碳晶地暖

碳晶地暖系統的全稱是“碳素晶體地面低溫輻射採暖系統” 碳晶地暖系統是以碳素晶體發熱板為主要制熱部件而開發出的一種新型的地面低溫輻射採暖系統。碳晶地暖系統充分利用了碳晶板優異的平面制熱特性，採暖時整個地（平）面同步升溫，連續供鋪裝圖暖，地面熱平衡效果好。克服了傳統地暖產品制熱不連續、熱平衡效果差的弊端。 它是空調採暖設備與傳統鍋爐地暖設備最佳替代品，環保節能價格低廉，安裝施工方便快速。是高新科技在民用產品領域的傑出套用，是地暖行業升級換代的產品。

基本介紹

• 中文名：碳晶地暖
• 全稱：碳素晶體地面低溫輻射採暖系統
• 作用：取暖

制熱原理

碳晶地暖的制熱原理是將平面碳晶板鋪設安裝在地面飾材以下。碳晶板在交變電場作用下，碳質子、碳中子、碳原子做布朗運動並產生劇烈摩擦和碰撞從而產生大量熱量，使碳晶板面溫度升高，並不斷通過緊貼碳晶板的地面材料，將熱量均勻傳遞到地板或地磚表面。同時，碳晶板會大量產生向上的遠紅外波，對室內物體進行制熱。

碳晶板工作原理圖解

碳晶板之所以能夠對物體起到迅速升溫的作用，就在於其100%的電能輸入被有效的轉換成了超過60%的傳導熱能和超過30%的紅外輻射能。這種雙重製熱原理，使被加熱物體：第一升溫更快，第二吸收的熱能更充足。

碳晶地暖的工作原理和石墨一樣。石墨為什麼導電？就是因為石墨是“層”狀的。每一層都有碳原子外的自由電子在高速運動，依靠自由電子的定向流動實現了電流（當然，電子運動的方向物理上規定為電流的反方向）的產生；再加上碳本身其實也可以認為是個電阻。結果，根據物理上的知識可知，電流流經電阻必定產生熱量。所以，發熱了。 所謂的碳晶地暖就是使用了這樣的發熱原理。

構成

碳晶地暖系統由四大子系統構成：發熱系統，保溫系統，控溫系統，電路系統。

◆ “發熱系統”的主要核心發熱部件為碳素晶體發熱板；

◆ “保溫系統”的主要材料為聚苯乙烯保溫板。保溫系統的作用是杜絕碳晶板所產生的熱量向地坪方向的流失，並強制熱量向室內傳遞；

◆ “控溫系統”的主要部件為電採暖溫控器。溫控器通過感應採暖室內環境溫度的變化，來控制碳晶板所提供的熱量。合理的採暖溫度的設定可大大提高系統的有效工作效率，並減少能耗；

◆ “電路系統”由電源線、電工管、感溫探頭等安裝輔材組成。

熱傳導制熱

平面碳晶板鋪設在地面飾材以下，碳晶板在電場作用下，通過碳晶分子做布郎運動並摩擦產生熱能，使碳晶板面溫度升高，並不斷通過緊貼碳晶板的覆蓋物，以及碳晶電熱材料背面的隔熱材料，隔熱材料不斷地把熱能反射到發熱體表面的覆蓋物，使其表面溫度升高。

只要2到4分鐘後，發熱體以及隔熱材料之間達到熱態平衡，以恆定的溫度進行熱輻射。被加熱的地面再將熱能緩緩的向室內貼近地面的空氣傳遞。受“熱空氣輕、冷空氣重”這一熱工學原理的作用，緊貼地面的空氣受熱後迅速上升，冷空氣不斷補充到地面被升溫加熱……如此循而往復。最終空氣的上下垂直對流作用帶動室內環境溫度的提升。

輻射制熱

碳晶板在電場作用下，碳晶板會大量產生向上的波長在8u--15u遠紅外線，受體接受紅外線後，能被吸收轉化為熱能，使受體的溫度升高。其原理如同“陽光普照萬物”的道理一樣。

實踐證明，在人體感到同樣舒適的環境下，紅外線採暖比空氣對流採暖所需的環境溫度低2℃左右。因此，通過碳晶地暖系統採暖的室內，人體感到的是“熱而不燥”，全身溫暖而頭腦清新。並且，碳晶地暖的紅外線輔助採暖作用，使採暖的能耗顯著降低。碳晶地暖是真正的“買得起、用得起”的地暖產品。

優點

耐用可靠

碳晶地暖的所有地下埋入部件均可保證50年以上的使用壽命。碳晶發熱板可保證10萬小時的連續工作無故障。

制熱效率高

碳晶地暖發熱板的“電---熱”轉換效率極高，經國家專業機構檢測，“電---熱”轉換率達到了99%以上。

升溫速度快

碳晶地暖板的優異平面制熱特性，使系統工作時，能夠最大限度地對整個地平面進行同時、同步升溫加熱。是目前升溫速度最快的地暖系統。

施工簡單

碳晶地暖最低可滿足客戶“一平米”的採暖要求。100m2的地暖安裝施工，一組工人(2人)一天及可鋪設安裝施工完畢。

健康環保

升溫情況，升溫迅速，發熱快。通電30分鐘即可採暖。碳晶電熱板直接對室內輻射熱量，溫度上升速度比傳統的水暖和發熱電纜快5倍以上。

可靠性高，使用壽命長達50年，地下無接頭，絕緣、防水、阻燃、杜絕了安全隱患，全部採用並聯連結，每塊板單獨迴路在牆體上統一連線，可靠性高，一塊損壞不影響整個房間的使用。其他地暖方式都是串聯連線，一處發生故障，整個房間都無法使用，地暖屬於隱蔽工程，維修將會非常麻煩。

制熱面積大，不用墊層，預熱快不會出現冷熱不均的現象，採暖體驗幾近完美。釋放遠紅外線，有效改善人體微循環，有益身體健康。

最省心，免維護，不必擔心漏水，漏電，不用專人看護。

碳晶地暖的發熱原理是通過發熱板裡面的碳原子間的相互碰撞產生熱量的，與此同時，在電場的作用下，碳晶板會產生大量波長為8-14微米的紅外線。

遠紅外線對人體的益處，可以令水分子活性化 提高身體含氧量，改善微循環系統，促進新陳代謝，平衡身體酸鹼度，平衡體液調節功能。

據測定，人體發射的遠紅線波長在9-10微米左右。遠紅外線中，波長8-14微米的遠紅外線與人體皮膚的波長相匹配，所以這個波長的遠紅外線也被稱為“生命之光”，是一種保健射線。匹配吸收理論：相匹配的電磁波可以形成共振吸引。8-14微米的遠紅外線能改善人體微循環，該波長的遠紅外線釋放出的絕大部分能量可被淺層皮膚吸收，這部分能量在人體內轉化為熱能，並通過血液循環傳到深部組織，從而達到理療的目的。遠紅外被人體皮膚吸收，會產生一系列生物學效應：遠紅外的溫熱效應，共振效應，活化水分子。其中最顯著的是溫熱效應和共振效應。

缺點

傳統的水暖和電暖都以線形發熱體，通過傳導和對流的方式向外界傳遞熱量，熱損耗大，發熱不均，而且升溫速度慢，直觀體現就是耗能。就安裝使用方面來講，水暖和電暖的安裝技術和經驗要求很高，安裝麻煩；影響裝修房層高；使用成本也高，而且特別依賴售後服務，尤其是水暖，每年的管道清洗是必不可少的。

人們所常用的制暖系統還有空調。自從美國開利博士(Dr.carrier)發明了冷媒－氟利昂之後，空調就一直被公認為製冷的工具，但是時至今日人類還沒發明高效的熱媒，制熱只不過是空調的附帶功能。所以，空調的安裝一般都是先考慮製冷，冷空氣的下行決定了出風口會裝的高出地面。到了冬天制熱，熱空氣是上行的，過高的出風口會導致房間制熱出現分層，也就導致人被吹的頭熱腳冷，而傳統中醫強調的是頭冷腳熱，這也是為什麼冬天在房間吹空調會頭暈腦脹。而且空調也是對流導熱，它的能耗也眾所周知的。

碳晶地暖畢竟是使用電力驅動採暖，不像水暖使用起來既能採暖又有熱水供應，所以安裝碳晶地暖的話家裡還要加裝一個熱水器。

優勢

1、系統安裝：

水暖系統：盤管 分集水器、鍋爐三大部分，安裝難度一般，有系統維護、100平方米平方米需2人2天。（盤管一天，回填一天）盤管+分水器+壁掛爐。

發熱電纜：安裝簡便，盤線+溫控器。100 平方米需4人2天。

碳晶材料：安裝簡便，碳晶板+溫控器。100 平方米需2人1天。

2、採暖效果：

水暖系統：預熱時間3小時以上，地面達到均勻勻至少4小時以上，冷熱點溫差10℃。

發熱電纜：預熱時間2-3小時，均熱時間4小時左右，冷熱點溫差10℃

碳晶材料：預熱時間40分鐘以內，同時達到地面均熱，冷熱點溫差5℃

3、相關耗材：

水暖系統：由於水管內溫度55℃以上，因此地面混凝土厚度在3cm以下會開裂，至少增加12-15元/ m2的水泥成本。

發熱電纜：電纜線溫度在65℃以上，地面混凝土厚度至少5，並需加裝鋼絲網，至少增加12-15元/ m2的水泥成本。

碳晶材料：由於板面均熱在40℃左右，因此地面混凝土在2-3cm即可，無需加裝鋼絲網等輔材。

4、層高影響：

水暖系統：保溫層2cm+盤管2cm+混凝土層3cm=7cm

發熱電纜：保溫層2cm+混凝土層2cm=4cm

碳晶材料：鋪大理石：保溫層2cm+混凝土層2cm=4cm

鋪地板：保溫層2cm

5、使用能耗：

水暖系統：儘管天然氣熱值高於電，但由於鍋爐本身的熱損耗極大，因此水暖的實際使用能耗很高：1．鍋爐在燃燒時其排煙管口120℃-200℃的廢氣排放帶走大量的熱能；2．採暖鍋爐的最低燃燒閥值50%，當您用分水器將100 平方米的房間只使用10 平方米採暖時，其燃燒值還是50%。經驗數值：100 平方米每月1800以下（中原地區）。

發熱電纜：發熱電纜所固有的線損率很難低於20%，加上系統的損耗和為防止開裂所加厚的混凝土層吸收的熱量，其使用中實際電-熱轉換率很難高於70%。經驗數值：100 平方米房間每月1500元以上（上海地區實例）。

碳晶材料：目前電-熱轉換效率最高的材料。

1. 非金屬、大面積，所以幾乎無線損（寬度是發熱電纜的180倍）

2. 40℃低溫大面積均熱減速少了地面的熱傳遞損耗

3．面層2cm，減少了蓄熱損耗。經驗數值：100 平方米房間每月電費700元以下。

6、系統壽命：

水暖系統：地下盤管50年散熱器20-50年，銅質分集水器8年，存在系統滲漏維護鍋爐整體壽命15年以上，鍋爐主要部件維修（自費）2-5年必須專人清洗檢修系統，消除水垢。

發熱電纜：地下發熱電纜30-50年10年之內電纜外護套層有老化現象，熱損增高溫控器3-8年（國產、進口）

碳晶材料：地下碳晶板壽命50年以上無任何老化現象（特種樹脂層可耐硫酸腐蝕15年）溫控器3-8年（國產、進口)

使用方法

局部鋪設情況下，使用專用開關，可隨時開啟地暖：

註：當鋪設面積≥50%採暖空間以上時，應和溫控器配套使用，使用方法參照整體鋪設之使用步驟。但由於配置較低，升溫速度和採暖效果會較整體配置情況為略低。

整體鋪設情況下，使用溫控器操作方法如下：

一、初次使用時的操作步驟

①在溫控器上設定溫度18℃。

②連續通電運行，確保溫控器正常工作至自動斷開，此段運行時間較長，主要目的是驅除房間內牆、地面的冷輻射。

③此後，系統即可按日常使用方式運行。

二、日常使用時的操作步驟

①當日外出時不要關閉溫控器開關，可設定在8～10℃低溫保持狀態，此狀態下的能耗遠小於將房間從0℃加熱到10℃的電耗。

②外出返家後，將溫控器控制溫度上調至正常期望值。

③夜間入睡前可適當調低無人區域溫控器控制溫度。

④如外出2日以上，可關閉溫控器，確保節能和安全。返家後，首先按初次使用方式啟用本系統，待系統運行正常後，再恢復日常使用模式。

⑤若想節能，可以調低溫控器設定溫度，不要人來開人走關。既費電又不暖。

⑥建議在低電價時段增加系統運行時間，以提高室內溫度。

套用範圍

碳晶地暖廣泛套用於別墅、商品房、經濟適用房、農村自蓋房、等民用住宅；學校、醫院、商超等公共建築，以及農村城鎮化建設、道路融雪等領域，電熱膜具有廣闊的用前景。
公共建築：學校、醫院、商超、廠房、辦公樓、寫字樓、汗蒸房、瑜伽房、健身房、等公共應營運場所，相對於傳統的供暖方式（水暖，發熱電纜地暖），使用電熱膜電地暖供暖系統可以有效節省非運營時間的供暖支出，如學校不僅可以節省學生放寒假期間的供暖費用，而且還可以節省老師非工作時間辦公樓的供暖費用等。
民用住宅：商品房、別墅、經濟適用房、廉租房、農村自蓋房。
新農村建設：冬季群、蔬菜大棚、產房保溫、育苗養殖、雛雞孵化、土壤保溫、沼氣升溫、電熱炕、花卉培育、農業育苗、養魚等。