CN205481274U - 一种碳纤维地暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳纤维地暖系统，属于采暖技术领域。一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源、调节温度的温控器和铺设在地面的供热部，所述供热部包括从下至上依次设置的隔热层和发热层，所述发热层包括中间的发热部、位于所述发热部上方的匀热层和位于所述发热部下方的反射层；所述发热部由包含有碳纤维的线状发热体或片状发热体构成，所述匀热层和所述反射层为包含有石墨的层状物。该碳纤维地暖系统轻薄且易找平、节能且成本低、热利用率高。

Description

一种碳纤维地暖系统

技术领域

本实用新型涉及采暖技术领域，具体涉及一种碳纤维地暖系统。

背景技术

地暖是地板辐射采暖的简称，英文为Radiant Floor Heating，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的，符合中医“温足而顶凉”的健身理论，是目前最舒适的采暖方式。

现有的地暖系统通常包括泡沫材料制成的保温层、铝箔反射膜以及混凝土或水泥制成的热分散层，如授权公告号为CN 204043039 U的所述的一种地暖结构所述，该专利使用的是碳纤维制成的发热管进行加热，碳纤维制成的发热管所散发的热量较为集中，易导致局部材料长期受热而变质，因此，需要混凝土或水泥制成的热分散层将碳纤维发热管所散发的热量分散开来，使其分布均匀，但混凝土或水泥制成的热分散层表面厚度大、笨重、表面不易找平，且易产生噪音和发生返潮现象。

授权公告号为CN 201811333 U的中国实用新型专利公布了一种电热地暖片，同上述对比文件一样采用了金属制的反射层，金属制的反射层存在成本高、瑕疵多的缺陷。

申请公布号为CN 104180427 A的中国发明专利将石墨膜作为匀热层铺设在水热管上，水热管之间的缝隙用水泥填充找平，该结构亦较为笨重，水泥层传热慢，导致该地暖系统升温缓慢，从启动开始需较长时间才能达到供暖要求，且水泥表面多毛刺和缝隙，石墨膜与其接触不够充分，热传递效率低，地暖系统能耗增加。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决上述问题，提供一种轻薄且易找平、节能且成本低、热利用率高的碳纤维地暖系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源、调节温度的温控器和铺设在地面的供热部，所述供热部包括从下至上依次设置的隔热层和发热层，所述发热层包括中间的发热部、位于所述发热部上方的匀热层和位于所述发热部下方的反射层；所述发热部由包含有碳纤维的线状发热体或片状发热体构成，所述匀热层和所述反射层为包含有石墨的层状物。

以石墨作为主要原料的反射层表面光滑，同样可起到反射热辐射的作用，其成本要比金属制的反射层（如铝箔反射层）低很多。

以石墨为主要原料的匀热层代替水泥/混凝土层要以碳纤维发热体为前提，同时利用了石墨传热导快的优点，碳纤维发热效率高，只需较薄的厚度即可达到发热要求，因此，碳纤维发热体其上只需设置一层包含有石墨的匀热层，既可以将碳纤维所发生的热量快速传导开，也无需另外刻意的找平，并使得发热层轻便不占体积。

匀热层和反射层均为包含有石墨的层状物，具有如下优点：①石墨具有质软的特性，同时可塑性较强，具备该特性的匀热层和反射层彼此贴合紧密，且与发热部贴合紧密，融为一体，中间含有空气的空隙层几乎消失，同时匀热层与其上的地板贴合性也有所增加，这样的发热层热传递效率大大提高，无需太大功率即可达到供暖要求，节约了能耗，降低了使用成本，为地暖系统的普及加大了筹码；降低能耗也意味着煤等燃料的消耗量降低，减少PM2.5粉尘的排放，为减少雾霾贡献力量；②发热层紧密贴合，热传递效率提高意味着该地暖系统加热速率快，能够在较短的时间内达到供暖需求，克服了现有地暖系统加热升温慢的缺陷；③地暖系统温度时有升降，铝箔或水泥/混凝土材料与含有石墨的匀热层或反射层相组合，长时间升降温后，由于其热胀冷缩发生形变不同步，其连接处易发生错位，影响地暖系统的稳定性和性能；而石墨材料本身的热膨胀系数小，其热胀冷缩效应几可忽略不计，匀热层和反射层的成分相同或相似，均包含有石墨，使得其热胀冷缩所发生的形变相同步，避免了上述问题和隐患的出现。

作为上述技术方案的优选，所述发热部中线状发热体或片状发热体均布在所述匀热层和所述反射层之间，所述发热部中线状发热体或片状发热体的厚度小于5mm。

作为上述技术方案的优选，所述隔热层由内部富含孔隙的石棉或发泡材料制成，其厚度大于10mm。

作为上述技术方案的优选，所述发热部中线状发热体或片状发热体呈螺旋状或“S”状分布在所述匀热层和所述反射层之间。

作为上述技术方案的优选，所述发热层中线状发热体或片状发热体通过耐热薄膜固定在所述反射层的上表面。

该耐热膜优选聚酰亚胺薄膜，耐热性好且导热快。

作为上述技术方案的优选，所述隔热层和所述发热层之间设置有储热层，所述储热层由导热材料制成，中间设置有中空层，所述中空层内设置有相变材料。

作为上述技术方案的优选，所述储热层的上表面设置有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状、分布相配适的嵌槽，所述嵌槽的最大深度小于所述线状发热体或所述片状发热体的厚度。

相变材料可选用相变蜡，具有储存热量的作用，温度降低时放热，温度升高时储热，配合上述发热层进一步节约了能耗，且为温度剧变提供缓冲，人们居住更舒适。

嵌槽使得发热层更稳定，不易发生位移，配合热固性胶增强地念系统的结构稳定性。

作为上述技术方案的优选，所述匀热层的下表面开设有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状与分布相配适的契合槽。

作为上述技术方案的优选，所述匀热层上方设置有玻镁板制成的表层。

玻镁板防水防火、化学稳定性好且表面光滑无毛刺、与匀热层的贴合性好，可直接作为地砖铺设在地面上。

作为上述技术方案的优选，所述匀热层或所述反射层复合有聚酰亚胺纤维层。

聚酰亚胺薄膜本身具有一定的强度，能够增强匀热层和反射层的强度，其优异的耐高温性能和导热性也适合做为地暖系统的辅助材料。

综上所述，本实用新型具有如下优点：

本实用新型所述的一种碳纤维地暖系统节能、加热快、省空间且成本低廉，代表了地暖系统的新方向。

附图说明

图1为实施例1所述一种碳纤维地暖系统结构示意图；

图2为实施例2所述一种碳纤维地暖系统结构示意图；

图3为实施例3所述一种碳纤维地暖系统结构示意图

图中，1-电源、2-温控器、3-隔热层、4-发热层、41-发热部、42-匀热层、421-契合槽、43-反射层、5-储热层、51-中空层、52-嵌槽、6-表层。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图以实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1：一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源1、调节温度的温控器2和铺设在地面的供热部，所述供热部包括从下至上依次设置的石棉隔热层3和发热层4，所述发热层4包括中间的发热部41、位于所述发热部41上方的匀热层42和位于所述发热部41下方的反射层43；所述发热部41由包含有碳纤维的线状发热体构成，所述匀热层42和所述反射层43为包含有石墨的层状物。

所述发热部41中线状发热体呈螺旋状均布在所述匀热层42和所述反射层43之间。

所述发热层4中线状发热体或片状发热体通过耐热薄膜固定在所述反射层43的上表面。

所述匀热层42和所述反射层43复合有聚酰亚胺纤维层。

实施例2：一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源1、调节温度的温控器2和铺设在地面的供热部，所述供热部包括从下至上依次设置的发泡材料隔热层3和发热层4，所述发热层4包括中间的发热部41、位于所述发热部41上方的匀热层42和位于所述发热部41下方的反射层43；所述发热部41由包含有碳纤维的片状发热体构成，所述匀热层42和所述反射层43为包含有石墨的层状物。

所述发热部41中片状发热体呈“S”状均布在所述匀热层42和所述反射层43之间。

所述隔热层3和所述发热层4之间设置有储热层5，所述储热层5由导热材料制成，中间设置有中空层51，所述中空层内设置有相变蜡。

所述匀热层42上方设置有玻镁板制成的表层6。

实施例3：一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源1、调节温度的温控器2和铺设在地面的供热部，所述供热部包括从下至上依次设置的石棉隔热层3和发热层4，所述发热层4包括中间的发热部41、位于所述发热部41上方的匀热层42和位于所述发热部41下方的反射层43；所述发热部41由包含有碳纤维的线状发热体构成，所述匀热层42和所述反射层43为包含有石墨的层状物。

所述发热部41中线状发热体呈螺旋状均布在所述匀热层42和所述反射层43之间。

所述储热层5的上表面设置有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状、分布相配适的嵌槽52；所述匀热层42的下表面开设有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状与分布相配适的契合槽421。

Claims (10)

1.一种碳纤维地暖系统，包括供电用的电源（1）、调节温度的温控器（2）和铺设在地面的供热部，其特征在于：所述供热部包括从下至上依次设置的隔热层（3）和发热层（4），所述发热层（4）包括中间的发热部（41）、位于所述发热部（41）上方的匀热层（42）和位于所述发热部（41）下方的反射层（43）；所述发热部（41）由包含有碳纤维的线状发热体或片状发热体构成，所述匀热层（42）和所述反射层（43）为包含有石墨的层状物。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述发热部（41）中线状发热体或片状发热体均布在所述匀热层（42）和所述反射层（43）之间，所述发热部（41）中线状发热体或片状发热体的厚度小于5mm。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述隔热层（3）由内部富含孔隙的石棉或发泡材料制成，其厚度大于10mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述发热部（41）中线状发热体或片状发热体呈螺旋状或“S”状分布在所述匀热层（42）和所述反射层（43）之间。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述发热层（4）中线状发热体或片状发热体通过耐热薄膜固定在所述反射层（43）的上表面。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述隔热层（3）和所述发热层（4）之间设置有储热层（5），所述储热层（5）由导热材料制成，中间设置有中空层（51），所述中空层内设置有相变材料。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述储热层（5）的上表面设置有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状、分布相配适的嵌槽（52），所述嵌槽（52）的最大深度小于所述线状发热体或所述片状发热体的厚度。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述匀热层（42）的下表面开设有与所述线状发热体或所述片状发热体的形状与分布相配适的契合槽（421）。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述匀热层（42）上方设置有玻镁板制成的表层（6）。

10.根据权利要求1所述的一种碳纤维地暖系统，其特征在于：所述匀热层（42）或所述反射层（43）复合有聚酰亚胺纤维层。