[发明专利]一种碳纤维地暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及采暖技术领域，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RadiantFloorHeating，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CN204043039U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CN201811333U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CN104180427A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。

发明内容

本发明的目的，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。

本发明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。