粉煤灰储热材料的应用实例丰富多样,涵盖建筑节能、温室大棚、工业余热回收及道路工程等多个领域,具体实例如下:
建筑节能领域
相变储能墙板:将十六醇-癸酸作为相变材料,粉煤灰作为基质,制备出定形复合相变材料。这种材料在建筑围护结构中的应用,如墙板,可有效降低室内温度波动。实验表明,添加粉煤灰储能材料的墙板与未添加的墙板相比,房屋模型内外壁温度波动峰值降低约4-5℃,内部空间峰值温度也降低4℃,使室内温度控制在人体舒适范围内,从而降低建筑能耗。
加气块:粉煤灰是制备加气块的重要原材料之一。加气块内部呈多孔结构,具有质轻、降低墙体承重、保温隔热等特点,广泛应用于住宅和商业建筑的墙壁和地板结构中。例如,英国最大的加气块制造商H+H UK有限公司,使用粉煤灰制备加气块,不仅满足了工业标准,还实现了粉煤灰的高效利用。
温室大棚领域
新型相变蓄热粉煤灰墙体:将粉煤灰微发泡砼技术、外墙保温技术和相变储能技术等应用于温室大棚的设计建造中,研发出具有良好保温储热性能的新型相变蓄热粉煤灰墙体。这种墙体中90%的原料是粉煤灰,实现了在温室中高温吸热、低温放热的效果。例如,在宁夏及周边省份推广建设的新型温室大棚,通过安装温室环境检测仪进行测量,发现大棚室内平均气温、最高气温平均值、最低气温平均值等均能满足越冬果蔬生长的温度需要。
工业余热回收领域
相变蓄热式换热器:利用改性粉煤灰相变储能材料在工业余热回收中的应用效果显著。例如,借助相变蓄热式换热器测试了储能材料在工业余热回收中的应用,发现换热器出口水流温度在一定时间内可以近似保持恒定温度,实现了余热的稳定回收和利用。
管壳式换热器:通过管壳式换热器开展了工业余热资源回收、利用方面的模拟分析。在热能释放过程中,相变储能材料在一定时间内发挥了蓄热调温的作用,且随着冷水流速的增加,蓄热时间有所缩短。这表明粉煤灰基相变储能材料在工业余热回收领域具有广阔的应用前景。
道路工程领域
工程填筑材料:粉煤灰回填吃灰量大、节约资源且技术简单。由于其容重小,可在较差的低层土上应用,减少地基土上的荷载,降低沉降量。同时,粉煤灰最佳压实含水率较高,对含水率变化不敏感,抗剪强度比一般天然材料高,潮湿天气也可施工,从而缩短建设工期,降低造价。例如,在矿区利用粉煤灰对煤坑、采空区进行回填,既消耗了大量粉煤灰,降低了塌陷程度,又能复垦造田,改善矿区生态。此外,粉煤灰还可用于道路基层和底基层的填筑材料,提高道路的耐久性和稳定性。