[發(fā)明專利]用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510612843.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105222208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世學(xué);王世雕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西新智匯科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F24D13/02
• 分類號(hào): F24D13/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 李中群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于供暖產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于碳晶材料的地暖系統(tǒng)的供電單元。

背景技術(shù)

目前碳晶地暖已經(jīng)在家庭住宅得到大規(guī)模應(yīng)用，碳晶材料的工作原理是納米碳晶通電后，在電場(chǎng)作用下，碳晶分子團(tuán)產(chǎn)生大量波長(zhǎng)在8～15um的遠(yuǎn)紅外線。遠(yuǎn)紅外線如同太陽(yáng)光線的輻射能，極易被人體或物體吸收，使體溫迅速升高，實(shí)現(xiàn)了電能向熱能的轉(zhuǎn)換。經(jīng)國(guó)家遠(yuǎn)紅外檢測(cè)中心檢測(cè)，碳晶板單位產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外波強(qiáng)度達(dá)30％以上。因此碳晶板100％的電能輸入被轉(zhuǎn)換成了超過(guò)69％的熱能和超過(guò)30％的遠(yuǎn)紅外輻射能。這種雙重制熱傳熱原理，使周圍物體升溫的速度更快，吸收的熱量更充足。

在碳晶地暖用于禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)中，當(dāng)采用220V單相交流供電時(shí)，碳晶發(fā)熱板四周包圍的絕緣層和非絕緣層材料在養(yǎng)殖場(chǎng)潮濕的環(huán)境作用下，使得包圍碳晶發(fā)熱板的面層產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當(dāng)面層與大地相接會(huì)產(chǎn)生較大的漏電電流直接入地，尤其是養(yǎng)殖場(chǎng)所用的碳晶板數(shù)量較多時(shí)，會(huì)因漏電流過(guò)大而導(dǎo)致電源前端的空氣隔離開(kāi)關(guān)超過(guò)漏電額定值而頻繁跳閘，并耗費(fèi)大量能源；如果將感應(yīng)電壓的面層與大地絕緣時(shí)，又會(huì)因禽畜身體接觸到大地時(shí)，漏電流通過(guò)禽畜身體連通大地，導(dǎo)致禽畜經(jīng)常被感應(yīng)電擊，影響到禽畜正常生活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)，可有效消除碳晶地暖在應(yīng)用中的感應(yīng)漏電。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)三相電和控制單元，碳晶地暖分成三組碳晶板單元，每組碳晶板單元包含數(shù)量和規(guī)格相同或接近的碳晶地暖輻射板，每只碳晶地暖輻射板包括上下層疊的金屬或非金屬導(dǎo)熱層和碳晶板，三組碳晶板單元的導(dǎo)熱層均連通接地，所述標(biāo)準(zhǔn)三相電的每相電源火線和零線之間聯(lián)接一組碳晶板單元的供電端，以減小碳晶地暖對(duì)地之間的感應(yīng)漏電電流。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，每組碳晶板單元的碳晶地暖輻射板并聯(lián)設(shè)置在電源供電端。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，控制單元包括若干只溫度傳感器、三路控制開(kāi)關(guān)和控制中樞，所述的三路控制開(kāi)關(guān)分別接在標(biāo)準(zhǔn)三相電的每相電源上，溫度傳感器固定在碳晶地暖輻射板上，控制中樞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度傳感器的信號(hào)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較后發(fā)送不同頻率或不同占空比的控制脈沖給控制開(kāi)關(guān)，維持碳晶地暖輻射板的溫度恒定。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，碳晶地暖輻射板還包括隔熱層和防水層，所述的隔熱層設(shè)置在碳晶板的下方，所述的防水層沿360°環(huán)形包裹碳晶板和隔熱層一周，且在整個(gè)碳晶板的上端面區(qū)域雙層重疊，導(dǎo)熱層設(shè)置在防水層上部。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，防水層采用聚氯乙烯薄膜制成，所述的隔熱層由塑料或橡膠制成。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，碳晶地暖輻射板還包括設(shè)置在碳晶板和隔熱層之間的反射層，反射層為鋁箔紙或壓合在碳晶板背面的反射膜。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，導(dǎo)熱層表面設(shè)置有防滑凸紋。

上述用于碳晶地暖的供電系統(tǒng)中，隔熱層為ABS或XPS擠塑板。

本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

一、本發(fā)明分析了標(biāo)準(zhǔn)220V單相電供電中碳晶地暖感應(yīng)漏電的原因，并提出了一種巧妙的解決方案：在導(dǎo)熱層導(dǎo)通接地的條件下，采用380V對(duì)地暖供電，并將碳晶地暖分成三組規(guī)格和數(shù)量相同的碳晶板單元，確保在應(yīng)用環(huán)境條件下，每組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓幅值接近相等、相位相差約120°，最終流入大地的感應(yīng)電流相互抵消，從而解決了禽畜養(yǎng)殖地暖的感應(yīng)漏電問(wèn)題，消除了能量耗費(fèi)。

二、本發(fā)明在碳晶地暖板上設(shè)置了溫度傳感器，由控制中樞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化，并與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較后，通過(guò)變頻供電的方式，施加不同頻率或不同占空比的控制脈沖給碳晶地暖板組的供電單元，維持碳晶地暖輻射板的溫度恒定。這種變頻供電的方式，基本不改變標(biāo)準(zhǔn)三相電的幅值和相位差，從而對(duì)感應(yīng)電相互抵消作用影響較小，仍對(duì)有效消除上述感應(yīng)漏電問(wèn)題。同時(shí)由于自帶檢測(cè)溫度、自動(dòng)恒溫、分時(shí)區(qū)加熱，節(jié)能達(dá)到30％以上。

三、本發(fā)明將碳晶材料設(shè)置隔熱層上，并采用防水層沿360°環(huán)形包裹，且在上端面區(qū)域雙層重疊，使得地暖輻射板具有了較好的防水效果，避免了應(yīng)用與禽畜飼養(yǎng)中尿液糞便對(duì)于養(yǎng)殖區(qū)域的污染。隔熱層防止了熱向底部區(qū)域的傳播，并對(duì)碳晶材料起支撐作用，解決了其實(shí)用化問(wèn)題，使得其方便制成各種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品應(yīng)用至不同技術(shù)領(lǐng)域，而且具有輕便結(jié)實(shí)的效果。

四、本發(fā)明在地暖輻射板的上部設(shè)置了導(dǎo)熱層，使得碳晶材料的輻射熱可以盡快出射至目標(biāo)區(qū)域，起到節(jié)能、快速制熱的作用，同時(shí)具有防腐的作用，延長(zhǎng)了地暖輻射板的使用壽命。