لماذا نستخدم الجرافين للتدفئة والمنازل الحاوية؟
Mar 18,2025
لماذا نستخدم الجرافين للتدفئة والمنازل الحاوية؟

في سياق عصر السعي لتحقيق الكفاءة العالية وتوفير الطاقة والتنمية المستدامة، فإن التكامل عبر الحدود بين المباني التقليدية والمواد الجديدة يكسر الخيال باستمرار.

ومن بينها، فإن الجمع بين تكنولوجيا فيلم التدفئة الكهربائية الجرافين والمنازل الحاوية لا يضخ حيوية مبتكرة في مجال المباني المؤقتة فحسب، بل يوضح أيضًا قيمة تطبيقه الفريدة في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية في بكين عام 2022.

ستستكشف هذه المقالة المزايا الرائدة لهذا المزيج التكنولوجي بعمق وتركز على الحالات المعيارية في مجال المنافسة في الألعاب الأولمبية الشتوية.



1. فيلم التدفئة الكهربائية المصنوع من الجرافين: ابتكار تكنولوجي يقلب أنظمة التدفئة التقليدية رأسًا على عقب

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.


2. نقاط الضعف في المنازل الحاوية وحل الجرافين


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%.


Ⅲ. حالة معيارية للألعاب الأولمبية الشتوية: مثال عملي للتدفئة الخالية من الكربون

في منطقة يانتشينغ للمنافسة في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية في بكين 2022، يستخدم أكثر من 200 مبنى مؤقت على شكل حاوية أنظمة تسخين أفلام التدفئة الكهربائية المصنوعة من الجرافين، مما يخلق العديد من الإنجازات الأولى في الصناعة:

‌1. التحقق من البيئة شديدة البرودة‌: الحفاظ على درجة حرارة ثابتة تبلغ 22 درجة مئوية في الداخل عند درجة حرارة منخفضة تبلغ -25 درجة مئوية، يصل النظام إلى درجة الحرارة المحددة في 20 دقيقة بعد بدء التشغيل؛

‌2. الطاقة اللامركزية تطبيق: متصل بشكل مباشر بنظام طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية في منطقة المنافسة لتحقيق تدفئة الطاقة النظيفة بنسبة 100٪؛

3. البناء المعياري: تبلغ مدة بناء صندوق واحد 6 ساعات فقط، أي أقصر بنسبة 70% من الحل التقليدي؛

4. إعادة التدوير بعد المباراة: يمكن تفكيك النظام بأكمله ونقله إلى مشاريع أخرى، مع معدل إعادة استخدام يزيد عن 95%.

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.



٤. إمكانيات لا حصر لها لسيناريوهات التطبيق المستقبلية

مع نضوج التكنولوجيا، يتوسع الجمع بين فيلم التدفئة الكهربائية المصنوع من الجرافين + منزل الحاوية في المزيد من المجالات:

الإغاثة في حالات الطوارئ: 48 ساعة لبناء مستوطنة مؤقتة بسرعة مع وظيفة التدفئة؛

العمل الميداني: حلول التدفئة خارج الشبكة لمحطات الأبحاث القطبية ومعسكرات التعدين وغيرها من المشاهد؛

صناعة السياحة الثقافية: المساحات المعيارية الراقية مثل المنازل الخشبية الصديقة للبيئة والفنادق المتنقلة؛

التنشيط الريفي: تجديد مزرعة جديدة بتكلفة منخفضة وراحة عالية.

خاتمة: "التركيبة الذهبية" لثورة البناء الأخضر

من الممارسة الناجحة في الألعاب الأولمبية الشتوية إلى التطبيق الأوسع في السوق، فإن الجمع بين فيلم التدفئة الكهربائية المصنوع من الجرافين والمنازل الحاوية يعيد تعريف العلاقة بين المباني والطاقة.

هذا الحل التقني الذي يدمج علم المواد والتحكم الذكي والتصميم المعياري لا يستجيب فقط للهدف الاستراتيجي "الكربون المزدوج"، بل يثبت أيضًا بفعالية فعلية أن الابتكار التكنولوجي يمكن أن يحقق وحدة مثالية بين حماية البيئة والراحة.

وفي المستقبل، مع التحديث المستمر للسلسلة الصناعية، قد يؤدي هذا "المزيج الذهبي" إلى التحول العالمي للجيل الجديد من أنظمة التدفئة في المباني.



اترك رسالة
اترك رسالة
إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا وتريد معرفة المزيد من التفاصيل ، فيرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن.

الصفحة الرئيسية

منتجات

الأخبار

اتصل