暖中科技丨北方的暖氣，南方的電地暖

資料圖

“北方人過冬靠暖氣，南方人過冬靠一身正氣”“你在北方的暖氣裡四季如春，我在南方的晴空下凍成冰棍”……隨著百姓生活需求的提高，近年來，每到寒冬，南方供暖就成為社會關注的熱點。

當前，北方一些城市陸續開始集中供暖，“新華視點”記者調查發現，在部分南方城市，冬天“取暖靠抖”的情況已發生明顯變化。近年來，武漢、合肥、長沙等城市的部分城區，在冬季已開始進行集中供暖，有的城市則正在規劃建設供暖項目。

先來看看北方的暖氣：

如今南方人不再羨慕北方的暖氣了，因為隨著科技發展，石墨烯電地暖應運而生，非常符合南方的取暖習慣，分戶分室手機app遠程控制。

不過肯定有人會說，裝空調，不是更香。

那麼空調和石墨烯電地暖PK

在大部分南方人的心裡，一談到採暖，很多朋友在裝修時，都會將空調作為首選採暖設備，而對於地暖卻知之甚少，究其原因：一是大部分南方人沒有真正體驗過專業採暖，二是專業的採暖設備目前還沒有成為南方人們的家庭標配，三是專業的採暖設備相對普通家庭來說，是一筆不小的投入；因此，對於空調與地暖在功耗、功率等問題上，就更談不上詳細瞭解了。

消費在升級，品質在提高，互聯網的傳播讓更多的南方人終於認識到，原來北方的暖氣體驗比空調強的不只一點半點，今天，小編不談他們的舒適性有何差異（不過還是忍不住放一張圖，含義大家自己領會

），僅簡單談談他們在功率上有哪些不同。

空調製熱功率有多大？

說到空調的功率，大夥更多的是隻瞭解了空調的“製冷量”，其實從定義上來說，“製冷量=功率”並沒有錯，只是他的單位被化簡成“P”，也就是我們常說的匹數，例如1P、小1.5P、大3P等，說到這裡，那小編想請問大夥：1P的空調，他的電功率是多少瓦呢？我想大夥肯定一臉蒙逼！

大夥別急，聽我細細道來，根據百科資料描述，空調之所以採用“製冷量”作為功率標準，其原因是他原本就只是用來製冷的，只是到後來，由於市場的需要，生產商就在其室內機內部加裝了一個可以發熱的電暖散熱片，就造出了“冷暖型”空調產品而以，那麼，空調到底如何知道他的電功率規格呢？

在講空調電功率前，我們首先了解一下空調的原理，無論製冷還是制熱，他都是通過一個部件來完成，那就是“壓縮機”，也就是說，空調工作時，壓縮機通電運轉並壓縮“氟利昂”，且讓空氣不段通過“蒸發器”來實現空氣的冷暖調節；因此，我們常聽到一句話“空調不生產冷暖能量，他只是冷暖能量的搬運工”。

下面，我們拋開空調製冷不談，僅對制熱方面的參數進行規總，通過查詢，各匹數空調的制熱參數如下：

很多朋友可能在看到上表後，也許會吃驚，甚至會問：一臺3P的空調，制熱總功率接近6Kw？當然，上表僅作為參考，根據不同品牌，不同機型，各項數據會稍有差異，比如像變頻空調可能會稍低一點，但整體上也不會相差太大。至此，通過上面表格中的參數，我們就可以很容易算出，一個100平方的房子，選用空調採暖，該如何配了。

石墨烯地暖功率有多大？

石墨烯地暖作為採暖行業中的新型專業供暖產品，它的功率又如何呢？這裡就拿咱們暖中科技封裝石墨烯地暖系統為例來講解，根據能量守衡定律，想要讓空間升溫，所需的熱量是相同的，那麼，咱們暖中科技封裝石墨烯地暖系統，根據產品特性及設計標準來設計熱負荷（戶型、建築保溫係數、朝向、小區入住率等等），一般功率為80—160W/㎡左右，在計算方式上更是沒有空調那麼複雜，因此，想要知道某個房間的地暖鋪設功率，只需將“房間採暖面積 x100~ 160W/㎡功率”，即可得出該房間的總採暖功率。

空調與石墨烯地暖功率對比？

通過對上述上種產品的功率講解，現在我們來比較一下，同樣的採暖面積，兩種產品在採暖功率上有那些不同。

假設條件

1

全房建築面積100平方米　

2

客餐廳：35平方 / 主臥：12平方 / 次臥：10平方 / 客臥：8平方

3

衛生間、廚房等區不採暖

根據以上假設條件

空調應配置的最低標準機型如下

3P型空調-1臺

1.5P型空調-1臺

小1.5P型空調-1臺

1P型空調-1臺

——————

根據前面表中參數

計算全房空調的制熱總功率為

5700W+2700W+2200W+1700W

=12.3（Kw）

石墨烯地暖的總採暖面積為

35㎡+12㎡+10㎡+8㎡=65平方

即總鋪裝功率為

65㎡ x 160W/㎡

=10.4（Kw）

兩者最低相差1900瓦

到此，可能很多人會像小編一樣，都以為空調功率低，認為安裝了空調，就沒必要再裝地暖了，感覺功能性有點重複，畢竟空調能制熱也能製冷，安裝一個空調就足夠了，多安裝的地暖花費也會比較高。其實很多人容易步入這個誤區，要知道空調最大的優勢就是製冷功能強勁，雖然說也能制熱，但是待久了不但會帶來皮膚乾燥等空調病，同時，耗電量也比較大，所以這樣算下來，長此以往的話，既不環保也不划算。

結論：空調製熱不但功率比專業的供暖系統高，而且相對應的耗能也會更高，像暖中科技封裝石墨烯地暖系統，目能也能像空調一樣，可實現分區安裝，手機APP分區控制，並且還能像空調一樣快速取暖，無論從哪一方面都比空調取暖更適合。所以，解決冬季採暖問題，應該相信專業的力量。

由於政策的驅動，電地暖公司如雨後春筍般，一家接著一家的開張，尤其是在2016年—2019年這段時間，全國各地颳起了電地暖風，那麼如何在眾多的電地暖公司中挑選靠譜的電地暖，這真的是一門技術活，作為石墨烯應用研發肝帝的小編忍不住要說道說道石墨烯電地暖的“內幕”，看完這一篇，在漫天的招商加盟廣告中，你就是石墨烯電採暖產品鑑定專家了，可以和銷售人員“鬥智鬥勇”！

電熱膜常用參考標準如下：

《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》 GB 50736-2012

《供配電系統設計規範》 GB 50052-2009

《低溫輻射電熱膜供暖系統應用技術規程》 JGJ 319-2013

《住宅建築電氣設計規範》 JGJ 242-2011

《低溫輻射電熱膜供暖系統設計與安裝》 GJCT-127-16CK410

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如何分辨是不是石墨烯？

不少人會問小編，怎麼確定這個膜是不是石墨烯做的，能不能用肉眼分辨出來，說實話，這個真的很有難度，如果小編能夠用肉眼分辨是不是石墨烯，那小編估計要被拉去做醫學研究了。石墨烯膜和碳晶膜長的實在是太像了，而且顏色也是很相似，要是石墨烯是藍色的，紅色的或者是黃色的那該多好！

現在市面上部分銷售人員說線條的或者鏤空的就是碳晶膜，整版全黑的就是石墨烯膜，這是不科學的，兩者唯一的區別在於生產方法的不同：

線條或者鏤空的電熱膜是電熱油墨通過凹版印刷工藝生產的，主要設備為：凹版印刷機、專用覆膜機。凹版印刷的版輥花紋不同，生產出來的電熱膜紋路不同，通常是直線線條、波浪紋、鏤空圓孔、鏤空六邊形等等，另外有些廠家會把公司的品牌和公司名稱刻在版輥上，印刷出來後會有標識。凹版印刷的電熱膜，油墨厚度均勻，因此發熱溫度均勻性通常會很好，但是凹印的工藝以及調配油墨需要企業長期經驗的積累。

整版全黑的發熱膜是電熱油墨通過塗布工藝生產的，主要設備是：逗號刮塗機或者擠出式塗布機、絲印機、專用覆膜機。由於生產工藝的限制，無法生產出有紋路的電熱膜。這種生產方法對塗布機的精度要求較高，工藝要比凹版印刷簡單的多，幾乎不會在生產過程中產生印刷故障。但是，塗布法生產的電熱膜，重點需要考察油墨層和底材剝離力，我們可以從電熱膜上剪出一片，然後用手剝離測試，如果剝離很輕鬆，那麼是不符合電熱膜行業標準的，具有安全隱患。

那麼問題來了，是不是石墨烯到底怎麼鑑別，這還是需要微觀檢測儀器來確定。

目前根據ISO/TS 80004-13：2017（en）石墨烯和相關二維材料標準將石墨烯分為：

單層石墨烯：單層碳原子，每個原子與相鄰的三個碳原子以蜂窩狀結構結合。

雙層石墨烯：由兩個明確定義的石墨烯層層疊組成的二維材料。

少層石墨烯：由三到十個明確定義的層疊石墨烯層組成的二維材料。

工業化宏量生產石墨烯的方法主要為液相超聲剝離法、氣相剝離法、氧化還原法。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨(GO)，經過超聲剝離分散製備成氧化石墨烯，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團，如羧基、環氧基和羥基，得到石墨烯，這類石墨烯分散性好，但是導電性差。

機械剝離法是指利用外力（球磨、膠帶、氣流等）破壞石墨層間的範德華力，進行層層剝離，製備出石墨烯。整個剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷，可以製備高質量的石墨烯，導電性好，為其在鋰電、多功能複合材料等領域的應用提供了廣闊的應用前景。

石墨烯鑑定表徵大體可分為兩類:

一類為結構評價，主要是對製備出的石墨烯片層結構、缺陷濃度、還原程度等方面進行表徵，以判斷石墨烯質量。

另一類為性能評價，主要是對石墨烯材料的導電、透光、機械性能、熱穩定性、導熱性能等進行表徵，以判斷其性能優越性。

常用的石墨烯評價表徵手段主要有: 傅里葉紅外光譜儀( FTIR) 、掃描電子顯微鏡( SEM) 、透射電子顯微鏡( TEM) 、拉曼光譜儀( Raman) 、原子力顯微鏡( AFM) 、X 射線衍射儀( XRD) 、同步熱分析儀( TGA-DSC) 、激光導熱儀( LFA) 、四探針測試儀等（紅字部分，兩者結合即可鑑定，不少廠家是隻用拉曼光譜一個方法來說明自己是石墨烯，這個是不嚴謹的，因為石墨粉的拉曼光譜和多層石墨烯拉曼光譜相似，所以必須結合原子力顯微鏡來確定厚度，單層石墨烯厚度是0.34nm）。

原子力顯微鏡方法可以對石墨烯表面形貌進行觀察分析，同時可以測量出石墨烯片層的厚度。對石墨烯材料的片層質量進行表徵。注：石墨烯一層的厚度為0.34nm。

上述兩圖為石墨烯的AFM 和對應的樣品高厚圖譜。

左圖中AFM 圖像橫座標為試樣尺寸( μm) ，縱座標為不同樣品厚度所對應的顏色。

右圖樣品高度圖譜橫座標為測試到原點的距離( μm) ，縱座標為樣品厚度( nm) ，可以看出石墨烯呈現不規則的片狀結構，高度圖中可以看出該石墨烯的樣品厚度在1.72 nm 左右，大約為5層石墨烯疊加的厚度，表明石墨烯質量較好。

拉曼光譜方法是基於光通過樣品時發生拉曼散射效應進行分析，能夠通過分析樣品拉曼光譜的頻率，強度，峰位和半峰寬等對石墨烯材料的層數、缺陷、晶體結構、聲子能帶等進行表徵。是石墨烯材料測試分析的重要手段。石墨烯的拉曼光譜中有兩個主峰，G 峰，2D 峰。隨著層數的增加，G 峰會向左移動。隨著層數的增加，2D 峰會往右移動，峰的半高寬( FWHM) 也會增加。D 峰和G 峰的比值表示了缺陷的密度， ID/IG 比值越大，說明缺陷密度越高。

掃描電鏡測試可以看到石墨烯的片狀結構，圖例如下：

透射電鏡可以看到衍射的圖甚至石墨烯的六邊形形狀：

看完之後，估計有些小夥伴還是很迷茫，最簡單的方法，問廠家要檢測報告吧。

不過這裡有一個快速鑑別是不是石墨烯的方法，如果是這些字眼，“韓國進口”、“日本進口”、“德國進口”、“石墨烯碳纖維”、“石墨烯發熱纖維”、“石墨烯發熱電纜”，都不是石墨烯的。小編就遇到過這樣的事情，打電話過去詢問產品，問這個是石墨烯發熱的呀，他們有的說：“是的，我們是石墨烯碳纖維芯片”或“是的，我們是碳纖維地暖芯片，因為石墨烯也是碳纖維嘛”。作為理工科的小編瞬間懵逼。

重點來了！

如何鑑別你手中拿的這條發熱膜是質量過硬的？

不少人問小編，你覺得誰誰誰家的電熱膜咋樣啊，那個抹在牆上的發熱膜能不能用啊之類問題。電熱膜是鋪裝在地面下方的，要經歷春夏秋冬四季，寒熱潮溼，水泥鹼性侵蝕，一旦電熱膜質量不過關，鋪下去的工程，你晚上是睡不踏實的，一出問題那就是集中爆發，試想鋪下去的電熱膜，還要去翹地板，刨地磚麼？

咱們先看電熱膜標準，依據電熱膜標準，即我們常說的286標準，這裡邊主要要看的幾個指標，非常重要：

防水等級：

要求IPX7級，無論是塗布法還是凹版印刷法出來後的電熱膜都是稱之為“裸膜”，裸膜的防水等級僅為IPX4級，可能有些廠家為了演示防水性能，會被這個裸膜放在水裡通電，然後看到正常發熱就說防水好，這個是不科學的，首先，根據防水測試標準，這樣的演示電熱膜在水中的深度不夠，還沒有受到水壓，另外測試時間太短。如果電熱膜的防水等級不達標，梅雨季節反潮侵蝕，電熱膜的壽命是沒法得到保障的，最終的後果就是某一時間點打火燒掉。所以裸膜鋪裝，雖然價格低廉，但是絕對是不可取的，當年碳晶膜大面積出事也有這方面原因。如圖：

電熱膜防水等級是可以檢測認證的，可以讓廠家提供防水等級的檢測報告，然後自己也可以通過廠家的樣品來做個測試，長時間浸泡通電15-30天，測試過程中建議放少許鹽。

小編提醒！！！自己做防水的測試的時候，一定要單獨接一個漏電保護開關，防止出現意外事故！以下是靈魂畫師大作：

阻燃性能：

電熱膜阻燃等級要求B1級，至少B2級。這裡有個簡單的測試方法，掏出你的打火機，點燃測試看看，起碼得達到離火自熄才行。小編提醒您，此項測試在戶外進行！

加速壽命測試：

這些指標關乎你的電地暖今年熱，明年會不會還能熱起來的問題，也就是業內不少說碳晶衰減咋咋的。這項測試，在標準中是根據通電老化前後熱輻射變化來確定的，其實這個是不夠嚴謹的，所以你會發現無論啥膜送去檢測，這項都是達標的（標準在修訂中）。

那麼業內相對靠譜的檢測方法是啥，有兩種檢測方法（需要萬用表、調壓儀、功率顯示儀、插座、被測電熱膜、保溫板，以上這些東西都很便宜）。

第一種方法：把被測電熱膜放在環境中2-3小時，然後用萬用表測試初始電阻值，通過調壓儀將輸出電壓調整到220V的1.35倍，即為297V（通過功率顯示器可以看出電壓電流等參數），然後把被測電熱膜置於保溫板表面，插上297V插座，通電3-5天，然後斷電冷卻，通過萬用表測試老化後的電阻，然後看一下變化率，電阻變大是功率衰減，電阻變小，是功率變大，標準要求變化率在±10%以內，變化率越小越好。

以上3-5天，測試天數較短，但是可以基本可以快速看出電熱膜的變化情況，老化測試，主要也是前幾天變化較快，有條件的可以持續通電老化測試。

第二種方法就是模擬實鋪老化測試，就是在上述電熱膜表面鋪上水泥層，保持水泥層潮溼測試，依然通過電阻變化來判定。

洩漏電流：

膜狀發熱體和大地之間會形成分佈式洩漏電流，因此地暖膜是需要有洩漏電流處理工藝的，封裝地暖膜中的鋁箔就是擔當這樣的角色。而不少是沒有做此項處理的，裸膜就更不用說了。而在電地暖安裝標準中（低溫輻射電熱膜供暖系統設計與安裝 GJCT-127-16CK410）是要求每一區域每一路地暖都要單獨安裝30毫安漏電保護開關的。如果沒有做洩漏電流處理，漏電保護開關是直接跳斷的，市面上不少是索性直接不裝漏保了，試問這如何保證安全？

電源引線和連接：

電熱膜標準中要求電源引線要承受住100N的拉力測試，也就是10KG，測試過後，電源引線不能脫離，電熱膜本體不能出現位移破裂。小編覺著要是沒有專業拉力測試儀，可以搞個繩子，一端繫個1公斤的東西，另一端繫上電熱膜電源引線，然後吊起來吊個幾個小時看看。

以上這些測試完了就說明合格了麼？

以上這幾個指標測試完了，就能認定你手中的膜是質量過硬的了麼？NO，NO，NO。

通過以上測試，裸膜直接可以pass，那麼下邊講一講封裝膜，所謂的封裝膜，就是把裸膜外邊穿了一件密不透水的“外套”，很多封裝膜的小夥伴們都會說自己的膜封裝的，然後與建築同壽，咋樣咋樣的。但是有一點，如果你的材料不好，如何保證與建築同壽。

以一張圖為例：

封裝膜中重要部件包含1接線端子、2電熱膜黑色發熱部分、3鋁箔、4外護套、5絕緣膠泥、6PET膠帶、7電熱膜電極。下邊一一講解一下。

1、接線端子：

某些廠家為了省事，節約投資成本，提高生產效率，會選擇用卡子來作為接線端子，這個是很危險的，卡子和電熱膜電極接觸面積小，而且容易鬆動，很容易出現接線端子處打火虛接現象，所以一定要選擇用鉚釘鉚接處理的電熱膜。

2、電熱膜黑色發熱部分：

可以用手機閃光燈，照射黑色發熱部分，如果出現漏光現象，說明印刷不良，屬於次品，且存在危險。

3、鋁箔

這個是封裝膜必須的東西，用於處理分佈式洩漏電流，可以拆開電熱膜，看是否有這個材料。

4、外護套

這個屬於封裝電熱膜第一道屏障，因此這個材料性能非常的重要，否則和裸膜無異，由於電熱膜的引出線是線纜，線纜材質為PVC，因此外護套通常為PVC材質，（目前有廠家用PE膜作為外護套，然後用塑封機封邊，但是線纜引出那裡，PE和PVC屬於兩種材質，無法融合的，即使填充膠水也無法保證密封性）。

PVC全稱為聚氯乙烯，屬於熱塑型高分子，熱穩定性一般，因此在生產過程中必須加入熱穩定劑，另外為了柔韌性，會加入增塑劑。用於電地暖的PVC材料必須是特別定製的，通過壓延法生產，其中需要考察PVC材料的熱失重、熱尺寸變化、熱穩定性、拉伸強度、耐寒性等等。

目前市面上PVC封套的主流顏色為白色、黑色、橙色、綠色。PVC封套顏色與封套材料質量無任何關係。只是PVC封套材料在生產過程中添加的顏料顏色不同造成的。PVC本身質量與配方的聚氯乙烯樹脂、增塑劑、無機填料有很大的關係。有些PVC材料廠家為了降低成本會選擇便宜的增塑劑還有碳酸鈣粉末來生產PVC，這類PVC材料味道重，材質硬。由於PVC是熱塑性塑料，所以更有甚者會有不正規的PVC材料生產廠家拿廢料重新熔融生產，價格很低，但是質量堪憂。如果是封裝電熱膜廠家，需要注意選擇的PVC膜一定要選擇無添加無機填料，更不能用重新熔融生產的PVC壓延膜。

關於外護套品質，有個簡單測試，需要用到烘箱、電子秤、尺子。剪刀剪出正方形，然後在其表面畫上5釐米長的橫線和豎線，稱量初始重量，然後放入100℃烘箱烘烤24小時，取出冷卻，測量線尺寸變化以及重量變化，尺寸變化率小於0.5%，重量變化小於5%。

5、絕緣膠泥

用於密封電極端子，膠泥屬於橡膠材質，最好的膠泥是3M的，不少國產膠泥的耐溫很差。測試很簡單，剪一塊膠泥，放入80度烘箱，一小時後看看變化情況，如果變成一灘一灘的，黏黏的泥巴狀，那就是耐溫不過關。

6、PET膠帶

主要用於保護鋁箔，對PET膠帶的要求是耐溫，熱變形很小，粘性大。

測試方法依然是烘箱，剪個一定長度的覆有鋁箔和PET膠帶的電熱膜，放入100度烘箱，烘烤幾小時，然後取出看膠帶情況，如果發現剝落，拱起等現象，說明膠帶質量不行。

7、電熱膜電極

包含兩個部分，銀漿層，銅條層（為了防氧化，有鍍錫、鍍鎳），可以通過折邊，看一下銀漿層和銅條之間的緊密程度，另外可以撕掉銅條層，用放大鏡看看銀漿的質量。從外觀上，如果發現電熱膜銅帶拱起，那是不合格的。

8、看外觀

封裝石墨烯電地暖膜是需要做特殊處理的，很多廠家不懂如何處理或者因為工藝問題，即使處理了，還是沒有達到效果，導致封套內部積攢大量空氣，在施工過程中，混凝土蓋上之後，膜尾部產生一個大鼓泡，施工方只好用針扎破排氣，但是這就有了安全隱患。下圖所示的膜就存在大量空氣：

電熱膜生產工藝複雜，不是簡單的組裝即是合格的產品，一旦鋪裝在地下，出問題後，處理是比較麻煩的，所以一定要慎重選擇品質過硬的封裝電熱膜。

地暖是隱蔽工程，看完產品一定要看施工，施工方面出了問題同樣也是大問題，電地暖雖然結構簡單，但不是隨意鋪鋪就可以的。施工方面以後小編再給大家嘮嘮！

▲ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統溫度示意圖

節 能 效 果

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統的傳熱方式比對流方式加熱室內空間可降低熱損耗，提高熱效率。

☆ 對流傳熱導致室內空間上部溫度高而下部溫度低。與此相反，暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統是下部溫度高而頂部溫度低，因此減少了人體高度以上空間的無效熱供給。

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統給人以足暖頭涼的感覺，這種感覺與對流傳熱形成的頭熱腳涼的感覺相比，人體的舒適感受度會低1℃～3℃。因此，暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統採暖室內16℃即可達到對流採暖18℃的人體舒適度效果。有關技術資料顯示，如室內溫度降低1℃，可節能近10％。

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統具有自動、智能調溫功能，能很方便的根據人的感覺和行為控制室溫，行為節能效果更加顯著。

☆ 由於地面本身是熱輻射面，因此減少了圍護結構近五分之一的冷麵吸熱耗能。更進一步實現節能。

Ps：暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統應用領域包括民用建築，公共建築：如住宅小區、公寓、別墅、職工宿舍、教育建築、醫療建築、辦公建築、文化建築、商業建築、體育建築、司法建築、交通建築、綜合建築等。

石墨烯電採暖圈

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