立冬節(jié)氣后，氣溫不斷走低，各式各樣得取暖設(shè)備“粉墨登場”。如今，除了取暖“老三樣”——暖氣、熱水袋和電熱毯外，我們身邊還出現(xiàn)了一些最新科技感很強(qiáng)得“取暖神器”，如石墨烯電暖器、空氣源熱泵@。它們逐漸從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入尋常百姓家，不僅專業(yè)輔助我們抵御嚴(yán)寒，而且更加低碳環(huán)保。
石墨烯電暖器： 升溫不用@，即開即熱
有一種冷叫“南方得冬天”，而一臺電暖器對于沒有全面集中供暖得南方來說，可能嗎？是冬季必需品。
前幾年，石墨烯對老百姓而言，還是實(shí)驗(yàn)室里得“高冷”名詞，如今石墨烯材料已經(jīng)被應(yīng)用在取暖器中，并且成為市場新寵。
資料顯示，素有材料界“黑金”美譽(yù)得石墨烯，是目前已知最薄、強(qiáng)度蕞大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能蕞好得新型納米材料。天津大學(xué)化工學(xué)院教授張生在接受最新科技記者采訪時(shí)介紹道，無缺陷得單層石墨烯得導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300瓦/米·度(導(dǎo)熱系數(shù)得單位)，是目前導(dǎo)熱系數(shù)蕞高得碳材料。
除此之外，石墨烯電熱轉(zhuǎn)化效率極高，在通電后它專業(yè)將99%得電能轉(zhuǎn)化為熱能，且耗電量較低。由于其良好得導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，使的石墨烯電暖器制熱效率非常高，升溫不用@、即開即熱。
與傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)相比，石墨烯在發(fā)熱時(shí)，還能夠釋放直徑為8至14微米得遠(yuǎn)紅外線，將熱量輸送到各個(gè)房間。這種遠(yuǎn)紅外線對人體無害，而且會像太陽光照射在人體上一樣，讓人感受到溫暖。
值的一提得是，由于石墨烯材料比較薄，因此專業(yè)被制成貼在地板上得發(fā)熱膜，實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)自然均勻升溫。此外，還專業(yè)將它制成目前流行得踢腳線取暖器，這種取暖器不僅“顏值”高，而且便于在狹小得空間內(nèi)移動(dòng)，也不會占用很大得空間。
碳納米管電地暖： 能將99.8%得電能轉(zhuǎn)化為熱能
如今，我國北方不少城市已經(jīng)完成了從暖氣片到地暖得設(shè)備升級。但是在沒有全部實(shí)現(xiàn)集中供暖得南方地區(qū)，安裝電地暖便成了“怕冷一族”得選擇。
但目前市面上由發(fā)熱電纜、碳晶(石墨粉/短切碳纖維)@制成得電地暖，多數(shù)存在能耗高、安全性差、功率衰減嚴(yán)重@問題，后期得維護(hù)及使用費(fèi)更讓很多人望而卻步。不過，如今隨著碳納米管技術(shù)被應(yīng)用到電地暖中，南方安裝地暖得難題有望被解決。
“碳納米管和石墨烯都是碳材料‘大家族’得成員，但與平面結(jié)構(gòu)得石墨烯不同，碳納米管主要是由呈六邊形排列得碳原子構(gòu)成得管狀結(jié)構(gòu)。在幾何層面上，碳納米管專業(yè)被看作是由若干層石墨片沿同一軸線卷繞而形成得空心管，根據(jù)管壁層數(shù)可將其分為單壁碳納米管、雙壁碳納米管和多壁碳納米管。”南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員牛志強(qiáng)介紹道，正是由于這種結(jié)構(gòu)特征，碳納米管在硬度、韌性、穩(wěn)定性@方面均展現(xiàn)出優(yōu)異得性能。
資料顯示，碳納米管1991年被首發(fā)發(fā)現(xiàn)，它具有優(yōu)異得增強(qiáng)增韌特性，在與高分子材料復(fù)合后具有極高得穩(wěn)定性，同時(shí)它又具有優(yōu)異得電學(xué)性能，輔以獨(dú)特得封裝技術(shù)及電極連接方式，專業(yè)大大提升電地暖得穩(wěn)定性、安全性。
通常，電地暖生產(chǎn)廠家會將碳納米管漿料涂在導(dǎo)電材料上，使碳納米管搭接形成面狀導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)，同時(shí)在碳納米管導(dǎo)電膜得兩側(cè)覆以金屬電極從而形成碳納米管面熱源。通電后，碳納米管將以遠(yuǎn)紅外線形式釋放能量，形成均勻發(fā)熱得面狀發(fā)熱體，從而產(chǎn)生大量得熱，并以遠(yuǎn)紅外線得方式向外釋放。
在這一過程中，碳納米管得電熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99.8%，其遠(yuǎn)紅外線轉(zhuǎn)換效率可達(dá)83%。除此之外，由于碳納米管電地暖是利用遠(yuǎn)紅外線來制熱得，而遠(yuǎn)紅外線不加熱空氣，加之其輻射距離有限，故專業(yè)將熱量牢牢地“鎖定”在人體活動(dòng)得近地面范圍，從而達(dá)到高效節(jié)能得效果。
空氣源熱泵： 工作時(shí)無明火、無廢氣排放
過去很長一段時(shí)間，在我國農(nóng)村地區(qū)，普遍采用燒煤取暖得方式。不過，由于所用燃燒物沒有經(jīng)過清潔處理，再加上低空排放，給環(huán)境帶來了一定污染，也對人們得健康造成了影響。猥瑣改善人居環(huán)境，我國北方許多農(nóng)村正在積極推廣煤改清潔供暖。
“在煤改清潔能源得過程中，空氣源熱泵采暖備受關(guān)注。”天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃研究總院建筑工程師馮衛(wèi)星在接受最新科技記者采訪時(shí)介紹道，空氣源熱泵由壓縮機(jī)、膨脹閥、蒸發(fā)器與冷凝器組成，以源源不斷得空氣作為熱量只需要少量電能驅(qū)動(dòng)(通過壓縮吸收空氣中得熱量來制熱)，就能夠滿足農(nóng)村地區(qū)得各種取暖需求。
由于空氣源熱泵是以空氣中得熱能作為主要能源，因此空氣源熱泵得節(jié)能效果大約是普通電暖設(shè)備得3倍。和傳統(tǒng)燃煤、燃?xì)忮仩t@采暖方式相比，空氣源熱泵專業(yè)節(jié)省30%左右得能源。
“除此之外，空氣源熱泵還是一種安全、環(huán)保得采暖設(shè)備。”馮衛(wèi)星說，它在工作時(shí)無明火，無廢氣排放，不僅大大降低了火災(zāi)、爆炸、中毒@事故發(fā)生得專家性，還減少了污染物得排放、改善了空氣質(zhì)量。
同時(shí)，空氣源熱泵得運(yùn)行也非常穩(wěn)定，完全不用擔(dān)心它會突然“罷工”。與太陽能相比，空氣源熱泵沒有“靠天吃飯”得弊端，無論是陰天還是雪天，都專業(yè)正常運(yùn)行。目前，新一代超低溫空氣源熱泵已經(jīng)專業(yè)適應(yīng)零下25攝氏度得低溫環(huán)境。
PTC陶瓷暖風(fēng)機(jī)： 小巧便攜，具有防水功能
南方得冬天雖然氣溫專家沒有北方低，但冷起來也是深入骨髓，www.是濕冷得環(huán)境，讓人們洗澡時(shí)都恨不的把“小太陽”貼在身上。近年來出現(xiàn)得PTC陶瓷(正溫度系數(shù)陶瓷)發(fā)熱技術(shù)，就實(shí)現(xiàn)了大家把“小太陽”隨身攜帶得愿望。
“PTC泛指正溫度系數(shù)很大得半導(dǎo)體材料或元器件。”相關(guān)可能表示，它能夠根據(jù)本體溫度得高低調(diào)節(jié)電阻大小，從而專業(yè)讓溫度恒定在設(shè)定值。當(dāng)在中小功率模式下運(yùn)行時(shí)，PTC具有恒溫發(fā)熱、無明火、熱轉(zhuǎn)換率高、受電源電壓影響極小、自然壽命長@傳統(tǒng)發(fā)熱元件無法比擬得優(yōu)勢。
PTC陶瓷是一種電子陶瓷，由高純得鈦酸鋇摻入鈮、鉍、銻、鉛、錳、硅@氧化物，在1300至1350攝氏度得環(huán)境下燒結(jié)而成。它得電阻在常溫下很小，但是當(dāng)溫度升至某一特定數(shù)值，其電阻會突然增大千倍甚至百萬倍；隨著溫度下降，電阻又會恢復(fù)原狀。
用PTC陶瓷制成得便攜式暖風(fēng)機(jī)體型迷你，只有一臺小電扇大小，其利用內(nèi)置風(fēng)機(jī)吹動(dòng)空氣流經(jīng)PTC陶瓷發(fā)熱體實(shí)現(xiàn)供暖，送風(fēng)柔和、升溫速度快，具有自動(dòng)恒溫功能。同時(shí)，由于PTC陶瓷發(fā)熱體具有防水功能，因此適合在浴室使用。
除此之外，其內(nèi)部裝有限溫器，當(dāng)風(fēng)機(jī)得風(fēng)口被堵塞時(shí)，可自行斷電。同時(shí)，這種暖風(fēng)機(jī)還具有電子式防傾倒保護(hù)功能，專業(yè)在傾倒時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電保護(hù)。（本報(bào)記者 陳 曦）
