石墨粉在電熱膜建築（zhù）供暖中的應（yīng）用

石（shí）墨粉在電熱（rè）膜建築供（gòng）暖（nuǎn）中的應用

電熱膜應用（yòng）於建築供暖在西方已有十幾年曆史，但褒貶不一。該（gāi）項技術引入我國後，多年推廣無起色，自從（cóng）1999年哈爾濱（bīn）一家建築開發（fā）公司首（shǒu）先使用，以點示範，才逐漸在（zài）遼寧，特別是大連等地開始應用。在（zài）引進外國（guó）產品（美國的（de）凱樂瑞（ruì）克和法國的尼沃牌產品）的基礎上，國產品已有上海三盟和大連環達、大連賽尼等（děng）幾家（jiā）企業的同類產品上市，且性能上（shàng）不（bú）亞於外國產品，但在（zài）安裝和配套技術上，均照搬西方，未考慮我（wǒ）國國情。在引進、消（xiāo）化、吸收（shōu）之後，電熱膜在（zài）建築（zhù）供暖市場上的路子要想走好，必須（xū）創新，走中國人自己的路。
　　電熱膜是什麽？
　　簡（jiǎn）而言之（zhī），電熱膜就是厚度很薄的電熱塑料，為三層結構，中間層為電熱體，上下兩層為具有阻燃和絕緣性能的聚脂薄膜，起到密封（fēng）和保護作用。
　　電熱膜由電熱體和紅外輻射體兩部分組成。目前（qián）大致（zhì）可分為兩大類，一類是導電油墨，即將石墨粉或銀粉等導電（diàn）粉末均勻地混合在（zài）油墨中（zhōng）製成導電油墨（mò），在聚酯薄（báo）膜（mó）上印刷成導電條，通電後發熱。這種（zhǒng）發熱體的（de）主（zhǔ）體是油（yóu）墨，如美國的凱（kǎi）樂（lè）瑞克電熱膜和（hé）國（guó）產的上海（hǎi）三盟電熱膜；另一類是用金屬（合金）薄膜製成導電（diàn）條，通（tōng）電後發熱，如法國（guó）的尼沃電熱膜和國產品（pǐn）大連（lián）環達、賽尼電熱膜。
　　上（shàng）述這兩類電熱膜，從其聚酯薄膜的遠紅外透過光譜圖（tú）可以看（kàn）到（圖1），在6.7～1μm波段（duàn），其（qí）透過（guò）率為0。而電熱（rè）膜的表麵溫（wēn）度隻有35～40℃左右，其輻（fú）射峰值波長應為9μm左右，可以斷定，在7～10μm波段。由（yóu）於聚酯膜的紅外透過率為0，那麽電（diàn）熱（rè）體在該波段的紅外輻射（shè）均被聚酯膜吸（xī）收後，再由電熱膜，從傳熱機製上（shàng）可視為旁（páng）熱式和直熱式兩種傳熱方式的疊加，但其紅外輻射性能主（zhǔ）要由聚酯膜決（jué）定，與膜內紅外輻射材料基本無關。
　　目前，電熱膜的安裝方式是引進國外的安裝（zhuāng）方（fāng）法，即以埋入方式將電熱膜安（ān）裝在頂棚，其結構是（shì），最上方為保溫層，接下來依次為構架、電熱膜和石膏板，最後在石膏板表麵塗刷一層建築塗料。這樣，實際上就是把電（diàn）熱膜本身的直熱式和旁熱式的（de）聯合（hé）輻射性能改變成了以石膏板為發熱體的旁熱式加熱機製（zhì），其實際的紅外輻射（shè）性能由（yóu）石膏板表麵建築塗料的（de）性能來決定，失（shī）去了原本（běn）具有的一定量的紅外輻射作用，此時的電熱膜隻相當於一般的電加熱體。到此要問，如此安裝，不論油墨式還是（shì）金屬條（tiáo）式結構的電熱膜，其本（běn）身的紅外輻射塗層還有什麽實際意義（yì）呢？還有，古今中外，火盆、火炕、火爐、壁爐、電暖器等采暖設備均在（zài）居室下（xià）方，為什麽獨有電熱膜要安在頂棚呢？再者（zhě），這種安裝方式屬於“逆對流”傳（chuán）熱，不僅（jǐn）熱阻大、熱損大，且室（shì）溫上高下低。溫度梯度（dù）大，給（gěi）人以一種“上漲下涼”感覺，很（hěn）不舒（shū）服。難道（dào）就不能改成側壁安裝嗎？最後，本來紅外輻射占比例就（jiù）不大的電熱膜，非得用石膏板覆蓋嗎？能否用帶縫隙的（de）裝飾（shì）物取而代之？
　　萬物生（shēng）長靠太陽，靠的（de）主要是太陽光中的紅外線。長（zhǎng）期不見陽光的（de）人（rén），因為缺少紅外線輻照會變（biàn）得憔悴不堪。植物不見陽光，枝不壯、葉不茂、果不實。特別是冬季（jì）果蔬大棚中栽培的瓜果蔬菜，由於（yú）缺少紅外線，造成了辣椒不辣、草莓不甜、黃瓜沒（méi）味兒、西紅柿惡酸。
　　近20年來，醫療保健品市場上出現的多種治療（liáo）、理療儀器，由於其紅外輻照功能（néng）對於（yú）慢性疼痛性和類症性疾病療效顯著，成為人們較理想的家（jiā）庭保健醫生。
　　因此，人們所說的“綠色采暖”和“綠色保健”均係來（lái）自於紅外輻照（zhào）的結果。那（nà）麽，什麽樣的供暖（nuǎn）器才（cái）能算是“綠色采暖”設備呢？
　　從理論（lùn）上（shàng）講，熱量傳遞有三種方式，即傳導、對流和（hé）輻射。從技術上講（jiǎng），這三種方式在一般情況下是不能絕對截然分開的，以哪種供熱方式為主就稱其為該種傳熱方式的供暖（nuǎn）器。百分（fèn）之百地（dì）以一（yī）種傳熱方式傳熱的供暖（nuǎn）器是不存在的。如果稱其為綠（lǜ）色采暖（nuǎn）器，其傳熱方式應以紅外輻射傳熱為主。根據國家（jiā）標準GB8623-88的規（guī）定，其紅外輻射轉換效率應（yīng）>50%，即紅外輻射傳遞的熱量過半，而傳導（dǎo）和對流（liú）方（fāng）式傳遞的熱（rè）量總和<50%。嚴格講（理論上），凡（fán）是絕對零度（-273℃）以上的物（wù）體都輻（fú）射紅外線，從（cóng）天上飛的，水中遊的，陸地上跑的以及我們（men）生活周圍的所有物體，如人體（其輻射性能不亞於電熱膜（mó））、大地、植（zhí）物以及房間中的牆壁、地板、家具、衣服等，也包括傳統（tǒng）式的暖氣（qì）片、火爐（lú）、火炕、暖牆、壁爐（lú）等，哪個不輻射出紅外（wài）線，但不能因為都有紅外線輻（fú）射，就都稱其為“紅外輻射體（產品）”。就鍋爐（lú）供暖的暖氣片而言，當其表麵溫度在90℃左右時，特別是那些表麵（miàn）氧化生鏽的暖氣片，其紅外輻射出射度（表麵輻射功率密度）相當於電（diàn）熱膜的兩倍以上，為什麽不稱其為“紅外輻射暖（nuǎn）氣片”呢（ne）？就是因為它不是以“紅（hóng）外輻射傳熱”為主，而是以“對流傳熱”為主，故稱其為對流傳熱供暖方式。
　　人（rén）體的表麵溫（wēn）度同電熱膜（mó）相同，均在37℃左右（yòu），雖有（yǒu）紅外輻射存在，能稱其為“紅外輻射人”或“紅外輻射（shè）電熱膜”嗎？“綠色采暖”效果又從何談起（qǐ）呢？如果再用石膏（gāo）板蓋上，紅外（wài）輻射效果又如何實現呢？
　　必須創新，走中（zhōng）國自己的路
　　電熱膜采暖（nuǎn）技術經過引進、消化、吸收後（hòu），當務（wù）之急是創新，否則不久將會被淘（táo）汰（tài）廢（fèi）止。
　　創新的要點如下：
　　(1)改頂棚安裝為側壁安裝。
　　很容易理解，側壁安裝（zhuāng）有許（xǔ）多優點：①使用安全，不遭水淹；②維修方便；③便於居民（mín）裝修；④上、下溫差小，即溫度梯度小；⑤減少熱損，節電及不會因“逆對流”造成頂棚（péng）被熏黑。至於側麵安裝後，造成“家具擋熱”之說，隻是無根據的想象。
　　(2)采用裸露式安裝方式。把傳（chuán）統的石膏板除掉，以帶（dài）縫隙裝飾物代之，既美觀，又能使（shǐ）電熱膜本身（shēn）的紅外線直接輻射到居室內。
　　(3)增加紅外（wài）輻射之本是提高電熱膜的法向全發射（shè）率。
　　在測試比較現有國內外（wài）電熱膜產品發射率的基礎上，研究具有（yǒu）高（gāo）輻射性能的（de）電熱膜專（zhuān）用紅外輻射層（材料）是提高電熱膜“綠色采暖效果”之本。
　　(4)研究一種新型建築塗料（liào）使其紅外發（fā）射率得到提高勢在必行。
　　　　伴隨電熱膜采暖技（jì）術的應用，該項技（jì）術推廣過程（chéng）中的派生產業—紅外建（jiàn）築塗料的研究與（yǔ）生產，必將有人去做，即把現有的建築塗料（liào）通過改變配方來提高紅外（wài）發射是可行（háng）的。這樣，又一個具有綠色采暖功能的（de）建築塗料產（chǎn）品誕生（shēng）了，市場用量不小。
　　電熱膜采暖（nuǎn）技術必須創新，走中國人自己的路。

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