新型智能碳纖維束電加熱器設計和研發(fā)

尋孟珂　齊子姝

摘要：新型智能碳纖維束電加熱器設計和研發(fā)符合當今國家節(jié)能減排的響應與號召，有效減少了傳統(tǒng)燃煤集中供暖帶來的環(huán)境污染問題，因此本文介紹智能碳纖維束電加熱器工作原理及研究優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：電采暖; 碳纖維; 智能

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利用清潔能源電力來進行冬季采暖有效的彌補了我國使用傳統(tǒng)采暖方式環(huán)境污染的劣勢。新型智能碳纖維束電加熱器利用非金屬碳纖維為加熱材料，解決了金屬銹蝕的問題，延長了使用壽命。

1新型智能碳纖維束電加熱器工作原理和技術(shù)特點

（1）主體結(jié)構(gòu)依據(jù)熱力學、流體力學原理，增大換熱空氣流速。主體結(jié)構(gòu)為三級加熱系統(tǒng)，下部進風口和上部出風口、輻射口為半敞開式其他部位封閉。氣流根據(jù)自身重力下進上出，通過三級加熱段進行換熱并加速度上升。（2）統(tǒng)一室內(nèi)氣流組織。輻射口射出的紅外線在室內(nèi)天棚中心地帶產(chǎn)生輻射熱，使附近運動空氣流二次被動加熱，增大室內(nèi)循環(huán)氣流半徑，使熱氣流在此溫升行進到室內(nèi)更遠端與室內(nèi)環(huán)境充分對流熱交換。（3）非金屬碳纖維加熱材料減少金屬損耗。瞬間溫升迅速、使用壽命長、耐高溫性能好、加熱過程無鐵銹味不必擔心金屬銹蝕問題。（4）為了增大熱換熱有效換熱面積，內(nèi)部背板貼附鋁箔反光紙反射紅外線。加熱器背部設置保溫巖棉層，防止熱傳導產(chǎn)生無效熱損失，極大提高有效換熱效率。

2智能碳纖維束電采暖研發(fā)優(yōu)勢

（1）由于主體結(jié)構(gòu)為三級加熱。氣流根據(jù)自身重力下進上出，通過三級加熱段進行充分換熱并加速度上升。

（2）充分利用空氣動能的冷熱氣流邊界原理，依靠上升熱氣流來阻隔冷氣進入房間內(nèi)部。并設置輻射口依據(jù)紅外線光熱效應調(diào)節(jié)室內(nèi)熱循環(huán)。

（3）結(jié)合室內(nèi)溫度場熱擴散度與熱氣流流速之間關(guān)系，換算出電采暖自身寬度與高度最佳比例。并且設計外觀美觀，適合居家及公共場所。

（4）統(tǒng)一室內(nèi)氣流循環(huán)組織。紅外線通過輻射口使所在房間天棚遠端產(chǎn)生溫升帶，氣流在此二次被動加熱擴大循環(huán)熱氣流半徑，統(tǒng)一室內(nèi)氣流組織。

（5）自控節(jié)能。根據(jù)人員要求作息設置采暖時間和對應室內(nèi)溫度參數(shù)，也可通過判斷室內(nèi)有無人員自動控制電暖氣的待機及運行狀態(tài)，靈活控制電采暖啟閉狀態(tài)并最大限度節(jié)省采暖運行時間。

（6）使用安全。本系統(tǒng)內(nèi)置溫度電阻保護及電流過載保護。當采暖器上覆蓋遮擋物或斷路情況自動切斷電源。

（7）非金屬碳纖維加熱材料減少金屬損耗。瞬間溫升迅速、使用壽命長、耐高溫性能好、加熱過程無鐵銹味不必擔心金屬銹蝕問題。

3新型智能碳纖維束電加熱器技術(shù)難點

（1）將非金屬碳纖維束應用到電暖器中，減少金屬損耗，做到瞬間溫升、延長使用壽命、提高耐高溫性能，達到既節(jié)能又舒適的目的。（2）加入程式控制器（PLC）自控技術(shù)，當室內(nèi)溫度達到所設定的溫度時，電源自動斷開;當溫度偏低時，電源自動連接。紅外線自動捕捉人體，做到分時、分人、分溫的加熱，從而達到節(jié)能減排的目的。（3）在提高環(huán)境溫度的基礎上，充分利用空氣動能的冷熱氣流邊界原理，統(tǒng)一室內(nèi)循環(huán)氣流組織，屏蔽外窗冷風。

4 結(jié)語

新型智能碳纖維束電加熱器對于改善環(huán)境潔凈度、提高空氣品質(zhì)及減少不可再生能源消耗具有良好的發(fā)展前景，因此智能碳纖維束電采暖研發(fā)迫在眉睫。

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