內(nèi)蒙碳纖維發(fā)熱線可行性研究報告

碳纖維發(fā)熱線地面輻射采暖可行性研究報告河北建研節(jié)能設備有限公司2013-7-1一、研究背景隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的提升，人們的生活水平也隨之提升。隨著人們生活水平的不斷提高，對人居環(huán)境的要求已不僅要滿足基本的生活條件，而且要求創(chuàng)造舒適、安逸的人居環(huán)境，對室內(nèi)環(huán)境提出更高的要求，要求室內(nèi)環(huán)境滿足溫度、濕度、室內(nèi)風速、污染物濃度等要求控制在一定范圍之內(nèi)，室內(nèi)環(huán)境的這一要求就需要應用暖通空調(diào)設備來實現(xiàn)。而國內(nèi)供暖系統(tǒng)大多數(shù)使用是以燃料鍋爐作熱源，生產(chǎn)低溫熱水，通過室外管網(wǎng)輸送至室內(nèi)散熱設備，形成采暖系統(tǒng)。隨著國民經(jīng)濟，現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)越來越暴露出一些弊端，如環(huán)境污染、鍋爐及外網(wǎng)占地、噪音、收費難及難以克服的系統(tǒng)失調(diào)等問題。通過對暖通空調(diào)設備的改進研制以及新產(chǎn)品的研發(fā)來解決這些問題是一種很重要的途徑。近年來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，一種應用現(xiàn)代宇航技術開發(fā)生產(chǎn)出來的高效電熱轉換材料—碳纖維發(fā)熱材料，開始被應用于供暖系統(tǒng)。碳纖維采暖方式主要有：碳纖維電熱板、碳纖維電熱線、碳纖維壁畫、碳纖維衣服等。碳纖維電熱地板采暖系統(tǒng)就是碳纖維電熱板直接鋪設于地板表面的采暖系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)的表面或者鋪設木制地板、地毯等裝飾品，或者不用裝飾，就能夠應用于采暖的供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)運行時是以碳纖維為發(fā)熱材料，將熱量釋放出來，熱量直接通過表面散出來，或者通過木地板、地毯達到地板表面，然后以整個地板表面為散熱面與室內(nèi)環(huán)境通過輻射和對流兩種傳熱方式來實現(xiàn)熱交換，其中輻射換熱占有相當比重，從而達到采暖目的。與常規(guī)的以對流散熱為主的散熱器供暖相比，以碳纖維為發(fā)熱體的地板輻射供暖系統(tǒng)具有室內(nèi)溫度分布均勻、舒適性好、干凈衛(wèi)生、節(jié)約能源和計量方便等獨特優(yōu)點，符合環(huán)保、能源的發(fā)展方向，是國際上公認的先進取暖方式，被譽為“綠色供暖革命”。碳纖維具有導電、導熱、抗氧化（300℃下可長期使用），質(zhì)輕、直徑細（<7μm），電阻溫度系數(shù)小，電熱性能穩(wěn)定，遠紅外輻射，屏蔽或阻尼電磁波干擾等特點。其碳纖維與植物纖維均勻混合制成碳纖維紙，易于工業(yè)化規(guī)模成產(chǎn)，已在導電發(fā)熱材料中得到廣泛應用。以碳纖維材料生產(chǎn)的面狀發(fā)熱體，具有大面積均勻發(fā)熱和散熱、電熱轉換效率高、遠紅外輻射及顯著節(jié)能等特點。二、我國采暖發(fā)展現(xiàn)狀圖1中，1表示地面基層、2表示絕熱層、3表示反射層、4表示接地網(wǎng)、5表示發(fā)熱線層、6表示填充找平層、7表示面層。2.控制系統(tǒng)：是保證室內(nèi)溫度適宜人們生活的控制中樞。該部分的作用是將熱量合理的輸送到室內(nèi)環(huán)境中去，從而實現(xiàn)建筑物內(nèi)始終處于適宜人們生活的溫度環(huán)境下。3.3碳纖維發(fā)熱線地面輻射采暖系統(tǒng)的特點1.系統(tǒng)類型簡單。本采暖系統(tǒng)不需鋪設供熱管網(wǎng)，只需在需要供暖的房間內(nèi)敷設發(fā)熱線，系統(tǒng)簡單方便，便于施工。2.初投資較低。本采暖系統(tǒng)由于系統(tǒng)形式簡單，不需鋪設供熱管網(wǎng)，也沒有設備房的設置，只需進行發(fā)熱線及相關材料的投資，初投資相對其他供暖形式有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。3.計量收費公平合理。本采暖系統(tǒng)采用的是電采暖，用戶每個采暖季使用的電能都可以方便合理的通過電表顯示，解決了集中供暖中計量收費難的問題，同時也做到了收費公平合理，按用熱收費的目的。4.控制方便靈活。本采暖系統(tǒng)可以做到分室可調(diào)可控，溫度控制方便靈活，可以間斷供暖，可以做到按需供暖，可根據(jù)每個人不同的生活習慣設定控制溫度，大大提升了人們的熱環(huán)境滿意度。5.遠紅外保健。碳纖維在工作工程中，散發(fā)遠紅外射線，可以有效促進人體的血液循環(huán)，改善睡眠質(zhì)量。6.溫度分布均勻。本采暖系統(tǒng)采用地面輻射采暖，熱量大部分已紅外線輻射的形式散發(fā)出來，從而直接被人體或室內(nèi)物體吸收反射，可充分做到室內(nèi)溫度分布均勻，使室內(nèi)溫度從下而上逐漸降低，做到“腳熱頭冷“，使得人們的生活熱環(huán)境更加舒適。7.使用壽命長。碳纖維是一種新型的高科技材料，利用碳纖維為發(fā)熱體的發(fā)熱線可以充分做到同建筑物同壽命，避免了供暖系統(tǒng)先于建筑物老化熱缺點。8.維護方便。在系統(tǒng)后期的使用過程中基本不需進行維護，維護管理方便，系統(tǒng)安全可靠。9.零污染。碳纖維的電熱轉換率高達98%以上，在使用過程中無光、無聲、無污染，基本可做到零排放。四、碳纖維發(fā)熱線地面輻射采暖系統(tǒng)工程案例及經(jīng)濟性分析4.1工程案例某小區(qū)采暖面積：約17萬平米。熱負荷計算：根據(jù)暖通空調(diào)相關規(guī)范，結合本小區(qū)實際建筑功能要求，供熱負荷指標按45W/M2計算，則熱負荷為：170000×45=7650000W，即7650KW。碳纖維發(fā)熱線計算：選用冀研GEC碳纖維發(fā)熱線，規(guī)格為150W/條。碳纖維發(fā)熱線的條數(shù)為51000條。項目初投資工程基本參數(shù)：1面積建筑總面積170000m22負荷總熱負荷7650KW3發(fā)熱線發(fā)熱線條數(shù)51000條4擠塑板擠塑板面積170000m25反射膜反射膜面積170000m26鋼絲網(wǎng)鋼絲網(wǎng)面積170000m26消耗品成本估算表序號名稱單位數(shù)量單價（元）小計(萬元)備注1發(fā)熱線條51000150765預估2擠塑板m21700001.220.4預估3反射膜m21700000.58.5預估4鋼絲網(wǎng)m21700000.58.5預估4消耗品10萬10預估5電氣及安裝25萬25預估6不可估量費用20萬20預估1~4項合計（元）857.4上述合計平米造價為857.4/17=50.44元/m24.3運行費用1.計算參數(shù)：1）系統(tǒng)日工作時間：冬季8小時2）系統(tǒng)的工作天數(shù)：內(nèi)蒙的冬季采暖期長，選取120天3）電費：0.50元/KW?小時4）全年全天運行系數(shù)0.75.2.冬季(120天)供熱運行費用：0.75×120天×7650×8小時×0.50元/KW?小時=2754000元，即該小區(qū)采暖季的運行費用為275.4萬元，折合到平米數(shù)為：275.4萬元/17萬平米=16.2元/m2。4.4同其他采暖方式的對比1.集中供熱采暖的基本數(shù)據(jù)：項目初投資：100元/m2，運行費用（根據(jù)地域有所區(qū)別）：22元/m2。2.水源熱泵采暖的基本數(shù)據(jù)項目初投資：220元/m2，運行費用：9元/m2。同集中供熱相比，初期節(jié)省投資費用為：（17×100-17×50.44）萬元=842.52萬元；每年節(jié)省的運行費用：（17×22-17×16.2）萬元/a=98.6萬元/a。同水源熱泵相比，初投資節(jié)省的費用為：（17×220-17×50.44）萬元=2882.52萬元；每年多出的運行費用：（17×