张永华

（山东兴港建筑安装有限公司，山东 临沂 276000）

1 炭发热材料的概念与供热方式

炭发热材料是指利用碳的良好导电性能，将碳纤维加工成为微晶颗粒，同时加入远红外发热剂制成的加热元件，当通电时加热元件能够向外散发热量以此达到采暖效果。炭发热材料的供热方式主要有三种：

1.1 辐射发热

在炭发热材料的制作过程中加入了远红外发射剂，远红外发射剂的主要作用就是使炭发热材料在通电时向外辐射远红外线，远红外线本身具有加热功能，远红外线被室内环境中的墙面及其它围护结构吸收后，也能够提高墙面及其它围护结构的表面温度，进而提高室内环境的整体温度达到供暖的效果。

1.2 热传导供暖

炭发热材料在建筑中的使用一般都是较大面积的，如炭发热板材的使用，在通电时炭发热材料板材的供热并不是完全均匀的，板材不同位置受到环境温度差异的影响，其表面温度也不完全相同，通电后炭发热板材中的分子受到热能影响会产生持续的热运动，运动规律一般是从热能高的位置移动至热能低的位置，在外部发热效果上就表现为内部能量从温度高的位置向温度低的位置转移，对外部低温区域释放更多热能通过热传导达到整体增温供暖的效果。

1.3 空气对流增温

室内环境中的空气本身也能够作为热传导的介质，由于空气导热速度较慢，一般炭发热材料通电后会首先对发热板及墙面附近的空气进行加热，而远离发热板和墙面的空气温度相对较低，这样就会产生空气温差，发热板及墙面附近的热空气会逐渐上升，而远离加热板和墙面的冷空气则会下降，随着空气流动，冷空气会补充到加热板和墙面附近在加热作用下升温，这样会形成持续的空气对流，保持室内空气的整体温度，达到增温供暖的效果。

2 炭发热材料在供暖领域应用的优势

炭发热材料制造的关键原材料是碳纤维，碳纤维本身具有着导电导热性能好、强度高、抗形变能力强、耐磨耐高温、耐腐蚀等功能优势，炭发热材料也继承了碳纤维的强大性能，在实际的应用中展现出一系列良好的性能特征，这些都使炭发热材料拥有了强大的应用优势。

2.1 发热效率高

炭发热材料利用碳纤维和远红外发射剂，在通电情况下释放远红外线达到发热效果，碳纤维材料导电导热性能良好，在通电后能够快速激发远红外发射剂的辐射功能释放远红外线，远红外线波长在8μm－15μm 之间，正是人体能够感到最舒适的波长范围，通过远红外线的热能补充能够快速使人体感到温暖，结合炭发热材料自身良好的导热性能，也能够有效将发热材料产生的热量散发到环境当中提高环境温度，保证较高的发热效率。

2.2 成本造价低

碳纤维材料造价并不高，利用碳纤维作为原料制造炭发热材料，能够在一定程度上有效的降低建筑供热施工的原材料成本，同时炭发热材料使用寿命长、化学性能稳定，一般腐蚀、磨损、高温损耗等对于其的影响较小，在建筑的使用寿命周期内通常不需要进行整体更换，仅在外部因素导致局部损坏时需要进行适当维护，这也就降低了炭发热材料养护、更换所需要的成本，无论是对于建筑企业的整体项目施工还是对于个人小规模室内装修而言，都有助于降低成本造价具有着经济性的优势。

2.3 节能环保

炭发热材料本身耗电量低、发热效率高，相较于传统的金属发热材料有着更高的电热转换率，一般合格产品的电热转换率都能够达到95%以上，部分产品能够达到100%，无功损耗低，能源浪费少属于节能型材料。同时，炭发热材料在发热供暖过程中不会产生废水、废气也没有噪音污染，并且远红外供热的方式不需要消耗室内氧气，也基本不会产生电磁辐射，使用过程中无论是对于室内环境还是室外环境都不会造成污染破坏。

3 炭发热材料的选用要点

目前市场中流通的炭发热产品种类多样，很多产品外观上差别不大但内部材质却有很大差异。当前一些商家为提高产品利润，低价采购劣质碳纤维材料，造成市场中炭加热产品的质量参差不齐。优质产品能够发挥出强大的功能优势，但如果所选用的炭发热产品质量较差，内部碳纤维质量性能达不到相关标准就可能导致一定安全隐患的出现。劣质碳纤维在应用上也会增加供热能耗，造成能源浪费，产品本身使用寿命也会缩短，这就增加了使用者的经济成本。因此，企业或个人在选购炭加热材料及相关产品时，必须要加强对其质量的辨别与把握。此外，对于企业而言由于采购量较大，在选择碳发热材料时也要根据自身实际需求和成本进行考虑，市场上一些性能较好的炭加热产品，在价格上也可能要高于传统加热材料，企业可以多角度权衡价格与需求，选择质量合格、价位适中的产品。

4 结语

炭加热材料在高效性、安全性、环保性等方面都有着自身的优势，对炭加热材料的开发与应用也是当代建筑领域实现节能环保目标的必然要求。相信随着未来环保技术的进一步创新发展，还将有更多新型环保供热材料被应用到供暖领域当中，进而更有效的促进我国社会经济的可持续发展。