碳晶加熱技術(shù)在家用電取暖器中的應(yīng)用

摘要：隨著家用取暖技術(shù)的不斷升級(jí)，取暖設(shè)備形成日益完善，為提高冬季居家舒適度起到了良好的保障作用。由于去年產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)原理、制造材質(zhì)等方面有較大差異，因此產(chǎn)品各有優(yōu)勢(shì)與不足。當(dāng)前，碳晶加熱技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用與家用取暖設(shè)備研發(fā)中，該技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保、制熱性能良好、使用安全等特點(diǎn)，有利于提高取暖效率、節(jié)約能源，降低居家取暖成本，是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的新型取暖技術(shù)。

關(guān)鍵詞：家用電取暖器；碳晶加熱技術(shù)；應(yīng)用設(shè)計(jì)

碳晶也就是“碳素微晶”，屬于改良型碳素發(fā)熱材料，經(jīng)過(guò)碳纖維加工處理后形成微晶顆粒，融合遠(yuǎn)紅外發(fā)射材料，從而形成新的發(fā)熱元件。碳晶加熱具有紅外輻射特點(diǎn)，通過(guò)電力激發(fā)碳分子團(tuán)形成“布朗運(yùn)動(dòng)”，利用碳分子之間的摩擦碰撞產(chǎn)生熱能，并通過(guò)遠(yuǎn)紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱能傳導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)了熱能傳導(dǎo)效率的大幅提升，轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到98%以上。而且碳晶加熱過(guò)程非?？欤瑑H需30秒就能夠?qū)崿F(xiàn)表面溫度增加，將熱能傳遞到導(dǎo)溫層。同時(shí)熱度傳導(dǎo)性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)恒定散熱，由于其發(fā)熱形式具有面狀特點(diǎn)，所以設(shè)備表面同時(shí)具備發(fā)熱和散熱功能，從而使取暖效率進(jìn)一步提高。

一、碳晶制熱原理優(yōu)勢(shì)分析

從當(dāng)前家用電取暖器發(fā)熱原理來(lái)看，主要有電熱絲、陶瓷、石英管、鹵素管、導(dǎo)熱油等介質(zhì)。利用阻絲發(fā)熱的電暖氣結(jié)構(gòu)單一，具有較大的安全隱患，容易引起觸電火災(zāi)等嚴(yán)重事件，石英管雖然取暖效率較高，但是使用過(guò)程中會(huì)發(fā)出刺眼的紅光，產(chǎn)品壽命較短。油汀取暖器無(wú)噪音和輻射污染，但是需要較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間，電能消耗過(guò)大。與這些取暖產(chǎn)品相比，碳晶制熱優(yōu)勢(shì)較為明顯。通過(guò)晶格震動(dòng)形成格波，實(shí)現(xiàn)熱量傳導(dǎo)，從而改變了傳統(tǒng)取暖設(shè)備能耗高、易氧化、安全性差、壽命短等不足。在碳晶技術(shù)不斷優(yōu)化完善的背景下，通過(guò)現(xiàn)代工藝研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)更高效、安全的取暖設(shè)備設(shè)計(jì)，并且廣泛應(yīng)用與大眾日常生活中。

二、碳晶取暖產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)分析

（一）節(jié)能性

與當(dāng)前家庭取暖普遍采用的石英管設(shè)備相比，碳晶取暖設(shè)備發(fā)熱效率更高，較之石英管高30%-40%左右，而且運(yùn)行過(guò)程中更加高效節(jié)能。以碳晶取暖設(shè)備為例，在相同平方空間內(nèi)達(dá)到相同取暖能效，碳晶取暖設(shè)備較之空調(diào)要少用33%的電量，較之水暖設(shè)備節(jié)約成本高達(dá)50%。與水暖設(shè)備相比，水暖需要消耗大量燃煤或者電能，配件更換成本過(guò)高。與發(fā)熱電纜相比，電纜線損一般在20%以上，再加上系統(tǒng)能耗以及混凝土吸熱作用，實(shí)際電能轉(zhuǎn)化不足70%，每月每百平電費(fèi)超過(guò)1500元，為用戶造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而采取碳晶遠(yuǎn)紅外發(fā)熱技術(shù)，不但發(fā)熱效率高，而且成本低，節(jié)能性突出。

（二）環(huán)保性

冬季室內(nèi)多處于封閉狀態(tài)，空氣流通緩慢，這就需要在取暖設(shè)備的選擇中強(qiáng)調(diào)其安全性和環(huán)保性。與傳統(tǒng)取暖設(shè)備相比，碳晶加熱過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，對(duì)于室內(nèi)環(huán)境保護(hù)起到了良好保障作用，碳晶屬于環(huán)保材質(zhì)，能夠產(chǎn)生清潔能源。碳晶取暖設(shè)備運(yùn)行后，會(huì)在30秒內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。室內(nèi)使用該設(shè)備，不會(huì)出現(xiàn)噪音、有害氣體以及灰塵污染，不會(huì)產(chǎn)生有害輻射。而油汀取暖器運(yùn)行中需要較長(zhǎng)的預(yù)熱過(guò)程，如果使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)還會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。與之相比，碳晶取暖器更安全環(huán)保，應(yīng)用安全性更高。

（三）保健性

碳晶取暖設(shè)備運(yùn)行后，會(huì)形成對(duì)人體有益的遠(yuǎn)紅外輻射，調(diào)整室內(nèi)溫度的同時(shí)也能夠增加用戶的舒適度，凈化室內(nèi)空氣、殺毒滅菌。碳晶遠(yuǎn)紅外技術(shù)所產(chǎn)生的熱能會(huì)讓人體感受到暖而不燥，形成其特有的理療功效。隨著公眾生活品質(zhì)的不斷提高，在取暖產(chǎn)品的選擇中不但要求安全環(huán)保，同時(shí)更希望獲得舒適、促進(jìn)健康的作用。從上述碳晶取暖設(shè)備特點(diǎn)分析可見(jiàn)，其保健性是其他取暖產(chǎn)品所不具備的，這一點(diǎn)將成為該產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)和賣(mài)點(diǎn)。同時(shí)，碳晶取暖設(shè)備還具有防潮、防水特點(diǎn)，使用壽命明顯高于普通取暖產(chǎn)品，而且安全性更強(qiáng)。在產(chǎn)品加工方面形態(tài)變化更加豐富，可以加工成袋裝、板裝、桶狀等不同形狀，設(shè)計(jì)加工更趨于美觀大方。

三、家用碳晶取暖器的設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)定位

在家用碳晶取暖設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要符合現(xiàn)代市場(chǎng)消費(fèi)需求，保證制熱效果，突出其節(jié)能性、安全性，同時(shí)進(jìn)行精致的外觀設(shè)計(jì)，采取可折疊設(shè)計(jì)方案。在取暖器外觀設(shè)計(jì)上要精致簡(jiǎn)約，最大限度的采取超薄設(shè)計(jì)，可以借鑒當(dāng)前比較流行的北歐簡(jiǎn)約風(fēng)格。在設(shè)計(jì)中突出家用特點(diǎn)，體積小、占地面積小，功能全面，在操作上突出簡(jiǎn)單易行特點(diǎn)?，F(xiàn)代住宅室內(nèi)空間普遍較小，通過(guò)折疊設(shè)計(jì)有利于節(jié)省空間，用戶能夠更好的進(jìn)行收納。同時(shí)還可以根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)不同的產(chǎn)品外形，如臥式、立式靈活掌握。在制造材料方面以工程塑料作為主體材料，不銹鋼作為輔助材料，因?yàn)樗芰喜考庑胃烙^時(shí)尚，能夠迎合當(dāng)前消費(fèi)者審美偏好，同時(shí)也有利于控制生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

（二）家用碳晶取暖器的發(fā)展應(yīng)用前景

在倡導(dǎo)低碳化、生態(tài)化發(fā)展的大環(huán)境下，采暖已經(jīng)成為能源浪費(fèi)的重災(zāi)區(qū)。傳統(tǒng)采暖方式不但需要投入大量人力物力、消耗大量能源，而且還能產(chǎn)生廢渣、廢棄、噪音、粉塵等污染物。冬季采暖是關(guān)系民生發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，將碳晶技術(shù)應(yīng)用于家庭取暖中，具有良好的節(jié)能環(huán)保效果，與國(guó)家所倡導(dǎo)的低碳政策相吻合。但是需要客觀認(rèn)識(shí)到當(dāng)前在碳晶采暖領(lǐng)域尚未制定統(tǒng)一的技術(shù)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，一些廠家投入市場(chǎng)的碳晶取暖產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，不但嚴(yán)重影響消費(fèi)者利益，而且還會(huì)造成用戶對(duì)碳晶取暖設(shè)備的誤解?；诖?，還需要進(jìn)一步加大行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管力度，制定更完善的質(zhì)量管理規(guī)范。采用碳晶取暖設(shè)備具有較高的市場(chǎng)可行性，其科技價(jià)值、環(huán)保價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有良好的開(kāi)發(fā)前景。

結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)采暖技術(shù)相比，碳晶加熱技術(shù)更加健康環(huán)保，具有廣泛的應(yīng)用空間。但是碳晶技術(shù)的應(yīng)用還有一定局限性，如公眾對(duì)這一技術(shù)缺乏了解，接受程度還有待進(jìn)一步提升，其次是受資金、技術(shù)、人才等條件限制，難以在短時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。針對(duì)這些問(wèn)題，業(yè)內(nèi)人士需要積極拓展碳晶加熱技術(shù)的應(yīng)用空間，改變公眾家庭取暖理念，在技術(shù)上不斷優(yōu)化完善，進(jìn)而形成市場(chǎng)化服務(wù)體系。在碳晶取暖設(shè)備設(shè)計(jì)中，要充秉承人性化設(shè)計(jì)理念，注重健康環(huán)保，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、民生效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

韓雪東，出生年月：1987.08.27，性別：男，民族：漢，籍貫：吉林省延邊自治州敦化市，當(dāng)前職務(wù)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)員，學(xué)歷：本科，研究方向：電暖器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).endprint