I. Característiques del material i eficiència de conductivitat tèrmica
L'avantatge bàsic de les canonades de calefacció per terra de grafè rau en la seva estructura de material a nanoescala. La conductivitat tèrmica del grafè és de fins a 5300 W/(m·K), que és més de 10 vegades la del coure. Això permet que la calor es transfereixi ràpidament sense gairebé cap pèrdua. En aplicacions pràctiques, les canonades de calefacció per terra de grafè poden aconseguir un escalfament uniforme del sòl en un termini de 3-5 minuts després de ser encès, i l'eficiència de la radiació de calor és més d'un 30% superior a la dels sistemes tradicionals de calefacció d'aigua. La seva característica única de "escalfament pla" evita el problema de sobreescalfament local causat per la "transferència de calor lineal" de les canonades tradicionals.
La canonada de calefacció per terra PERT (polietilè -resistent a altes temperatures) depèn de la transferència de calor mitjançant la circulació d'aigua calenta, amb una conductivitat tèrmica de només 0,4 W/(m·K). Tot i que la uniformitat de la dissipació de calor es pot millorar augmentant la densitat de la canonada (normalment a una distància de 15-20 cm), el sistema necessita preescalfar l'aigua a la temperatura establerta, que sol trigar entre 1 i 2 hores. Les dades experimentals de la columna Zhihu mostren que amb la mateixa potència, la temperatura superficial de la calefacció per terra de grafè és 3-5 graus més alta que la del sistema PERT.
II. Durabilitat i costos de manteniment
El material de la canonada PERT presenta una excel·lent resistència a les altes -temperaturas, capaç de funcionar a una temperatura-a llarg termini de 60 graus i aguantar fins a 90 graus durant períodes curts. La seva estructura molecular és altament estable i té una excel·lent resistència a la fluïdesa. La vida útil dissenyada normalment supera els 50 anys. No obstant això, el sistema té dos riscos potencials: en primer lloc, la probabilitat de fuites juntes de la canonada (taxa de fallada anual aproximada del 0,3%) i, en segon lloc, la necessitat de neteja regular de l'escala, amb un manteniment professional necessari cada 2-3 anys en zones amb aigua dura.
La calefacció per terra de grafè adopta un disseny de circuit totalment tancat i no té peces mòbils. La vida útil teòrica s'ajusta a la de l'edifici (més de 30 anys). La seva estructura de cristall de carboni no mostra cap degradació del rendiment per sota dels 200 graus, però s'ha de prestar atenció al problema del blindatge electromagnètic en aplicacions pràctiques. Alguns productes primerencs tenien casos de sobreescalfament local que van provocar l'envelliment dels materials d'encapsulació. En els darrers anys, això s'ha millorat significativament gràcies a la tecnologia de recobriment multi-capes.
III. Consum d'energia i comparació econòmica
Des de la perspectiva del cost d'instal·lació, el sistema PERT té un avantatge de preu important. El cost per col·locar el sistema en una residència normal de 100-metres quadrats és d'aproximadament 15.000 - 20.000 iuans, mentre que la calefacció per terra de grafè, a causa del seu material i procés complexos, costa uns 25.000 - 35.000 iuans per a la mateixa àrea. Tanmateix, la diferència en el consum d'energia a llarg termini és notable:
- Quan el sistema PERT es basa en una caldera de gas, el cost per metre quadrat per a la temporada de calefacció és d'aproximadament 25 - 35 iuans.
- La calefacció per terra de grafè utilitza una regulació intel·ligent de la temperatura-controlada pel temps i el consum d'energia es pot reduir a 15 - 20 iuans per metre quadrat. Si es combina amb la generació d'energia fotovoltaica, es pot reduir encara més.
IV. Escenaris aplicables i requisits especials
El sistema de calefacció per terra radiant PERT és més adequat per a:
1. Immobles-grans que requereixen calefacció contínua (més de 120 metres quadrats)
2. Projectes de reforma que ja tinguin instal·lada una caldera de gas
3. Ubicacions especials amb sensibilitat electromagnètica (com ara institucions mèdiques)
La calefacció per terra de grafè té els següents avantatges en els escenaris següents:
1. Calefacció intermitent en habitacions-de mida petita (es pot activar i apagar ràpidament)
2. Apartaments amb alçada limitada del sostre (el gruix de la col·locació és de només 3 mm en comparació amb els 8 cm de PERT)
3. Sistemes domèstics intel·ligents que requereixen un control precís de la temperatura.
