[实用新型]一种中红外供暖墙布

说明书

本实用新型提供一种透中红外热绝缘封装的中红外供暖墙布，墙布具有叠层结构，包括顶面覆盖层、多孔聚乙烯热绝缘透中红外防刺穿层、电转中红外发射膜层、热绝缘层、底面覆盖层、墙面黏贴层；该墙布顶面中红外辐射强度高达发射源强度的70%以上，底面漏失辐射少于10%；发射源由导电纳米碳塑料复合物组成。本实用新型的创新性源于这些可量化属性的结合，利用多孔聚乙烯，既克服了热空气对流供暖的高能耗弊端，又可高效传递中红外辐射,而且可防止使用者因不慎刺穿绝热层而被灼伤。该墙布智能环保，可在墙面装饰里嵌铺或内藏多块矩形形状的独立电控组件，每块组件可根据人体位置与温度来调控开关与供暖功率，构成颠覆性节能供暖系统。

技术领域

本实用新型涉及中红外光学工程、热绝缘工程、室内供暖与节能绿色工程、纳米工程和智能制造技术，具体涉及一种美观安全的用于供暖的透中红外热绝缘封装中红外发射墙布。

背景技术

人类文明在不断进步，但当前的发展模式是不可持续的，因为全球能源消耗速度已远远超过了全球能源储备补充速度并因此衍生能源殆尽危机。由于建筑的室内能源消耗占全球能源消耗的近40％，因此颠覆性降低室内能源消耗的创新显得尤为重要和紧迫[1-5]。室内供暖科技基于物体通过固体热传导、热对流和红外辐射传递热能，其中最普遍的是通过热空气对流来实现室内供暖, 但在此方案中，热能的传递都是无选择性地让空间中几乎所有的物体都接收和消耗能量,人与物的对流能量吸收率又大致相同,故此,对流供暖虽简单却不高效，若要改变室内空间环境中所有物体的温度，不仅能耗高而且升降温速率极其缓慢。除浪费能源外，这种加热空气的供暖方式还令室内相对湿度严重下降，产生皮肤与呼吸器官等方面的诸多健康问题。尽管补充水蒸气可以提高室内湿度，但由于水蒸发所需的热量很高，因此这种补湿方法消耗的能量较大。总之，全面整改传统室内对流供暖是刻不容缓的。

与对流供暖相比，红外辐射能从热源瞬间穿过空气并被皮肤与常用衣物完全吸收，令人迅速产生暖感，而且，金属表面普遍反射且不吸收红外辐射，只要室内空间环境中较少摆放吸收红外的物件，供暖能耗可大幅下调。由于空气中的氧与氮几乎不吸收供暖所用的红外辐射，故此室内红外辐射供暖可提供一种身处冬天室外冷空气中晒太阳的感觉，温暖舒适，且不会导致空气相对湿度太低。

在现实众多室内供暖方案中，旧式农舍燃烧煤和柴的供暖烧水炉最为经典且历史悠久，例如20kW供暖燃料炉炉内温度高于600℃而开放式铸铁炉壳表面温度低于200℃，炉门开口可发射总辐射强度达33kW/m²的电磁波，辐射包括峰值在3.3μm的红外波和强度弱而仍可见的红光，如炉门开口面积为0.1m²，辐射功率约3kW；同时，开放式炉壳面发射总辐射强度约2kW/m²的中红外电磁波，峰值高于6μm,如炉壳面积1m²,炉壳辐射功率约2kW。此分析说明这种20kW 供暖炉因红外辐射面积小，总辐射功率只有5kW,供暖炉主靠加热空气对流供暖，红外辐射功率只占总能量功率的25％。

国内外城市中普遍家用的“中央”供暖炉是利用提高炉内温度来增加供热效果，而现代建筑热绝缘较好，一个额定功率为10kW的“中央”供暖器炉已足够用于100m²的室内空间供暖，近乎密封的供暖器的炉芯通常都在1000℃的炽热温度下运行,主要依靠直接吹送加热的对流空气到室内空间的各个角落，红外辐射供暖/对流供暖的比例极低。如果炉芯间接输送加热的水或油到室内空间各个角落的散热板，散热板温度在40-80℃左右，靠低功率密度和大面积对流供暖，同时也以红外辐射供暖。红外辐射供暖/对流供暖的比例是判断供暖节能度的关键参数,目前以散热板和地暖式供暖的标值约为1,未来绿色环保供暖应把此比例提高至2或更高，把浪费能源的对流供暖分额降低。

在分析红外辐射供暖/对流供暖的比例时，对流供暖的能量功率密度普遍用下面公式1推算：

公式1：

对流供暖的能量功率密度C＝2.17×T^1.13 W/m²