電熱地板的多重保護(hù)系統(tǒng)

引言

地面輻射供暖簡(jiǎn)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(guò)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(yuǎn)紅外電熱地板

近年來(lái)，電地暖因其節(jié)能、環(huán)保、舒適、可控、無(wú)噪聲、免維修等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)得以快速發(fā)展，尤其是遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外電熱地板是將遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外電熱地板層析圖，該地板的遠(yuǎn)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(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：一是內(nèi)部刻槽會(huì)改變地板的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，容易引起形變，無(wú)法滿足翹曲度的國(guó)標(biāo)要求，該問(wèn)題可以通過(guò)非對(duì)稱式設(shè)計(jì)和增加養(yǎng)生環(huán)節(jié)解決；二是由于采用220V交流供電，對(duì)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(guó)內(nèi)已經(jīng)有一定的進(jìn)展，但關(guān)于安全防護(hù)的記載較少，只有解決安全防護(hù)問(wèn)題，才能讓電熱地板得以推廣

圖2卓先遠(yuǎn)紅外電熱地板層析圖

深圳市卓先實(shí)業(yè)有限公司通過(guò)大量試驗(yàn)，已經(jīng)很好地解決了電熱地板的安全防護(hù)問(wèn)題，下面對(duì)此進(jìn)行重點(diǎn)討論。

2遠(yuǎn)紅外發(fā)熱地板的安全防護(hù)

2.1溫控系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)的智能溫度控制系統(tǒng)，可在達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)切斷驅(qū)動(dòng)電源，本設(shè)計(jì)的溫度上限為30。同時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)檢測(cè)溫度傳感器是否損壞，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就會(huì)停止工作并報(bào)警。電路故障時(shí)，過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)也將自動(dòng)啟動(dòng)。

2.2過(guò)溫保護(hù)

如果溫控系統(tǒng)失靈，電熱地板就會(huì)持續(xù)工作，溫度持續(xù)上升，這時(shí)遠(yuǎn)紅外電熱地板中嵌入的過(guò)溫保護(hù)器件將會(huì)自行啟動(dòng)。

電熱地板的過(guò)溫保護(hù)問(wèn)題，是整個(gè)電地暖行業(yè)都會(huì)面臨的技術(shù)問(wèn)題。這是因?yàn)殡姷嘏c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(huì)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(huì)越來(lái)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(dòng)傳感溫控開(kāi)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(guò)高時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)就會(huì)自動(dòng)隔斷電路，使地板停止加熱，溫度下降，從而起到保護(hù)作用，以解決這個(gè)問(wèn)題。圖4所示是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)溫保護(hù)電路。

2.3防水問(wèn)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(huì)導(dǎo)電。筆者通過(guò)大量的試驗(yàn)和長(zhǎng)期研究,同時(shí)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(wèn)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(shí)上，即使把整個(gè)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(guò)48h浸水試驗(yàn)驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)論。

也可以用防水端子來(lái)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(duì)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(duì)安全影響也很大,尤其是冷壓過(guò)程中對(duì)發(fā)熱體的保護(hù)。一旦由于工藝不當(dāng)而引起絕緣層破損,就必然會(huì)導(dǎo)致浸水漏電。

3安全防護(hù)研究方向

只有徹底解決電熱地板的安全防護(hù)問(wèn)題，才能使電熱地板廣泛使用，遠(yuǎn)紅外線的優(yōu)點(diǎn)能夠在家庭取暖中得到可靠應(yīng)用。事實(shí)上，電熱地板在長(zhǎng)江流域尤為實(shí)用。

另外，最徹底的解決遠(yuǎn)紅外電熱地板的安全問(wèn)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(gè)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(jí)與后級(jí)電源要安全隔離而且無(wú)聲響，這對(duì)變壓的設(shè)計(jì)要求很高；二是由于電流較大，對(duì)電線的要求也很高。

深圳市卓先實(shí)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(jìn)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(yuǎn)紅外發(fā)熱地板既要從設(shè)計(jì)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(duì)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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