科普|石墨烯热辐射涂料替换地暖的铝箔均热板散热效果怎么样?

2023年10月25日17:09:07 家居 1013

地暖是一种常见的家庭采暖方式,它使用地板下的热水或电能带来的热量通过地板传热,从而使得室内温度升高。地暖通常被认为是一种高效、舒适且节能的采暖方式,它的主要优点包括:

舒适度高:地暖将加热地板下的空气,使得室内温度分布更加均匀,避免了传统暖气片加热空气时带来的干燥和闷热感。

舒适:地暖可以通过地板热源的辐射缓慢的释放热量提升室内温度,比电加热取暖方式温和舒适,人体接受度高。

美观:地暖管道通常隐藏在地板下,不会占用室内空间,同时也减少了传统暖气片带来的视觉干扰。

健康:地暖可以促进室内空气流通,减少室内细菌滋生,有利于改善室内空气质量。

地暖系统主要分为电地暖、水地暖干式地暖

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石墨烯热辐射涂料地暖

电地暖是指将电发热元件埋设在地板中,通过温控器控制室温或地面温度,实现地面辐射供暖的供暖方式。这种供暖方式具有安装简便、维护方便等优点,但其缺点在于使用不够舒适,容易导致室内空气干燥,使用需谨慎。水地暖是指将水加热到一定温度,输送到地板下的水管散热网络,通过地板发热实现采暖目的的一种取暖方式。这种供暖方式具有舒适度高、成本低等优点,因此被广泛使用。然而,其缺点在于能耗偏高。干式地暖则不需要豆石回填,具有方便安装、取暖效率高、占用空间低等优点。然而,其缺点在于安装位置受限、易受损、需持续加温。湿式地暖是指用混凝土把地暖管道包埋起来,然后在混凝土层之上再铺设地面、瓷砖等地面材料。这层混凝土不仅起到保护、固定水暖管道的作用,还是传递热量的主要渠道。湿式地暖是国内地暖市场的主导工艺,应用最为广泛。其优点在于工艺成熟、价格相对较为低廉、保温性能好;然而,其缺点在于能耗偏高、占用空间大。综合目前市面使用情况,使用最为广泛的地暖系统是湿式/干式水地暖,而其中均热层使用较多的是铝箔均热层地暖。这种地暖系统的优点在于使用寿命长、稳定性好。

不过在实际使用中,地暖的铝箔均热板也暴露了诸多问题:

1.铝箔常常存在偷工减料的现象,导致其散热效果不尽如人意。实际上,为了达到高效的散热效果,铝制 均热层的厚度应至少达到0.25mm。然而,由于这一厚度的铝板成本较高,市场上广泛使用的产品往往采用更薄的铝箔来控制成本。厚度不足的铝箔会导致其散热量远低于实际需求,从而影响整体的均热能力。

2.使用铝箔均热板的地暖模块,其制作工序相对增加,导致成本相应升高。在制作过程中,需要将铝箔压制到地暖保温板上,如果上层还需铺设瓷砖,则还需涂上一层聚合物粘接层。这些额外的步骤不仅增加了材料的使用,也增加了制作工序和整体成本。另外,铝的导热率相较于铜材质较低,而比热容却偏高,这意味着其散热效果并不理想。

3.该种铝箔由于厚度不足和导热率低的问题,容易引发过热现象。一旦地暖散热效率降低,就需要通过提高循环水温度来取暖。这会导致地暖下层的保温层板由于水温过高、水管沟槽大量热气聚集,进而产生VOC挥发性有机化合物),严重污染室内空气,对人体的健康造成威胁。

解决以上问题,既提高散热率,又不增加用料和工序(铝箔和聚合物粘接层)方式就是用石墨烯散热涂料取代铝箔均热板,不仅工序和成本可控,还能提高热辐射效率:

1.高热辐射率:石墨烯散热涂料的热辐射率不低于0.95,使得热能大部分会被辐射至房间内,取暖效果更佳;

2.节约能源:石墨烯散热涂料热辐射率高,浪费的热量就更少,更佳节约能源,取暖更佳经济实惠。

3.人体舒适度更佳:石墨烯辐射的光波波长在3-15微米左右。有趣的是,人体发射的红外频谱与石墨烯的辐射非常相似。这种相似性使得石墨烯能发射所谓的“生命光波”,当这些光波被人体吸收时,会产生温热效应。这种效应与生物体内细胞的水分子产生一种有效的“共振”。通过这种共振,可以显著增强人体的微血管扩张,提高自律性,并加快血液循环。所有这些都有助于促进机体的新陈代谢,增强组织的再生能力,并提高机体的免疫能力。

4.使用寿命长:石墨烯地暖不像传统的水暖外面的壁挂炉最长也就8到10年左右就应该要换掉了,平常说的50年其实就是水暖的水管可以使用50年,而石墨烯地暖不一样,石墨烯地暖是可以做到与建筑同寿命,不用像散热器外机壁挂炉等每隔8到10年就需要更换。

5.维护运行费用低,操作简单、安全可靠:石墨烯地暖的操作是比较简单的,并且安全,在国内现在好多石墨烯地暖采暖大品牌,基本上都可以做到后期0维修的,装1次可以管50年,衰减率基本是0,热转化率高达99%以上。

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