碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

王 璇 韓偉國

（1.沈陽軍區(qū)建筑設(shè)計院，遼寧 沈陽 110005；2.沈陽軍區(qū)建筑設(shè)計院，遼寧 沈陽 110005）

1 引言

目前電采暖的形式多種多樣，以前傳統(tǒng)的電鍋爐、電暖器采暖方式被電熱膜、發(fā)熱電纜等比較成熟的新形式所代替。電采暖正逐步的應(yīng)用于建筑采暖事業(yè)當(dāng)中。

由于電采暖的獨特優(yōu)勢，使得國內(nèi)外對電采暖的研究越來越深入，在研究過程中人們不斷地將電采暖設(shè)備與自動控制、蓄熱材料等其他新技術(shù)相結(jié)合，即產(chǎn)生了碳晶電熱板采暖系統(tǒng)。

2 碳晶電熱板材料的發(fā)熱原理及特點

碳晶電熱板是由碳晶發(fā)熱材料制成的一種新型電發(fā)熱產(chǎn)品，它是以短碳纖維制成的平板充當(dāng)發(fā)熱體，通過特殊工藝，把遠紅外發(fā)射劑、導(dǎo)線電極、絕緣材料等結(jié)合在一起，制成的面狀電熱板。碳晶電熱板的發(fā)射原理是當(dāng)電熱板接通電源后，在電流的刺激下碳晶發(fā)熱材料中的碳晶顆粒將進行“布朗運動”，碳分子在這種不斷地摩擦和撞擊中產(chǎn)生熱量，接著它與納米級的丙烯腈基碳纖維原料相結(jié)合組成搭接線，這樣既可防止產(chǎn)生火花，又可保證能形成散熱均勻的面狀發(fā)熱體。

3 碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的組成及特點

3.1 組成形式

碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)主要由碳晶電熱板、輸電線路、溫度控制器及設(shè)備連接配件四部分組成。由于碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)是通過電流產(chǎn)生熱量，其熱量不斷聚集，不能像熱水采暖系統(tǒng)那樣以循環(huán)流動的方式將熱量散去。因此，必須設(shè)置溫度控制裝置-即溫度控制器。

3.2 鋪設(shè)方式

地面鋪設(shè)：將碳晶電熱板鋪設(shè)于人員集中的活動區(qū)域的地面上，保證發(fā)熱區(qū)域在人員活動區(qū)中心。電熱板鋪設(shè)時不應(yīng)緊靠墻邊，距離墻邊應(yīng)有30cm左右的余隙，當(dāng)家具落地或底部高度過小時不宜鋪設(shè)。

靠墻鋪設(shè)：將碳晶電熱板鋪設(shè)于人員集中的活動區(qū)域的墻面上，也可做成壁畫掛于墻面。其前方不應(yīng)有其他遮蓋物，其特點是可使局部區(qū)域加熱充分，垂直方向上的溫度梯度加大，不占用空間。

3.3 碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的優(yōu)勢

系統(tǒng)形式簡單，通過國家電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，使用安全可靠；經(jīng)濟性、節(jié)能性好；具有環(huán)保性。在對碳晶電熱板輻射采暖、家用空調(diào)采暖及電暖氣采暖的采暖能耗量進行計算，其結(jié)果表明，家用空調(diào)采暖方式耗電量最低，碳晶電熱板其次，電暖氣采暖耗電量最高。

3.4 碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)與其他采暖方式的優(yōu)劣勢對比情況總結(jié)見表1。

此外，由于碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的調(diào)控溫度能力強，配合溫度控制裝置，可以做到精確加熱、保溫等特殊功能。在寒冷地區(qū)的機場或屋頂化雪、極地考察保溫等方面均有極大的應(yīng)用前景。

碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)在加熱時向外輻射波長為8～18μm的遠紅外線，人們長期處于這種環(huán)境不僅對身體無害，還可改善人體微循環(huán)，提高人體免疫力。

4 碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的適用范圍及應(yīng)用前景

4.1 系統(tǒng)的適用條件

碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)特別適用于夏熱冬冷地區(qū)的供暖。此外，在寒冷及嚴寒地區(qū)的過渡季節(jié)遇到突發(fā)的急寒天氣時，由于供暖設(shè)施未運行，此時若采用碳晶電熱板輻射系統(tǒng)進行采暖可使人們緩解不適，具有很好的采暖效果。

4.2 系統(tǒng)的應(yīng)用前景

碳晶電熱板輻射采暖作為一種新產(chǎn)品，既符合國家科學(xué)發(fā)展觀可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求以及“ 節(jié)約資源、低碳環(huán)?！钡恼邔?dǎo)向， 又滿足人們對生活環(huán)境舒適度要求高的需要，具有很大的環(huán)境效益及發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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