一种碳纤维地暖装置的制作方法

本实用新型涉及室内采暖技术领域，尤其是涉及一种碳纤维地暖装置。

背景技术：

地面辐射供暖(简称地暖)是一项既古老又崭新的技术。在中国地面采暖可追溯到明朝末年，随着科技时代的到来，地面供暖技术已从原始的烟道散热火炕式采暖发展成为以现代材料为热媒的地面辐射供暖。地暖是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。

地暖从热媒介质上分为水地暖和电地暖两大类。水地暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。采用水地暖，地面盘管需要经常清洗，锅炉本身的热损耗极大，实际使用能耗很高。电地暖是以低温发热电缆为热源，加热地板，通过地面以辐射的传热方式向室内供热的供暖方式，其中电缆主要是采用碳纤维制成，但是由于碳纤维的位置设置不合理，导致碳纤维产生的热量向地下反射和辐射，从而影响升温速度，降低了热量利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维地暖装置，以解决现有技术中存在的电地暖由于热量向地下反射和辐射，导致升温速度较慢，从而降低了热量利用率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种碳纤维地暖装置，包括保温隔热板、水泥砂浆板、反射膜、碳纤维发热电缆、导电杆以及地板，其中：从下到上依次设置所述保温隔热板、所述反射膜、所述水泥砂浆板、所述碳纤维发热电缆、所述水泥砂浆板和所述地板，所述导电杆设置于上层所述水泥砂浆板与下层所述水泥砂浆板之间，且所述导电杆同时设置于所述碳纤维发热电缆的两端且与所述碳纤维发热电缆连接，所述导电杆用于与导线连接，所述碳纤维发热电缆、所述导电杆、所述导线以及与外界的供电装置形成一个回路；

所述反射膜由软性铝箔层、PE胶粘剂层、聚酯膜层和玻璃纤维层复合制成。

优选地，上层所述水泥砂浆板与下层所述水泥砂浆板之间设置至少一根所述碳纤维发热电缆。

优选地，所述碳纤维发热电缆等间距设置于上层所述水泥砂浆板与下层所述水泥砂浆板之间。

优选地，所述导电杆设置为金属导电杆，所述金属导电杆设置于所述碳纤维发热电缆两端且所述金属导电杆与所述碳纤维发热电缆连接。

优选地，所述金属导电杆设置为铜条，所述铜条设置于所述碳纤维发热电缆两端且所述铜条与所述碳纤维发热电缆连接。

优选地，所述铜条等间距钻孔，所述碳纤维发热电缆通过所述钻孔与所述铜条螺纹连接。

优选地，所述保温隔热板设置为挤塑式聚苯乙烯隔热保温板。

优选地，还包括温度控制装置，所述温度控制装置的温度传感器活动设置于所述地板上，用于检测环境温度。

优选地，所述温度控制装置设置为温度控制仪。

优选地，所述水泥砂浆板由硅酸盐水泥和河沙制成，所述硅酸盐水泥与所述河沙体积比设置为1:3。

本实用新型提供的一种碳纤维地暖装置，同现有技术相比，具有以下技术效果：

该种碳纤维地暖装置包括从下到上依次设置保温隔热板、反射膜、水泥砂浆板、碳纤维发热电缆、水泥砂浆板和地板，导电杆同时设置于碳纤维发热电缆的两端且与碳纤维发热电缆连接，碳纤维发热电缆、导电杆、导线以及与外界的供电装置形成一个回路，同现有的电地暖相比，本实用新型在保温隔热板和水泥砂浆板之间增加了反射膜，反射膜是由经过特殊处理的软性铝箔、耐热性良好的PE胶粘剂、聚酯膜以及玻璃纤维复合加工而成的，拥有防潮隔热、耐高温无静电等特点，从而防止了碳纤维产生的热量从地下散失，有效地提高了热量反射和辐射能力，确保室内温度的恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的电路图；

图3是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的剖面图；

图4是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的温度控制示意图。

图中：

101、楼地板；102、楼墙板；103、保温隔热板；104、反射膜；105、水泥砂浆板；106、导电杆；107、碳纤维发热电缆；108、地板；109、变压器；110、温度控制仪；111、温度传感器；112、电表；113、导线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型所述的碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。

图1是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的结构示意图，图2是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的电路图，图3是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的剖面图，图4是本实用新型一种实施例的碳纤维地暖装置的温度控制示意图。

实施例1：

如图1～3所示，本实用新型提供的碳纤维地暖装置，包括保温隔热板103、水泥砂浆板105、反射膜104、碳纤维发热电缆107、导电杆106以及地板108，碳纤维地暖装置主要是应用于室内取暖，故还包括楼地板101和楼墙板102，楼墙板102与楼地板101垂直，碳纤维地暖装置从下到上依次的设置顺序为楼地板101、保温隔热板103、反射膜104、水泥砂浆板105、碳纤维发热电缆107、水泥砂浆板105和地板108，楼墙板102在将其围起来，楼墙板102内的各板的安装方式为：导电杆106安装于上层水泥砂浆板105与下层水泥砂浆板105之间，且导电杆106同时安装于碳纤维发热电缆107的两端，并且与碳纤维发热电缆107连接，导电杆106同时也与导线113连接，碳纤维发热电缆107、导电杆106、导线113以及与外界的供电装置形成一个回路，该回路通电后，碳纤维发热电缆107由于具有一定的电阻值，故碳纤维发热电缆107产生热量，达到为室内取暖的目的；

本实用新型的反射膜104由软性铝箔层、PE胶粘剂层、聚酯膜层和玻璃纤维层复合制成，具体是选取的反射膜104是由经过特殊处理的软性铝箔、耐热性良好的PE胶粘剂、聚酯膜以及玻璃纤维复合加工而成，反射膜104厚度约5mm，正反面PET压膜，拥有防潮隔热、耐高温无静电等特点。

具体实现步骤如下：

(1)碳纤维发热电缆107与导电杆106连接，导电杆106然后在与导线113连接，形成碳纤维加热装置；

(2)楼地板101上铺设保温隔热板103、反射膜104，然后在反射膜104上铺设第一层水泥砂浆；

(3)在第一层水泥砂浆上布置碳纤维加热装置，再在其上铺设第二层水泥砂浆，最后铺设地板108。

(4)给碳纤维加热装置供电，碳纤维加热装置产生热量。

同现有的电地暖相比，本实用新型在保温隔热板103和水泥砂浆板105之间增加了反射膜104，反射膜104是由经过特殊处理的软性铝箔、耐热性良好的PE胶粘剂、聚酯膜以及玻璃纤维复合加工而成的，拥有防潮隔热、耐高温无静电等特点，从而防止了碳纤维产生的热量从地下散失，有效地提高了热量反射和辐射能力，确保室内温度的恒定。

作为本实施例的一种优选方案，为了室内加热均匀，上层水泥砂浆板105与下层水泥砂浆板105之间设置至少一条碳纤维发热电缆107，碳纤维发热电缆107等间距设置于上层水泥砂浆板105与下层水泥砂浆板105之间。

作为本实施例的一种优选方案，导电杆106设置为金属导电杆106，金属导电杆106安装于碳纤维发热电缆107两端且金属导电杆106与碳纤维发热电缆107连接，金属导电杆106优选为铜条，铜导电性能优良，铜条安装于碳纤维发热电缆107两端，且铜条与碳纤维发热电缆107连接，碳纤维发热电缆107两端的铜条与导线113连接，导线113在连接供电装置，形成供电回路。

作为本实施例的一种优选方案，为了让碳纤维发热电缆107与铜条之间有较为良好的连接，使两者之间不产生滑移，铜条预留连接碳纤维发热电缆107的中心处钻孔，且等间距钻孔，碳纤维发热电缆107通过钻孔与铜条螺纹连接，具体使用螺丝螺母和垫片连接。

作为本实施例的一种优选方案，保温隔热板103设置为挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，挤塑式聚苯乙烯隔热保温板(XPS)拥有整的闭孔蜂窝多孔结构，以及保温隔热、高强度抗压、憎水、防潮、质地轻、使用方便、稳定性、防腐性好、产品环保等特点。

作为本实施例的一种优选方案，为了满足铺设碳纤维加热装置以及地板要求，水泥砂浆板105由硅酸盐水泥和河沙制成，硅酸盐水泥与河沙体积比设置为1:3，砂浆拥有较好的流动性和保水性，防止使用过程中出现泌水和流浆现象。

实施例2：

如图4所示，本实施例在实施例1的基础上，为了更便于调节室内温度，从而达到节能环保的目的，还包括温度控制装置，与温度控制装置连接的温度传感器111活动设置于地板108上，用于检测室内的环境温度。

温度控制装置设定温度范围为26～27℃，则当温度高于27℃时，温度控制装置自动断电，待温度降至26℃以下时，温度控制装置自动连通，在升温和降温过程中，温度控制装置根据自动断、连电控制温度始终在该预设范围内，满足舒适性的要求，具体地，温度控制装置设置为温度控制仪110，温度控制仪110的型号为LD69-BWDK-326D。

另外还包括变压器109和电表112，变压器109通过导线113与碳纤维加热装置连接，然后在与温度控制仪110连接，温度控制仪110在与电表112连接。这种取暖方式充分利用了热传导、对流和辐射三种传播方式。碳纤维发热电缆107地暖直接消耗电能，可以避免消耗煤、油等不可再生资源使用，减少二氧化碳和大气污染物的排放。碳纤维发热电缆107地暖便于个人家庭安装，相比传统地暖发热迅速，由于其配有控温系统，室内温度便于调节，适合于我国南北方取暖。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。