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特點

（1）主體結構依據熱力學、流體力學原理，增大換熱空氣流速。主體結構為三級加熱系統，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）統一室內氣流組織。輻射口射出的紅外線在室內天棚中心地帶產生輻射熱，使附近運動空氣流二次被動加熱，增大室內循環(huán)氣流半徑，使熱氣流在此溫升行進到室內更遠端與室內環(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）由于主體結構為三級加熱。氣流根據自身重力下進上出，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部。并設置輻射口依據紅外線光熱效應調節(jié)室內熱循環(huán)。

（3）結合室內溫度場熱擴散度與熱氣流流速之間關系，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）統一室內氣流循環(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，統一室內氣流組織。

（5）自控節(jié)能。根據人員要求作息設置采暖時間和對應室內溫度參數，也可通過判斷室內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。本系統內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，當室內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，統一室內循環(huán)氣流組織，屏蔽外窗冷風。

4 結語

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。

參考文獻

[1]孫啟武，劉宏月.基于COMSOL的碳纖維通氧腐蝕仿真分析[J/OL].化學世界，2019（11）.

[2]胡曉蘭，周川，代少偉，劉文軍，李偉東，周玉敬，邱虹，白華.氧化石墨烯改性不同表面性質的碳纖維/環(huán)氧樹脂的微觀形貌與動態(tài)熱力學性能[J/OL].復合材料學報：1-13.

[3]湯龍其，令旭霞，王士華，郭帥，龍柱.聚吡咯/碳纖維紙電熱復合材料的制備及性能[J/OL].復合材料學報：1-8.