[发明专利]纳米智能控温电缆及其制备方法及采用其之地热采暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆，特别是关于一种纳米智能控温电缆及其制备方法以及用其作为制备地热采暖材料的应用及其系统。

背景技术

供热采暖多利用空调或通过锅炉安装散热器、散热片供给蒸气或热水进行供热取暖。靠地热采暖的方法发展很快，常采用电热膜或电热丝加热，有的在地板下通过热水管道进行采暖，但都存在不少问题，如：室内空调、散热器、散热片、水暖、气暖的办法，存在着热量分布不合理，室内空间上层与下层温差较大，空气干燥，使人感觉头脑发胀不舒适，能耗大，综合运行成本高，靠地板下供热取暖的方法、供热方式合理，但电热膜供热的方法存在供热能量小，热效率低，热水管道供热方式使用部方便，易渗水、不易检修，电热丝供热不易控制、安全性差、耗能大等问题。

例如中国实用新型专利ZL97227984.9即揭露了一种可用于地热采暖的铜管铝串片散热器，其包括散热片、导热管和弯管及外罩。其外罩上部开有排热窗、侧部留有进出水穿孔，散热片、导热管和弯管均涂有远红外烘干绝缘涂料。

另外，中国实用新型专利ZL02293971.7则公开了另一种房间用电加热相变蓄热地热采暖装置。其是将室内地面混凝土垫层添加几种特殊形状和构造的相变蓄热材料。蓄热材料制成密封胶丸式，外部为密质封装壳，内部为固-液相变蓄热材料。该装置是利用夜间低谷电量，把电能转化为热能储存起来，在白天用电高蜂时，可停止供热，将储存的热量向室内释放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米智能控温电缆及其制备方法以及用其作为制备地热采暖材料的应用及其系统。

本发明的目的是通过以下技术方法来实现的：本发明纳米智能控温电缆，包括缆芯导体和包裹于该缆芯导体外周的绝缘层，其中该绝缘层中加入了纳米碳黑类导电粒子，使该电缆成为半导体。该电缆还包括内保护层包覆于绝缘层外面，且该内保护层中亦加入了纳米碳黑类导电粒子。该电缆于其内保护层外围还设置一圈接地导线。该电缆于其接地导线外围进一步设置有外保护层。

本发明还公开了一种地热采暖系统，包括控制部分和采暖部分，其中该采暖部分包括如前所述的纳米智能控温电缆。该系统的采暖部分还包括在原地平上设置保温层和设置于该保温层之上的隔热防潮层，前述纳米智能控温电缆设置于该隔热防潮层之上。该采暖部分还包括填设于前述纳米智能控温电缆之间的混凝土水泥沙浆层，并在该混凝土水泥沙浆层上面再铺设地板材料。该纳米智能控温电缆呈U形设置，并通过若干固定卡固定于网架上。该控制部分可设置于一固定体内并与采暖部分之电缆电性相连，该控制部分包括电源、温控器开关以及用于单相三线进线的塑料管。

本发明纳米智能控温电缆的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备电缆芯体；

步骤二：在电缆芯体外围形成加入了纳米导电材料的绝缘层；及

步骤三：在前述绝缘层外围形成保护层。

其中，步骤三中包括形成内、外保护层，该内保护层中加入了纳米导电材料，并在内、外保护层之间设置一个接地导线层。前述纳米导电材料为纳米碳黑类导电粒子。

本发明采用“纳米智能控温电缆材料”用于地热采暖，由于在“纳米智能控温电缆材料”中(在缆芯导体周围、电缆的内保护层)加入了纳米碳黑类导电粒子，使电缆成为半导电材料，其原理和突出特点是：当给予电缆材料(半导体材料)施加一定的电压电流后，该半导体材料消耗电能迅速发热升温，电能转化为热能，当温度升高到一定值的时候，半导电材料中的导电粒子距离增大，同时电阻增大，温度继续升高时，电阻急剧增大成为无穷大，近似绝缘断电，此时电流也下降很快，温度也随之下降，当温度继续下降时，导电粒子之间距离减小，电阻也减小，此时电流继续回升，温度开始上升，通过这样的反复，该半导体材料就形成了具有“温度记忆”的纳米智能控温供热材料，将该材料用于地热取暖，取得了理想效果。

附图说明

图1是本发明纳米智能控温电缆的结构示意图。

图2是本发明地热采暖系统的结构示意图。

图3是本发明纳米智能控温电缆网架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。