近年来,中国南方居民呼吁的冬季供暖或在不久的将来成为现实。近日,中国国资委主任肖亚庆在谈到冬季供暖称:“中国的采暖不是以温度来决定的,而是以区域来决定的,黄河以南现在还没有规定采暖。”他认为,从给人们美好生活的这些愿望、要求来看,(南方供暖)这个潜力还是巨大的。肖亚庆的这番发言也让许多网民猜测,是否未来秦岭淮河以南区域有望纳入集中供暖区域。
在中国最大的在线问答平台“知乎”上,从小在南方某城长大的一位用户这样吐槽道:“从前,我对北方冬天的想象是这样的:零下30度,大雪纷飞,街上的人都穿着貂皮,围巾口罩把脸遮得只留下眼睛露在外面,睫毛上挂着霜。进屋时,眉毛上还结着冰碴子,赶紧上炕焐焐,双手还得交叉着揣在袖筒里,盘着腿盼着冬天赶快过去……毕竟,电视剧里都是这么演的啊。而在北京过的第一个冬天,完全颠覆了我对北方生活的认识,那种室内温暖如春的感觉是未曾体验过暖气的人无法想象的,大概就是 ‘我在南方穿着貂,你在北方露着腰 ’?不管外面是鹅毛大雪还是狂风呼啸,一进屋,羽绒服、毛衣统统都要脱掉,最后只留一件单衣。更让南方人嫉妒的是,暖气房里热得经常需要通过吃冰棍、喝冷饮降温。”
新浪微博用户“白天不懂夜的黑”称,“小时候睡前老爸都会给我做足思想工作:孩子,作为一个南方人已很幸运了,候鸟每年都南飞,就因咱这暖和。想想北方动不动就零下十几度,那不就和住在冰箱里一样,人应该要知足。顿时内心就涌起一股暖流,知道这世上还有比我更冷的人,于是美滋滋地裹紧了两床厚被子和一床厚毛毯,嘱咐老爸帮我把被子边儿掖紧点,生怕一丝凉气钻进被窝。即便如此,进入被窝的半小时内,依然只能通过不断发抖来获取一点点微弱的热量。”
为了抵御寒冷,如今南方一些省市的居民在家里安装了空调,但相比北方的集中供暖,此种取暖方式缺点较多。
湖北省孝感市民王登云家冬季如今主要靠空调取暖,从每年的11月中旬到次年的3月中旬,整个取暖季花费的电费在8000元(人民币,下同)到1万元左右。“用空调特别干,很不舒服,一面吹着空调一面还要开加湿器,而且电费太贵了,我在东北的朋友家里一年的暖气费也只有3000元。”王登云说。
河北长城网报道,南方难以被供暖,除了能耗巨大之外,由于历史原因,南方地区的城市集中供暖基础设施基本为零。若要像北方一样,全面建立起取暖管道、供暖泵房等基础设施,也是一笔非常庞大的开销。不仅如此,传统的南方住宅建筑外墙还涉及到保温墙加厚等问题,这也是供暖计划中必须考虑的细节。
南方地区室内温度低,当然需要采暖,这毋庸置疑。”中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院院长徐伟说,但问题在于有无必要搞集中供暖,“美国、加拿大等发达国家和我们同纬度的地区,供暖也大都是分散的而不是集中的。”(石墨烯电地暖,大有市场前景)
南方并不适合像北方那样进行大规模的集体供暖,主要原因是南方地形以山地、丘陵为主,地形复杂,居民分布也比较分散。要是进行集体供暖,供暖设备建造成本比较高,很难实现规模化的供暖。
下边放上爆炸漫画:
由于政策的驱动,电地暖公司如雨后春笋般,一家接着一家的开张,尤其是在2016年—2019年这段时间,全国各地刮起了电地暖风,那么如何在众多的电地暖公司中挑选靠谱的电地暖,这真的是一门技术活,作为石墨烯应用研发肝帝的小编忍不住要说道说道石墨烯电地暖的“内幕”,看完这一篇,在漫天的招商加盟广告中,你就是石墨烯电采暖产品鉴定专家了,可以和销售人员“斗智斗勇”!
电热膜常用参考标准如下:
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50736-2012
《供配电系统设计规范》 GB 50052-2009
《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》 JGJ 319-2013
《住宅建筑电气设计规范》 JGJ 242-2011
《低温辐射电热膜供暖系统设计与安装》 GJCT-127-16CK410
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如何分辨是不是石墨烯?
不少人会问小编,怎么确定这个膜是不是石墨烯做的,能不能用肉眼分辨出来,说实话,这个真的很有难度,如果小编能够用肉眼分辨是不是石墨烯,那小编估计要被拉去做医学研究了。石墨烯膜和碳晶膜长的实在是太像了,而且颜色也是很相似,要是石墨烯是蓝色的,红色的或者是黄色的那该多好!
现在市面上部分销售人员说线条的或者镂空的就是碳晶膜,整版全黑的就是石墨烯膜,这是不科学的,两者唯一的区别在于生产方法的不同:
线条或者镂空的电热膜是电热油墨通过凹版印刷工艺生产的,主要设备为:凹版印刷机、专用覆膜机。凹版印刷的版辊花纹不同,生产出来的电热膜纹路不同,通常是直线线条、波浪纹、镂空圆孔、镂空六边形等等,另外有些厂家会把公司的品牌和公司名称刻在版辊上,印刷出来后会有标识。凹版印刷的电热膜,油墨厚度均匀,因此发热温度均匀性通常会很好,但是凹印的工艺以及调配油墨需要企业长期经验的积累。
整版全黑的发热膜是电热油墨通过涂布工艺生产的,主要设备是:逗号刮涂机或者挤出式涂布机、丝印机、专用覆膜机。由于生产工艺的限制,无法生产出有纹路的电热膜。这种生产方法对涂布机的精度要求较高,工艺要比凹版印刷简单的多,几乎不会在生产过程中产生印刷故障。但是,涂布法生产的电热膜,重点需要考察油墨层和底材剥离力,我们可以从电热膜上剪出一片,然后用手剥离测试,如果剥离很轻松,那么是不符合电热膜行业标准的,具有安全隐患。
那么问题来了,是不是石墨烯到底怎么鉴别,这还是需要微观检测仪器来确定。
目前根据ISO/TS 80004-13:2017(en)石墨烯和相关二维材料标准将石墨烯分为:
单层石墨烯:单层碳原子,每个原子与相邻的三个碳原子以蜂窝状结构结合。
少层石墨烯:由三到十个明确定义的层叠石墨烯层组成的二维材料。
工业化宏量生产石墨烯的方法主要为液相超声剥离法、气相剥离法、氧化还原法。氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声剥离分散制备成氧化石墨烯,加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯,这类石墨烯分散性好,但是导电性差。
机械剥离法是指利用外力(球磨、胶带、气流等)破坏石墨层间的范德华力,进行层层剥离,制备出石墨烯。整个剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷,可以制备高质量的石墨烯,导电性好,为其在锂电、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。
石墨烯鉴定表征大体可分为两类:
一类为结构评价,主要是对制备出的石墨烯片层结构、缺陷浓度、还原程度等方面进行表征,以判断石墨烯质量。
另一类为性能评价,主要是对石墨烯材料的导电、透光、机械性能、热稳定性、导热性能等进行表征,以判断其性能优越性。
常用的石墨烯评价表征手段主要有: 傅里叶红外光谱仪( FTIR) 、扫描电子显微镜( SEM) 、透射电子显微镜( TEM) 、拉曼光谱仪( Raman) 、原子力显微镜( AFM) 、X 射线衍射仪( XRD) 、同步热分析仪( TGA-DSC) 、激光导热仪( LFA) 、四探针测试仪等(红字部分,两者结合即可鉴定,不少厂家是只用拉曼光谱一个方法来说明自己是石墨烯,这个是不严谨的,因为石墨粉的拉曼光谱和多层石墨烯拉曼光谱相似,所以必须结合原子力显微镜来确定厚度,单层石墨烯厚度是0.34nm)。
原子力显微镜方法可以对石墨烯表面形貌进行观察分析,同时可以测量出石墨烯片层的厚度。对石墨烯材料的片层质量进行表征。注:石墨烯一层的厚度为0.34nm。
上述两图为石墨烯的AFM 和对应的样品高厚图谱。
左图中AFM 图像横坐标为试样尺寸( μm) ,纵坐标为不同样品厚度所对应的颜色。
右图样品高度图谱横坐标为测试到原点的距离( μm) ,纵坐标为样品厚度( nm) ,可以看出石墨烯呈现不规则的片状结构,高度图中可以看出该石墨烯的样品厚度在1.72 nm 左右,大约为5层石墨烯叠加的厚度,表明石墨烯质量较好。
拉曼光谱方法是基于光通过样品时发生拉曼散射效应进行分析,能够通过分析样品拉曼光谱的频率,强度,峰位和半峰宽等对石墨烯材料的层数、缺陷、晶体结构、声子能带等进行表征。是石墨烯材料测试分析的重要手段。石墨烯的拉曼光谱中有两个主峰,G 峰,2D 峰。随着层数的增加,G 峰会向左移动。随着层数的增加,2D 峰会往右移动,峰的半高宽( FWHM) 也会增加。D 峰和G 峰的比值表示了缺陷的密度, ID/IG 比值越大,说明缺陷密度越高。
扫描电镜测试可以看到石墨烯的片状结构,图例如下:
透射电镜可以看到衍射的图甚至石墨烯的六边形形状:
看完之后,估计有些小伙伴还是很迷茫,最简单的方法,问厂家要检测报告吧。
不过这里有一个快速鉴别是不是石墨烯的方法,如果是这些字眼,“韩国进口”、“日本进口”、“德国进口”、“石墨烯碳纤维”、“石墨烯发热纤维”、“石墨烯发热电缆”,都不是石墨烯的。小编就遇到过这样的事情,打电话过去询问产品,问这个是石墨烯发热的呀,他们有的说:“是的,我们是石墨烯碳纤维芯片”或“是的,我们是碳纤维地暖芯片,因为石墨烯也是碳纤维嘛”。作为理工科的小编瞬间懵逼。
重点来了!
如何鉴别你手中拿的这条发热膜是质量过硬的?
不少人问小编,你觉得谁谁谁家的电热膜咋样啊,那个抹在墙上的发热膜能不能用啊之类问题。电热膜是铺装在地面下方的,要经历春夏秋冬四季,寒热潮湿,水泥碱性侵蚀,一旦电热膜质量不过关,铺下去的工程,你晚上是睡不踏实的,一出问题那就是集中爆发,试想铺下去的电热膜,还要去翘地板,刨地砖么?
咱们先看电热膜标准,依据电热膜标准,即我们常说的286标准,这里边主要要看的几个指标,非常重要:
防水等级:
要求IPX7级,无论是涂布法还是凹版印刷法出来后的电热膜都是称之为“裸膜”,裸膜的防水等级仅为IPX4级,可能有些厂家为了演示防水性能,会被这个裸膜放在水里通电,然后看到正常发热就说防水好,这个是不科学的,首先,根据防水测试标准,这样的演示电热膜在水中的深度不够,还没有受到水压,另外测试时间太短。如果电热膜的防水等级不达标,梅雨季节反潮侵蚀,电热膜的寿命是没法得到保障的,最终的后果就是某一时间点打火烧掉。所以裸膜铺装,虽然价格低廉,但是绝对是不可取的,当年碳晶膜大面积出事也有这方面原因。如图:
电热膜防水等级是可以检测认证的,可以让厂家提供防水等级的检测报告,然后自己也可以通过厂家的样品来做个测试,长时间浸泡通电15-30天,测试过程中建议放少许盐。
小编提醒!!!自己做防水的测试的时候,一定要单独接一个漏电保护开关,防止出现意外事故!以下是灵魂画师大作:
阻燃性能:
电热膜阻燃等级要求B1级,至少B2级。这里有个简单的测试方法,掏出你的打火机,点燃测试看看,起码得达到离火自熄才行。小编提醒您,此项测试在户外进行!
加速寿命测试:
这些指标关乎你的电地暖今年热,明年会不会还能热起来的问题,也就是业内不少说碳晶衰减咋咋的。这项测试,在标准中是根据通电老化前后热辐射变化来确定的,其实这个是不够严谨的,所以你会发现无论啥膜送去检测,这项都是达标的(标准在修订中)。
那么业内相对靠谱的检测方法是啥,有两种检测方法(需要万用表、调压仪、功率显示仪、插座、被测电热膜、保温板,以上这些东西都很便宜)。
第一种方法:把被测电热膜放在环境中2-3小时,然后用万用表测试初始电阻值,通过调压仪将输出电压调整到220V的1.35倍,即为297V(通过功率显示器可以看出电压电流等参数),然后把被测电热膜置于保温板表面,插上297V插座,通电3-5天,然后断电冷却,通过万用表测试老化后的电阻,然后看一下变化率,电阻变大是功率衰减,电阻变小,是功率变大,标准要求变化率在±10%以内,变化率越小越好。
以上3-5天,测试天数较短,但是可以基本可以快速看出电热膜的变化情况,老化测试,主要也是前几天变化较快,有条件的可以持续通电老化测试。
第二种方法就是模拟实铺老化测试,就是在上述电热膜表面铺上水泥层,保持水泥层潮湿测试,依然通过电阻变化来判定。
泄漏电流:
膜状发热体和大地之间会形成分布式泄漏电流,因此地暖膜是需要有泄漏电流处理工艺的,封装地暖膜中的铝箔就是担当这样的角色。而不少是没有做此项处理的,裸膜就更不用说了。而在电地暖安装标准中(低温辐射电热膜供暖系统设计与安装 GJCT-127-16CK410)是要求每一区域每一路地暖都要单独安装30毫安漏电保护开关的。如果没有做泄漏电流处理,漏电保护开关是直接跳断的,市面上不少是索性直接不装漏保了,试问这如何保证安全?
电源引线和连接:
电热膜标准中要求电源引线要承受住100N的拉力测试,也就是10KG,测试过后,电源引线不能脱离,电热膜本体不能出现位移破裂。小编觉着要是没有专业拉力测试仪,可以搞个绳子,一端系个1公斤的东西,另一端系上电热膜电源引线,然后吊起来吊个几个小时看看。
以上这些测试完了就说明合格了么?
以上这几个指标测试完了,就能认定你手中的膜是质量过硬的了么?NO,NO,NO。
通过以上测试,裸膜直接可以pass,那么下边讲一讲封装膜,所谓的封装膜,就是把裸膜外边穿了一件密不透水的“外套”,很多封装膜的小伙伴们都会说自己的膜封装的,然后与建筑同寿,咋样咋样的。但是有一点,如果你的材料不好,如何保证与建筑同寿。
以一张图为例:
封装膜中重要部件包含1接线端子、2电热膜黑色发热部分、3铝箔、4外护套、5绝缘胶泥、6PET胶带、7电热膜电极。下边一一讲解一下。
1、接线端子:
某些厂家为了省事,节约投资成本,提高生产效率,会选择用卡子来作为接线端子,这个是很危险的,卡子和电热膜电极接触面积小,而且容易松动,很容易出现接线端子处打火虚接现象,所以一定要选择用铆钉铆接处理的电热膜。
2、电热膜黑色发热部分:
可以用手机闪光灯,照射黑色发热部分,如果出现漏光现象,说明印刷不良,属于次品,且存在危险。
3、铝箔
这个是封装膜必须的东西,用于处理分布式泄漏电流,可以拆开电热膜,看是否有这个材料。
4、外护套
这个属于封装电热膜第一道屏障,因此这个材料性能非常的重要,否则和裸膜无异,由于电热膜的引出线是线缆,线缆材质为PVC,因此外护套通常为PVC材质,(目前有厂家用PE膜作为外护套,然后用塑封机封边,但是线缆引出那里,PE和PVC属于两种材质,无法融合的,即使填充胶水也无法保证密封性)。
PVC全称为聚氯乙烯,属于热塑型高分子,热稳定性一般,因此在生产过程中必须加入热稳定剂,另外为了柔韧性,会加入增塑剂。用于电地暖的PVC材料必须是特别定制的,通过压延法生产,其中需要考察PVC材料的热失重、热尺寸变化、热稳定性、拉伸强度、耐寒性等等。
目前市面上PVC封套的主流颜色为白色、黑色、橙色、绿色。PVC封套颜色与封套材料质量无任何关系。只是PVC封套材料在生产过程中添加的颜料颜色不同造成的。PVC本身质量与配方的聚氯乙烯树脂、增塑剂、无机填料有很大的关系。有些PVC材料厂家为了降低成本会选择便宜的增塑剂还有碳酸钙粉末来生产PVC,这类PVC材料味道重,材质硬。由于PVC是热塑性塑料,所以更有甚者会有不正规的PVC材料生产厂家拿废料重新熔融生产,价格很低,但是质量堪忧。如果是封装电热膜厂家,需要注意选择的PVC膜一定要选择无添加无机填料,更不能用重新熔融生产的PVC压延膜。
关于外护套品质,有个简单测试,需要用到烘箱、电子秤、尺子。剪刀剪出正方形,然后在其表面画上5厘米长的横线和竖线,称量初始重量,然后放入100℃烘箱烘烤24小时,取出冷却,测量线尺寸变化以及重量变化,尺寸变化率小于0.5%,重量变化小于5%。
5、绝缘胶泥
用于密封电极端子,胶泥属于橡胶材质,最好的胶泥是3M的,不少国产胶泥的耐温很差。测试很简单,剪一块胶泥,放入80度烘箱,一小时后看看变化情况,如果变成一滩一滩的,黏黏的泥巴状,那就是耐温不过关。
6、PET胶带
主要用于保护铝箔,对PET胶带的要求是耐温,热变形很小,粘性大。
测试方法依然是烘箱,剪个一定长度的覆有铝箔和PET胶带的电热膜,放入100度烘箱,烘烤几小时,然后取出看胶带情况,如果发现剥落,拱起等现象,说明胶带质量不行。
7、电热膜电极
包含两个部分,银浆层,铜条层(为了防氧化,有镀锡、镀镍),可以通过折边,看一下银浆层和铜条之间的紧密程度,另外可以撕掉铜条层,用放大镜看看银浆的质量。从外观上,如果发现电热膜铜带拱起,那是不合格的。
8、看外观
封装石墨烯电地暖膜是需要做特殊处理的,很多厂家不懂如何处理或者因为工艺问题,即使处理了,还是没有达到效果,导致封套内部积攒大量空气,在施工过程中,混凝土盖上之后,膜尾部产生一个大鼓泡,施工方只好用针扎破排气,但是这就有了安全隐患。下图所示的膜就存在大量空气:
电热膜生产工艺复杂,不是简单的组装即是合格的产品,一旦铺装在地下,出问题后,处理是比较麻烦的,所以一定要慎重选择品质过硬的封装电热膜。
地暖是隐蔽工程,看完产品一定要看施工,施工方面出了问题同样也是大问题,电地暖虽然结构简单,但不是随意铺铺就可以的。施工方面以后小编再给大家唠唠!