用于碳晶地暖的供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于供暖产品技术领域，涉及一种基于碳晶材料的地暖系统的供电单元。
【背景技术】
[0002]目前碳晶地暖已经在家庭住宅得到大规模应用，碳晶材料的工作原理是纳米碳晶通电后，在电场作用下，碳晶分子团产生大量波长在8?15um的远红外线。远红外线如同太阳光线的辐射能，极易被人体或物体吸收，使体温迅速升高，实现了电能向热能的转换。经国家远红外检测中心检测，碳晶板单位产生的远红外波强度达30%以上。因此碳晶板100%的电能输入被转换成了超过69%的热能和超过30%的远红外辐射能。这种双重制热传热原理，使周围物体升温的速度更快，吸收的热量更充足。
[0003]在碳晶地暖用于禽畜养殖场中，当采用220V单相交流供电时，碳晶发热板四周包围的绝缘层和非绝缘层材料在养殖场潮湿的环境作用下，使得包围碳晶发热板的面层产生感应电压，当面层与大地相接会产生较大的漏电电流直接入地，尤其是养殖场所用的碳晶板数量较多时，会因漏电流过大而导致电源前端的空气隔离开关超过漏电额定值而频繁跳闸，并耗费大量能源；如果将感应电压的面层与大地绝缘时，又会因禽畜身体接触到大地时，漏电流通过禽畜身体连通大地，导致禽畜经常被感应电击，影响到禽畜正常生活。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供用于碳晶地暖的供电系统，可有效消除碳晶地暖在应用中的感应漏电。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]用于碳晶地暖的供电系统，包括标准三相电和控制单元，碳晶地暖分成三组碳晶板单元，每组碳晶板单元包含数量和规格相同或接近的碳晶地暖辐射板，每只碳晶地暖辐射板包括上下层叠的金属或非金属导热层和碳晶板，三组碳晶板单元的导热层均连通接地，所述标准三相电的每相电源火线和零线之间联接一组碳晶板单元的供电端，以减小碳晶地暖对地之间的感应漏电电流。
[0007]上述用于碳晶地暖的供电系统中，每组碳晶板单元的碳晶地暖辐射板并联设置在电源供电端。
[0008]上述用于碳晶地暖的供电系统中，控制单元包括若干只温度传感器、三路控制开关和控制中枢，所述的三路控制开关分别接在标准三相电的每相电源上，温度传感器固定在碳晶地暖辐射板上，控制中枢实时监测温度传感器的信号，并与设定值进行比较后发送不同频率或不同占空比的控制脉冲给控制开关，维持碳晶地暖辐射板的温度恒定。
[0009]上述用于碳晶地暖的供电系统中，碳晶地暖辐射板还包括隔热层和防水层，所述的隔热层设置在碳晶板的下方，所述的防水层沿360°环形包裹碳晶板和隔热层一周，且在整个碳晶板的上端面区域双层重叠，导热层设置在防水层上部。
[0010]上述用于碳晶地暖的供电系统中，防水层采用聚氯乙烯薄膜制成，所述的隔热层由塑料或橡胶制成。
[0011]上述用于碳晶地暖的供电系统中，碳晶地暖辐射板还包括设置在碳晶板和隔热层之间的反射层，反射层为铝箔纸或压合在碳晶板背面的反射膜。
[0012]上述用于碳晶地暖的供电系统中，导热层表面设置有防滑凸纹。
[0013]上述用于碳晶地暖的供电系统中，隔热层为ABS或XPS挤塑板。
[0014]本发明具有以下技术效果:
[0015]—、本发明分析了标准220V单相电供电中碳晶地暖感应漏电的原因，并提出了一种巧妙的解决方案:在导热层导通接地的条件下，采用380V对地暖供电，并将碳晶地暖分成三组规格和数量相同的碳晶板单元，确保在应用环境条件下，每组产生的感应电压幅值接近相等、相位相差约120°，最终流入大地的感应电流相互抵消，从而解决了禽畜养殖地暖的感应漏电问题，消除了能量耗费。
[0016]二、本发明在碳晶地暖板上设置了温度传感器，由控制中枢实时监测温度变化，并与设定的温度值进行比较后，通过变频供电的方式，施加不同频率或不同占空比的控制脉冲给碳晶地暖板组的供电单元，维持碳晶地暖辐射板的温度恒定。这种变频供电的方式，基本不改变标准三相电的幅值和相位差，从而对感应电相互抵消作用影响较小，仍对有效消除上述感应漏电问题。同时由于自带检测温度、自动恒温、分时区加热，节能达到30%以上。
[0017]三、本发明将碳晶材料设置隔热层上，并采用防水层沿360°环形包裹，且在上端面区域双层重叠，使得地暖辐射板具有了较好的防水效果，避免了应用与禽畜饲养中尿液粪便对于养殖区域的污染。隔热层防止了热向底部区域的传播，并对碳晶材料起支撑作用，解决了其实用化问题，使得其方便制成各种结构的产品应用至不同技术领域，而且具有轻便结实的效果。
[0018]四、本发明在地暖辐射板的上部设置了导热层，使得碳晶材料的辐射热可以尽快出射至目标区域，起到节能、快速制热的作用，同时具有防腐的作用，延长了地暖辐射板的使用寿命。
[0019]五、本发明在碳晶板和隔热层之间设置了反射层，反射层为铝箔纸或压合在碳晶板背面的反射膜，使用中将碳晶材料的发热进行反射至加热区，提高了热能使用效率，降低了功耗。
[0020]六、本发明在导热层上增加了防滑凸纹，提高了保温板沿长度方向上的强度，对于应用至禽畜养殖领域，也具有防滑作用。
【附图说明】
[0021]图1为本发明碳晶地暖辐射板的剖面结构示意图；
[0022]图2为本发明碳晶地暖辐射板导热层表面结构示意图。
[0023]图3为本发明碳晶地暖的供电系统示意图；
[0024]图4为三相感应电压相互抵消作用的原理示意图。
[0025]图5为供电系统中直流继电器控制原理示意图；
[0026]图6为供电系统中直流继电器与控制开关作用原理示意图；
[0027]其中:1 一导热层；2—碳晶板；3—反射层；4一隔热层；5—防滑凸纹；6—防水层；10—标准二相电；11 一第一组碳晶板单兀；12—第二组碳晶板单兀；13—第二组碳晶板单元；14一控制中枢；KM1—第一路控制开关；KM2—第二路控制开关；KM3—第三路控制开关；KAl—第一路直流继电器；KA2—第二路直流继电器；KA3—第三路直流继电器；A—380V电源的第一相火线；B—380V电源的第二相火线；C—380V电源的第三相火线；N—380V电源的零线；QS—一隔离开关。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本发明的碳晶地暖辐射板，包括自上而下设置的导热层1、碳晶板2和隔热层4，碳晶板2和隔热层4之间包裹有防水层6，导热层I采用金属或非金属材料制成，碳晶板2采用碳晶材料制成，隔热层4采用塑料或橡胶制成，防止了热向底部区域的传播，并对碳晶材料起支撑作用。
[0029]防水层6采用聚氯乙烯薄膜制成，可以单层敷设，也可以沿360°环形包裹整个碳晶板2和隔热层4 一周，且在整个碳晶板2的上端面区域双层重叠。这种双层防水结构使得地暖辐射板具有了较好的防水效果，避免了应用与禽畜饲养中尿液粪便对于养殖区域的污染。
[0030]导热层I处于表层，材质为304不锈钢，起到保护内部结构和导热双重功能，并具有防腐蚀，导热性能好等特点。碳晶板2处于中层，材料为远红外碳晶发热板，在禽畜养殖中代替高耗能的电热丝保温板或保温灯，其独特的发热原理，决定了其节能高效、有益健康的特质。
[0031 ] 隔热层4设置在碳晶板4下部，材料为ABS或XPS挤塑板，作用为承重及保护其他功能层。碳晶板2和隔热层4之间设置有反射层3，反射层3为