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冀研GEC供暖系统技术分析

时间:2018-03-30 13:11来源:中国建筑装饰材料网 作者:admin 点击:
1.背景与研究现状 冬季采暖对北方居民生产生活来说必不可少。目前,国内采暖系统大多以集中供暖、燃气壁挂炉为主,这类采暖系统不但受到地域、地区的限制,同时给环境造成了巨
1.背景与研究现状

冬季采暖对北方居民生产生活来说必不可少。目前,国内采暖系统大多以集中供暖、燃气壁挂炉为主,这类采暖系统不但受到地域、地区的限制,同时给环境造成了巨大的污染,寻求更为节能环保的供暖系统已经成为一个热门的课题。与各种常规终端能源综合比较,电能将在环保供暖方面发挥积极作用。尤其近年来政府相继出台了一系列政策,鼓励使用清洁能源进行采暖,比如煤改电等,实施电能替代有利于提高人民生活质量,降低环境污染。

由于传统的金属发热丝,电热转换率低致使建筑物电力负荷增大,能源利用率较低,安全性差、寿命短,施工不规范,造成电热采暖技术应用受到很大局限。但随着国家能源结构、产业结构的调整,技术的不断更新,超高压输电技术的革新,助推了电力能源产业的高速发展。在这种背景下,就迫切需要一种新材料、新技术、新工艺来最终取代传统采暖方式。在这种情势下,冀研GEC供暖系统应运而生。冀研GEC供暖系统采用日本进口碳丝为发热体,其电热转化率高,确保单户供电系统为(220V)满足要求,并且在原有设计的基础上,电力基本无需外网增容,并且该系统安装简洁、方便。

2.系统介绍

冀研GEC供暖系统是一种以电力为能源的新型供暖系统。该系统设置在室内地面以下,由绝热层、反射层、接地层、碳纤维发热线、温控器、导线等共同构成。它是以电为能源,实现低功率、大面积、低温辐射供暖。

其工作原理是热元件在电引发激励条件下做高速布朗运动,电子间的撞击和摩擦产生热量,发热过程无声、无光。这种新型的供暖系统是在碳纤维发热原件通电后,发热体工作温度40℃~60℃,通过地面(24℃~28℃)作为散热面,将热量以辐射方式向地面以上传递,均匀加热整个房间,达到舒适供暖的目的。该系统可实现灵活化、智能化控制,既可以单室可控,也可远程或集中控制。

3.碳纤维发热线特色

(1)热工性能

冀研 GEC供暖系统的发热体采用日本进口的碳纤维发热长丝,该长丝经过预氧化和碳化两个处理过程,这种高品位的碳丝外观较普通碳丝黑且发亮,热转换率高达99%以上,而市场上的普通碳纤维发热丝,虽然价格稍低,但这种碳丝缺少了碳化处理这一工艺,只是“形似”而非“神似”,这种碳丝我们称作“尾纱”,它的热转换率较差,且电阻等热工性能不稳定,容易出现功率衰减的现象。

(2)接头处理

冀研 GEC供暖系统主要涉及两个接头技术:π型接头技术和冷热线接头技术,这两项技术都已经申请了国家专利且检测标准都高于国家标准。π型接头技术克服了传统的采用绝缘防水胶带多层缠绕或者采用一次注塑成型等处理工艺的缺点,其生产严格参照欧洲ROHS标准,进行了3次注塑合模处理,检测条件为3%浓度的盐水浸泡72小时(50Hz,3750V,1min)电气强度测试。很好地避免了漏电现象的发生,电气绝缘性能、安全性能好,耐久性能好,施工方便简洁,便于后期维护。
 
而冷热线接头处理技术更是对现有技术的一次冲击,在这种冷热线接头中,先在热线内插入一种遇热即熔的特种物质,然后对冷热线接点进行涮锡处理、端子机固定、环氧树脂密封处理;最后利用硅脂膏、PVC密封胶、热缩管等进行绝缘密封处理。检测条件为3%浓度的盐水浸泡72小时(50Hz,3750V,1min)电气强度测试。这样的处理工艺比传统的用多层热缩管绝缘密封处理要先进很多,连接可靠性能、密封性能、耐水性能得到了空前的提高。
 
4.系统优势

冀研 GEC供暖系统作为传统供暖方式的补充或替代技术,在节能环保、使用寿命、安全性能、舒适健康供暖等方面取得了巨大突破,被认为是目前比较理想的、经济的且科学的供暖方式,而且初期投资成本也不高于目前的传统供暖系统投资。
 
由于冀研 GEC供暖系统选取高等级碳纤维,在国家进行的加速老化试验连续稳定工作100000小时,无明显物理和化学变化,电气性能稳定,能有效抑制潮涌电流的产生和线路电气状况波动给电气元件的损害。这确保了冀研 GEC供暖系统在无人为损坏情况下地面发热部分不需要维修维护,寿命可达到与建筑物设计寿命相同。

另一方面,碳纤维的电热性能十分突出,是目前电热元件中电热转换率最高、最节能的材料,其电热转换率高达99.9%,比传统金属丝发热体节能40%以上。具体到运行费用上(以华北寒冷地区65%节能居住建筑为例,室温保持在20摄氏度,120天供暖期):高层住宅0.3度/天/㎡,冬季18元/平米/供暖季。也正是由于这一特性,该系统设计功率较低,有效控制了外网投入,电力无需大幅度增扩容。就单户而言,供电系统为220V的交流电即可满足要求,我们按照制冷供暖错季使用的规律,设计系统供电电源与空调回路、厨房及卫生间插座等共用,最大程度上实现了与现有配电系统的融合。

另外,由于碳纤维通电后所释放的热量是远红外能量,波长集中于5~15UM之间,与人体所释放的红外线有80%是重合的,被医疗界公认为健康理疗的光波,对健康是有益的。与其他发热元件不同,它完全避免了有害电磁波的产生。同时整个系统在保证发热体的三重安全防护基础上又增加接地保护措施,加之线路本身的漏电保护装置,真正将安全做到各角度、全方位。

随着几年来冀研供暖系统的不断发展和国家政策的不断完善,该系统目前已在全国大部分地区采暖领域得到了持续应用。省内10个地市,全国23个省市都得以推广应用。总铺装面积达到650万平方米,近5年来共节省采暖费用近两亿元,整个寿命周期内节省维修费用10亿元以上。

冀研,作为中国舒适供暖领航者,愿与各界同仁为当代供暖事业发展做出更大的贡献。

(本文作者:彭月明、高晓东、王在磊,河北建研节能设备有限公司)

(责任编辑:admin)

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