天津卡利欧玛热能设备制造有限公司 天津 300000
摘要：清洁能源供热目前仅占全球供热的 10%，但从能源消费情况来看，使用清洁能源正在成为主要发展趋势。文章主要分析了高温红外辐射技术在清洁供暖领域的具体应用。
关键词：高温红外辐射；清洁供暖；应用
近年来，国家陆续出台了《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等文件，要求开展燃煤锅炉综合整治，从实际出发，加强清洁能源总体设计与清洁能源消纳的统筹衔接，推动北方地区冬季清洁取暖。自1978年起，远红外加热技术被国家主管部门列为节能重点推广技术。目前，我国许多行业都有远红外加热的应用实例。采用远红外加热，节能效果显著。远红外电加热器因其加热速度快、热效率高、所发射出的远红外射线对人体健康有益而受到广泛关注。红外加热技术在北方地区冬季清洁能源替代项目中具有很强的可操作性，市场需求大，前景广阔。
1高温红外辐射技术原理
红外辐射的特点之一是显著的热效应。自然界绝大多数物质（包括人体）对红外辐射具有良好的吸收特性，在受到辐射后分子运动增强，并立即转化为热能，温度迅速上升。根据电阻加热原理和远红外辐射原理，采用高铝陶瓷纤维棉、纳米远红外陶瓷粉、辐射散热胶体、变性淀粉等材料进行配料、组合、烧结、成型，制成蜂窝状结构的盘体。作为远红外散热保温介质盘体，在盘体内插入镍铬铝稀土合金加热元件，研制出一种新型电加热元件——高效节能高温远红外辐射加热板电加热元件。镍铬铝稀土合金发热带交错“牙”状设计，牢固插入盘体，保障元件以不同角度工作时发热带不脱落（如图1）。
.png)
图1 远红外辐热盘元件结构示意图
合金通电后升温，使盘面远红外辐射层温度升高，产生电磁波，发射远红外辐射供使用。根据玻尔兹曼四次方定律，即物体表面的热辐射能力与物体绝对温度的四次方成正比。随着温度的升高，盘体远红外辐射层表面的热辐射能力取跃增的四次方的值，使组件的热效率显著提高，达到了节能的目的。远红外散热绝缘介质复合材料是通过混合、熔炼、成型、烧结等工艺制备而成。可塑性强，可根据不同需要制成不同形状。它具有重量轻，机械强度高，热性能好，圆盘体材料可回收利用等特点。
2 高温红外辐射技术在清洁供暖领域的应用
高温红外辐射加热板替代燃煤、燃煤、管装、薄膜式加热元件。在同等条件下，热效率增加了15%以上，和使用寿命比原来长电加热管加热元件5000 h以上。高温远红外辐射加热板技术符合国家提倡的节能环保政策，实现整体远红外电热技术的创新，形成了一个完整的辐射加热板元件制造和应用系统，具有比传统加热装置更好的性能。降低能耗，提高能源利用率，热工性能好，寿命长，可塑性强，隔热可循环使用，促进了电热电器的升级换代。
2.1自控温电热智能系统的工作原理
远红外低温辐射自控电加热地板智能采暖系统集成了多种地面装饰、PTC功能加热元件、低温辐射远红外技术和多功能智能控制系统等，也可以不需要辅助温度。电热系统的控制装置。它完全不同于传统的采暖系统或目前流行的电加热薄膜和恒功率电加热电缆、电加热地板等类型的采暖。系统有三个设计选项可供选择，除了自我调节的恒温加热产品，也有四个控制方法：①不需要恒温器，和一至三年级开关用于一个恒温调节的三个层次；②个性恒温调节的智能恒温器；③无级调节电子稳压；④多级恒温控制（低压）的电子温度调节智能温度控制。
2.2远红外低温辐射自控温电热地面智能采暖
是在需要采暖的室内地面上，按照一定简单的热设计要求，敷设几个远红外自限电加热带或远红外自限组合电加热板。通电后可根据加热环境温度变化自动调整输出功率。产生的热能转化为远红外辐射通过金属散热散热层或金属层的电热板应用于电加热的屏蔽层和隔热层带，通过地板或蓄热层支持存储和热扩散到室内空间能量均匀传播时，室内的能量损失是相对平衡的，室温处于一定的恒温状态，也就是说，有多少电热量被温室的实际热量损失到地面上。能耗的多少主要取决于温室所需保持的室温水平、温室的保温效果和加热时间的长短，因此热效率最好。它与传统的采暖和采暖有本质的不同。传统的加热是一种影响加热系统的加热系统，消耗恒定的功率与时间成比例。这种加热方法是利用加热系统来影响加热系统。自动调节成为一种理想的自控恒温地板加热装置，具有低温远红外辐射，加热功能。
2.3 采暖系统的供热方式
采暖系统以地面采暖为主（也可制成各种结构的墙裙和散热器）。自下而上辐射传热对人体具有保健作用。其保健机制是：人的足部是人体的全身大修，中西医理论都认为对足部的护理对人体健康非常重要。例如：①刺激按摩脚底，可以产生大量的特殊的“物质因素”可以治疗一些疾病。②脚是人体的第二个心脏。由于重力的原因，血液更难返回到心脏的静脉血在脚。加热脚底可以促进血液循环等等。它证实了“脚冷，身体冷的原因是疾病，脚暖和，治疗暖和”的原则。因为加热元件具有极优异的低温辐射远红外功能，而这种远红外波长（3.5-13.5 p m）对人体是有益无害的。这种类型的地板采暖具有不占用空间、兼容性强、无需恒温器和加热元件的自动温度控制的节能效果。因此，它得到了广泛的认可，并正在以更快的速度推广和应用到世界各地。
2.4 自限式电热带
自限热带由含氟导电高分子纳米复合材料和金属导体通过特殊方法制成。它的特点是具有高正温系数“PTC”特性的导电高分子复合材料，并相互平行。可根据加热系统的温度变化自动调整输出功率，并自动限定加热温度。①电热带相应的供热系统的自动输出功率调整，所以它不会由于焚烧自己的热量，但它可以补偿由于实际需要的热量。因此，它是新一代节能带式恒温加热器。②低温快速启动，均匀温度，自动温度限制，可以自动调整温度变化的伴热的地方，不需要添加一个温度控制装置。③简单安装，简单维护、交流和直流两用，适应性广，高水平的自动化，操作和维护成本较低。④安全可靠，三个温度的水平低，中，高温度，适用于危险的场合，广泛使用，对环境无污染，不需维护的。⑤它可以缩短任意或某个范围内使用，并允许多个重叠没有高温热点和倦怠。⑥结合远红外转换技术对人体是有益的。⑦使用寿命长。加热带采用含氟PTC材料，使用寿命30年。
总之，在近年来的全国大气污染防治斗争中，作为清洁采暖和烹饪的“烧煤”替代产品，解决了人们在冬季采暖、取水、烹饪等日常需求。生活质量对获得良好的社会、环境和经济效益起着重要作用。这对于提升远红外科技企业的核心竞争力，促进远红外科技产业的环保节能技术升级具有重要意义。
参考文献：
[1]赵玉磊，刘春花.小型生物质采暖炉供暖的经济性分析[J].区域供热，2019（04）
[2]程翔.北方供暖地区不同采暖方式发展现状及经济性分析[J].中国集体经济，2019（24）
[3]魏立峰.北方地区清洁供暖技术及工程案例浅析[J].供热制冷，2019（06）