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扬州阳光风暴新材料有限公司

       扬州阳光风暴新材料有限公司主要引进各类纳米级新材料新技术,将纳米材料技术运用在二大技术领域:第一室内电采暖领域;第二建筑墙体保护领域。为室内电采暖提供完整的解决方案。为综合治理混凝土防水抗渗,延长建筑物使用寿命解决方案提供商。

       本公司是与日本企业合作成立的股份制公司,主营业务引进多项日本尖端科技新材料,系列产品有:日本纳米PTC自控温电热膜领域,日本碳纤维发热电缆领域,日本碳纤维水电一体取暖器领域,日本纳米混凝土防水剂领域,日本纳米木材阻燃材料领域,日本纳米银材料领域,美国纳米金属保护涂料系列产品等七项高科技材料的应用推广。

 

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日本自动控温PTC电热膜技术介绍

  • 电地采暖木地板应用
  • PTC电热膜技术介绍
  • PTC电热膜的技术特点
  • PTC电热膜的铺装与应用
  •        电地采暖木地板,因综合了电采暖的清洁能源优势,地面辐射供暖的脚暖、舒适和节能特点以及木地板特有的木纹装饰效果和脚感,近年来得到行业内生产企业的重视,研发出了许多新技术和新产品,部分产品投放市场后取得了很好的效益。

           目前,在电地采暖木地板领域主要有两类技术:一类是自带加热系统,即将加热系统嵌入木地板结构中,如自带加热系统的电加热木地板;另一类是加热系统独立于木地板,与木地板分开铺设,后者产品相对较多。但是,目前这类产品使用的电加热系统多数是恒功率产品,不能自动调节产品的电阻、电流、功率,不能自动控温。由于木地板属于保温材料,木材温度传导比较缓慢,在室内铺设这类木地板时,当木地板表面出现意外覆盖(地毯、枕头、被子、纸箱等物体)时,覆盖部位无法散热,可能出现局部温度快速升高的安全隐患。因此,如何解决这类地板加热系统的恒温问题成为近来的研发热点。

           笔者所在的单位,从日本引进了一种恒温加热膜(PTC电热膜),能自动控温,可避免使用木地板过程中由于局部覆盖出现高温的问题,确保木地板的使用安全性。本文简要介绍其原理及其应用情况,以供业内研发参考。


           PTC是英文“Positive Temperature Coefficient”的缩写,意思是正温度系数, 泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻。PTC热敏电阻是一种具有温度敏

    感性的半导体电阻,当超过一定的温度时,它的电阻值会随着温度的升高而增大。

           笔者所在单位引进的PTC电热膜,也是利用了PTC热敏电阻的性质,其工作原理是当PTC电热膜通电后温度达到设定状态,如果遇到局部覆盖温度升高其电阻就会增大,使得电流减小,温度就得到控制,不会持续升高。反之,如果温度下降,电阻就会减小,使得电流增大,使温度不再持续下降,从而把温度控制在安全合理的范围内。

           PTC电热膜,是由纳米导电离子和性能优异的高分子材料经特殊配方和精密工艺制成,具有自动控温、智能变频和节能省电的优点。在未通电的状态下,PTC电热膜的纳米导电离子以比较小的间距均匀地分布在高分子材料机体中,通电后,随着电能高效地转换成热能,高分子机体材料逐渐膨胀拉开了纳米导电离子的间距,使得本体电阻逐渐增大,发热功能逐渐减小,呈现出“变频”效果,从而实现自动控温和变频节能的功能。此外,电地采暖木地板通常还配有温控器装置,与PTC电热膜温控技术相结合,实现安全双重保障。

           按照JG/T 286—2010《低温辐射电热膜》、GB/T4654—2008《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》和GB/T 7287—2008《红外辐射加热器试验方法》对PTC电热膜的工作温度下的泄露电流和电气强度、绝缘电阻、电—热辐射转换效率、法向全发射率等性能进行检测。


    1)升温快。

    由于初始发热功率较大,PTC电热膜在2~3 min内快速升温到37 ℃左右,使室内温度较低时的初始加热时间大大缩短,20~30 min室内温度可到20 ℃。

    2)安全性高。

    PTC电热膜可避免被覆盖区域不正常温度的持续上升,当某块PTC电热膜区域有物体覆盖时,电热膜会自动感应到局部温度持续上升,PTC电热膜则会自动降低电流值和发热功率,将木地板表面温度控制在50 ℃的安全范围内。

    3)节能性能优越。

    PTC电热膜采用纳米碳素粒子,其电热转换率高达98% 以上,电流可随温度变化自动调节,因此其耗电量得到有效控制,从而更省电节能。按照100 m2 室内采暖面积的能耗及费用测算,

    (1)PTC电热膜的电能使用约5.6元/h,如每天工作8 h,则每月电费1 340元。

    (2)普通电采暖产品的电能使用约9.6元/h,如每天工作8 h,则每月电费2 304元。

    (3)小锅炉水暖使用约11.7元/h,如每天工作8 h,则每月电费2 808元。

    4)具有远红外线保健功能。

    PTC电热膜可以释放5~15 μ m远红外线光波,与人体的远红外线波长9.37 μ m基本一致,在采暖过程中当两个频率相等的波长相遇时会产生共振,震动体内的水分子,活化人体细胞,使人体产生活力,加速血液循环,加速新陈代谢,提高人体的免疫力,促进人体健康。远红外线的辐射采暖方式是人体从内至外的加热方式,不干不燥,舒适温暖。

    5)耐久性好。

    PTC电热膜产品在我国民用建筑领域应用时间虽然不长,但在日本等发达国家确已有多年的应用历史。日本M ITAKE电子工业株式会社在20世纪70年代开始研发PTC电热膜产品,于90年代初将PTC电热膜产品投入商业应用,同时在其试验室中一直在不间断地进行各种电热膜的相关试验,包括耐老化、抗衰减及性能数据测定等,以确定产品品质并据此不断改进。至今已历时20多年,特别是持续寿命测定时间已达10万h。若换算成每日使用8 h,每年使用150 d计,则寿命期可达83年。因此,笔者所在单位引进日本原装进口PTC电热膜产品,在全国木地板市场进行推广,对PTC电热膜产品的质保期设定为20年。


           PTC电热膜在日本已经推广多年,有成熟的技术和产品,目前已广泛用做木结构房屋、木地板、榻榻米等的电

    采暖系统。PTC电热膜可直接铺设在地采暖专用的实木地板、实木复合地板、强化木地板、竹地板、软木地板、石

    塑地板等地面铺设面层材料的下面,但是不适合用于混凝土和瓷砖地面。图4为PTC电热膜的安装实例。

           目前,我国刚开始推广PTC电热膜技术,国内有部分企业也在大力研发PTC电热膜,相信随着电采暖市场的成熟,PTC电热膜将会和木地板共同走进千家万户。铺装时,由于PTC电热膜单位面积发热功率较大,根据房屋的保温性能,南方地区PTC电热膜的铺装功率建议为每平方米120~150 W ,北方地区建议为80~120 W 。安装PTC电热膜采暖系统时,可按照室内面积15~20 m 2 配装一个16 A 温控器的标准配装温控器,即一个温控器控制面积约12 m

    2 的PTC电热膜。此外,PTC电热膜采暖系统,还可配装智能温控系统,实现无线W iFi温控采暖。


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