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"軟瓷采用天然粘土、無機(jī)礦物、城建廢渣等為主要原料，通過塑化改性賦予粘土極強(qiáng)的可塑性，然后經(jīng)過成型、熟化等工藝制作而成。 軟瓷能夠彎曲自如，任意造型，逼真表現(xiàn)木、皮、石、磚、布、金屬等裝飾材料的紋理和色澤，且生產(chǎn)工藝綠色環(huán)保，特別適用于建筑內(nèi)、外墻飾面工程，舊城改造，外墻保溫體系的飾面層以及弧形墻、拱形柱等異形建筑的飾面工程。"

相變儲(chǔ)能建筑材料是一種新型建筑節(jié)能功能材料，利用相變儲(chǔ)能材料可以使傳統(tǒng)能 源和可再生能源在時(shí)間和地點(diǎn)上進(jìn)行流轉(zhuǎn)，自動(dòng)優(yōu)化能源供應(yīng)和需求之間的匹配，屬于 智能能源概念，在建筑中應(yīng)用這種材料可以顯著提高建筑物的能源利用效率。其應(yīng)用方 式主要有兩種。 一為通過相變儲(chǔ)能建筑材料提高建筑物對(duì)太陽能等可再生能源的利用率，降低建筑 物對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗。冬季，太陽能熱豐富的時(shí)間為晴天和白天，而我們對(duì)太陽能熱需 求的時(shí)間是晚上和陰天，二者之間存在明顯的時(shí)間不匹配性。利用相變儲(chǔ)能建筑材料蓄 存白天和晴好天氣時(shí)的太陽能，在夜間或陰天將蓄存的太陽熱釋放出來，使得建筑物利 用太陽能的時(shí)間從白天和晴天延長(zhǎng)到夜間和陰天，提高建筑物利用太陽能的量。 第二種方式為利用相變儲(chǔ)能建筑材料開發(fā)電力峰谷差“綠色能源”。在盛夏或嚴(yán)寒時(shí) 節(jié)，空調(diào)或其它取暖設(shè)備往往集中使用，造成電力緊張，供不應(yīng)求，而在其它時(shí)段又出 現(xiàn)電力過剩的現(xiàn)象，出現(xiàn)所謂的電力峰谷現(xiàn)象。為消除峰谷現(xiàn)象，電力公司將峰時(shí)電價(jià) 定為谷時(shí)電價(jià)的數(shù)倍，以鼓勵(lì)電力用戶多使用谷時(shí)電。在電力需求的波谷時(shí)段，可采用 相變儲(chǔ)能復(fù)合材料蓄存由空調(diào)或制熱設(shè)備產(chǎn)生的冷量和熱量，用于電力波峰時(shí)段，降低 空調(diào)等設(shè)備在波峰時(shí)段的用電強(qiáng)度，可從用戶側(cè)的角度減小電力峰谷差，實(shí)現(xiàn)節(jié)電、節(jié) 能和節(jié)約資源的效果。 此外，相變儲(chǔ)能建筑材料還可提高建筑物的熱穩(wěn)定性和熱惰性，減緩建筑物室內(nèi)的 溫度波動(dòng)，在提高室內(nèi)熱舒適度的同時(shí)，降低空調(diào)制冷或加熱設(shè)施的啟、停頻率和運(yùn)行 時(shí)間，并達(dá)到降低建筑能耗的目的。

軟瓷是一種新型建筑節(jié)能裝飾材料，具有輕、薄、柔、阻燃、抗老化等特點(diǎn)，能夠彎曲自如，任意造型，逼真表現(xiàn)木、皮、石、磚、布、金屬等裝飾材料的紋理和色澤，且生產(chǎn)工藝綠色環(huán)保，特別適用于建筑內(nèi)、外墻飾面工程，舊城改造，外墻保溫體系的飾面層以及弧形墻、拱形柱等異形建筑的飾面工程。技術(shù)特點(diǎn)： （1）利用無機(jī)粉表面改性技術(shù)，表面接枝有機(jī)反應(yīng)基團(tuán)，提高了與有機(jī)物的相容性 （2

利用物質(zhì)在相變過程中吸能和釋能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和利用。相變儲(chǔ)能具有 儲(chǔ)能 密度高、儲(chǔ)能溫度容易控制和選擇范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 本發(fā)明提出了一種儲(chǔ)能功能耐久、成本低廉、適用范圍廣的建筑用相變儲(chǔ)能復(fù)合材 料及其制備方法，復(fù)合材料以密實(shí)度比較高的氣硬性或水硬性的膠凝材料為基體，其中 分散多孔材料集料。集料與基體的體積比為 0.4~1.5；在多孔材料集料中儲(chǔ)存有機(jī)相變 材料，儲(chǔ)存量為 30~70％重量比；建筑物構(gòu)件可具備超過 10 MJ/m3 左右的儲(chǔ)能密度；相 變溫度可以在 15~60℃之間調(diào)節(jié)，滿足建筑物取暖和制冷的要求。 

有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料是由有機(jī)相變材料（如石蠟）和高分子支撐和封裝基體組成的復(fù)合材料，通過有機(jī)相變材料的固-液相變儲(chǔ)存或釋放熱量。由于高分子材料的微封裝和支撐作用，使得分散于其中的有機(jī)相變材料發(fā)生固液相變時(shí)仍能保持原有形狀。該類材料有以下特點(diǎn)： ? 無需外部封裝，可直接使用； ? 相變前后材料能保持其形狀和強(qiáng)度； ? 材料的導(dǎo)熱系數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對(duì)外界溫度變化響應(yīng)及時(shí)； ? 材料具有良好的阻燃特性。 ? 應(yīng)用前景廣闊，包括但不限于太陽能儲(chǔ)存、建筑節(jié)能、冷熱防護(hù)、電子元器件溫度管理、低溫儲(chǔ)存、電力調(diào)峰、工業(yè)余熱回收利用、智能服裝等領(lǐng)域 本課題組還開發(fā)了有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝，已實(shí)現(xiàn)小批量連 續(xù)示范生產(chǎn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)建筑面積增長(zhǎng)迅速，相應(yīng)地，建筑能耗也大幅度增長(zhǎng)，到 2020 年預(yù)計(jì)將占社會(huì)總能耗的 1/3。因此，在國(guó)務(wù)院發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020 年）》中，節(jié)能的綠色建筑已被列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。本項(xiàng)目開發(fā)的有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以充分利用太陽能和谷電等自然和低價(jià)能源，通過光熱轉(zhuǎn)換和電熱轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)建筑采暖。太陽能具有不連續(xù)和不穩(wěn)定的問題，存在供給和需求不匹配的矛盾。有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以將太陽能蓄存起來，在需要時(shí)釋放，從而解決這些問題。在采用分時(shí)電價(jià)的地區(qū)，還可以利用有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料進(jìn)行谷電蓄能采暖，平抑峰谷差。通過充分利用清潔的可再生能源，降低建筑運(yùn)行能耗，節(jié)省運(yùn)行開支，減少環(huán)境負(fù)擔(dān)

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介近年來，隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，地源熱泵成為供熱空調(diào)系統(tǒng)的新寵，各地爭(zhēng)相建設(shè)。但是，一些地源熱泵系統(tǒng)項(xiàng)目由于存在設(shè)計(jì)考慮不周、施工偷工減料及運(yùn)行精細(xì)化不夠等問題，出現(xiàn)了大量的項(xiàng)目運(yùn)行不理想或失敗的案例。尤其是，地源熱泵（土壤源熱泵）系統(tǒng)需要保持土壤的冷熱平衡問題沒有引起設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員的注意。北方地區(qū)，在全年的建筑用能上，常常出現(xiàn)用熱量遠(yuǎn)大于用冷量的情況，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮補(bǔ)助熱源的設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過程中需要特別實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下溫度場(chǎng)的平衡。太陽能-地源熱泵聯(lián)合系統(tǒng)（HSGSHPS），由地源熱泵系統(tǒng)（GSHPS）和太陽能輔助地源熱泵系統(tǒng)（SAGSHPS）組成，可以為建筑供冷、供熱及供熱水，既解決了夏季空調(diào)能耗遠(yuǎn)低于冬季供熱能耗建筑單純使用地源熱泵時(shí)出現(xiàn)的地溫不平衡問題，同時(shí)最大限度利用可再生能源。具有如下優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)子系統(tǒng)熱負(fù)荷分配靈活可調(diào)，適應(yīng)負(fù)荷計(jì)算的不確定性；非供熱季太陽能通過跨季節(jié)儲(chǔ)存與土壤中，既減少了太陽能集熱器的需求面積，又可以提高土壤溫度，進(jìn)而提高地源熱泵機(jī)組COP；太陽能冬季直接供熱效率高，提高整個(gè)系統(tǒng)供熱的COP。本項(xiàng)目的特點(diǎn)是因地制宜根據(jù)建筑負(fù)荷需要和建筑所在地地質(zhì)和太陽能資源情況，對(duì)供熱空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證地源熱泵系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行并使系統(tǒng)初投資和運(yùn)行成本最低。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本項(xiàng)目技術(shù)已在小型別墅建筑和中型辦公建筑進(jìn)行示范運(yùn)行，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，基本達(dá)到成熟。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）本項(xiàng)目依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、天津市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目和天津市科技計(jì)劃重大項(xiàng)目完成，獲得驗(yàn)收，現(xiàn)有發(fā)明專利一項(xiàng)：一種太陽能-地源熱泵聯(lián)合建筑供能系統(tǒng)（專利號(hào)：201110146044.1）。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）目前，在新農(nóng)村建設(shè)中，很多地區(qū)處于找不到熱源的狀態(tài)，城市集中供熱不能到達(dá)，燃煤鍋爐不允許新建，燃?xì)忮仩t供熱運(yùn)行費(fèi)用太高且燃?xì)鈿庠淳o張，傳統(tǒng)的供熱方式不能適應(yīng)新農(nóng)村建設(shè)，太陽能耦合地源熱泵系統(tǒng)以可再生能源為熱源，消耗部分電能可獲得3-5倍熱量為建筑供熱，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)建筑的制冷空調(diào)，室內(nèi)舒適度高，運(yùn)行費(fèi)用低。本項(xiàng)目技術(shù)適用于農(nóng)村小型建筑、別墅以及中型辦公建筑或住宅，應(yīng)用前景很好。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）以260 m2的別墅建筑為例，建筑供熱負(fù)荷約15 – 20 kW，供冷負(fù)荷約為18 – 25 kW，需配置一臺(tái)地源熱泵機(jī)組，太陽能集熱器25 – 40 m2，室內(nèi)布置風(fēng)機(jī)盤管4 – 6臺(tái)，室外鉆孔4 – 5口，孔深110 m。 系統(tǒng)投資10 – 15萬元， 系統(tǒng)供暖運(yùn)行費(fèi)用15 – 18 元/m2。以5000 m2的辦公建筑為例，建筑熱負(fù)荷約為260kW，冷負(fù)荷為360kW。室內(nèi)末端采用風(fēng)機(jī)盤管，采用地源熱泵與太陽能跨季節(jié)儲(chǔ)熱輔助地源熱泵系統(tǒng)耦合形式，系統(tǒng)總投資約為300萬元，系統(tǒng)運(yùn)行供暖費(fèi)用8 – 10元/m2。六、 生產(chǎn)設(shè)備本項(xiàng)目所涉及的設(shè)備均可通過外購?fù)緩将@得，企業(yè)無需投入相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備。七、 效益分析采用合同能源管理形式為用戶提供能源服務(wù)，或者為用戶提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)等形式，對(duì)該供熱空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行推廣，比傳統(tǒng)的集中供熱節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用30-50%。八、 合作方式專利轉(zhuǎn)讓、技術(shù)入股均可，面議。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）聯(lián)系人：王恩宇電話：1380217895Email: [email protected]十、 高清成果圖片3-4張

相變儲(chǔ)能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn)時(shí)，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時(shí)吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介相變儲(chǔ)能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時(shí)，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn)時(shí)，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時(shí)吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。相變儲(chǔ)能材料儲(chǔ)能原理應(yīng)用范圍 相變儲(chǔ)能材料響應(yīng)溫度變化所吸收和釋放的是熱能，在能源高效利用和節(jié)能保溫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。如在建筑節(jié)能、太陽能利用、電力調(diào)峰、可再生能源消納、工業(yè)余熱回收、紡織品、冷鏈運(yùn)輸、醫(yī)療健康等方面擁有廣闊的市場(chǎng)前景。項(xiàng)目階段目前主要的有機(jī)相變儲(chǔ)能材料產(chǎn)品來源于石油工業(yè)的副產(chǎn)物，具有毒性，同時(shí)因其不會(huì)被生物降解，所以會(huì)持續(xù)產(chǎn)生污染。研發(fā)團(tuán)隊(duì)以國(guó)家“973”計(jì)劃—“節(jié)能領(lǐng)域納米材料機(jī)敏特性關(guān)鍵科學(xué)問題研究”課題的研究成果為基礎(chǔ)，制備出基于天然可再生油脂的相變儲(chǔ)能材料，具有綠色無毒、可降解、儲(chǔ)能密度高等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行功能化處理，使其進(jìn)一步具備了高光熱轉(zhuǎn)換效率及良好的儲(chǔ)熱特性，可高效利用太陽能及環(huán)境余熱。知識(shí)產(chǎn)權(quán)已申請(qǐng)相關(guān)專利。調(diào)配出的不同溫度的相變材料合作方式1. 可根據(jù)實(shí)際情況研制具有不同相變溫度的相變儲(chǔ)能材料，滿足各類需求。2. 完成建筑用相變儲(chǔ)能材料產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了相變儲(chǔ)能產(chǎn)品的規(guī)模化制備，如相變儲(chǔ)能地板產(chǎn)品、相變儲(chǔ)能板材產(chǎn)品、相變儲(chǔ)能粉體（60-80 目）與顆粒產(chǎn)品（5-8mm）等。其中，地板和板材產(chǎn)品可用于室內(nèi)裝修，粉體和顆粒產(chǎn)品可作為其他建材，如涂料、砂漿、水泥、混凝土等的添加物。3. 將制備的相變儲(chǔ)能板材應(yīng)用于實(shí)際建筑中，取得了很好的控溫節(jié)能效果：在北京冬季時(shí)，白天室內(nèi)最多可少升溫6-7℃，且溫度峰值延后近2 小時(shí)；夜晚溫度降低時(shí)間最多可延遲近6 小時(shí)（以降至18℃為限），有效減小了室內(nèi)溫度波動(dòng)，并減少約18% 的采暖電能能耗。4. 研制了一套相變蓄熱供暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將谷電期間的電能轉(zhuǎn)化為熱能并存儲(chǔ)于相變儲(chǔ)能材料內(nèi)，在非谷電期間則利用所存儲(chǔ)的熱能實(shí)現(xiàn)用戶供暖。該系統(tǒng)有助于電力系統(tǒng)的蓄熱調(diào)峰，也可有效降低終端用戶的采暖成本，同時(shí)還具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保、無噪音、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)實(shí)際的供暖試驗(yàn)結(jié)果表明，峰電期間僅利用存儲(chǔ)的熱量進(jìn)行供暖，可使用戶室內(nèi)平均溫度達(dá)到20℃，與市政集中供暖相比，采暖費(fèi)用可降低約20%。

該材料制備簡(jiǎn)單，綠色無毒, 與建筑材料相容性好，符合建筑標(biāo)準(zhǔn)需要，抗壓可達(dá)到 1.2 兆帕~1.7 兆帕（外墻外保溫系統(tǒng)抗壓能力 需 0.4 兆帕，屋面 0.8 兆帕）；并且自調(diào)溫效果好，其白天最高溫度要比普通房間低 3~5℃（在室溫最高溫度時(shí)相差 6℃），夜間最低溫度比普通房間高 1℃~3℃左右。該產(chǎn)品是一類適合于建筑，地面等綠色節(jié)能環(huán)保材料。

工業(yè)固體廢渣的有效處置、生態(tài)環(huán)境污染的源頭治理、新老建筑物的節(jié)能降耗、海綿城市建設(shè)中的排水蓄水、美好城市建設(shè)中的路面裝飾及傳統(tǒng)建材生產(chǎn)對(duì)土地資源的消耗等，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的重大問題。本成果以尾礦（黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬尾礦）、燃料廢渣（粉煤灰、煤矸石、石油焦等）、冶煉廢渣（鋼鐵冶金渣和有色金屬冶金渣）、建筑垃圾、水處理污泥及工業(yè)粉塵等工業(yè)固體廢渣為主要原料，制備建筑物隔熱保溫隔聲用泡沫陶瓷、海綿城市建設(shè)用透水陶瓷、裸露路面及建筑物裝飾用陶瓷板等新型建筑材料制品，提供全固廢或以工業(yè)廢渣為主要組成的新型建筑材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與方案。 根據(jù)不同尾礦、燃料廢渣、冶煉廢渣、建筑垃圾、水處理污泥等工業(yè)固廢的化學(xué)組成與物相特點(diǎn)，利用各廢渣化學(xué)組成間的協(xié)同-互補(bǔ)-相克原理，通過組成的科學(xué)設(shè)計(jì)和工藝控制，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢渣的最佳組合、最大化利用和高附加值利用；通過化學(xué)鍵合和物理包埋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢渣中可能存在的重金屬離子的固溶與固封，使制品不產(chǎn)生二次污染。其中，泡沫陶瓷的固廢含量為100wt%，體積密度0.37-0.61g/cm3，氣孔率78.3-88.5%，抗壓強(qiáng)度2.9-8.1MPa，抗彎強(qiáng)度1.4-4.3MPa；透水陶瓷的固廢含量為100wt%，透水系數(shù)4.68×10-2cm/s，抗壓強(qiáng)度72.3MPa，抗彎強(qiáng)度13.3MPa；陶瓷板的固廢含量為100wt%，體積密度1.96～2.01g/cm3，最高抗壓強(qiáng)度346.5MPa。 優(yōu)勢(shì)：（1）原材料優(yōu)勢(shì)：以工業(yè)廢渣為原料，無需消耗化工原料及礦產(chǎn)與土地資源；（2）技術(shù)優(yōu)勢(shì)：利用各廢渣化學(xué)組成間的協(xié)同-互補(bǔ)-相克效應(yīng)及固溶-固封技術(shù)，既可實(shí)現(xiàn)廢渣的最佳組合、最大化利用，又可賦予制品優(yōu)良的綜合性能，還可降低燒結(jié)溫度與時(shí)間，從而減少制備過程的能源消耗與排放。（3）其它優(yōu)勢(shì)：與有機(jī)泡沫材料相比，無機(jī)泡沫材料耐高溫，無安全隱患；與免燒結(jié)泡沫水泥相比，燒結(jié)泡沫陶瓷的強(qiáng)度高，使用可靠性強(qiáng)。