一、概念

电热辐射供暖系统，是利用电能转换为热能且主要通过热辐射热传递向室内提供热量的一种供暖方式。

二、发热电缆地暖

发热电缆地暖分为单导和双导、碳纤维三种：从电磁辐射的角度讲双导电缆比单导电缆的电磁辐射要小些，比较适合家庭地板采暖，而单导的电磁辐射要比双导的高一些，用于户外地板采暖系统较多。从设计安装来讲，单导要难一些，由于单导电缆的两端都要与温控器相连接，就需要把电缆的末端合理的盘回来，这样就需要在设计时设计好，施工时掌握尺度相比较起单导双导就比较好施工，末端在那里截止都可以。

结构：发热电缆由内到外构造为发热体、绝缘层、接地导线、屏蔽层和护套（不宜小于6mm）

1、单导发热电缆结构

2、双导发热电缆结构

3、碳纤维发热电缆结构

碳纤维发热电缆地面结构图

工作原理：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8-13um的远红外线辐射方式传给受热体

系统的组成及工作原理：

供电线路→变压器→低压配电装置→分户电度表→温控器→发热电缆→通过地板向室内辐射热量

a. 以电力为能源

b. 以发热电缆作为发热体

c. 发热电缆热传导机理

（1）发热电缆通电后便会发热，其温度在40℃—60℃，通过接触传导，加热包围在其周的水泥层，再传向地板或磁砖，然后通过对流方式加热空气，传导热量占发热电缆发热量的50%

（2）第二部分是发热电缆通电后便会产生人体最为适宜的7—10微米的远红外线，向人体和空间辐射。这部分热量也占发热量的50%，发热电缆发热效率近乎100%

三、电热膜地暖系统

电热膜地暖系统是由温控器、连接导线、连接卡、绝缘辅材、保温材料、电热膜及饰面材料构成。

电热膜是地暖系统的发热元件,在电热膜两边接电以后，正负极产生电压差，形成电磁场，碳分子晶体在交变电磁场中做布朗运动，相互摩擦、碰撞而产生热量并散发远红外光波，再由地板均匀地向室内辐射热量，同时在冷热空气的比重差作用下，产生了空气的自然对流现象，从而达到阶梯式的供暖效果。

系统结构

工作原理

低温辐射电热膜的工作温度在50℃以下，以辐射的形式向室内供暖。电热膜产生的9.5微米左右的红外线首先加热房间的密实物体（四壁、地板、家具），然后由这些密实物体散发热量均匀的向室内供暖，由于辐射供暖时室内温度分布比散热器供暖时均匀，居室四壁表面温度提高，减少了墙壁对人体的冷辐射，使人具有最佳的舒适感，象冬天里的阳光一样，给人温暖舒适的感觉。

可以用于天花板采暖

四、碳素晶体地面低温辐射采暖系统

碳晶板是由阻燃树脂、绝缘树脂和氧化树脂在高温高压下合成的 ，所以它具有不可燃烧、不导电、抗氧化行强等特点。

碳晶地暖是利用电力通过碳晶分子做布朗运动活动振荡做布朗运动取得热量。这种取暖方式充分利用了热量的三种传播方式，即：热传导，热对流和热发射。

结构：碳晶地暖系统主要由三大部件构成：碳晶发热板、保温板、温控器。

系统组成：碳晶地暖系统由四大子系统构成：发热系统，保温系统，控温系统，电路系统。“发热系统”的主要核心发热部件为碳素晶体发热板。“保温系统”的主要材料为聚苯乙烯挤塑板。保温系统的作用是杜绝碳晶板所产生的热量向地坪方向的流失，并强制热量向室内传递。“控温系统”的主要部件为电采暖温控器。温控器通过感应采暖室内环境温度的变化，来控制碳晶板所提供的热量。合理的采暖温度的设定可大大提高系统的有效工作效率，并减少能耗；“电路系统”由电源线、电工管、感温探头等安装辅材组成。

工作原理：碳晶地暖的制热原理是将平面碳晶板铺设安装在地面饰材以下。碳晶板在电场作用下，碳晶分子做布郎运动并摩擦产生热量，使碳晶板面温度升高，并不断通过紧贴碳晶板的地面材料，将热量均匀传递到地板或地砖表面。碳晶板会大量产生向上的远红外波，对室内物体进行制热。

碳晶板之所以能够对物体起到迅速升温的作用，就在于其100%的电能输入被有效的转换成了超过60%的传导热能和超过30%的红外辐射能。这种双重制热原理，使被加热物体：第一升温更快，第二吸收的热能更充足。

热传导制热：平面碳晶板铺设在地面饰材以下，碳晶板在电场作用下，通过碳晶分子做布郎运动并摩擦产生热能，使碳晶板面温度升高，并不断通过紧贴碳晶板的覆盖物，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，使其表面温度升高。

只要2到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。被加热的地面再将热能缓缓的向室内贴近地面的空气传递。受“热空气轻、冷空气重”这一热工学原理的作用，紧贴地面的空气受热后迅速上升，冷空气不断补充到地面被升温加热……如此循而往复。最终空气的上下垂直对流作用带动室内环境温度的提升。

远红外辐射制热：碳晶板在电场作用下，碳晶板会大量产生向上的波长在8u--15u远红外线，受体接受红外线后，能被吸收转化为热能，使受体的温度升高。其原理如同“阳光普照万物”的道理一样。

实践证明，在人体感到同样舒适的环境下，红外线采暖比空气对流采暖所需的环境温度低2℃左右。并且，碳晶地暖的红外线辅助采暖作用，使采暖的能耗显著降低。

五、碳纤维地暖系统

碳纤维地暖系统主要由三大部件构成：碳纤维发热板、保温板、温控器。

碳纤维发热板是由阻燃树脂、绝缘树脂和氧化树脂在高温高压下合成的 ， 所以它具有不可燃烧、不导电、抗氧化行强等特点。

碳纤维地暖是利用电力通过碳纤维分子活动振荡做布朗运动取得热量。

这种取暖方式充分利用了热量的三种传播方式，即：热传导，热对流和热发射。

碳纤维：碳纤维是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成。其主要成份由碳原子组成。碳纤维另一引人注目的结构是具有发达的比表面积，丰富的微孔径。

1、吸附容量大： 对有机气体恶臭、腥臭物质（NO、NO2、SO2、H2S、NH3、CO、CO2）吸附量比颗粒和粉状活性碳大20-30倍。

2、吸附速度快：对气体的吸附一般在数十秒至数分钟达到吸附平衡，比GAC高2-3个数量级。

3、耐温性能好：在惰性气体中耐高温1000℃以上，在空气中着火点达500℃。在300℃的连续高温中能够保障30000小时的使用寿命。

4、耐酸、耐碱，具有良好的导电性能和化学稳定性。

5、灰份少：它的灰份含量仅为GAC的十分之一，对回收物质的催化作用小。

系统构成：碳纤维地暖系统由四大子系统构成：发热系统，保温系统，控温系统，电路系统。

“发热系统”的主要核心发热部件为碳纤维长丝发热体；

“保温系统”的主要材料为聚苯乙烯挤塑板。保温系统的作用是杜绝碳纤维电地暖所产生的热量向地坪方向的流失，并强制热量向室内传递；

“控温系统”的主要部件为电采暖温控器。温控器通过感应采暖室内环境温度的变化，来控制碳纤维电地暖所提供的热量。合理的采暖温度的设定可大大提高系统的有效工作效率，并减少能耗；

“电路系统”由电源管线等安装辅材组成。

工作原理

根据其碳材料的固有特征，又兼具有纺织材料的多孔及任性、多面性，经两端加压导电，使电能迅速转化为热能，通过远红外线辐射散发热量，达到取暖效果，这就是碳纤维电地暖的工作原理。

其工作原理是在电的引发激励下，通过碳分子团产生“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射，其电能与热能转换率达98%以上。

六、暖芯地板

暖芯地板是一种新兴的采暖方式，也可称之为一种新兴的采暖设备。暖芯地板是区别于水暖、电热膜、发热电缆等的一种“地板地暖二合一”的供暖系统。

它是一种最新的可应用于航天、科技、民用领域的高效、节能、环保、低碳的热能高效转换材料。也可称之为“暖芯自热地板”或“温控自热地板”等。

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