碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)分析

朱廣偉

摘要：隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷提高，電取暖產(chǎn)品的種類日益增多，包括碳晶電熱板，其在寒冷的冬日給人們帶來(lái)溫暖舒適的享受，并且還具有制熱效果佳、節(jié)能環(huán)保、安全可靠等特點(diǎn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用?；诖?，本文主要對(duì)碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：碳晶電熱板；輻射；采暖系統(tǒng)

一、前言

近些年來(lái)，伴隨著人們生活水平的不斷提高，采暖形式越來(lái)越多，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多不同種類的采暖設(shè)備，例如：發(fā)熱電纜、電熱膜等，其中碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)因?yàn)榫哂许憫?yīng)速度快、可調(diào)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等特征，所以得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在未來(lái)的發(fā)展中，應(yīng)該加大對(duì)碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的研究和推廣力度。

二、碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的概述

1、碳晶概念

碳晶，全稱碳素微晶。它是一種改性提純碳素顆粒發(fā)熱材料，以短碳纖維改性后進(jìn)行球磨處理，制成微晶顆粒后，再加入遠(yuǎn)紅外發(fā)射劑，以特殊工藝制制作成的加熱元件。具有紅外熱輻射的特性。

2、碳晶電熱板的制熱原理

碳晶的制熱原理是在電的引發(fā)激勵(lì)下，通過(guò)碳分子團(tuán)的熱組件中產(chǎn)生“布朗運(yùn)動(dòng)”，由碳分子間的相互撞擊和摩擦，產(chǎn)生的熱能以遠(yuǎn)紅外輻射的形式向外傳遞，其電能和熱能的轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%以上。碳晶電熱板則是利用碳晶片高效發(fā)熱的特點(diǎn)，在通電在30秒左右內(nèi)，發(fā)熱體表面的溫度迅速升高，并將熱能傳遞給碳晶電熱采標(biāo)表面的覆蓋物以及碳晶電熱材料背面的絕緣散熱材料。以恒定的溫度進(jìn)行熱輻射，向周圍空間散發(fā)熱量。其發(fā)熱的形式是面狀發(fā)熱，發(fā)熱面上的每一部分既為發(fā)熱面又是散熱面。

3、碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

因?yàn)檫@種系統(tǒng)的形式比較簡(jiǎn)單，通過(guò)國(guó)家電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，使用安全可靠，并且具有很好的經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性以及環(huán)保性。同時(shí)與家用空調(diào)采暖、電暖氣采暖的采暖能耗量相比較，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。

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(qiáng)，配合溫度控制裝置，可以做到精確加熱、保溫等特殊功能。

三、碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)用

1、鋪設(shè)形式

（1）靠墻鋪設(shè)

所謂靠墻鋪設(shè)，就是指在墻裙位置輻射電熱板，主要是利用輻射作用來(lái)進(jìn)行熱量的傳遞，這種鋪設(shè)形式不僅不影響建筑室內(nèi)的美觀程度，還能夠很大程度提高局部區(qū)域的熱量。同時(shí)根據(jù)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)的具體要求，可以在墻面上懸掛電熱板，不僅可以減少地面周圍的散熱量，還能夠增加建筑室內(nèi)的溫度梯度。

（2）地面鋪設(shè)

地面鋪設(shè)主要適用于辦公室，在座椅或者辦公桌下方平鋪一塊或者幾塊電熱板，如果人員比較集中，可以在碳晶電熱板上面加一層保護(hù)層，這樣就發(fā)揮了很好的保護(hù)作用。對(duì)于住宅，碳晶電熱板可以鋪設(shè)在床、沙發(fā)或者座椅上，從而就能夠給人們提供一個(gè)比較舒適的室內(nèi)環(huán)境。

2、經(jīng)濟(jì)性

（1）初投資計(jì)算

本文主要以某地區(qū)為例進(jìn)行分析，某地區(qū)以電暖氣和家用空調(diào)采暖為主，根據(jù)目前電價(jià)（0.617元/kWh）和維修費(fèi)以及不同采暖形式的使用壽命，對(duì)家用空調(diào)設(shè)備初期投資進(jìn)行了計(jì)算，在2000～3000元之間，電暖氣設(shè)備的初投資大約是500元，這兩種設(shè)備都需要任何的安裝費(fèi)用，談妥采用碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)，每年的費(fèi)用大約是200元，從初期的投資費(fèi)用看，碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用

因?yàn)樘季щ姛岚遢椛洳膳到y(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性和安全性，所以在投入使用之后，一般不需要大修，只需要在日常使用過(guò)程中注意管理維護(hù)。對(duì)于家用空調(diào)采暖設(shè)備，需要大量的電能，并且要多次進(jìn)行維護(hù)檢修，在使用時(shí)間內(nèi)，維護(hù)檢修費(fèi)用大約在880～1250元之間。同時(shí)根據(jù)每年運(yùn)行的能源消耗來(lái)計(jì)算，電暖氣每年的電量消耗大約是558kWh，空調(diào)采暖每年的電量能源消耗大約是280kWh，碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)每年的電量消耗大約400kWh。

（3）年平均費(fèi)用

通過(guò)有關(guān)計(jì)算可以知道，電暖氣每年平均費(fèi)用大約是350元，空調(diào)采暖每年的平均費(fèi)用大約是520元，碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)每年的平均費(fèi)用大約是260元，由此，可以知道采用碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益是比較顯著的。

四、未來(lái)展望

相比于傳統(tǒng)的采暖方式，碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)在某種程度上提高了人們的生活質(zhì)量并且有利于身體的健康，為家電市場(chǎng)注入新的活力。在肯定其進(jìn)步性的同時(shí)，碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展仍然面對(duì)著不少的挑戰(zhàn)。從碳晶概念的提出到碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的應(yīng)用，其發(fā)展過(guò)程仍然存在各種制約因素。首先，對(duì)于該類產(chǎn)品社會(huì)的認(rèn)知度并不高，人們?cè)谫?gòu)買時(shí)往往受到固有的思維的限制，選擇空調(diào)、電熱油汀取暖器等取暖產(chǎn)品。其次，技術(shù)、人力投入不足?；谝陨系男蝿?shì)分析，碳晶取暖產(chǎn)業(yè)存在諸多不確定的因素，突破阻礙其發(fā)展的瓶頸是未來(lái)努力的方向。面對(duì)人口、資源、環(huán)境日益緊張的今天，高效、安全、健康的碳晶采暖無(wú)疑迎來(lái)了一個(gè)契機(jī)。因此，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，改善經(jīng)營(yíng)狀況、提升設(shè)計(jì)理念、增加技術(shù)等都應(yīng)該成為該行業(yè)努力的重點(diǎn)。讓人們的取暖方式，真正的進(jìn)入一個(gè)安全、環(huán)保、健康的時(shí)代。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)該把人性化的觀念系統(tǒng)地貫穿到設(shè)計(jì)實(shí)踐中，在以人為中心的前提下，需要正確認(rèn)識(shí)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益、現(xiàn)實(shí)利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)系，把人性化的設(shè)計(jì)觀念發(fā)揮到極致。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，并且具有很好的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的特征，同時(shí)期與一般的電暖氣、空調(diào)采暖設(shè)備相比較，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較顯著，所以應(yīng)該加大研究的力度，對(duì)其進(jìn)行新技術(shù)的融合，從而才能促使其得到更加廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明強(qiáng). 碳晶電熱板間歇供暖的熱工性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012（34）：56-57.

[2]談小靈.淺談電采暖技術(shù)的優(yōu)越性[J].煤炭工程，2014（01）：8-12.

[3]王璇，韓偉國(guó). 碳晶電熱板輻射采暖系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（04）：145.