基本介紹
- 中文名：碳纖維地暖
- 外文名：Carbon fiber floor heating
- 碳纖維：主要成份由碳原子組成
- 特點：強度高可以代替部分金屬材料
- 優點：吸附容量大，耐高溫，安全
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簡介
碳纖維地暖是利用電力通過碳纖維分子活動振盪做布朗運動取得熱量。這種取暖方式充分利用了熱量的三種傳播方式，即：熱傳導，熱對流和熱輻射。
優點
1、吸附容量大： 對有機氣體惡臭、腥臭物質（NO、NO2、SO2、H2S、NH3、CO、CO2）吸附量比顆粒和粉狀活性碳大20-30倍。
2、吸附速度快：對氣體的吸附一般在數十秒至數分鐘達到吸附平衡，比GAC高2-3個數量級。
3、耐溫性能好：在惰性氣體中耐高溫1000℃以上，在空氣中著火點達500℃。在300℃的連續高溫中能夠保障30000小時的使用壽命。
4、耐酸、耐鹼，具有良好的導電性能和化學穩定性。
5、灰份少：它的灰份含量僅為GAC的十分之一，對回收物質的催化作用小。
碳纖維電地暖系統性能特點
碳纖維是一種其有導電性、強度大、密度小、耐腐蝕、耐高溫的新型材料。用碳纖維與料製成的複合材料，可以代替鋁合金等金屬製成推力大、噪音小、低耗能的航空飛機，泛套用於航空航天領域用碳維或碳纖維增強的塑膠玻璃、陶瓷和金屬等材料具有優良的電學熱學和力學性能，用它們代替鋼材和合金，在化工機電及航態天領域都有廣泛的套用。
在採暖領域使用的碳纖維電熱轉換率高達98%以上，是一種節能、環保、安全的新型加熱材料，被國家節能大綱列為推薦的節能材料之一。作為電熱體，有著金屬、TC等發熱體所不可比擬的請多優異性能。同樣，碳維電地暖系統也真備以下優勢：升溫迅速；電熱轉換效率高，節省電能；環保，整個加熱過程中無聲、無任何污染物排放；抗拉強度高，重量輕；化學性穩定，使用壽命長；碳纖維加熱時大量釋放遠紅外，遠紅外具有理療保健的作用。
碳纖維電地暖系統工作原理
碳纖維電地暖是大量的碳顯微晶體在電場作用下，能夠相互摩擦、振盪，晶體在電場作用下作“布朗運動”，並產生大量的熱量。從而實現“電能熱能”的轉換大量的實驗數據證實，碳纖維晶體的電一熱轉換效率送到了98%以上，比常用的鎳鉻合金等電熱絲高出20%以上碳纖維電地暖系統能效分析。
當室內風速小於0.05ms時，平均輻射溫度變化1℃對人體熱感覺的影響基本相同，由碳縫電地暖所產生的遠紅外平均輻射溫度較高，面且室內沿高度方向向上溫度分布均勻，溫度梯度小，人處於加熱區內、而散熱器供暖溫度最高區位於牆體、使用對流加熱原理，溫度梯度大，當人的感覺溫度相同時，碳纖維電地暖供暖房間的室內空氣平均溫度要低於對流供房間的瓷氣溫度，降低房間熱負荷。在等效熱舒適條件下，碳纖維電地暖輻射採暖的室內計算溫度可比傳統對流散熱器供暖系統低2-3℃。
傳統的水暖對流散熱器暖系統水溫要求在80-95℃、而水地低溫地面輻射採暖系統要求在55-65℃，読要求較低的熱水在傳輸時散熱損失小。碳纖維電地暖系統是想電能直接轉換成熱能，採用低溫輻射技術、整個地板加熱溫度在25～30℃，採用室內地面整體加熱方式，比傳統加熱方式更為節能，節能在20%以上，且舒適度更高。
碳纖維電地暖系統效益
碳纖維電暖供熱技術在綠色建築中的套用，具有明顯的經濟效益和社會效益。
1.減少交換站和管網建設投入，增加土地使用面積
首先，碳纖維電暖產品直接入戶，不需要小區建設交換站，樓盤建設中也不需要鋪設管道、安裝暖氣片。因為沒有了交換站及室外管網地溝等設施，因此，房地產商在設計和建設時，可以最大限度地最佳化設計方案，節約寶貴的土地面積，從而達到增加建築面積的目的，節約出來的土地面積本身就是一筆財富。此外，傳統供暖系統建安成本包括室內終端設備費、熱源設備費、內外管道網費、熱力增容費、鍋爐房建設費、占用土地費、安裝材料費、設備折舊更新費、維護運行人工費等等，這些費用加在一起比碳纖維電地暖要高15%-30%。
2.縮短施工周期
碳纖維電暖設計和所有發熱末端在工廠內已經做好，電暖部分基本上不現場施工，到工地以後僅僅是展開鋪好固定即可。而傳統供暖系統安裝需要開挖地溝、建鍋爐房、組裝暖氣片、安裝設備等，耗費大量人力、物力、財力和時間，而碳纖維電地暖只需在樓宇土建快要完成時，與地面同步施工即可。一棟10 000平方米的樓房，10天就可完成安裝施工工作。
3.減少鋼材的用量，增加樓層設計
在當前的樓層供暖中，許多用戶採用的是水地暖的鋪設方式。在設計和施工當中，暖煌電地暖可比水地暖薄三至四厘米，如果整棟樓都採用暖煌電地暖和水地暖比較，每30層樓房水暖和電暖所形成的厚度差可達1.2米，60層樓房厚度差就可達到2-2.4米，幾乎錯出一層樓的高度，而且水地暖所有的管道加上管道內的水，加上混凝土等輔材，每平方米要比碳纖維電地暖重70KG左右，在高層建築中這些重量要求樓房在設計和建設中必須有較大的鋼材用量來保障建築承重，而因承重設計可能減少的鋼材用量也可以節省出來5%～7%。
4.免除了供熱系統丟水嚴重、物業收費難等物業上的難題，電暖的維護費用幾乎為零
傳統的供暖系統使用期間需要昂貴的維護費用和人力，並且相關設備使用壽命有限，15年整套系統得大修，甚至更換，重複投資比較多。碳纖維電地暖系統一次投資，無需維護，使用壽命與建築物同壽。系統在安裝完畢後完全封閉，徹底解決了水系統的跑、冒、滴、漏及暖氣片凍裂等令人頭痛的老大難問題。傳統集中供暖工作中，最令人頭疼的是丟水嚴重的問題，以某小區為例：供熱面積6萬平方米，僅僅12月一個月就丟水3500噸。如果推行電纖維地暖的話，每年各小區都會節約大量水資源，匯總起來，在全國將是一個龐大的節水數字。此外，用戶以購電方式交納取暖費，不存在傳統供暖的取暖費收繳難問題，使物業管理的工作量大大降低。
5.房間溫度可控性強，節能省電，舒適度好
由於碳纖維電暖在達到人體舒適溫度時，室內平均溫度較傳統採暖平均溫度要低1~2℃ ，而且沒有明顯的空氣對流，可以減少人體的輻射散熱，因而舒適等級更高。其次是低能耗，碳纖維電地暖系統有一套使用極期方便的智慧型溫控系統，人們可根據需要的採暖溫度進行分室、分時段調節，使室內溫度在用戶的精確控制之中。在外牆保溫良好的綠色建築中套用，室溫18—20℃的情況下，冬季每天平均實際工作時間可控制在3-6小時，非常節能省電，並且可以利用國家推行的峰谷電價優惠政策，利用晚間在“谷”價期間運行，把不能儲存的電力轉化成熱能在房間儲存起來，因而可以達到移峰填谷的作用。用戶可以大量減少使用費用。這些對於國家、開發商和用戶來說，都是一個不錯的優勢，並增加樓房賣點。
安全性
1.生產：首先採用像電線一樣的絕緣表皮層（聚酯），然後包裹絕緣無毒樹脂，最後使用絕緣反射外表包裹。
2.安裝：所有導電連線點均使用絕緣材料包裹然後打膠套熱縮管進行真空作業來杜絕漏電、水侵潮濕等隱患，最後再套絕緣管埋於絕緣保溫層內，並且安裝探溫器防止線路過熱。同時使用控制線路微電腦溫控線路，並且從設計溫度上控制最高溫度為65℃。
3.使用：多種可選微電腦控制器，從使用界面來分室控制溫度的高低，真正達到室內的恆溫。
取暖效果
所有供暖方式對房屋的要求基本都是一樣的，就是減少室內空氣對流，牆壁保暖效果好。碳纖維地暖升溫迅速，通電後5分鐘內地暖板即可到達設定溫度。
採暖費用
採暖費用是可以分室恆溫控制的，但集中供暖是一次性交費無法控制的。
碳纖維地暖系統採用分室分別恆溫來控制室內溫度和採暖消耗。由於得益於地面探溫系統、地面保溫層、微電腦控制線路及溫控器的精確溫度控制，碳纖維地暖系統的工作不是持續的，在溫度達到設定溫度後，由於地面保溫層的續能作用，微電腦控制器會斷續供電加熱，達到節能的作用。
碳纖維地暖系統的節能是通過分室控溫及保溫層來實現的。同等情況下，碳纖維地暖全負荷供熱所產生的費用是集中供暖的85%左右。在充分套用分室控制的情況下，費用最低可達到集中供熱費用的1/3。
總結
碳纖維電地暖要快速推廣，需要政府部門的認可和支持，在碳纖維電地暖系統使用客戶享受峰谷電價，需要在更多地區更多工程進行樣板展示。作為清潔能源的配套產品和國家節能技術大綱中推薦的高效節能材料研發產品，碳纖維電地暖系統一定可以為國家建設資源節約型社會、推進綠色建築科技進步、打造低碳綠色社區帶來行之有效的效果和作用。
