易 简

碳素微晶平面发热材料,取代传统电热材料的重大发明

我国能源消费总量位居世界第二,能源总量人口平均水平不足世界平均值的50%,建筑能耗的总量逐年上升,九成以上属于高能耗建筑,已经占到能源消费总量的27.45%,建筑能耗是西方国家的3倍以上。在建筑能耗中,有将近55%是采暖和空调能耗,且这个数字仍在上升中。

我国采暖业现状是,全国约1/4的煤被用于取暖。烧煤取暖,特别是家用小型锅炉,大部分为直排式的,未对废气进行任何处理,致使每年产生数千万吨的粉尘污染(二氧化硫),一到冬天,一些北方地区的天空和大地一片“昏天黑地”。

寒冷地区的取暖是必须的,我们能否用更清洁的能源来取暖?能否用更高效节能的采暖设备来取暖?采暖业的变革刻不容缓。

碳晶是一种改性提纯碳素颗粒发热产品,是加入远红外发射剂,以特殊工艺合成制作的加热组件,是一种比钢硬、比铝轻、导电性比铜更好的非金属材料,耐高温(理论上可耐3000℃)、耐腐蚀、抗疲劳,电热转换比率在98%以上。它比目前广泛采用的金属丝、PTC(陶瓷)、石英管、卤素管等电热材料热效率高30%～40%,更节能环保,正逐步取代传统电热材料,产品已申请20多项国家专利。

碳晶的发射原理,是在电的引发激励下,通过碳分子团的热组件中产生“布朗运动”,由碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能,生成大量的红外线辐。通电几十秒内,发热体表面温度从环境温度迅速升高,并将热能传递给碳晶电热材料表面的覆盖物,以及碳晶电热材料背面的隔热材料。隔热材料不断地把热能反射到发热体表面的覆盖物,使其表面温度不断升高。2～4分钟后,发热体以及隔热材料之间达到热态平衡,以恒定的温度进行热辐射。

红外辐射不会产生高频辐射,既无紫外线,又无可见光,不仅对身体无害,还可以改善人体的微循环,促进新陈代谢,提高人体免疫力,有益于健康。红外辐射的波长在8-18微米之间。

由尚诺电器制造(上海)有限公司研发的电热新材料——碳素微晶平面发热材料,是一项电热材料,特别是平面发热材料技术的重大突破:

长效和稳定。碳是一种极其稳定的元素,用碳晶加工成的碳晶电热板,平均使用寿命突破10万小时,消除了同类产品寿命短的致命缺陷,如陶瓷、电热摸、碳纤维电热板等(此类产品一般寿命2000～10000小时)。

热效率高。电热转换率达到98%以上。

保健。碳晶电热板所产生的远红外线波长在8～18μm区域内,人长期处在这样的环境中可以改善体内微循环,促进新陈代谢,调节神经系统和呼吸系统,有舒筋活血、提高人体免疫力等功能。对腰腿疾病、关节炎,有明显的舒缓和改善作用。

碳晶电热板在低温大面积应用上具有极广泛的用途和无可比拟的优势。如:空间采暖(地暖、电热暖气片)、晒衣、保健理疗、极寒地区的设备保温、屋顶化雪,等等。

高效高温,适用于炉灶、热水器等,可以实现建筑物内的所有加热功能:烧菜做饭、洗澡沐浴、御寒取暖、保健理疗;可以在城市地下、建筑物内实现无煤气管道,所有建筑物只有水和电两路管道,节约资源,消除安全隐患。

在漫漫长夜,电灯给人类带来光明;在寒冷之地,碳晶给人类带来温暖。

节能环保的碳晶电采暖,将成为“煤改电”采暖的上佳选择

电的来源是多样的,核电、水电、风电等都是清洁能源,即使火力发电,现有技术已经可以做到废气废水的回收处理,做到低害排放。但是电采暖的问题是,市场缺少既节能又环保的好产品,现有产品普遍电功率高,单位能耗偏高。平均能耗在120～180瓦/平方米。

由中国人自行研发的碳晶电热技术,将彻底解决这一难题。

碳晶电热材料主要靠晶格振动的格波传热,克服了金属丝、PTC、碳化硅等电热体强度低、高温易氧化、易损坏、使用寿命短等致命缺陷。碳晶发热材料采用特殊加工工艺,为面状发热,且发热均匀,功率不衰减,使用更安全。因其平面大面积发热,更适合采暖使用。

由尚诺电器制造(上海)有限公司自主研发的碳晶铝合金暖气片(散热器),是目前碳晶采暖的代表产品,在电采暖领域优势明显——

可以完全取代传统水暖(如集中供热和独立燃气、燃油壁挂炉供热等);安装方便,无管道,一挂即可;节能省电,功率为同面积空调的60%左右;使用费用只有独立壁挂炉供热的1/2左右(集中供热有国家补助);美观、高档,铝合金材质,设计新颖大方。可配合各种风格、档次的装修;对环境湿度影响极小,不干燥;使用寿命长,长期使用功率不衰减,经国家权威机构检测,正常工作寿命大于10万小时(11年以上);具有保健理疗作用,波长在8-18微米,人长期处在此环境中,有利于身体健康。无污染,不产生任何废气废水,经检测,电磁辐射接近于零;价格实惠,仅为同功率国产空调的60～70%。

如果我国50%的建筑用上节能环保的碳晶电采暖,每年可减少排放数千万吨的二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳。如果我们长期坚持减少燃煤(气)采暖,改用节能环保的碳晶电采暖,我们的天空将越来越蓝、大地将越来越绿、江河湖泊将越来越清。

碳晶电采暖产品:安全、便捷,实际应用前景广阔

一、空间采暖产品:

1、地暖。舒适、快速(30分钟)、节能(节能至少50%)、方便、可控;50～60W/平方米建筑面积(以上海为例),快速达到设定温度后,通过温控器的闭启维持恒定温度。主要产品:地暖模块、自发热木地板、自发热瓷砖等。2、暖气片。对流+辐射+传导,热能利用率极高;3、其他取暖产品。壁挂式碳晶暖气片、碳晶屏风、移动式碳晶取暖器等。

二、精确采暖产品:

精确采暖,加热被加热对象,只加热人体或者人体的局部,不去加热无关的物体,比如:家具、电器、植物、地板、墙体等,避免浪费巨大的能量。主要产品有:暖可贴、沐足宝、屏风、低电压床垫、低电压地毯、局部地热等。

三、保健理疗产品:键腿箱、颈椎理疗枕、腰椎理疗带、护膝理疗器。

四、加热、干燥产品:干衣柜、烘箱、模具保温、化学原料保温等。

五、其他用途:寒冷地区的设备保温;机场化雪、屋顶化雪;军事、远洋、航空、航天等;高温小面积:烧菜做饭、洗澡沐浴等。

由碳晶电热新材料诞生的

精确采暖理念

第一,可以定时制热。由于升温速度慢(集中供需预热3～4天,独立供热也要6小时以上),目前北方的集中供热做不到定时供热,整个采暖季节每天24小时全开。采暖主要是让人体舒适,应该是人到哪热到哪。白天离开家,应该把家里暖气关掉;下班离开单位,应该把单位暖气关掉。如果能做到这一点,就可以省下50%左右的能源。

第二,可以定点制热。采暖主要是让人体舒适,那么,加热人体或人体周围的一立方米的局部空间即可。一个10平方米的房间需要1.2千瓦的电功率,但加热一个人体或人体周围的一立方米的局部空间,只需要0.12千瓦。局部采暖只需整个空间采暖10%左右的能源。

如果能做到以上两点,从理论上讲我们在采暖上可以节省95%的能源。这可不是一个小数字,它将是革命性的,每年可以节省十几座三峡电厂(三峡水库年均发电量847亿KW.H)。

要大力倡导精确取暖这一理念,人在床上睡觉,只要床铺热,或者周围1立方米的空间热即可,无须床底、墙角也达到20℃。更不需要人在家里睡觉,单位的暖气还开着,单位的厕所还有20℃。这种浪费是巨大的。

精确取暖是需要有这种技术和产品做支持的。值得欣慰的是,碳晶采暖技术和产品已将精确采暖化变为切实可行的成果。而且,碳晶采暖产品使用的是无污染的清洁能源——电能。

随着碳晶取暖产品的普及,人类将进入一个便捷高效、节能无污、精确采暖的时代。

现在,一片小小的碳晶电热板,给我们带来的,就是一场人类社会精确制热和采暖的时代变革,以及生活、工作等人类文明方式的进步与升级。

让我们再来看一看尚诺电器制造(上海)有限公司开发的“碳晶暖可贴”、“碳晶沐足宝”、碳晶床垫等几款精确制热产品。

比如,在桌面底部贴一张45×60厘米、60～100W的“碳晶暖可贴”,就可以实现腿部和手的取暖(桌面温热舒适)。

在脚底再加一块45×60厘米、60～100W“碳晶沐足宝”,形成一个微型空调,局部可以升温接近20℃。而且符合人对采暖舒适的需要——头稍凉、脚最热、身体适中。以上两款产品,适合伏案工作者,如学生、办公室文员等。

低电压碳晶床垫,15～20W,可以实现您睡眠所需要的舒适温度,而且24V,安全无忧,适合所有人群。

如果这几款精确制热采暖方案能够普及,节省的能源是惊人的。

碳晶精确采暖技术随“雪龙”号科考船远赴南极

继碳晶精确采暖产品在民用取暖节能性、舒适性、经济性等方面取得了重大突破后,碳晶精确采暖产品还远赴南极,在南极新建的通讯卫星项目中发挥了举足轻重的作用。

2007年11月初,我国南极第24次科考队员乘“雪龙”号起程。此次科考除在南极建设我国第三个考察站外,还有一个新项目:建设南极第一个通讯卫星站,以解决我国南极考察中通讯不便的问题。其中一个较大难题是部分卫星设备的保温问题,其中两个关键设施——卫星天线的磁浮跟踪系统和主机机柜,需要适当温度才能正常工作。

如果采用传统的锅炉水暖系统,需要投入上百万元,还需要后续的维护投入,其他电采暖更不可行。

由尚诺电器制造(上海)有限公司研发的碳晶电热材料,在平面电热材料上取得了多项重大突破:碳晶产品以其热效率高(98%以上)、使用寿命超长(10万小时以上)、适温大面积、升温快速以及可控性强等特点,比传统采暖产品节能50%以上。碳晶产品还可以实现局部加热,即精确制热。

利用碳晶产品可控性强的特点,尚诺电器制造(上海)有限公司的技术人员对南极通讯卫星需要保温的两个设施进行了局部精确加热,配合温控器,做到了精确保温(精确度在±1～2℃),配置用电功率仅0.7千瓦,如果整体保温需要20千瓦以上,节省96.5%,且免维护。

此外,该项技术在军事、航空航天航海、极寒地区的机场化雪、屋顶化雪、野外保温取暖等均有极广的应用前景。

我国必须扭转高能耗、高污染、高浪费的取暖方式

在我国,用于采暖的能源占全国能源总量相当大的比重。

先说集中供热。

由于集中供暖地区的供应体制是典型的大锅饭,按面积交纳采暖费(相当部分由国家财政贴补),存在普遍浪费现象,开高温、开着窗户取暖等现象屡见不鲜。

70%以上的住宅集中供暖系统是串联结构,整幢楼要开全开,要关全关,这种不能每户单体关闭供暖的结构性弊端,无法制约个别恶意拒交采暖费用的用户。据调查,个别小区甚至有40%的用户多年不交采暖费,但还在享受着暖气供应。

如果每户独立计量供暖,蒸汽热能计量难度极大,系统复杂,投入较大,推广极慢。新建住宅仅有部分使用智能独立计量供暖。

北方地区集中供暖最致命的缺陷在于:按面积计量收费,在面积内放开使用,节省个人无直接好处;浪费没有处罚(不增加费用)。这种收费方式造成的不良后果是极其严重的——

温度基本不控制,尽量开高,“不开白不开”。还有这样的怪事发生:开着窗户取暖。更有甚者,一边将温度调得很高,一边开着电风扇降温。即使出台相关法规,限定温度,但实际执行起来难度极大。

人走不关暖气,长期不住人的房间也开着。不常待人的地方(厨房、卫生间等),也长开不关,或者开高温不减。

仅上述两项行为,每年浪费的能源,保守估计就在数亿吨标准煤。

解决上述现状的思路是:必须按市场经济规律办事,精确计量,用多少(热能量),个人支付多少费用。

比如,电灯就是一个很好的例子,即离即关。有位居民傍晚出门访友,走到小区门口,忽然想起家中厨房电灯未关,马上折回,不辞辛苦爬上6楼关灯。因为电费是自己的。相信这样的例子会很多。

再来看使用压缩机空调取暖的非集中供暖。

对于气温极低的东北、西北地区,部分设施的计算机控制主机、自来水管等需要保温的问题,解决方案是:

部分设施的计算机控制主机,可以对其采取局部保温处理,用碳晶暖气或其他加热设施局部加热,可以参考中国南极科考卫星通讯设施的保暖办法——碳晶暖气保暖。

自来水管的保暖问题。由于自来水管涉及范围大,但其对温度要求低,2℃以上即可,因此,解决方案有以下两种:

一、集中供热+精确制热取暖。有集中供暖的建筑物,利用原有的集中供热系统,开低温供热,使建筑物的整体温度在2℃稍上,维持2℃和20℃所需能源是相差巨大的,大概相差8～10倍。因为,第一,空气作为一种媒介,温度越高所需要的能量越大。第二,建筑物的保暖性能有限,建筑物内部温度不可能无限上升。人体取暖用上述精确制热方式取暖。

二、碳晶暖气+精确制热取暖。在没有集中供暖的建筑物,可以安装碳晶暖气开低温。低温所需要的电能极省,其原理同上。人体取暖同样采用上述精确制热方式取暖。