碳纤维地暖系统技术手册1演示教学.docx

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碳纤维地暖系统技术手册1演示教学

第一部分：

产品介绍

1.1碳纤维发热线供暖原理…………………………………………………………………2

1.2金属发热电缆原理………………………………………………………………………2

1.3碳纤维发热线工作原理…………………………………………………………………2

1.4温控器……………………………………………………………………………………2

1.5隔热层……………………………………………………………………………………2

1.6地温探头…………………………………………………………………………………3

第二部分：

设计原理

2.1供暖热负荷计算…………………………………………………………………………4

2.2碳纤维发热线数量的确定………………………………………………………………4

2.3碳纤维发热线供电回路的确定及配电保护……………………………………………5

2.3.1低温辐射地暖系统是电器高等应符合下列规范：

……………………5

2.3.2碳纤维发热线供暖电力设计说明…………………………………………………6

2.4碳纤维发热线的各项指标……………………………………………………………6

2.4.1碳纤维发热线的技术指标………………………………………………………6

2.4.2碳纤维发热线的安全指标………………………………………………………7

2.5碳纤维发热线的参数……………………………………………………………………8

2.6碳纤维发热线产品工作的表面温度……………………………………………………9

2.7碳纤维发热线的能耗……………………………………………………………………9

2.8碳纤维地暖系统的各项要求…………………………………………………………9

2.8.1碳纤维地暖系统对地面饰材的要求…………………………………………9

2.8.2碳纤维发热线安装的设计要求…………………………………………………10

2.8.3碳纤维发热线的布置……………………………………………………………10

2.9纤维发热线的安装结构……………………………………………………………11

第三部分：

施工

3.1碳纤维发热线安装施工前应具备的技术条件…………………………………………12

3.2碳纤维发热线施工前现场应具备的条件………………………………………12

3.3系统部件，材料与施工工具……………………………………………………………14

3.4施工规程…………………………………………………………………………………14

3.5钢丝网铺设………………………………………………………………………………15

3.6纤维发热线的安装………………………………………………………………………15

3.7电热线接线………………………………………………………………………………15

3.8混凝土铺设………………………………………………………………………………16

3.9温控器的安装……………………………………………………………………………16

第四部分：

验收

4.0检验与验收………………………………………………………………………………16

4.1检验………………………………………………………………………………………16

4.2工程验收…………………………………………………………………………………17

4.3注意事项…………………………………………………………………………………18

第一部分产品介绍

1.1碳纤维发热线供暖原理：

碳纤维发热线地面辐射供暖是指将可以发热的电缆埋设在地面下，通过直接利用电流，由发热电缆加热地面，进而实现由地面向房间的辐射供暖，发热电缆表皮温度一般不超过65度。

发热电缆辐射供暖系统目前在国内常见有两种：

一种是以金属发热材料的电缆，另一种是碳纤维为发热材料的电缆。

1.2金属发热电缆原理：

金属导线通电后，由于自身的电阻而发热，再将热量以热传导形式散出。

质量保证期一般为十年。

这种发热电缆的质地较硬，在施工过程中如遇多次弯折会被破坏，这就是要求在施工过程中施工员非常小心，避免多次弯曲电缆。

由于我国的民用电是50HZ的交流电，因此，在使用这种发热电缆时会产生一个周期变化的电磁波场，用户则会长期处于这样一种电磁波场中，尽管电缆成双导线发热，自成回路，有效克服电磁辐射，但毕竟会对人有微观的不良影响。

1.3碳纤维发热线工作原理：

碳纤维是非金属材料，是世界公认的远红外发热产品，用多根同等阻值相等的发热线并联，等发热电缆被加上220V电压后，电流在发热线中通过，由于受到电阻值的阻碍，电能转化为热能并以远红外辐射形式散发出来，碳纤维是黑体材料，电热转换率在99%以上。

热量首先被水泥层所吸收，通过传导和远红外辐射形式加热房间内物体。

碳纤维发热线由外到内为聚氯乙烯护套、聚氯乙烯护套层、辐照交联型阻燃环保低烟无卤聚烯烃层，分别双绝缘层、外护套组成，发热电缆通电后，热线发热，并在40～65℃的温度间运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导（对流）的方式和发出的7-15um的远红外线辐射方式传给受热体。

1.4温控器：

自动恒温控制器，用来测量、控制室内温度，通过分户分室控制运行费用，以达到节约电力能源的目的。

一般采用双温双控的温控器，温控器配置有两个温度传感器，一个置于温控器内，控制室内温度：

另一个经导线连接置于地热电缆与绝热层之间，用来控制地表面温度，以限制系统不超温运行。

常用的温控器包括：

有旋钮式和液晶编程式两类。

我司常用的液晶编程式温控器，功能均为大屏幕液晶显示，智能型编程模式。

1.5隔热层：

用以阻挡热量传递，减少无效热耗的构造层。

常用聚苯板或挤塑板做隔热层。

1.6地温探头：

用以感应地面温度，而将感应到的温度传导到外部的显示器上，用来控制地热电缆的工作温度和环境温度，避免地热电缆因过热造成褶皱，损坏等损失。

第二部分设计原理

2.1供暖热负荷计算

设计按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003规定执行。

民用建筑供暖设计热指标q（w/m2）建议使用值：

建筑性质

热指标q（w/m2）

住宅

100-140

办公楼

90-120

医院，幼儿园

70-100

旅馆

100-130

图书馆

70-100

商场

80-110

单层住宅

120-150

食堂，餐厅

110-140

（注：

总建筑面积大，外围结构热工性能好，窗户面积小，采用表中较小的指标；反之，采用表中较大的指标）

2.2碳纤维发热电缆数量的确定：

根据建筑的使用面积和热负荷的实际需要，确定每个房间的碳纤维发热电缆使用数量。

根据每一个房间的具体情况（包括房间平面图，门窗位置，房间用具布置情况等）。

由工程设计人员设计出碳纤维发热电缆的布置方案（包括碳纤维发热电缆的数量，位置，配电回路）和施工方案。

房间内安装碳纤维发热电缆的根数按公式计算：

面积*设计功率=总功率

总功率/单根功率=根数

根数*单根功率=实际功率

注明：

所需碳纤维发热电缆根数的计算结果出现小数时，应取四舍五入确定其数量

2.3碳纤维发热电缆供电回路的确定及配电保护

2.3.1低温辐射地热电缆采暖系统是电器高等应符合下列规范：

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《低压配电设计规范》GB50054-95

《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JBJ26-95）

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004J365-2004

2.3.2碳纤维发热电缆供暖电力设计说明：

2.3.2.1电力设计应根据碳纤维发热电缆供暖需用条件和现场供配电能力，配电方式用放射式。

2.3.2.2电力设计应考虑供电设计负荷增容的问题。

供电容量能否满足负荷增容的要求，若不能满足必须向供电部门中请增加供电负荷。

总线径=总功率/电压/8*1.2

2.3.2.3采暖配电，需单独设计地暖配电系统，，增容方式为：

老建筑宜单独设计采暖回路；新建建筑可在电负荷设计中增加采暖用电负荷部分。

2.4碳纤维发热电缆的各项指标：

2.4.1碳纤维发热电缆的技术指标

1．发热启动电压为：

1.5V（DC）

2．工作电压范围:

12V--220V

3．柔性电热线电阻值范围:

17-20Ω/M；

4．包覆材料耐热温度分别为:

105℃；150℃。

5．电热线直径:

φ6.0mm

6．热效率:

≥98%（根据检测，柔性线状碳纤维电热元件节电效果比金属电热元件节电高达30%。

在节电的前提下我们开发生产的柔性线状碳纤维电热元件升温快，通电加热5-30分钟就可以使表面板材及电热织物等物品达到接近人体的温度。

）

2.4.2碳纤维发热电缆的安全指标：

1.安全检验条件：

（1）加热电源：

（AC）220V。

（2）200W通电回路工作状态下。

2.安全检验结果

（1）在常温空气中（有足够的散热）

     绝缘电阻：

≥500MΩ    绝缘强度：

5000V（AC）（1min，50HZ耐压，无闪烁击穿。

）

     泄漏电流：

≤0.02mA

（2）在常温空气中（保持发热80℃）

     绝缘电阻：

≥500MΩ    绝缘强度：

4000V（AC）（1min，50HZ耐压，无闪烁击穿。

）

     泄漏电流：

≤0.02mA

 （3）浸入0.8%常温盐水中

     绝缘电阻：

≥500MΩ    绝缘强度：

4000V（AC）（1min，50HZ耐压，无闪烁击穿。

）

     泄漏电流：

≤0.02mA

 （4）浸入0.8%80℃盐水中

      绝缘电组：

≥200MΩ   绝缘强度：

4000V（AC）（1min，50HZ耐压，无闪烁击穿。

）

      泄漏电流：

≤0.02mA

（5）机械强度

     碳纤维发热体在工作电流50mA通电回路工作状态下，50000次凹折（30次/分）通电碳纤维及包覆材料无破损。

正向压力9.8牛顿/平方厘米无破损。

绝缘电阻：

≥500MΩ

2.5碳纤维发热电缆的参数：

强度：

（拉伸强度>3.5Gpa）

弹性:

（拉伸模量>230Gpa）

耐折性弯曲>5000次

电热转换效率>98%

电气强度浸水中2500V/min，无击穿，闪络；

泄漏电流:

≤0.25mA

绝缘强度：

≥500MΩ；

绝缘厚度平均值：

0.6mm

绝缘最薄点厚度：

0.59mm

护套厚度平均值：

0.8mm

护套最薄点厚度：

0.75mm

平均外径：

6mm

熔点：

195°C

导热率：

（λ）0.16W/m.K

热膨胀系数：

（α）810-5/K

吸水率：

（ASTM）0.04-0.4

发热量：

14W/米

2.6碳纤维发热电缆产品工作的表面温度：

碳纤维发热电缆表面温度在没有物体遮挡的情况下一般不高于60度，在长时间不断运行的条件下，表面温度不会超过70度。

室内温度一般设计在18-20℃左右，地面温度在30-40℃之间（木地板略高一些45℃左右）。

在此温度下，暖流从脚底升至全身，这种加热的方式使您的感觉最为舒适，有利身心健康。

2.7碳纤维发热电缆的能耗：

供暖系统每年第一次通电时，房间内的物体、房间的墙壁等，温度很低，而要想把房间温度提升起来，这些物体要首先热起来，这样就有大量的热被这些物体所吸收，所有第一次通电运行初期用电量会很大。

随着时间的推移，用电量会逐渐减少直至达到一个平衡状态。

同时楼房的保温性能的高低和入住率高低会影响用户电量。

2.8碳纤维地暖系统的各项要求：

2.8.1碳纤维地暖系统对地面饰材的要求

基本上所有地面饰材（磁砖、木地板、石材、塑胶、地毯类）均适用地板采暖，但木质地板要求有所不同。

根据地暖的工作特性，木质地暖地板应符合两个条件：

1、适应冷热反复变换，变形量小；2、有利于热传导。

目前市场上除了地暖专用地板外，其他流行的几种地板中，实木地板变形率最大，一般不用于地采暖。

实木复合地板变形量最小，因为它的基材每层间横竖交错，互相牵制，背面还有密集的抗变形沟槽，分解了受热面产生的应力。

地板的导热性与地板的厚度有关，实木复合地板与强化复合地板厚度差不多，但强化地板一直是地热地板的主力军。

强化地板在地板变形率、表面耐磨、清洁保养等方面都具有明显的优势。

2.8.2碳纤维发热电缆安装的设计要求：

碳纤维地暖系统用于居住建筑供暖时，建筑物的节能设计应符合《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ36-95的规定。

对于新建建筑与既有非节能建筑节能改造，要求必须达到节能50%以上的节能建筑，墙体保温，与门窗材质符合国家与地方建筑管理部门的法规。

规范要求，同时建议楼梯间，电梯井，户间墙进行保温隔热处理。

非节能建筑或节能不达标建筑中的单户改造，要求进行内保温处理。

2.8.3碳纤维发热电缆的布置：

2.8.3.1碳纤维发热电缆宜分布在靠近工作或活动区。

2.8.3.2碳纤维发热电缆应分组布置，每组由多股铜芯导线连接，总功率≤4KW。

2.8.4碳纤维发热电缆与室内各墙面及设施的最小距离应符合表1的要求

表一单位：

mm

有窗的墙面

其他墙面

其他热源

隐蔽装置表面

地面导线

250

200

250

50

50

2.9碳纤维发热电缆采暖系统安装结构：

当碳纤维发热电缆采暖系统安装在建筑物内部地面时，结构示意图如下

第三部分施工

3.1碳纤维发热电缆安装施工前应具备的技术条件

3.1.1施工图纸及其他技术文件齐备，经甲乙方代表和相关技术工程人员会审通过。

3.1.2施工单位具有相应的资质证书，施工人员已经过专业技术培训。

3.1.3施工方案已确定，且已进行技术交流。

3.1.4材料，施工用具等已准备就绪，且能保证正常施工。

3.2碳纤维发热电缆施工前现场应具备的条件

3.2.1建筑物内墙抹灰工程结束。

3.2.2地面及墙体暗铺设的管线工程（包括地暖线路、家用电器线路水路改造等）结束。

（所有管线工程全部由客户安排装潢公司完成）

3.2.3地面要清理干净，达到整体平整，局部凹凸情况与整体平整度之差不超过5mm。

3.2.4地面无杂物，特别是地表面的铁钉，钢筋等金属物都清除干净。

3.2.5碳纤维发热线电源暗盒就位，电源及各分支回路管线工程结束。

（向阳花公司提供标准管线配置图,电源需到上暗盒）

3.2.6每只温控器只能控制28平米（南方28，北方30），超过需增加温控器数量。

3.2.7安装地暖区域各温控器的电源线必须是单独回路，不可混用。

3.2.8客户进户线满足地暖安装的需要。

（客户需说明是否有其它大功率家用电器）

3.2.9施工现场要有材料堆放的地方，以满足施工的需要。

3.2.10卫生间防水必须先测试好，施工现场无明显积水，有积水必须先清理，晾干后才能安装。

3.2.11客户需提供装潢效果平面图（确认平面图无大的修改）

3.2.12明确不需要安装地暖的部位

3.2.13碳纤维地暖安装后的高度是3CM，请考虑地面高度。

3.2.14施工现场环境温度低于5℃，不宜施工。

低于5℃必须施工时，现场应采取升温措施。

3.2.15温控器安装应具备的条件

3.2.15.1建筑物内主体装潢已结束，

3.2.15.2墙面油漆已干或瓷砖已贴好，

3.2.15.3现场已能安装家用电器。

3.3系统部件，材料与施工工具

3.3.1碳纤维发热线供暖系统主要部件：

碳纤维发热电缆，挤塑板，反射膜，钢丝网，连接导线，地温探头，温控器

3.3.2辅助材料

绝缘胶布，防水胶布，塑料线卡，尼龙扎带。

3.3.3施工，检测，维修工具

数字万用表，小一字螺丝刀，十字螺丝刀，壁纸刀，拨线钳，摇表，电缆线等。

3.4施工规程

   材料质量要求

3.4.1碳纤维发热电缆供暖系统安装施工所用的各种材料特别是导线、

温控器、漏电保护器、等电器材料均应符合现行有关标准规定。

3.4.2碳纤维发热电缆应符合《碳纤维红外电热线》规定，且应具有产品合格证，并在储运中无损坏。

3.4.3绝热材料应采用发泡聚苯乙烯板材，厚度应大于2cm，密度12~15kg/m3

3.4.4钢丝网应符合宽20-50cm方孔网格

3.4.5把需要铺设地暖的室内地面全部铺上聚苯乙烯挤塑板。

3.4.6铺设反射层铝箔，铺设铝箔时，必须平整覆盖整个挤塑板。

3.4.7用线卡把碳纤维发热电缆卡在挤塑板上。

布线方式：

S形折返布线.

3.4.8摆放钢丝网，，并用固定卡固定在挤塑板上。

3.5钢丝网铺设

3.5.1在碳纤维发热电缆铺设的部位上铺设钢丝网；

3.5.2钢丝网的断口应离开碳纤维发热电缆,避免损坏碳纤维发热电缆。

3.6碳纤维发热电缆安装

3.6.1碳纤维发热电缆铺设应美观，平直，最小弯曲半径为5倍电缆不允许摔打碳纤维发热电缆。

注意碳纤维发热电缆的边缘要离开四

周墙30cm左右的距离，并用固定卡固定。

3.6.2严禁在铺设过程中损坏碳纤维发热电缆的绝缘层及相关的接线端子导线等附件；

3.7碳纤维发热电缆接线

3.7.1碳纤维发热电缆选用符合国家标准的BV-4mm2或BV-2.5mm2105-PVC塑料绝缘导线。

3.7.2导线均应按国家规定套入保护管内，管内严禁有接头。

3.7.3所有的碳纤维发热电缆剥除绝缘后的端头，均以并联方式用接线排连接，安装在接线盒内。

3.8混凝土铺设（由客户完成）

3.8.1所有碳纤维发热电缆和温控探头安装完成，用摇表检查并经通电检验合格（每根发热电缆都发热）后方可铺设混凝土；

3.8.2应确保混凝土层厚度达到设计要求（30mm），为防止影响地板层整体强度的现象发生，混凝土标号不应低于C20（当混凝土厚度＜20mm时）。

3.8.3铺设混凝土层时应铺垫木板，严禁使用手推车和其他机械运输工具直接进入铺设面，防止压伤损坏碳纤维发热电缆，填充操作应使用木制工具轻轻夯实，切忌动作粗鲁、大力强夯。

3.8.4混凝土铺设完成后应进行养护。

3.9温控器的安装

3.9.1温控器不得安装在冷墙；被物体遮挡或阳光直射处。

3.9.2温控器安装在土建施工中预埋的86型暗盒上，暗盒的四周不应有空隙，温控器安装应端正，其后板应紧贴墙面；温控器以及地温探头应该安装在受温区域。

3.9.3温控器应按说明书和附录的要求接线。

3.9.4连接温控器：

把室内电源引到温控器上，把地暖系统的总线接到温控器的输出上。

3.9.5进行电路测试，用万用表测量整个碳纤维地暖系统的电阻，核算总功率。

3.9.6进行通电升温测试，升温时间大约半小时左右即可。

目的是检测地暖系统是否能正常工作。

注意事项：

测试前，必须先测量电源电压是否符合系统要求（200V~230V），符合要求才可进行测试

第四部分验收

4.0检验与验收

4.0.1碳纤维地暖系统工程应根据工程性质和特点进行中间检验和验收。

4.0.2碳纤维发热线铺设完成后和混凝土铺设后，都需应进行检验。

4.0.4碳纤维地暖系统安装结束，应进行送电检验。

4.0.5送电检验合格后方可铺设混凝土层。

4.0.6混凝土层铺设后，先用摇表检验再进行送电检验，运行正常后进行竣工验收。

4.1检验

4.1.1电热线接线完成后即进行电阻测试，用数字万用表（2.5级以上）

测试每一路的阻值并对产品说明校核电阻系统公差是否合格，确保系统无断路、短路现象。

4.1.2用500V兆欧表测量电热线的绝缘基值不能小于500MΩ，如不满足要求时，必须立即处理。

4.1.3通电检测用非接触测温仪确认电热线供暖系统是否正常工作。

确认正常工作后应在电热线配电装置上加贴警示性工作标志。

4.2工程验收

4.2.1通电调试，并通过温控器的设定使房间温度不低于5～10℃的温度范围，整个系统需正常运行7天以上。

4..2.3工程验收时，应提交下列技术资料和文件：

a）竣工图

b）设计变更文件

c）工程各部分安装记录

d）各种检验记录

e）主要材料合格证。

4.3注意事项

4.3.1进入施工现场人员应穿软底胶鞋，严禁穿皮鞋和带铁掌鞋进入现场。

4.3.2除施工专用工具外，严禁其他铁器入场。

施工人员在施工过程中应细心操作、妥善保管好所带专用工具，防止对碳纤维发热电缆造成损伤。

离场必须清点工具，防止遗漏。

4.3.3施工完成的发热线采暖地面严禁大力敲击。

严禁在地面钻孔、打洞、射钉等作业。

4.3.4绘制碳纤维发热电缆施工图，标明发热电缆的具体位置。

江苏盛世向阳花制暖技术有限公司

2012-3-18