電熱地板的多重保護系統(tǒng)

引言

地面輻射供暖簡稱地暖，是將溫度不高于60°C的發(fā)熱體置于地板下方，透過地面均勻向上散熱的一種取暖方式。地暖主要有水地暖和電地暖兩種，圖1所示是其分類示意圖。

圖1地暖的分類示意圖

1遠紅外電熱地板

近年來，電地暖因其節(jié)能、環(huán)保、舒適、可控、無噪聲、免維修等優(yōu)點在國內(nèi)得以快速發(fā)展，尤其是遠紅外電熱地板的輻射效率高和輔助理療作用，更是得到了廣泛認(rèn)可。

遠紅外電熱地板是將遠紅外電熱材料嵌入到木地板中的一種地暖地板二合一產(chǎn)品。圖2所示是卓先遠紅外電熱地板層析圖，該地板的遠紅外輻射效率的輻射能譜如圖3所示。

這種嵌入式電熱地板會帶來兩個問題：一是內(nèi)部刻槽會改變地板的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，容易引起形變，無法滿足翹曲度的國標(biāo)要求，該問題可以通過非對稱式設(shè)計和增加養(yǎng)生環(huán)節(jié)解決；二是由于采用220V交流供電，對電熱地板的安全性能提出了新的挑戰(zhàn)。電熱地板的研發(fā)在國內(nèi)已經(jīng)有一定的進展，但關(guān)于安全防護的記載較少，只有解決安全防護問題，才能讓電熱地板得以推廣

圖2卓先遠紅外電熱地板層析圖

深圳市卓先實業(yè)有限公司通過大量試驗，已經(jīng)很好地解決了電熱地板的安全防護問題，下面對此進行重點討論。

2遠紅外發(fā)熱地板的安全防護

2.1溫控系統(tǒng)

本設(shè)計的智能溫度控制系統(tǒng)，可在達到設(shè)定溫度時自動切斷驅(qū)動電源，本設(shè)計的溫度上限為30。同時，程序會自動檢測溫度傳感器是否損壞，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就會停止工作并報警。電路故障時，過流保護系統(tǒng)也將自動啟動。

2.2過溫保護

如果溫控系統(tǒng)失靈，電熱地板就會持續(xù)工作，溫度持續(xù)上升，這時遠紅外電熱地板中嵌入的過溫保護器件將會自行啟動。

電熱地板的過溫保護問題，是整個電地暖行業(yè)都會面臨的技術(shù)問題。這是因為電地暖與水地暖不同，水地暖如果上面覆蓋了阻熱的物件，熱量就不會外傳，而是隨水流走。但電地暖上面如果上面覆蓋了阻熱的物件，由于不斷地產(chǎn)生熱,熱量不能散發(fā)，溫度就會越來越高，有可能導(dǎo)致物件被燃燒。因此，可以在電熱地板的中間加上自動傳感溫控開關(guān)，這樣,當(dāng)?shù)匕迳厦娓采w了阻熱物件而使得地板溫度過高時，溫控開關(guān)就會自動隔斷電路，使地板停止加熱，溫度下降，從而起到保護作用，以解決這個問題。圖4所示是一個簡單的過溫保護電路。

2.3防水問題

電熱地板浸水漏電是該產(chǎn)品面臨的最大難題。如果地板內(nèi)部導(dǎo)線接頭漏電，電熱地板浸水后，基材內(nèi)的膠水與水將形成電解質(zhì)，因而就會導(dǎo)電。筆者通過大量的試驗和長期研究,同時參照發(fā)熱電纜的原理，使用碳纖維發(fā)熱體,從而很好地解決了防水問題，而且在所有導(dǎo)線連接處都作了特殊工藝處理,故可做到完全防水。事實上，即使把整個發(fā)熱體電路直接浸泡在水里，本產(chǎn)品也能夠做到完全防水。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)通過48h浸水試驗驗證了這個結(jié)論。

也可以用防水端子來解決地板與地板之間接插頭的防水處理，目前的防水端子有套筒型和對插型兩種。套筒型防水端子如圖5所示。

2.4生產(chǎn)工藝

電熱地板的生產(chǎn)工藝對安全影響也很大,尤其是冷壓過程中對發(fā)熱體的保護。一旦由于工藝不當(dāng)而引起絕緣層破損,就必然會導(dǎo)致浸水漏電。

3安全防護研究方向

只有徹底解決電熱地板的安全防護問題，才能使電熱地板廣泛使用，遠紅外線的優(yōu)點能夠在家庭取暖中得到可靠應(yīng)用。事實上，電熱地板在長江流域尤為實用。

另外，最徹底的解決遠紅外電熱地板的安全問題，還必須使用安全電壓供電。低壓供電一直是電熱地板研發(fā)的一個方向。低壓供電的主要難度有二：一是低壓電源的變壓，體積要小，前級與后級電源要安全隔離而且無聲響，這對變壓的設(shè)計要求很高；二是由于電流較大，對電線的要求也很高。

深圳市卓先實業(yè)有限公司在36V安全電壓的電熱地板研發(fā)方面已經(jīng)取得了一些進展。

4結(jié)論

因電熱地板具有特殊的結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境，遠紅外發(fā)熱地板既要從設(shè)計中滿足了木地板的所有指標(biāo)要求,又要滿足家用電器的技術(shù)要求,特別是對防水漏電方面的突破。我們相信,具有安全、環(huán)保、智能等特性的紅外發(fā)熱地板必將深受廣大民眾的青睞。

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