电热膜和发热电缆的对比

电热膜和发热电缆的对比

电热膜采暖和发热电缆采暖统称为电地暖，都是将发热体预埋在地板下面的水泥中，以电力为能源，通过本身的电阻特性将电能转化为热能，再通过辐射和传导等方式使室内的空气升温，达到加热的目的。下面我们来介绍一下关于这二者的一些特点和使用常识，希望对您了解和选用此类产品有所帮助。

一、定义

低温辐射电热膜供暖系统是以电力为能源，以纯高分子电阻为发热体，将热量以远红外热的形式向室内供暖。他由聚酯膜、导电银浆、导电碳浆、金属载流条等组成。作为该系统主体的电热膜是，一种通电后能发热的半透明聚酯膜，具有耐高温、耐潮湿、承受温度范围广、高韧度、低收缩率、运行安全、便于运输等诸多优良特性。远红外热首先加热室内密实物体，然后物体再将热量传给空气，室内空气温度升高滞后于人体温度，减少了环境对人体的冷辐射，所以其综合效果优于传统的对流供热。

发热电缆，是制成电缆结构，以电力为能源，利用合金电阻丝进行通电发热，来达到采暖或者保温的效果。通常有单导和双导之分，称为发热电缆。发热电缆内芯由冷线热线组成，外面由绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成，发热电缆通电后，热线发热，并在40～60℃的温度间运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导(对流)的方式和发出的8-13um 的远红外线辐射方式传给受热体。

二、电热膜采暖原理

低温辐射电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚脂薄膜间制成的一种特殊的加热产品。低温辐射电热膜供暖是一种电热辐射供暖方式，它以电力为能源，以电热膜为发热体，将大部分热量以辐射形式送入房间，使墙壁、家具升温，然后再通过对流换热加热室内空气，并通过独立的温控装臵使其具有恒温可调、经济舒适等特点。可安装在天棚中、墙裙内或地板下面。为了更大的发挥电热膜利用效率，要求在电热膜与楼板和墙体之间用隔热材料隔热保温，防止热量向外散失。每个房间的电热膜连成一个单元回路，由一个温控器控制，温控器可以设定工作时间及房间取暖温度，使电热膜在设定的时间内自动根据房间温度状况工作或断开。当房间温度达到温控器设定的温度时，电热膜停止工作，达到节能目的。

电热膜采暖主要有两种方式，即辐射和传导原理。

传导原理，从物理学讲，热的传导必须有冷、热物体的直接接触或通过中间介质才能进行，这样温度高的物体表面温度会降低，温度低的物体表面温度会升高，我们的电热膜发热温度通过测试得知，为35℃左右，我们可以近似认为电热膜为热源；地板的表面温度为室内温度，可以认为是冷源，而我们的电热膜和地板是完全接触的，这样就产生了传导的方式，地热膜通过加载220V电压来提供足够的能量，地板的表面温度会持续的上升，直至达到35℃，达到动态的平衡。当我们走在地板上时，就会感觉到地板也是热的。

热辐射原理，从物理学讲，物质是由分子组成的，而分子又是由原子和电子组成的，当原了内部的电子受激振动时，就会产生交替变化的电场和磁场，发出电磁波向空间传播，这就是辐射。激发的方法不同，所产生的电磁波波长就不相同，它们投射到物体上的效应也不同，如果是自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波就称为热辐射。热辐射不需要物质的接触即可进行热量传递，就像太阳能够穿越辽阔的太空向地面辐射一样。但辐射换热过程却伴随着能量形式的两次转化，即物体一部分内能（如电能）转化为电磁波发射出去，当电磁波能射到另一物体表面而被子吸收时，电磁波能又转化为内能（如热能）。那么电热膜首先加热室内密实物体，然后物体再将热量传给空气，室内空气温度升高滞后于人体温度，减少

了环境对人体的冷辐射，所以人在有电热膜加热的房间内会有16℃很舒服的感觉，而没有冷意。

电热膜就是遵循这两个原理实现供暖的。首先把电能接入电热膜，电流通过铜（银）载流体使石墨发热，通过地板进行热传导，并不断向外发射电磁波。当电磁波射到人体或物体后，被物体表现吸收，将电磁波能转化为热能，使人体感到温暖。就像严寒的冬天，我们站在冰天雪地的室外，当太阳照射在我们的身体上却一点儿也不感到外界的寒冷，更何况我们站在热源的地板上，又有电热膜的辐射热量，我们的舒适程度可向而知。电热膜的供暖就是这样一个简单的道理，而完成一个舒适的过程。

电热膜的辐射能量投射到人体时，遵循可见光的规律：部分被吸收，部分被反射，透射的为零。人体对投射能量吸收比例即吸收率越大，能量的利用率就越高。而人体对投射的能量进行选择性吸收——不同的光谱、波长其吸收率不同，遵从匹配吸收原则。匹配吸收认为：辐射源的辐射光谱与被加热物的主吸收带波长分布相对应时，会引起物体分子产生共振吸收，达到加热的目的。满足匹配吸收时，辐射能的有效利用率高。因此辐射源的工作波段应选择与被加热物主吸收带相同。用于采暖的电热膜服务的主体是人，为了节能，要求电热膜的辐射光谱和人体的吸收光谱相匹配。

人体的吸收光谱波长大于2微米的辐射几乎可以被人体组织中所包含的水分子全部吸收。电热膜中的导电条的单色辐射力为：Eλ=ελEbλ。

式中：Eλ－电热膜导电条的单色辐射力，W/m2〃μm；

ελ－电热膜导电条的单色发射率；

Ebλ－同温度黑体的单色发射率，W/m2〃μm；

电热膜采暖中，电热膜辐射光谱和人体的吸收光谱匹配，能很大程度地节约电能。本着这个原则，设计的电热膜为了达到光谱匹配，采用了三种方法：

第一种是设定电热膜的工作温度，从而改变辐射源的发射光谱适应人体的吸收光谱。根据普朗克定律：温度升高，辐射峰值波长向短波方向移动，但是由于电热采暖最高不能超过85℃，所以经过综合考虑，电热膜的工作温度设定在35℃一40℃之间最为适宜；

第二种是有效的利用二次辐射。所谓二次辐射是辐射源的辐射能被一种物体吸收，而这种物体的辐射光谱应和人体的吸收光谱相匹配。这种方法既能达到光谱匹配，又能把能量传导经过中间物体时的能量通过热传导传给地板，这样就有效的利用了热辐射和热传导两种方式；

第三种是通过掺杂的方法改变电热膜中导电条的辐射光谱满足和人体的吸收光谱的匹配。掺杂物质的分子振动频率影响吸收光谱，而吸收光谱和其辐射光谱相关。掺杂的方法是可取，由于导电油墨的生产技术，我公司已有成型的工艺和配方，我公司经过研究已经得出规律：掺杂物质中化学键的力常数越大，原子折合质量越小，则化学键的振动频率越高，吸收峰出现在短波长区，相反，出现在长波长区；增加HF94－l高红外发射涂料中填加剂的阳离子质量，吸收峰位臵向低波数方向移动；掺杂氧化物半导体材料时，在重掺情况下等离子波长都在红外区域，随着载流子浓度的增加，等离子波长向短波方向移动。此种方法的实施，使电热膜中导电条的辐射光谱满足和人体的吸收光谱的完好匹配。

三、发热电缆采暖原理

发热电缆内芯由冷线热线组成，外面由绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成，发热电缆通电后，热线发热，并在40～60℃的低温运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导(对流)的方式和发出的8-13μm的远红外线辐射方式传给受热体。大部分热量以辐射形式送入房间，使墙壁、家具升温，然后再通过对流换热加热室内空气，并通过独立的温控装臵使其具有恒温可调、经济舒适等特点。只可安装在墙裙内或地板下面。

四、电热膜采暖和发热电缆采暖的共同点

电热膜采暖和发热电缆采暖都是舒适性很高的一种供暖方式，没有室内扬尘，都满足了人体的生理需要。水地暖是加热覆盖在水管上层的水泥层，再通过热交换的方式来加热空气。而电热膜供暖系统除了通过热传导方式加热表层地板，让足底感到温暖，还通过远红外辐射，加热室内实体，减少人体的冷辐射，自下而上形成温度梯度递减，符合传统中医的“温足而顶凉”的养生理念。同时由于负离子的净化功能，室内空气格外清新。

电热膜采暖和发热电缆采暖，都是以电力为能源，通过本身的电阻特性将电能转化为热能，再通过辐射和传导等方式使室内的空气升温，达到加热的目的。

五、电热膜采暖和发热电缆采暖的区别

1、工作原理

发热电缆是由金属电阻丝组成的发热体，而电热膜是由高分子电阻组成发热体，电阻丝是由金属合金材料经过拉丝，外敷外皮而制成，高分子的发热体是由多种矿物质配合出来的，是具有高科技含量的导电油墨。

2、占地面积

发热电缆供暖系统是所有的地面采暖设施中，占用层高较高的一种，达到了5cm(不含地板或地)，它的安装，对房屋的层高是有一定要求的。由于覆盖在水管上混凝土比较厚，所以达到室内设定采暖温度时间比较长。一般100个平方的取暖面积，发热电缆要达到设定温度18℃，大约需要1-2个小时。

而电热膜采暖是所以的地面采暖设施中，占用层高最少的一种，薄本身不足1mm，加上地上的保温板，一共也就3.5cm，让你室内的空间更开阔。同样100个平方的取暖面积，大约15分钟就能感觉到暖和，半个小时内达到设定的18℃。不用提前预加热，随时用随时开，还可以单独开启某个房间，无人的房间可以不开。在快捷，方便的同时还节约了能源。

3、使用寿命

电热膜采用并联结构，如果某一点坏掉，不会影响整体的加热效果，而发热电缆是采用一根线的串联结构，所以某个点出现问题，会导致发热电缆全部坏掉，整个加热功能就失效了。

电热膜为面状发热体，所以是大面积提供热源，而发热电缆为线状发热体，提供热源的面积小，所以同一建筑物内，要想达到同样的温度，那么就必须提供相同的热量，由于电热膜的面积比发热电缆大，所以电热膜的工作温度要低于发热电缆的工作温度，这样电热电缆长期工作在一个较高的温度环境中，它的寿命会相应的降低。

由于电热膜是面性采暖，发热均匀铺装在地板或地砖下面不会显现出痕迹，而电缆是线形采暖，局部热量高，铺装在地板下面容易显现电缆经过的痕迹，使地板颜色变淡，浅色地砖下面容易使地砖颜色变黄。

4、舒适度

电热膜为面状发热体，而发热电缆为线状发热体，所以电热膜属于真正的低温辐射，具有发热柔和的特性，而发热电缆属于中温辐射范围，发热相对来说就不是那么柔和了。这样虽然室内达到同样的温度，但是由于我们人体对于温度的感知不同，达到的效果也就不一样，所以真正使用时，会感觉电热膜比发热电缆舒适。

5、费用分析

电热膜能耗比电缆要节约15%－20%的电费。

从舒适的温度来说，电热膜为面状辐射，所以当室内温度达到16℃，人体的体感温度会有18℃的感觉，所以在实际使用过程中要电热膜要比发热电缆所产生的热量低，所以要达到相同的体感温度，电热膜实际要比发热电缆低2℃，大约节能10％。

电热膜为低温辐射，其发热温度为38℃左右，而发热电缆属于中温辐射，其发热温度为50℃左右。电热膜和发热电缆同样预埋再水泥中后，其内部电子的震动方式不同，激发的方法也就不同，这样产生不同发热温度和辐射波长。通过实践证明辐射光谱和人体的吸收光谱

匹配，在很大程度上会节约电能。根据普朗克定律：温度升高，辐射峰值波长向短波方向移动，而辐射源的发射光谱波长在9um左右，温度在38℃左右，是最适应人体吸收光谱，其利用率也达到了最大值。这样电热膜比发热电缆还要节能8％左右。