生产性指标方面，四季种植；在种植叶菜经济性指标方面，产量较高，化肥和农药使用量较少，机械化耕作，绿色有机无公害，种植频率为8-10次；在种植茄果经济性指标方面，产量较高，化肥和农药使用量较少，机械化耕作，绿色有机无公害，种植频率为3-4次。

综上所述，本发明温室在结构形式、施工形式及工期、日光温室土地利用率、墙体的热工性能、操作性指标(以传统素土夯实日光温室为CK组)、耐久性及使用年限、生产性指标、种植叶菜经济性指标和种植茄果经济性指标等方面都具有极大地优异性，适合大范围推广使用。

Claims (6)

1.一种粉煤灰复合相变材料墙体，其特征在于，包括内侧墙体(1)、外侧墙体(2)及内侧墙体(1)和外侧墙体(2)之间的相变材料层(3)；

所述粉煤灰复合相变材料墙体还包括保温墙体(4)，所述保温墙体(4)设置在内侧墙体(1)和所述相变材料层(3)之间；

所述相变材料层(3)包括以下重量百分比的原料：粉煤灰50-65％，无机相变蓄热材料5-8％，有机相变蓄热材料5-7％，黄土、砂土或污泥20-30％，脱硫石膏3-5％；

所述无机相变蓄热材料为芒硝、十二水磷酸氢钠、六水氯化钙、十水碳酸钠、七水硫酸镁或水和盐相变材料中的任一种或两种的组合；

所述有机相变蓄热材料为石蜡类、石蜡-石墨复合型、脂肪酸类、羧酸类或多元醇类相变材料中的任一种或两种的组合；

所述粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述相变材料层各原料的重量百分数称取各原料；

(2)将水和无机相变蓄热材料混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为三份，第一份粉煤灰加入无机相变蓄热材料中进行搅拌混合，得到混合物A，备用；

(3)将有机相变蓄热材料放入容器中，加热成熔融状态，然后加入第二份粉煤灰进行搅拌混合，得到混合物B，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物A和步骤(3)得到的混合物B以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得所述相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层注入内侧墙体和外侧墙体之间，分层进行夯实，即得所述粉煤灰复合相变材料墙体。

2.根据权利要求1所述的粉煤灰复合相变材料墙体，其特征在于，所述相变材料层(3)还包括水泥、珍珠岩、保温材料、粘结剂、纤维素和引气剂。

3.根据权利要求2所述的粉煤灰复合相变材料墙体，其特征在于，所述相变材料层(3)包括以下重量百分比的原料：粉煤灰50-65％，水泥5-10％，珍珠岩3-5％，保温材料8-10％，无机相变蓄热材料5-8％，有机相变蓄热材料5-7％，粘结剂0.5-1％，纤维素0.1-0.3％，引气剂0.5-0.9％。

4.根据权利要求3所述的粉煤灰复合相变材料墙体，其特征在于，所述相变材料层(3)包括以下重量百分比的原料：粉煤灰58％，无机相变蓄热材料8％，有机相变蓄热材料7％，水泥10％，珍珠岩5％，保温材料10％，粘结剂1％，纤维素0.1％，引气剂0.9％。

5.一种粉煤灰复合相变材料墙体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按权利要求2至4任一项所述相变材料层各原料的重量百分比称取各原料；

(2)将水和无机相变蓄热材料混合，充分搅拌溶解，然后将粉煤灰分为两份，第一份粉煤灰加入无机相变蓄热材料中进行搅拌混合，得到混合物C，备用；

(3)将有机相变蓄热材料放入专用容器中，加热成熔融状态，然后加入珍珠岩进行搅拌混合，得到混合物D，冷却至常温，备用；

(4)将步骤(2)得到的混合物C和步骤(3)得到的混合物D以及其他原料充分混合，加入水充分搅拌混合，即得所述相变材料层；

(5)将步骤(4)制得的相变材料层现浇注入内侧墙体和外侧墙体之间，即得所述粉煤灰复合相变材料墙体。

6.一种日光温室大棚，其特征在于，所述日光温室大棚由室内地坪(9)、发泡水泥挡寒墙(10)、权利要求1至4任一项所述的粉煤灰复合相变材料墙体(11)、保温层(12)、阳面侧矮墙(13)、棚顶层(14)和基础保温墙(15)构成；

所述发泡水泥挡寒墙(10)和所述基础保温墙(15)分别竖直设置在所述室内地坪(9)两端，埋深在冰冻线以下；

所述粉煤灰复合相变材料墙体(11)设置在所述发泡水泥挡寒墙(10)的上端；

所述保温层(12)倾斜设置在所述粉煤灰复合相变材料墙体(11)的上端；

所述阳面侧矮墙(13)设置在所述基础保温墙(15)的上端；

所述棚顶层(14)呈拱形，其一端设置在所述粉煤灰复合相变材料墙体(11)的上端，另一端设置在所述阳面侧矮墙(12)的上端。

Images