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金属发热电缆与碳纤维发热电缆的区别

发布时间:2018年09月23日 18:29 来源:营口热线 编辑:李陈默   阅读量:8946   
导读:发热电缆地面辐射供暖是指将可以发热的电缆埋设在地面下,通过直接利用电流,有发热电缆加热地面,进而实现由地面向房间的辐射供暖,发热电缆表皮温度一般不超过60度。发热电缆辐射供暖系统目前在国内常见有两种:一种是以金属发热材料的电缆,另一种是碳纤...
金属发热电缆与碳纤维发热电缆的区别

发热电缆地面辐射供暖是指将可以发热的电缆埋设在地面下,通过直接利用电流,有发热电缆加热地面,进而实现由地面向房间的辐射供暖,发热电缆表皮温度一般不超过60度。

发热电缆辐射供暖系统目前在国内常见有两种:一种是以金属发热材料的电缆,另一种是碳纤维为发热材料的电缆。

以金属发热为发热材料的电缆,供热原理是:金属导线通电后,由于自身的电阻而发热,再将热量以热传到形式散出。质量保证期一般为十年。这种发热电缆的质地较硬,在施工过程中如遇多次弯折会被破坏,这就是要求在施工过程中施工员非常小心,避免多次弯曲电缆。由于我国的民用电是50HZ的交流电,因此,在使用这种发热电缆时会产生一个周期变化的电磁波场,用户则会长期处于这样一种电磁波场中,尽管电缆成双导线发热,自成回路,有效克服电磁辐射,但毕竟会对人有微观的不良影响。

以碳纤维为发热电缆的工作原理:碳纤维发热电缆内芯由冷线热线组成,外面由绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成,发热电缆通电后,热线发热,并在40~60℃的温度间运行,埋设在填充层内的发热电缆,将热能通过热传导(对流)的方式和发出的7-14um的远红外线辐射方式传给受热体

碳纤维远红外低温辐射地热电缆是东莞市华宇电热制品有限公司自主研发和生产的一种新型的高效节能采暖产品。该产品设计新颖,工艺独特,亮点突出,主要表现在以下几个方面:

1、碳纤维地板采暖是真正的绿色节能环保产品。

100年前,当伟大的发明家爱迪生在为发明灯泡试验了一千多种灯丝材料均告失败后,一种黑体材料的使用,使他意外地获得了初步成功,在此启发下,爱迪生又重新试验了近千种纤维材料,才找到了新的发光体——日本竹丝,使电灯耐用达到1000多个小时,终于使人类点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯,从而开辟了科学史上的一个新纪元,使人类的生活发生了巨大变化。这种致使人类电光明出现重大转机的黑体材料到底是什么呢?

随着科技的进步,这种“黑体材料”的神秘面纱被揭开,“碳纤维”的名字浮出水面。如今已成为集诸多优越特性于一身的杰出新材料,有"二十一世纪高科技增强纤维材料和纤维中的软黄金"之誉。

碳纤维材料有长丝碳纤维和短丝碳纤维材料的区别。目前我们用于碳纤维电热产品的是长丝碳纤维材料,他比短丝碳纤维具有更加优越的性能。碳纤维地热电缆,采用的是国际一流碳纤维生产厂家日本东丽公司生产的长丝碳纤维为发热体。他是一种新型的高性能的非金属发热材料,热效率比传统发热材料提高达30~40%,电热功率几乎不衰减。在特定的环境中使用,可加热到3000℃,其机械性能和弹性模量不发生任何变化。他不产生对人体有害的磁场,使用清洁可再生性能源——电力,通过远红外辐射自下而上均匀释放热量,温度呈垂直负梯度分布,使热量有效地集中在人体活动区域,另外,热循环符合人体生理的调节要求,置身其中,只觉得温暖丝丝入扣,提供最佳舒适度的采暖环境。辐射供暖效率高,按16℃相当于传统供暖方式20℃的效果。采暖热转换率大于99%,比传统电热材料节能30%以上。安装自动恒温控制器,分户分室控制运行费用。产品在通电状态下无光无声无灰尘,有利于保护呼吸系统,是真正的绿色环保产品。

2、独特的远红外保健功能。

碳纤维地热电缆在通电的状态下产生远红外波,波长在4—15?m,是医学界公认的健康理疗频谱光波,人体深层细胞适度共振,起到暖身通络、加速血液循环和新陈代谢、调节神经和内分泌系统的作用,提高人体免疫力。碳纤维地热电缆通电3秒钟即发热,3分钟左右达到平衡,传热主要依靠远红外辐射,如同太阳光一样。室温自下而上递减,足热头凉,感觉非常舒适。

3、运行安全可靠、寿命长久。

碳纤维地热电缆的另一个突出特点是耐压、耐酸碱、耐水、耐潮性能好,在无氧状态下加热到3000℃其机械性能不发生任何变化,在电热状态下克服了金属丝、PTC、碳化硅电热体强度低、易氧化烧断的缺点。系统设置漏电保护装置,安全可靠。特殊的生产工艺决定了产品的使用寿命(与建筑同寿命),是普通发热材料无法比拟的。

4、隐形安装不占用空间、地面。

碳纤维地热电缆直接埋设于地下,隐形安装,增大了房间的使用面积,便于装修和室内布置,房间整体美观。

华宇电热以一流的产品,日臻完善的品质和专业水准,为每一位客户服务,在追求高质量、高实用性、安装简便和免维护的前提下,为用户提供最大舒适度的采暖产品和方案,使您尽享冬日阳光般的温暖!

二、碳纤维技术的应用

除了重量轻、强度高、耐高温、弹性模量高外,碳纤维还是一种很很好的电热转换材料。经过特殊处理后的碳纤维材料,具有稳定的电气性能,拥有其他诸多电阻材料无法比拟的优点,如:在特定的环境中使用抗氧化性能强,使用寿命长;加热功率稳定,在功率为500W(含500W)以下使用电热转换效率达100%,在500W以上使用则电热转换效率为98%。它比目前广泛采用的金属丝、PTC、碳化硅电热体的热效率提高达30—40%,电热功率几乎不衰减。在特定的环境中使用可加热到3000℃,其机械性能和弹性模量不发生任何一点变化。另外,碳纤维材料在电热状态中使用,不遵循德曼—夫兰兹(Weideman-Franz)定律,主要靠晶格振动的格波传热,克服了金属丝、PTC、碳化硅电热体强度低、易氧化的缺点。

三、 碳纤维电热电缆的技术指标

1.发热启动电压为:1.5V(DC)

2.工作电压范围: 12V--220V

3.柔性电热线电阻值范围: 5-8Ω/M;9-20Ω/M;23-25Ω/M;47-150Ω/M;

4.包覆材料耐热温度分别为: 200℃;250℃。

5.电热线直径: φ1.8— 5.0φmm

6.热 效 率: ≥ 98% ( 根据检测,柔性线状碳纤维电热元件节电效果比金属电热元件节电高达30%。 在节电的前提下我们开发生产的柔性线状碳纤维电热元件升温快,通电加热5-30分钟就可以使表面板材及电热织物等物品达到接近人体的温度。)

四、 碳纤维电热电缆的安全指标

1、安全检验条件 (1)加热电源: (AC)交流。 (2)88W通电回路工作状态下。

2、安全检验结果

(1) 在常温空气中(有足够的散热)

绝缘电阻:≥500MΩ 绝缘强度:5000V(AC) (1min,50HZ耐压,无闪烁击穿。)

泄漏电流:≤0.02mA

(2) 在常温空气中(保持发热80℃)

绝缘电阻:≥500MΩ 绝缘强度:4000V(AC) (1min,50HZ耐压,无闪烁击穿。)

泄漏电流:≤0.02mA

(3) 浸入0.8%常温盐水中

绝缘电阻:≥500MΩ 绝缘强度:4000V(AC) (1min,50HZ耐压,无闪烁击穿。)

泄漏电流:≤0.02mA

(4) 浸入0.8% 80℃盐水中

绝缘电组:≥500MΩ 绝缘强度:4000V(AC) (1min,50HZ耐压,无闪烁击穿。)

泄漏电流:≤0.02mA

(5) 机械强度

碳纤维发热体在工作电流50mA通电回路工作状态下,50000次凹折(30次/分)通电碳纤维及包覆材料无破损。正向压力9.8牛顿/平方厘米无破损。绝缘电阻:≥500 MΩ

五、 碳纤维电热地板采暖释疑

一、 碳纤维电热地暖的工作原理

碳纤维是一个非金属材料,是世界公认的远红外发热产品,用多根同等阻值是相等的发热线并联,等发热电缆被加上220V电压后,电流在发热线中通过,由于受到电阻值的阻碍,电能转化为热能并以远红外辐射形式散发出来,碳纤维是黑体材料,电热转换率在99%以上。热量首先被水泥层所吸收,通过传导和远红外辐射形式加热房间内物体。

二、 耗电量及节能方式

总体来说耗电量的大小主要取决于墙体的保温性能、房间的高度、房间的大小、室内外温差以及空气的交换速度、用户的使用习惯等因素。热空气的物理性质是向上运动的,同等面积地面的热利用率最高。电热地板采暖系统的发热体安装在地板材质下面,相当于整个地面都是一个畜热层,地面的温度一定高于空气中的温度,当室内温度高于温控器设定的温度时,系统电源自动关闭。在系统处于休眠状态时,地板和室内物体所储存的热量,在此时释放出来,等地板的温度释放到一定程度,温控器所设定的温度值高于空气中的温度时,系统将再次启动。在使用地板采暖系统过程中,应该就像节电节水一样,养成节电的习惯,室内如果无人或上班时,温控器应调制在节能温度10—12度,长期无人居住的房间可以将系统关闭。

三、 碳纤维电热地暖的安全性

碳纤维是一种黑体材料,断电不起弧;外包覆材料性能:耐极温(-65—300度)、耐腐蚀、耐酸碱、耐压、抗拉、绝缘强度高等特点。几乎对所有的有机物质豆油耐腐蚀性,碳纤维发热线埋设于2—3公分厚的结构层(水泥沙浆层和瓷砖)中,水泥层和瓷砖有蓄热和均匀散热的作用,碳纤维地板采暖系统可以安装在潮湿的房间,如浴室、游泳池等。碳纤维发热电缆的最高温度也不超过70度。此外,碳纤维发热线缆都是经过3000V以上的高压测试,可以放心使用。

四、 碳纤维电热地暖系统对地面饰材的要求

基本上所有地面饰材(磁砖、木地板、石材、塑胶、地毯类)均适用地板采暖,但木质地板要求有所不同。根据地暖的工作特性,木质地暖地板应符合两个条件:1、适应冷热反复变换,变形量小;2、有利于热传导。目前市场上除了地暖专用地板外,其他流行的几种地板中,实木地板变形率最大,一般不用于地采暖。实木复合地板变形量最小,因为它的基材每层间横竖交错,互相牵制,背面还有密集的抗变形沟槽,分解了受热面产生的应力。地板的导热性与地板的厚度有关,实木复合地板与强化复合地板厚度差不多,但强化地板一直是地热地板的主力军。强化地板在地板变形率、表面耐磨、清洁保养等方面都具有明显的优势。

五、 什么是远红外辐射电热地暖系统

热的传递方式有三种,分别是:传导、对流和辐射。传导:冷热物体通过接触进行热量传递。对流:冷热物体通过水和空气等中间物质进行热量传递。辐射:传热不依靠物体的接触进行热量传递。而像阳光穿过太空一样的向地球辐射热量,将热源内能转化为辐射能,直接辐射给其它物体,这种传递方式比较直接,热量转化中间环节少,是一种节能的传递方式,智能电热地暖系统就是以电力为能源,发热体将电能直接转化为热能,以辐射方式对房间的物体进行加热,它能使人体体内的原子和分子产生共振摩擦从而使人感觉到由内向外的热量,置身于这种环境中,就像春天般温暖,

六、 辐射对人体健康有没有危害

没有。不但对人体健康没有损害,而且对人体健康十分有益,辐射供暖系列产品经国家权威部门应用专家检测,大部分产品辐射波长在5—15微米之间,属于远红外辐射,而人体辐射波长在9-16微米左右,所以在这个范围的远红外辐射对人体健康具有特殊的作用,它可以迅速被人体吸收,使微血管扩张,促进血液循环和新陈代谢,使组织细胞更加充满活力,增强免疫力,对人体健康十分有利。

七、 碳纤维电热地暖要求的建筑最好是节能建筑

电热地暖系统的整体目标是为国家节约能源,减少环境污染,对众多用户而言,该系统的目标是让用户舒适、健康、自由控制,运行费用低,根据专家检测,电热地暖系统所设计的热量负荷80%用以补充房间内热量损失,只有20%的热量是用以取暖及提升房间温度,房间内空气及物体温度的上升只需少许能量即可达到,避免了大部分能量流失和浪费。在国外,许多年以前,国家及其政府部门就规定新型建筑必须为节能建筑,其目的就是提高能量的利用率,其结果是冬季取暖、夏季制冷能耗大大降低。有的建筑每平米只安装几十瓦,就可以达到取暖效果。现在,我们国家相关部门及地方政府也对新型建筑作了倡导与规定,新建住宅都要按照节能建筑的方案设计,所以为了节约能源,降低用户取暖费用,使电热地暖达到良好的运行效果,对建筑物的要求也越来越高。

八、 如何达到智能控制的目的

碳纤维地板采暖系统运行使用智能控制系统,能够合理安排各个房间时段的供暖温度,可避免无功供暖,节省大量能源,省钱省力又省心,其具体实施方法是采用可编程温控器等高科技智能自控装置,这种装置可自动实现温度自动控制和时间自动控制,用户根据自己的活动规律,自编程序,将程序储存在控制系统中,电热地暖系统将按程序命令自动运行。

九、 为什么功率大反而用电量会降下来

房间内铺设功率大,不会多浪费电,反而会省电。因为房间温度是自动控制,当系统工作温度到达设定温度时,供暖系统会自动断电,所以铺设功率大,通电时间短,铺设功率小,通电时间长。另外,房间内铺装功率大反而会省电,就像同样负重的马车,用大马拉车会比小马拉大车相对容易轻松一些,但是功率越大房间的电源线的标号也要相对提高,初期安装价格也会偏高一些。

十、 第一次通电运行初期用电量较大

供暖系统每年第一次通电时,房间内的物体、房间的墙壁等,温度很低,而要想把房间温度提升起来,这些物体要首先热起来,这样就有大量的热被这些物体所吸收,所有第一次通电运行初期用电量会很大。随着时间的推移,用电量会逐渐减少直至达到一个平衡状态。

十一、楼房入住率高低会影响用户电量

针对每一个用户其电能损耗可分为两大部分:一部分用于取暖,另一部分为热损耗。损耗大致分为两部分:一部分是外墙及窗户损耗,另一部分为内墙损耗。如果入住率高,楼内各家各户都取暖,内墙损耗基本为零:而入住率底,内墙损耗将大大增加,所以入住率的高低会决定用户取暖费用的高低。

十二、碳纤维电采暖产品工作的表面温度是多少

发热线缆表面温度再没有物体遮挡的情况下一般不高于60度,在长时间不断运行的条件下,表面温度不会超过70度,当房间温度达到18度时,房间内地面温度约为(20—28)度(瓷质地板砖略高一些)。

十三、碳纤维电热地暖系统会不会漏电伤人

不会。除非人为破坏或不可抗拒类外力损坏或未作绝缘处理。而海恩公司所使用的发热线外绝缘材料,是铁氟龙材料。并且每一批发热线都经过多层绝缘处理和浸水测试,在安装电热地暖系统之前,必须配备与房间功率相近的漏电保护装置,因而可放心使用。

十四、碳纤维电热地暖的使用寿命

在国外,几十年来,电热地板采暖从未出现任何因老化而影响使用的现象。这种产品在正常使用中、不被外力损坏的情况下,其寿命可与建筑物同寿命。

十五、智能碳纤维电热地暖系统的经济性

对于一间10m的房间,在满足一般采暖需要情况下,采用一套高品质的智能电热地暖系统的价格为1800—2100元人民币,价格并不高于一块优质地毯。关于耗电量,一般电热地暖系统在铺设时,每平方米功率约80—100瓦,在使用中由于温控器的自动调节,通电加热是一个断断续续的过程。一般来说,其耗电量只有同等面积供暖的暖风空调的30%,但却能创造更舒适的环境。另外,在有供电分时收费的地区,还可以在峰谷用电时段加热,将热量储备在混凝土地面中,缓慢释放出来,减少正常收费时段用电的50%。

六、 碳纤维远红外智能电热地暖的安装及检测

将碳纤维地热电缆安装于混凝土中,使用功率为每平方米8-15W,一般家庭根据《民用建筑节能实际标准》每平方米安装80-100W,浴室的安装功率至少为100W,因浴室需要较高的温度。在完成某一房间整体的热丧失计算后,可能会发现因各种障碍物如:浴缸、壁橱、抽水马桶等无法安装,因此需求安装的功率按比例在可使用的面积上增大30%左右,这是为了系统在低温时迅速反映。

施工流程:找平、清扫地面――铺设保温层(含铝箔)――安装碳纤维电热电缆――安装温控器(也可装修完毕后安装)――检测电热电缆――浇筑C25混凝土或200号水泥砂浆面层――铺设磁砖或木地板――养护、调试。

安装技术要求

(一)、 一般规定

1.1碳纤维红外电热线供暖系统安装施工包括绝热层、陶纤网格,碳纤维红外电热线、钢丝网、混凝土、引出导线和温控器安装工程。

1.2碳纤维红外电热线供暖系统安装施工前施工现场应具备下列条件:

a) 建筑物内墙抹灰,地面初步工程结束;

b) 现场的杂物,特别是地面的铁钉,铁丝等金属物要清除干净;

c) 碳纤维红外电热线电源配电箱就位,电源及各分支回路管线工程结束;

d) 施工现场有材料堆放库房,能满足施工需要。

e) 施工现场环境温度低于5℃,不宜施工。低于5℃必须施工时,现场应采取升温措施。

(二)、 材料质量要求

2.1碳纤维红外电热线供暖系统安装施工所用的各种材料特别是导线、温控器、漏电保护

器、开关等电器材料均应符合现行有关标准规定。

2.2碳纤维红外电热线应符合(上海市企业标准Q/NIAG03-2001)《碳纤维红外电热线》规定,且应具有产品合格证,并在储运中无损坏。

2.3绝热材料应采用发泡聚苯乙烯板材,厚度应大于2cm,密度15~15kg/m3

2.4陶纤网格应≥80g/m2。

2.5钢丝网应符合宽90cm方孔网格。

(三)、 绝热材料铺设

3.1在需要铺设碳纤维红外电热线的地坪上应铺设发泡聚苯乙稀绝热材料;

四、 碳纤维红外电热线安装

4.1按施工图纸选取工厂生产的碳纤维红外电热线的预制陶纤网格组合件,平整地铺设在发泡聚苯乙稀绝热材料上;电热线不得相互接触和重叠。

4.2严禁在铺设过程中损坏碳纤维红外电热线的绝缘层及相关的接线端子导线等附件;

4.3安装碳纤维红外电热线时要与室内各种设施保持一定的间距。(详见下表,单位:mm)

有窗

墙面

其它

墙面

墙上

分线盒

其它

热源

隐蔽装置的表面

导线

300

150

200

200

50

50

(五)、 电热线接线

金属发热电缆与碳纤维发热电缆的区别

5.1碳纤维红外电热线供暖系统应选用符合国家标准的BV-4mm2或BV-2.5mm2105-PVC塑料绝缘电热线,其颜色应尽量与室内配线不一致,避免因颜色混淆接错导线。

5.2所有的碳纤维红外电热线剥除绝缘后的端头——碳纤维都必需涂覆特殊的导电胶。电热线的组合件之间及其与电源之间,均以并联方式连接,将要连接的数组多芯电线拧在一起,插入带塑料罩的压线帽中,用压线钳压紧并注入中性硅胶,然后再用热塑管密封。

5.3导线均应按国家规定套入保护管内,管内严禁有接头。

(六)、 钢丝网铺设

6.1在碳纤维红外电热线铺设的部位上铺设钢丝网;

6.2钢丝网的断口应离开碳纤维红外电热线以免损坏电热线离开的距离应确保不损坏电热线。

(七)、 温控器的安装

7.1按设计图线确定的位置和高度安装温控探头,温控器。温控器不得安装在冷墙,被遮挡或阳光直射处。

7.2温控器安装在土建施工中预埋的86型暗盒上,暗盒的四周不应有空隙,温控器安装应端正,其后板应紧贴墙面。

7.3温控器应按说明书和附录的要求接线。

(八)、 混凝土铺设

8.1全部电热线、温控器安装完成并经电测检验合格后方可铺设混凝土;

8.2应确保混凝土层厚度达到设计要求,为防止影响地板层整体强度的现象发生,混凝土标号不应低于C20。当混凝土厚度<50mm时,应在混凝土中加入JD504 防龟裂乳剂,以增加混凝土层的抗拉强度。

8.3 铺设混凝土层时应铺垫木板,严禁使用手推车和其他机械运输工具直接进入铺设面,防止压伤损坏碳纤维红外电热线,填充操作应使用木制工具轻轻夯实,切忌动作粗鲁、大力强夯。

8.4 混凝土铺设完成后应进行养护。

检验与验收

一.一般规定

1.1 碳纤维红外电热线供暖工程应根据工程性质和特点进行中间检验和验收。

1.2 中间检验应由施工单位会同建设单位进行;竣工后应由建设单位组织施工、设计和有关单位进行。并应做好记录、签署文件、竣工附图、立卷归档等。其主要材料应备4分以上,分送建设单位、施工单位、物业管理和用户等。

1.3 碳纤维红外电热线铺设完成后和混凝土铺设前,应进行中间检验。

1.4 碳纤维红外电热线供暖系统安装结束,应进行送电检验。

1.5 送电检验合格后方可铺设混凝土层。

1.6 混凝土层铺设后,再进行送电检验,运行正常后进行竣工验收。

二.检验

2.1 电热线接线完成后即进行电阻测试,用数字万用表(2.5级以上)测试每一环络的电阻,并对产品说明校核电阻系统公差是否合格,确保系统无断路、短路现象。

2.2 用500V兆欧表测量电热线的绝缘基值不能小于1MΩ,如不满足要求时,必须立即处理。

2.3 通电检测 用非接触测温仪确认电热线供暖系统是否正常工作。确认正常工作后应在电热线配电装置上加贴警示性工作标志。

三.工程验收

3.1 选择工程的10%,检验所用材料品种、规格、结构、固定方法等是否符合要求。

3.2 通电调试,并通过温控器的设定使房间温度不低于5~10℃的温度范围,整个系统需正常运行7天以上。

3.3 工程验收时,应提交下列技术资料和文件:

a)竣工图

b)设计变更文件

c)工程各部分安装记录

d)各种检验记录

e)主要材料、设备等合格证。

九.注意事项

9.1 进入施工现场人员应穿软底胶鞋,严禁穿皮鞋和带铁掌鞋进入现场。

9.2 除施工专用工具外,严禁其他铁器入场。施工人员在施工过程中应细心操作、妥善保管好所带专用工具,防止对电热线造成损伤。离场必须清点工具,防止遗漏。

9.3 施工完成的电缆线采暖地面严禁大力敲击。严禁在地面钻孔、打洞、射钉等作业。

9.4 绘制发热线施工图,标明发热线的具体位置。

七、 运 行 费 用 测 算

热效能――碳纤维发热电缆的热效率为99%,比金属发热电缆节能30%。

采暖季开始第一次升温,根据室内外温度不同,升温的时间也有所不同(碳纤维地板采暖一般在30-40分钟内,温度可上升3-5度,而金属发热电缆及热水循环地板采暖则需要1.5-3小时)。

例如:房屋使用面积为:100平方米 墙体厚度为:37CM 房屋高度为:2.8M

电压:220V 室内温度:8℃ 室外温度:≤ 0℃ 室内设定温度:16℃

设计电缆功率:每平方米80W×100平方米=8KW

设计电缆表皮最高温度:60℃ 设计房间地面温度:≤ 26℃

电价:每度电0.45元 升温时间:升温1小时达到设定温度(关闭门窗做好保温)

平均日运行功率:8KW×6h=48kwh,每天100平方米始终保持该温度,智能化控制可在有人的房间开启运行,房间无人可保温运行,每天合计连续用电4-6小时)。

以每天24小时保持的恒温温度来计算费用:第一次升温之后,每天合计连续用电4-6小时。

以6小时计算平均每日的运行费用为:0.45/KWh×48KWh=21.6元/日

金属发热电缆与碳纤维发热电缆的区别

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