碳纖維是一種力學性能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,抗拉強度卻是鋼的7-9倍,抗拉彈性模量亦高于鋼。碳纖維的比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,碳纖維作為電熱體有著金屬、PTC等電熱體所無法比擬的諸多優異性能。
碳纖維發熱電纜供暖原理:
碳纖維發熱線地面輻射供暖是指將可以發熱的電纜埋設在地面下,通過直接利用電流,有發熱電纜加熱地面,進而實現由地面向房間的輻射供暖,發熱電纜表皮溫度一般不超過60度。發熱電纜輻射供暖系統目前在國內常見有兩種:一種是以金屬發熱材料的電纜,另一種是碳纖維為發熱材料的電纜。
金屬發熱電纜原理:
金屬導線通電后,由于自身的電阻而發熱,再將熱量以熱傳到形式散出。質量保證期一般為十年。這種發熱電纜的質地較硬,在施工過程中如遇多次彎折會被破壞,這就是要求在施工過程中施工員非常小心,避免多次彎曲電纜。由于我國的民用電是50HZ的交流電,因此,在使用這種發熱電纜時會產生一個周期變化的電磁波場,用戶則會長期處于這樣一種電磁波場中,盡管電纜成雙導線發熱,自成回路,有效克服電磁輻射,但畢竟會對人有微觀的不良影響。
碳纖維發熱線工作原理:
碳纖維是非金屬材料,是世界公認的遠紅外發熱產品,用多根同等阻值是相等的發熱線并聯,等發熱電纜被加上220V電壓后,電流在發熱線中通過,由于受到電阻值的阻礙,電能轉化為熱能并以遠紅外輻射形式散發出來,碳纖維是黑體材料,電熱轉換率在99%以上。熱量首先被水泥層所吸收,通過傳導和遠紅外輻射形式加熱房間內物體。
碳纖維發熱線由外到內為聚氯乙烯護套、純銅玻纖、云母層、F46氟塑料層,分別絕緣層、接地、屏蔽層和外護套組成,發熱電纜通電后,熱線發熱,并在40~60℃的溫度間運行,埋設在填充層內的發熱電纜,將熱能通過熱傳導(對流)的方式和發出的7-14um的遠紅外線輻射方式傳給受熱體。
發熱電纜輻射供暖系統目前在國內常見有兩種:一種是金屬發熱材料的電纜,另一種是以遠紅外碳纖維為發熱材料的電纜。以金屬發熱為發熱材料的電纜,供熱原理是:金屬導線通電后,由于自身的電阻而發熱,再將熱量以熱傳導形式散出。以碳素纖維為發熱材料的電纜發熱原理是在碳素纖維兩端加以電壓,遠紅外碳纖維以遠紅外線方式向外輻射能量。
碳纖維發熱線在通電的時候能夠發熱,但是沒有磁場對人體沒有影響,而且能夠釋放遠紅外有益健康。碳纖維的壽命很長,但是安裝的時候需要注意的是,碳纖維與導線的連接需要專業人員操作,否則連接處很容易發生燒斷,影響使用,還要把地板拆開很麻煩。
碳纖維發熱電纜結構圖
碳纖維發熱電纜,采用高科技長絲碳纖維材料作為發熱元件,其電熱轉換效率高達98%以上。具有性能穩定、安全可靠、環保節電、經濟實用等特點,是傳統地熱電纜的替代品。碳纖維的發熱碳纖維是非金屬材料,是世界公認的遠紅外發熱產品,用多根同等阻值是相等的發熱線并聯,等發熱電纜被加上220V電壓后,電流在發熱線中通過,由于受到電阻值的阻礙,電能轉化為熱能并以遠紅外輻射形式散發出來,碳纖維是黑體材料,電熱轉換率在99%以上,熱量首先被水泥層所吸收,通過傳導和遠紅外輻射形式加熱房間內物體。
1、電熱地暖高效節能 電熱輻射供暖方式采取電熱板直接發熱,無需任何輸送介質,不存在輸送損失。碳纖維材料作為發熱體的電熱板,其電熱轉換率更是高達98%以上,比金屬絲發熱體節電30%以上。
2、電熱地暖舒適保健 低溫電熱地板輻射方式采暖,室內地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,給人以腳暖頭涼的良好感覺,符合人體生理需要,有效改進足部血液循環。從而形成真正符合人體要求的熱微環境。
3、電熱地暖熱穩定性好 由于地面層及蓄熱層蓄熱量大,因此在間歇供暖的條件下室內溫度變化緩慢,熱穩定性好。
4、電熱地暖節省空間 安裝,增大了房間布置的自由性、 美觀性。取消了室內暖氣片支管,增加 了房間的使用面積和空間的使用,便于 裝修和室內布置,減少了裝修費用,房 間整體美觀。
5、解決分戶計量問題 現在,國內大部分地區基本實現了一戶一表的電費計量方式。因此,電熱地暖相應的也是分戶計量,徹底解決了多年來供暖系統無法按戶正確計量收費的難題。
6、室溫調節方便 電熱地暖系統配有室內溫控器,實現了分室控制,可在5-30℃任意調節室內溫度。用戶可根據天氣溫度的變化,人為調節室內所需溫度。
7、電熱地暖環境衛生 電熱采暖表面溫度低,不會導致室內氣流的急劇流動和灰塵飛揚,減少空氣中水分蒸發,減少墻面、物品和空氣的污染,并可消除熱設備和管道積塵面揮發的異味,從而改善了衛生條件。
8、電熱采暖系統壽命長 由于電熱地暖密閉在地板下,與傳統設施相比使用壽命大幅延長,讓你無需維修便可超長使用。
由于電熱地暖系統具有以上一系列優點,因此可應用于下列領域:
1.住所及辦公地:住宅、別墅、賓館、寫字樓、醫院、商場;
2.公共活動場所:游泳館、足球場、體育館、博物館、紀念館、幼兒園;
3.大型公用設施:機場、客運站、停車場、高速公路 4.專業領域:植物園、溫室、實驗室。
兩種發熱電纜優劣勢對比:
1、節能性對比:
(1)電地暖因溫度要求需工作系統頻繁啟動、啟動時電流越平穩越節能。金屬電纜屬串聯電路、碳纖維發熱電纜屬并聯電路,所以碳纖維發熱電纜地暖系統啟動時電流平穩。
(2)傳熱方式:金屬電纜地暖系統以傳導方式、碳纖維發熱電纜地暖系統75%以上的熱能以遠紅外方式,利用遠紅外的趨物性可以實現低2度供暖(人體感知溫度一致)。
2、安全性對比:
碳纖維發熱電纜因采用并聯電路使得每一根發熱線的電流不大于0,8A,金屬電纜每一個點電流都是一致的是碳纖維發熱電纜過流量的十幾倍, 碳纖維發熱電纜無電磁輻射,金屬電纜有電磁輻射需采取措施。
3、保健功能:碳纖維發熱電纜地暖系統75%以上的熱能以遠紅外方式、且波長為7-14um、當兩段波長相等相互作用時就會產生共振現象。而人體是生物體,人體70%-80%以上是由水分子組成,在共振作用下,首先激活了水分子的振動,而產生一系列生理上的反應,可促進人體皮膚和皮下組織中的細胞溫度上升,使人體由內至外產生熱傳遞,促進和改善了人體的血液循環;有利于消除人體疲勞和肌體機能恢復;增強新陳代謝;提高人體免疫功能。
4、壽命:
發熱體是否出現氧化、出現氧化將出現功率衰減,衰減程度決定壽命長短。
碳纖維發熱電纜采用非金屬材料碳為發熱體,因而可以保證發熱體低溫下不氧化,壽命可以保證在50年以上。金屬電纜出現功率衰減只是廠家不同、工藝不同衰減程度不同而已。
5、工藝控制難易:
碳纖維電纜因采用并聯連接、接點較多、工藝控制較復雜,任何一個接點處理不好(是否良好接觸、是否良好絕緣)就會對整體造成影響,相對金屬電纜要繁瑣得多,這也是碳纖維電纜不如金屬電纜好推廣的主要原因。
綜上所述、碳纖維電纜比金屬電纜優點還是較明顯的、只要把接頭工藝進行改進確保安全使用、碳纖維電纜將在工程中得到大面積使用。
如有意參與此項目的推廣、一定要對生產該產品的企業接頭技術進行了解,看施工工藝、接頭工藝是否先進。
碳纖維電熱性能的應用
碳纖維紙、碳纖維布、碳纖維帶和碳纖維線已廣泛用于工業和民用領域。作為電熱元件,特別是在俄羅斯、烏克蘭等國應用很普遍,如工業裝置的加熱器、冬季施工現場的大面積加熱保溫、冬季汽車行駛的加熱器(包括司機座墊、靠背及水箱保溫)、多種家用電器以及取暖保健用品等。這些電熱器材屬于低溫型,使用溫度不超過200℃。因為碳纖維在350℃空氣中開始氧化,氧化失重導致電阻率變化,電熱性能不穩定,甚至帶來危險。
近年來,日本開發成功高溫型電熱器材。把碳纖維或碳氈封閉在耐熱石英管中,通電后溫度可達到上千度。如日本大阪的特克(E•tec)公司,用粘膠碳纖維為元件,封閉在真空石英管中,通電后會輻射紅外波,電熱轉換效率高,實現節電節能。這種高工業。
皖公網安備 34118102000552號