ستستكشف هذه المقالة المزايا الرائدة لهذا المزيج التكنولوجي بعمق وتركز على الحالات المعيارية في مجال المنافسة في الألعاب الأولمبية الشتوية.
كما هو الحال
"ملك المواد الجديدة"
أصبح الجرافين مادة ثورية في مجال أفلام التدفئة الكهربائية بفضل موصليته الحرارية العالية للغاية (حوالي 5300 واط / م · ك) وبنيته المرنة فائقة الرقة وخصائص استهلاك الطاقة المنخفضة.
غشاء التسخين الكهربائي الجرافيني مصنوع من مواد جرافين نانوية كربونية خاصة، وشرائح معدنية نحاسية ناقلة للتيار، وبولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، وغيرها. وهو غشاء رقيق عازل وموصل مستوٍ، مصنوع بتقنية تصفيح ولصق خاصة. يتميز بخصائص ممتازة، مثل أكبر مساحة تلامس حراري وكفاءة نقل حرارة عالية، بالإضافة إلى توزيع موحد للغاية لأسطح التلامس الحراري. كما يُحسّن توزيع درجة الحرارة الأفقية في المساحات الداخلية، ويُقلل من وجود مناطق حرارية ساخنة وباردة.
مبدأ تسخين غشاء التسخين الكهربائي المصنوع من الجرافين: عند تنشيط غشاء التسخين الكهربائي، تُنتج جسيمات الجرافين النانوية "حركة براونية"، ويحدث احتكاك وتصادم عنيف بين الجسيمات. تنتقل الطاقة الحرارية المتولدة إلى الخارج على شكل إشعاع تحت أحمر بعيد وحمل حراري.
بالمقارنة مع سلك المقاومة التقليدي أو نظام تسخين المياه، فإن فيلم التسخين الكهربائي الجرافين له المزايا الأساسية التالية:
|
1. الراحة
يتم التسخين عن طريق الإشعاع المباشر للأشعة تحت الحمراء البعيدة بدلاً من تسخين الهواء، وبالتالي يكون الهواء الداخلي نقيًا ولن يسبب حرارة داخلية وغبارًا؛ تشع الحرارة من الأسفل إلى الأعلى، وتشكل فرقًا متدرجًا من الأسفل إلى الأعلى، مما يجعل جسم الإنسان يشعر براحة شديدة، وهو ما يتفق تمامًا مع نظرية الصحة البشرية الأساسية في الطب الصيني التقليدي التي تقول "يجب أن يكون الرأس باردًا والقدمين دافئة". 2. الصحة يتراوح طول موجة الأشعة تحت الحمراء البعيدة المُنتَجة بين 5 و15 ميكرومترًا، وهو ما يُسمى في الطب "موجة الضوء الحيوي". يُحسّن التواجد في مثل هذه البيئة لفترات طويلة الدورة الدموية الدقيقة في الجسم ويُعزز عملية الأيض. 3. توفير الطاقة مادة سطحية غير معدنية، مساحة تسخين كبيرة وموحدة، بدون خسارة، أكثر من 90% تحويل حراري كهربائي، هي المادة ذات أعلى كفاءة في تحويل الحرارة الكهربائية، ولها تأثير مذهل في توفير الطاقة. 4. حماية البيئة حالة التشغيل هادئة، خالية من الضوء، خالية من مياه الصرف الصحي، ولا تُصدر أي انبعاثات غازات عادم. إنه منتج صديق للبيئة تمامًا. |
|
5. بسيطة
يمكن قصه ليناسب أي مناسبة بمساحة تزيد عن متر مربع واحد، ويمكن فكه وإعادة تركيبه. يُنجز بناء 100 متر مربع في نفس اليوم. 6. خالية من الإصلاح لا يتطلب النظام أي تنظيف أو إضافة أو استبدال للمواد أو الصيانة، ولا يُسبب أي ضرر بشري. ويمكن ضمانه لأكثر من 50 عامًا. 7. السلامة سطح التسخين مقاوم للتآكل ومقاوم للإشعاع ومقاوم للثقب ومثبط للهب، مع درجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 60 درجة مئوية، ولن يصبح مصدرًا للحريق. 8. جميلة لا يشغل مساحة داخلية، ويتميز بتسوية تلقائية للأرضية، مما يُضفي جمالاً وديكوراً داخلياً. وهو منتج ذو تأثير ضئيل على ارتفاع الأرضية. |
|
|
باعتبارها ممثلًا نموذجيًا للمباني المعيارية، تتمتع المنازل الحاوية بمزايا السرعة البناء والهجرة المرنة، ولكنها كانت منذ فترة طويلة عرضة لثلاث مشاكل رئيسية: |
يشكل تدخل فيلم التسخين الكهربائي المصنوع من الجرافين حلاً مستهدفًا:
|
|
1. ضعف أداء العزل الحراري:
يقوم الصندوق المعدني بتوصيل الحرارة بسرعة، ويرتفع استهلاك الطاقة للتدفئة في الشتاء؛
2. قيود المساحة: تشغل معدات التدفئة التقليدية المساحة القابلة للاستخدام؛ 3. الضغط البيئي: يؤدي تسخين الفحم/النفط إلى انبعاثات الكربون. |
1. التضمين فائق الرقة:
يمكن وضع سمك 0.3 مم فقط مباشرة على الحائط أو الأرضية أو السقف، مما يوفر 90% من مساحة المعدات؛
2. التحكم الذكي في درجة الحرارة: من خلال نظام إنترنت الأشياء لتحقيق التحكم في درجة حرارة المنطقة، وصل معدل توفير الطاقة الفعلي في منطقة المنافسة في الألعاب الأولمبية الشتوية إلى 67٪؛ 3. تدفئة موحدة للمنزل بأكمله: يعمل نقل الحرارة بالأشعة تحت الحمراء البعيدة على التخلص من الزوايا الميتة الباردة والساخنة، كما يتحسن راحة الجسم بنسبة 40%.
|
لم يضمن هذا المشروع تجربة مريحة لأكثر من 3000 شخص خلال المسابقة فحسب، بل حصل أيضًا على شهادة LEED الخالية من الكربون بعد المسابقة، ليصبح نموذجًا عالميًا للمباني المؤقتة المستدامة.
وفي المستقبل، مع التحديث المستمر للسلسلة الصناعية، قد يؤدي هذا "المزيج الذهبي" إلى التحول العالمي للجيل الجديد من أنظمة التدفئة في المباني.
Scan to messenger :