摘 要

我国目前处于发展中国家的阶段，经济增长速度极快，而建设和发展的同时，带来了能源消耗的几何倍数增长。在繁荣发展的背后，是无法逃避的因能耗剧增带来的能源储备剧减、环境污染急剧恶化等一系列严峻挑战。而且由于我国人口基数较大，与同期世界平均水平相比，化石能源的人均可使用量处于一个相当低的水平。现在我国正面临着资源消耗迅速增长、能源存储快速减少和环境污染问题日益严重的多重问题和挑战，而想要可持续发展，就必须正视并解决这些问题。

为了实现可持续发展，我国必须致力于降低能耗，实现建筑节能，所以，通过削减由于室内供暖和制冷造成的能耗，可以有效地减少建筑能耗。

本文旨在制备硅藻土基相变储能石膏版并且研究其相关应用性质。要点在于：以盐酸改性处理过得硅藻土作为基体，吸附按一定配比的CA-PA二元酸以制备性能稳定的复合相变材料，然后以一定的掺入比例加入石膏浆中制得满足应用需求的相变储能石膏板。

当癸酸与棕榈酸按不同配比进行复合之后，能够得到具有横跨低温区内一系列相变温度的储热相变材料，再进一步根据需要进行筛选即可付诸于实际应用。用硅藻土吸附这种相变材料得到癸酸-棕榈酸 PCM储热材料，再依照一定配比添加进石膏浆中，以期得到一定强度、性能稳定的相变储能石膏板。与普通石膏板相比，制备的相变储能石膏板具有更好的保温隔热和降低温度波动的性能。

关键词：建筑节能，硅藻土，相变储能材料，储能石膏板

Abstract

China is currently in the stage of developing countries, economic growth is extremely fast, while the construction and development of the same time, bringing the energy consumption of the geometric multiples of growth. Behind the prosperity and development, is unable to escape due to the dramatic increase in energy consumption caused by the sharp decline in energy reserves, a sharp deterioration of environmental pollution and a series of serious challenges. And because of the larger population base in China, fossil energy can be used at a relatively low level compared with the world average. Now China is facing the problem of rapid growth of resources, rapid reduction of energy storage and environmental problems increasingly serious problems, and want to sustainable development, we must face up to and solve these problems.

In order to achieve sustainable development, China must be committed to reducing energy consumption and building energy efficiency. Therefore, by reducing the energy consumption caused by indoor heating and cooling, it can effectively reduce building energy consumption.

This paper aims to prepare diatomaceous earth phase change energy storage plaster and study its related application properties. The main point is that the diatomite was treated with hydrochloric acid to prepare the composite phase change material with stable ratio of CA-PA dibasic acid, and then added to the gypsum slurry in a certain proportion. To meet the application needs of the phase change energy storage gypsum board.

When the decanoic acid and palmitic acid are compounded in different proportions, it is possible to obtain a heat storage phase change material having a series of phase transition temperatures in the low temperature region, and then further screening according to the need can be put into practical application. The phase change material of decanoic acid-palmitate was obtained by adsorption of this phase change material with diatomaceous earth, and then added into the gypsum paste according to certain proportion, in order to obtain a certain strength and stable phase change energy storage gypsum board. Compared with the ordinary gypsum board, the prepared phase change energy storage gypsum board has better insulation and reduces the temperature fluctuation performance.

Key Words：Building energy saving,diatomite，phase change energy storage materials,energy storage gypsum board

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 国内能耗问题 1

1.2 相变储能材料 1

1.2.1 相变材料的储能原理 1

1.2.2 相变储热材料的选取标准 2

1.2.3 相变储热材料的分类 2

1.2.4 相变热材料在建筑领域的研究进展 3

1.3 研究目的及内容 4

1.3.1 选题目的及意义 4

1.3.2 研究内容 4

第2章 实验原料、仪器及方案 6

2.1 实验原料 6

2.1.1 相变材料 6

2.1.2 硅藻土 6

2.2 实验仪器 7

2.3 实验方案 7

2.3.1 癸酸-棕榈酸复合相变材料的制备 7

2.3.2 二元有机酸相变材料稳定性测试 7

2.3.3 硅藻土的改性处理 7

2.3.4 硅藻土吸附相变材料工艺的选择 8

2.3.5 石膏板的性能研究 8

2.3.6 储能石膏板的性能研究 8

1. 癸酸-棕榈酸复合相变材料的制备和测试 10

3.1 二元酸相变材料的制备 10

3.1.1 癸酸-棕榈酸相变材料的配制 10

3.1.2 相变材料的筛选 10

3.2 相变材料的稳定性测试 13

3.3 本章小结 14

1. 相变储能石膏板的制备与测试 15

4.1 定型PCM的制备 15

4.1.1 硅藻土的酸化改性处理 15

4.1.2 硅藻土吸附相变材料的工艺选择 15

4.1.3 定型相变材料化学结构的研究 16

4.2 相变储能石膏版的性能研究 17

4.2.1 普通石膏板的制备研究 17

4.2.2 相变储能石膏板的制备研究 18

4.2.3 储能石膏板的稳定性测试 19

4.2.4 储能石膏板的抗压强度测试 20

4.3 本章小结 21

1. 结论与展望 22

5.1 结论 22

5.2 展望 22

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1国内能耗问题

我国目前处于发展中国家的阶段，经济增长速度极快，而建设和发展的同时，带来了能源消耗的几何倍数增长。在繁荣发展的背后，是无法逃避的因能耗剧增带来的能源储备剧减、环境污染急剧恶化等一系列严峻挑战。而且由于我国人口基数较大，与同期世界平均水平相比，化石能源的人均可使用量处于一个相当低的水平。现在我国正面临着资源消耗迅速增长、能源存储快速减少和环境污染问题日益严重的多重问题和挑战，而想要可持续发展，就必须正视并解决这些问题。

在国内能源消耗的占有巨大比例的，是建筑节能方面，在此方面我国远远落后于发达国家，有80%以上的建筑属于高能耗建筑。而在建筑能耗中占有极大比例的，则是调控室温所带来的能源消耗，即冬暖夏凉的生活需求（冬需辅热、夏需制冷）。据统计，住宅建筑、大型公共建筑、非住宅建筑除供暖以外所需能源占总能耗的比例分别为 19%、15%、13%^[1]。为了实现可持续发展，我国必须致力于降低能耗，实现建筑节能，所以，通过削减由于室内供暖和制冷造成的能耗，可以有效地减少建筑能耗。

众所周知，太阳能具有清洁环保、供应充足等优点，因此，可以考虑将太阳能应用于建筑领域以减少不可再生能源的应用、减少环境污染。但是太阳能在供应上存在着间歇性的问题，即晚上没有太阳以及冬天的太阳较弱，因此怎样将太阳能合理有效地利用在建筑领域成为研究的重点。目前，国内外许多研究人员将相变材料和建筑材料结合，期望获得一种可以在白天吸收、储存太阳能。并在夜晚时释放所储存能量的储热材料，来有效降低建筑物室内取暖所需的能耗。