CN217785283U - 一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块 - Google Patents

Abstract

一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，包括保温与反射层、铝板超导模块和采暖地面，保温与反射层、铝板超导模块和采暖地面集成为一体结构，超导模块上安装石墨烯发热线。本实用新型的集成化拼接式低温辐射电采暖模块，采用石墨烯发热线作为发热元件，将保温层、反射层、发热层和辐射散热层集成在一起，构成拼接式模块。通过标准化模块结构，无需施工经验即可快捷安装与拆卸，从而显著缩短工期、节省成本，该辐射电采暖模块具有热效率高、升温速度快、使用寿命长且可反复使用，可控性好、温度分布均匀性等优点，还具有一定的防潮防霉变、隔音降噪作用。

Description

一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块

技术领域

本实用新型涉及电采暖设备领域。

背景技术

随着我国城市化进程的不断推进，集中供暖已经难以满足新建住宅小区、工业区、厂房、分散建筑物等的采暖需求。热源、新建供暖外管网成本也逐步增大，内外管网成本甚至超过电采暖成本。加之集中供暖基本以化石燃料如煤炭、石油、天然气为燃料，污染物和二氧化碳碳排放量大，环保性能差。随着我国电力供应的改善，电采暖作为清洁采暖进入了千家万户，尤其是近年来双碳目标的逐步落实，高效电采暖技术必将是未来的主要采暖方式之一。传统的空调或热泵采暖，空气质量差，能耗高，有燥热感，舒适性差，而目前常见的电采暖设备及发热材料性能差异巨大，技术指标高度不统一，相当一部分电采暖设备安全性不高，火灾、触电事故时常发生，市场上销售的相当多电暖设备表面温度较高，导致烫伤事故偶有发生，多数电暖器热效率不高，能耗较大，温度分布不均匀，舒适性也较差，导致推广难度大。当前流行的电地暖施工一般需要先做好基层、在此基础上依次铺设保温板、反射层、铺装发热线，用卡丁卡紧发热线，然后用水泥回填，工序较复杂且不可交叉作业，工期长，需要有经验的专业人员施工。

实用新型内容

为了解决传统电采暖设备存在的上述问题，本实用新型提供了一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，包括保温与反射层1、铝板超导模块2和采暖地面4，保温与反射层1、铝板超导模块2和采暖地面4集成为一体结构，超导模块2上安装石墨烯发热线3。

所述石墨烯发热线3由发热芯9和外护套10构成，外护套10从内至外依次由特氟龙保护层、交联聚乙烯保护层、镀锡铜屏蔽网保护层和PVC保护层组成。

所述石墨烯发热线3通过冷热线连接点5连接冷线6，冷线6通过驱动器7连接温控器8。

所述铝板超导模块2上部设有卡槽，石墨烯发热线3以S型均匀设置于卡槽中。

所述保温与反射层1由保温材料和上部的反射铝箔构成。

本实用新型的集成化拼接式低温辐射电采暖模块，采用石墨烯发热线作为发热元件，将保温层、反射层、发热层和辐射散热层集成在一起，构成拼接式模块。通过标准化模块结构，无需施工经验即可快捷安装与拆卸，从而显著缩短工期、节省成本，该辐射电采暖模块具有热效率高、升温速度快、使用寿命长且可反复使用，可控性好、温度分布均匀性等优点，还具有一定的防潮防霉变、隔音降噪作用。

附图说明

图1为本实用新型集成化拼接式低温辐射电采暖模块三维结构图。

图2为本实用新型集成化拼接式低温辐射电采暖模块俯视图。

图3为本实用新型集成化拼接式低温辐射电采暖模块断面结构图。

图4为本实用新型集成化拼接式低温辐射电采暖模块线路布置图。

图5为本实用新型集成化拼接式低温辐射电采暖模块局部放大图。

图中：1、保温与反射层；2、铝板超导模块；3、石墨烯发热线；4、采暖地面5、冷热线连接点；6、冷线；7、驱动器；8、温控器；9、发热芯；10、外护套。

具体实施方式

本实用新型的集成化拼接式低温辐射电采暖模块如图1-5所示，以整个地板面作为发热面加热室内空间空气温度，包括：保温与反射层1、铝板超导模块2、石墨烯发热线3和温控系统。

发热元件由石墨烯发热线组件组成，石墨烯发热线组件包括石墨烯发热线3和冷线6，石墨烯发热线3的端部分别与两根所述冷线6的一端通过冷热线连接点5相连；石墨烯发热线3由置于内部的发热芯9和套设在发热芯9外部的外护套10构成。发热芯10的直径φ₁为1.15mm，外护套11的外径φ₂为5.8mm；石墨烯发热线的外护套11包含特氟龙保护层、交联聚乙烯保护层、镀锡铜屏蔽网保护层和最外层的PVC保护层，内部本身构成闭合回路，所有接线均在同一端，在安装时不需要将石墨烯发热线3的首尾两端汇合到一起，随意布置，减小了施工难度。石墨烯发热线3散发的热量传递到铝板超导模块2上使整个模块发热，再传递到上方的采暖地面(地暖专用地板、瓷砖或水泥面等)4，将热量散发到室内空间区域，模块下方的保温与反射层1阻止热量向下传递，减少热损失。其中，铝板超导模块2的长度L为1200mm，宽度W为600mm，厚度H₂为30mm；其下方保温层1的厚度H₁为30mm，上方地暖专用上层地板4的厚度H₃为10mm。

辐射散热结构包括从下至上依次设置的保温与反射层1、铝板超导模块2和地暖专用上层地板4，铝板超导模块2上设有卡槽，石墨烯发热线3卡装在所述卡槽中；石墨烯发热线3散发的热量传递到所述铝板超导模块2上使整个模块发热，再传递到上方的所述地暖专用上层地板4将热量散发到室内空间区域，下方的所述保温与反射层1阻止热量向下传递，减少热损失。石墨烯发热线3适合在室内长度方向上以S型均匀布置，将其卡装在铝板超导模块2的卡槽中。此外，石墨烯发热线3的传热方式主要靠辐射传热和冷热空气的对流换热。而传统空调采暖全部为对流换热的传热方式。辐射是人体感觉最舒适的传热方式，无燥热感，热舒适性更好，且辐射出的远红外线被人体吸收后，可增强细胞活性，促进人体新陈代谢。

温控机构包括温控器8、驱动器7、感温探头9；感温探头9内嵌在温控器8内部，温控器8与驱动器7相连，驱动器7直接与石墨烯发热线3伸出的两根冷线6相连，驱动器7需接220V电源。温控机构包括驱动器7、与驱动器7相连的多个温控器8和感温探头9，感温探头9内嵌在所述温控器8内部，用于感知周围环境温度；驱动器7直接与伸出的两根所述冷线6的另一端相连；由温控器8中内嵌的感温探头9感知周围环境温度，与温控器8已经设置好的温度相比较，当感温探头9检测室内温度低于设置好的温度时，将信号传递给所述驱动器7，所述驱动器7开关闭合使所述石墨烯发热线3开始加热，反之则停止加热。温控器8的加入使得室内空间温度可以保持在舒适的范围内，合理的控制驱动器8开关的连接与断开，实现间歇采暖的状态，从而降低能耗。

本实用新型结构简单，将石墨烯发热线铺设于室内地面，构成低温辐射采暖系统，用于冬季室内采暖。因采暖室内底板面积一般较大，无法整体进行展示，现以单块铝板超导模块的面积为参考，示意图如图1-3所示，在实际实施过程中，铺满整个底板即可。图1所示为室内地面层结构，铝板超导模块2是铺设的核心结构，通过对室内热负荷的计算确定石墨烯发热线3的功率，综合考虑发热功率、铺设形式以及底板面积确定双导石墨烯发热线3的布置间距，在铝板超导模块2表面可以按照要求刻出相应卡槽，将所述3石墨烯发热线按施工要求卡装在卡槽内；在铝板超导模块2的下方布置保温层1，该保温层1为绝热材料，可选用发热线缆专用保温板，在其上方铺一层反射铝箔，将热量向上反射，减少热量损失；在铝板超导模块2的上方布置地暖地板(或瓷砖、水泥覆盖等)4，该材料的热阻率很小，使得石墨烯发热线3产生的热量传递到室内空间区域。

为使室内温度均匀和减少能耗，采用温控器8，以实现了间歇采暖的目的，如图4所示，将石墨烯发热线3的冷线端，接入驱动器7，驱动器7需要接入220V电源，驱动器7的另一端则需要与温控器8相连，温控器8的型号拟选择ST-807D，该型号温控器内嵌感温探头9，用于感知周围环境温度，如图5所示。温控器8安装选择离门窗1.0米以外，以免受室外温度影响。例如可将温控器8面板设置舒适温度20℃左右，温差为±2℃均为合理范围，当感温探头9检测室内温度低于18℃时，温控器8将信号传递给驱动器7，驱动器7开关闭合，石墨烯发热线3开始发热；室内环境温度开始升高，直到有感温探头9检测环境温度高于22℃，温控器8将信号传递给驱动器7，驱动器7开关断开，停止加热，反复进行周期循环。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的集成化拼接式低温辐射电采暖模块，采用石墨烯发热线为发热材料，升温快，非金属无线损，比金属发热电缆节能20％以上，近乎全部的电能转换成热能，采暖效率高，可大幅度降低了运营能耗；2、本实用新型提供的集成化拼接式低温辐射电采暖模块块，采用标准化拼接式集成模块结构，无需施工经验者即可快捷安装与拆卸，显著缩短工期、节省成本。传统电地暖铺设水泥回填需要至少2天水泥才能固化(冬季和雨季时间更长)，固化后才能继续施工。采用本实用新型，石墨烯发热线缆设计选型好后，一个工人一天可铺设50-70平方米，当天或第二天就可以铺设地板，大大节约了时间，缩短工期，降低了成本；3.相对于传统的水泥回填湿式电地暖，采用本实用新型可直接铺装地面装饰材料，仅占4.5-5cm层高，而传统回填式电地热占用层高10cm左右，因此安装时不需要抬高防盗门，解决了电地热的卡脖子问题；4.相对于传统的水泥回填湿式电地暖，本实用新型具有升温快，开启时间短(开机半小时地板升温，关地暖后可维持3小时采暖)，热效率高、升温速度快、可控性好、温度分布均匀性，显著节省能耗(白天关地暖12小时不影响使用，可节能约50％使用费，晚上开地暖12小时相对保温节能27％，最高可节省约75％的使用费)等优点；5.本实用新型提供的集成化拼接式低温辐射电采暖模块可拆卸，可方便携带，可反复使用，从而节约成本；6.本实用新型采用高强度保温板和沟槽铝板等复合，除冬季高舒适采暖外，还有地面保温、保护地板防潮防霉变、为楼板减震隔音、提高地板舒适脚感、提高夏季空调舒适度、增加远红外健康养身等多方面实用功能，从而实现低碳甚至零碳排放采暖。

Claims (5)

1.一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，其特征在于：包括保温与反射层(1)、铝板超导模块(2)和采暖地面(4)，保温与反射层(1)、铝板超导模块(2)和采暖地面(4)集成为一体结构，超导模块(2)上安装石墨烯发热线(3)。

2.根据权利要求1所述的一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，其特征在于：所述石墨烯发热线(3)由发热芯(9)和外护套(10)构成，外护套(10)从内至外依次由特氟龙保护层、交联聚乙烯保护层、镀锡铜屏蔽网保护层和PVC保护层组成。

3.根据权利要求1所述的一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，其特征在于：所述石墨烯发热线(3)通过冷热线连接点(5)连接冷线(6)，冷线(6)通过驱动器(7)连接温控器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，其特征在于：所述铝板超导模块(2)上部设有卡槽，石墨烯发热线(3)以S型均匀设置于卡槽中。

5.根据权利要求1所述的一种集成化拼接式低温辐射电采暖模块，其特征在于：所述保温与反射层(1)由保温材料和上部的反射铝箔构成。

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