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科普|為什麼說石墨烯電熱膜節能?原因在這

  • 由 河北賽烯 發表于 綜合
  • 2023-01-02
簡介遠紅外電熱膜輻射能量的傳播過程輻射採暖消耗於空氣的能量少、能量利用率高、採暖效果好,這與對流能的傳播存在本質區別:對流採暖依賴於中間介質(空氣), 靠近熱的散熱器表面的空氣分子吸收熱量,溫度升高,運動增強,在浮升力的作用下向空間的上部流動,

石墨烯電熱膜是怎樣的

電熱膜是一種通電後能發熱的半透明聚脂薄膜,是由可導電的特製油墨和金屬載流條或紅外輻射塗料經印刷、熱壓於兩層絕緣聚脂薄膜(PET)之間製成。

二維暖烯石墨烯電熱膜製備工藝

基材為石墨烯複合材料+pet+銅+銀漿+銅導線。

石墨烯漿料+正面塗布工藝,屬於目前最先進的導電膜製備技術。

工藝不僅適用於石墨烯地暖膜的生產,原膜還可用於製備發熱牆板、地板、發熱暖畫等產品。

水溶材料結合塗布工藝,均勻性好,電腦數控,厚薄精準,功率穩定。

當接通電源後,石墨烯電熱膜主要以遠紅外輻射的形式散發熱量。和傳統的散熱器採暖方式相比,石墨烯電熱膜供暖系統不僅採暖效果好、節能,還增加了使用者的使用面積,減少維修量,解決了傳統供暖方式所帶來的汙染重、計量難、收費難等問題。現從以下幾個方面介紹其節能機理。

電熱膜的散熱方式

理論上講,熱量傳遞有三種基本方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。從技術上講,這三種方式一般情況下是不能截然分開的,熱量傳遞是一種綜合過程,以某種供熱方式為主就稱其為該傳熱方式供暖。

根據國家標準 GB8623- 88 的規定,紅外輻射轉換效率>50% ,即紅外輻射傳遞的能量過半,且傳導和對流方式傳遞能量之和相等 50% 這種產品才能稱為遠紅外輻射產品。普通電熱膜的電熱輻射轉化效率一般<70%。

以熱輻射為主的電熱膜供暖中,電熱膜所散發的熱量表達式為:

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(式中:Q為電熱膜的熱量、E為電熱膜的發射率、Rb為黑體輻射常數、T1為電熱膜工作溫度、T2為周邊環境溫度。)

輻射採暖中熱量與發射體溫度的四次方程比例,而在對流採暖中這個比例較低,即發熱體的溫度對輻射採暖的影響較大,再者紅外輻射電熱膜的發射率E很高, 一般在0。9左右,說明輻射採暖中能量的轉化率較高。

遠紅外電熱膜輻射能量的傳播過程

輻射採暖消耗於空氣的能量少、能量利用率高、採暖效果好,這與對流能的傳播存在本質區別:

對流採暖依賴於中間介質(空氣), 靠近熱的散熱器表面的空氣分子吸收熱量,溫度升高,運動增強,在浮升力的作用下向空間的上部流動,從而驅使冷空氣流向散熱器。

冷熱空氣如此往復流動,使房間活動區內空氣溫度最終達到要求。冷熱空氣流動的特點決定房間上部的空氣溫度始終比人所在的活動區溫度高,增加了能量的浪費,導致對流採暖中能量利用率相對較低,採暖效果差。

輻射能的傳播可以不依賴於空氣介質,而和人體直接發生作用。而且空氣的主要成分O2 、N2 幾乎不吸收紅外波段能量,空氣只有在與熱源和被加熱體(人體) 直接接觸時,才能接收一些能量。

比如冬季我們站在室外,一旦太陽曬在身上,儘管室外溫度並未發生大幅度改變,身體仍然會感覺到暖洋洋的。

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