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碳晶地暖解析
编辑时间:2015-09-14
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碳晶地暖

碳晶地暖系统的全称是“碳素晶体地面低温辐射采暖系统” 碳晶地暖系统是以碳素晶体发热板为主要制热部件而开发出的一种新型的地面低温辐射采暖系统。碳晶地暖系统充分利用了碳晶板优异的平面制热特性,采暖时整个地(平)面同步升温,连续供铺装图暖,地面热平衡效果好。克服了传统地暖产品制热不连续、热平衡效果差的弊端。 它是空调采暖设备与传统锅炉地暖设备最佳替代品,环保节能价格低廉,安装施工方便快速。是高新科技在民用产品领域的杰出应用,是地暖行业升级换代的产品。

制热原理

碳晶地暖的制热原理是将平面碳晶板铺设安装在地面饰材以下。碳晶板在电场作用下,碳晶分子做布郎运动并摩擦产生热量,使碳晶板面温度升高,并不断通过紧贴碳晶板的地面材料,将热量均匀传递到地板或地砖表面。同时,碳晶板会大量产生向上的远红外波,对室内物体进行制热。

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元硕碳晶

碳晶板之所以能够对物体起到迅速升温的作用,就在于其100%的电能输入被有效的转换成了超过60%的传导热能和超过30%的红外辐射能。这种双重制热原理,使被加热物体:第一升温更快,第二吸收的热能更充足。

碳晶地暖的工作原理和石墨一样。石墨为什么导电?就是因为石墨是“层”状的。每一层都有碳原子外的自由电子在高速运动,依靠自由电子的定向流动实现了电流(当然,电子运动的方向物理上规定为电流的反方向)的产生;再加上碳本身其实也可以认为是个电阻。结果,根据物理上的只是可知,电流流经电阻必定产生热量。所以,发热了。 所谓的碳晶地暖就是使用了这样的发热原理。

碳晶地暖的构成

碳晶地暖系统由四大子系统构成:发热系统,保温系统,控温系统,电路系统。

◆ “发热系统”的主要核心发热部件为碳素晶体发热板;

◆ “保温系统”的主要材料为聚苯乙烯挤塑板。保温系统的作用是杜绝碳晶板所产生的热量向地坪方向的流失,并强制热量向室内传递;

◆ “控温系统”的主要部件为电采暖温控器。温控器通过感应采暖室内环境温度的变化,来控制碳晶板所提供的热量。合理的采暖温度的设定可大大提高系统的有效工作效率,并减少能耗;

◆ “电路系统”由电源线、电工管、感温探头等安装辅材组成。

热传导制热

平面碳晶板铺设在地面饰材以下,碳晶板在电场作用下,通过碳晶分子做布郎运动并摩擦产生热能,使碳晶板面温度升高,并不断通过紧贴碳晶板的覆盖物,以及碳晶电热材料背面的隔热材料,隔热材料不断地把热能反射到发热体表面的覆盖物,使其表面温度升高。

只要2到4分钟后,发热体以及隔热材料之间达到热态平衡,以恒定的温度进行热辐射。被加热的地面再将热能缓缓的向室内贴近地面的空气传递。受“热空气轻、冷空气重”这一热工学原理的作用,紧贴地面的空气受热后迅速上升,冷空气不断补充到地面被升温加热……如此循而往复。最终空气的上下垂直对流作用带动室内环境温度的提升。

远红外辐射制热

碳晶板在电场作用下,碳晶板会大量产生向上的波长在8u--15u远红外线,受体接受红外线后,能被吸收转化为热能,使受体的温度升高。其原理如同“阳光普照万物”的道理一样。

实践证明,在人体感到同样舒适的环境下,红外线采暖比空气对流采暖所需的环境温度低2℃左右。因此,通过碳晶地暖系统采暖的室内,人体感到的是“热而不燥”,全身温暖而头脑清新。并且,碳晶地暖的红外线辅助采暖作用,使采暖的能耗显著降低。碳晶地暖是真正的“买得起、用得起”的地暖产品。

碳晶地暖的优点

耐用时间长、可靠性高

碳晶地暖的所有地下埋入部件均可保证50年以上的使用寿命。碳晶发热板可保证10万小时的连续工作无故障。

制热效率高

碳晶地暖发热板的“电---热”转换效率极高,经国家专业机构检测,“电---热”转换率达到了99%以上。

升温速度快

碳晶地暖板的优异平面制热特性,使系统工作时,能够最大限度地对整个地平面进行同时、同步升温加热。是目前升温速度最快的地暖系统。

安装施工简便,铺装灵活

碳晶地暖最低可满足客户“一平米”的采暖要求。100m2的地暖安装施工,一组工人(2人)一天及可铺设安装施工完毕。

健康节能,高效环保,延年益寿

升温情况,升温迅速,发热快。通电30分钟即可采暖。碳晶电热板直接对室内辐射热量,温度上升速度比传统的水暖和发热电缆快5倍以上。

可靠性高,使用寿命长达50年,地下无接头,绝缘、防水、阻燃、杜绝了安全隐患,全部采用并联链接,每块板单独回路在墙体上统一连接,可靠性高,一块损坏不影响整个房间的使用。其他地暖方式都是串联连接,一处发生故障,整个房间都无法使用,地暖属于隐蔽工程,维修将会非常麻烦。

制热面积大,不用垫层,预热快不会出现冷热不均的现象,采暖体验几近完美。释放远红外线,有效改善人体微循环,有益身体健康。

最省心,免维护,不必担心漏水,漏电,不用专人看护。

碳晶地暖的发热原理是通过发热板里面的碳原子间的相互碰撞产生热量的,与此同时,在电场的作用下,碳晶板会产生大量波长为8-14微米的红外线。

远红外线对人体的益处,可以令水分子活性化 提高身体含氧量,改善微循环系统,促进新陈代谢,平衡身体酸碱度,平衡体液调节功能。

据测定,人体发射的远红线波长在9-10微米左右。远红外线中,波长8-14微米的远红外线与人体皮肤的波长相匹配,所以这个波长的远红外线也被称为“生命之光”,是一种保健射线。匹配吸收理论:相匹配的电磁波可以形成共振吸引。8-14微米的远红外线能改善人体微循环,该波长的远红外线释放出的绝大部分能量可被浅层皮肤吸收,这部分能量在人体内转化为热能,并通过血液循环传到深部组织,从而达到理疗的目的。远红外被人体皮肤吸收,会产生一系列生物学效应:远红外的温热效应,共振效应,活化水分子。其中最显著的是温热效应和共振效应。

碳晶地暖的缺点

传统的水暖和电暖都以线形发热体,通过传导和对流的方式向外界传递热量,热损耗大,发热不均,而且升温速度慢,直观体现就是耗能。就安装使用方面来讲,水暖和电暖的安装技术和经验要求很高,安装麻烦;影响装修房层高;使用成本也高,而且特别依赖售后服务,尤其是水暖,每年的管道清洗是必不可少的。

目前被人们所常用的制暖系统还有空调。自从美国开利博士(Dr.carrier)发明了冷媒-氟利昂之后,空调就一直被公认为制冷的工具,但是时至今日人类还没发明高效的热媒,制热只不过是空调的附带功能。所以,空调的安装一般都是先考虑制冷,冷空气的下行决定了出风口会装的高出地面。到了冬天制热,热空气是上行的,过高的出风口会导致房间制热出现分层,也就导致人被吹的头热脚冷,而传统中医强调的是头冷脚热,这也是为什么冬天在房间吹空调会头晕脑胀。而且空调也是对流导热,它的能耗也众所周知的。

碳晶地暖毕竟是使用电力驱动采暖,不像水暖使用起来既能采暖又有热水供应,所以安装碳晶地暖的话家里还要加装一个热水器。

碳晶地暖相对传统地暖的优势

1、系统安装:

水暖系统:盘管 分集水器、锅炉三大部分,安装难度一般,有系统维护、100平方米平方米需2人2天。(盘管一天,回填一天)盘管+分水器+壁挂炉。

发热电缆:安装简便,盘线+温控器。100 平方米需4人2天。

碳晶材料:安装简便,碳晶板+温控器。100 平方米需2人1天。

2、采暖效果:

水暖系统:预热时间3小时以上,地面达到均匀匀至少4小时以上,冷热点温差10℃。

发热电缆:预热时间2-3小时,均热时间4小时左右,冷热点温差10℃

碳晶材料:预热时间40分钟以内,同时达到地面均热,冷热点温差5℃

3、相关耗材:

水暖系统:由于水管内温度55℃以上,因此地面混凝土厚度在3cm以下会开裂,至少增加12-15元/ m2的水泥成本。

发热电缆:电缆线温度在65℃以上,地面混凝土厚度至少5,并需加装钢丝网,至少增加12-15元/ m2的水泥成本。

碳晶材料:由于板面均热在40℃左右,因此地面混凝土在2-3cm即可,无需加装钢丝网等辅材。

4、层高影响:

水暖系统:保温层2cm+盘管2cm+混凝土层3cm=7cm

发热电缆:保温层2cm+混凝土层2cm=4cm

碳晶材料:铺大理石:保温层2cm+混凝土层2cm=4cm

铺地板:保温层2cm

5、使用能耗:

水暖系统:尽管天然气热值高于电,但由于锅炉本身的热损耗极大,因此水暖的实际使用能耗很高:1.锅炉在燃烧时其排烟管口120℃-200℃的废气排放带走大量的热能;2.采暖锅炉的最低燃烧阀值50%,当您用分水器将100 平方米的房间只使用10 平方米采暖时,其燃烧值还是50%。经验数值:100 平方米每月800以下(中原地区)。

发热电缆:发热电缆所固有的线损率很难低于20%,加上系统的损耗和为防止开裂所加厚的混凝土层吸收的热量,其使用中实际电-热转换率很难高于70%。经验数值:100 平方米房间每月1500元以上(上海地区实例)。

碳晶材料:目前电-热转换效率最高的材料。

1. 非金属、大面积,所以几乎无线损(宽度是发热电缆的180倍)

2. 40℃低温大面积均热减速少了地面的热传递损耗

3.面层2cm,减少了蓄热损耗。经验数值:100 平方米房间每月电费700元以下。

6、系统寿命:

水暖系统:地下盘管50年散热器20-50年,铜质分集水器8年,存在系统渗漏维护锅炉整体寿命15年以上,锅炉主要部件维修(自费)2-5年必须专人清洗检修系统,消除水垢。

发热电缆:地下发热电缆30-50年10年之内电缆外护套层有老化现象,热损增高温控器3-8年(国产、进口)

碳晶材料:地下碳晶板寿命50年以上无任何老化现象(特种树脂层可耐硫酸腐蚀15年)温控器3-8年(国产、进口)

使用方法

局部铺设情况下,使用专用开关,可随时开启地暖:

注:当铺设面积≥50%采暖空间以上时,应和温控器配套使用,使用方法参照整体铺设之使用步骤。但由于配置较低,升温速度和采暖效果会较整体配置情况为略低。

整体铺设情况下,使用温控器操作方法如下:

一、初次使用时的操作步骤

①在温控器上设定温度18℃。

②连续通电运行,确保温控器正常工作至自动断开,此段运行时间较长,主要目的是驱除房间内墙、地面的冷辐射。

③此后,系统即可按日常使用方式运行。

二、日常使用时的操作步骤

①当日外出时不要关闭温控器开关,可设定在8~10℃低温保持状态,此状态下的能耗远小于将房间从0℃加热到10℃的电耗。

②外出返家后,将温控器控制温度上调至正常期望值。

③夜间入睡前可适当调低无人区域温控器控制温度。

④如外出2日以上,可关闭温控器,确保节能和安全。返家后,首先按初次使用方式启用本系统,待系统运行正常后,再恢复日常使用模式。

⑤若想节能,可以调低温控器设定温度,不要人来开人走关。既费电又不暖。

⑥建议在低电价时段增加系统运行时间,以提高室内温度。


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