南方采暖新技术

青海师范大学暖“心”门——让南方的冬天不再寒冷

系别：物理与电子信息工程学院

专业：新能源科学与工程

班级：14 B

学生姓名：张力

学号：20141711228

日期：2017年6月6日

指导老师：袁娇

目录

一、引言 (1)

二、研究背景 (1)

2.1 南北冬季气温的差异 (1)

2.1.1 纬度影响 (1)

2.1.2 地形影响 (2)

2.2 取暖方式的差异 (2)

三、产品介绍 (3)

3.1 主要介绍 (4)

3.2、产品结构图 (4)

3.2.1 碳纤维电热板 (4)

3.2.2 整体效果图 (5)

3.3 技术水平 (5)

3.3.1 触摸屏控制电路 (5)

四、产品的设计选型 (7)

4.1碳纤维电热板 (7)

4.1.1碳纤维电热板的工作原理 (8)

4.1.2碳纤维电热板选型 (10)

五、市场前景分析 (11)

5.1 空调采暖 (11)

5.2 地暖采暖 (12)

5.3 暖气片采暖 (13)

5.4 碳纤维电热板采暖 (14)

5.4.2 碳纤维电热板性能特点 (15)

六、成本分析 (17)

七、应用范围 (17)

一、引言

有一种冷，叫中国南方家里的冷，没体会过的人不会明了，南方取暖基本靠抖，室内室外温度一样，随着寒潮的到来全国都在冷风中“一夜变冬天”。幸运的是天寒地冻，大雪铺路的北方有暖气支撑。一扇玻璃能隔出室内室外冰火两重天南方就没有那么幸运了。近年来，大众家庭生活水平提高，不少家庭也有自家的取暖设备。目前在南方主要使用的取暖方式有家用空调、电暖气、暖风机、地暖、壁挂炉等，但都各有优缺点，在能保证提高室内温度的前提下，不保证人体的舒适度。集合当前几种取暖设备的优点，推出新一款适合广大南方家庭使用的取暖设备——暖“心”门。

二、研究背景

2.1南北冬季气温的差异

2.1.1纬度影响

北方地区最先进入冬季，纬度越高，冬季就越漫长，具体说来，北方地区的昼夜长短变化更明显，白昼越来越短，而晚越来越长。昼夜温差也是越来越大，特别是晴天的时候。而相应的低纬度地区由于受来自西伯利亚的强冷空气影响较小，气温会高很多，也伴有不同程度的降水。我国南方地区由于靠近赤道，昼夜长短变化不如北方明显，昼夜温差也不如北方地区明显。对于北方地区而言，冷空气袭来时，气温骤降，伴随有强降水或降雪，当冷空气稳定下来之后，天气又是比较晴朗的，但是气温依然较低。而南方不同，当冷空气已无力再南下时，天气转晴，气温骤然又升，犹如夏季。从同一纬度的几个城市

进行比较，进一步说明我国冬季气候受哪些因素的影响。成都、武汉和上海，都是北纬30度附近的城市，同样受冷空气的影响，成都的气温会高于他两座城市，而上海的降水最多。很明显受经度地带性影响，上海的气候具有比较明显的海洋性特征。而成都的气温高于同纬度地区的原因还是因为盆地地形。

2.1.2地形影响

由于受地形地势的影响，我国东部地区和西部地区的冬季气候也呈现出明显不同的特点，我国东部地区地形以平原丘陵为主，一旦冷空气南下，势如破竹，因此东部地区降温较快，中西部地区地形以山地高原为主，冷空气受阻挡不易南下，特别是四川盆地和青藏高原几乎不受冷空气的影响。四川盆地是由于山岭环绕，阻挡了冷空气的进入，而青藏高原则是因为海拔太高，冷空气影响不到。

在多个地理因素（纬度、地形）的综合作用下，使得我国南北温差冬季比夏天大很多。

2.2取暖方式的差异

中国的集中供暖制度始于20世纪的50年代，参照当时苏联的模式，初步建立了建筑供暖体系。根据前苏联的气候计算方法规定，室外温度5摄氏度以下定义为冬天。因此，只有累年日平均气温稳定低于或等于5℃的日数大于或等于90 天被界定为集中供暖的地区，主要包括华北、东北、西北等地区，传统意义上的“中国南方”，是指我国秦岭上世纪50 年代，由于当时“能源奇缺”，周恩来亲自主导以秦岭、淮河为界，划定北方为集中供暖区，南方不集中供暖，此即为南北供暖线如图1所示。从计划经济时代，北方城镇就确立了强制性的

集中供暖制度，并在2003年以前都享受着“单位包费，福利供热”的待遇，即使在启动供暖体制改革之后，北方居民依然能够享受到政府和单位所提供的供暖补助，能够安然地在18—20摄氏度的如春天般的暖室里度过漫长冬季。

由于历史原因，将广大的中国南方地区硬性地规定为冬季供暖“禁区”，因而在很大程度上抑制了我国南方地区旺盛的城市供暖市场需求。往事不堪回首。当供暖突破“禁区”之后，人们对于不断改善家居采暖环境，以及相应的生产力提高日趋强烈，现实几乎是“应有尽有”地适应了市场迅速膨胀发展的强劲势头，从而极大地满足了日益繁荣的市场需求。在2016年8 月31 至9 月2 日，针对中国南方地区分户采暖需要的专业展览会——第五届ISH Shanghai &CIHE 上海供热展举行，也掀起了南方采暖的新一轮浪潮。同时，随着南方居民生活水平的提高，南方家庭的自主采暖近年来已经蔚然成风。这带来了一个冉冉升起的庞大市场。

图1 南北供暖线

三、产品介绍

3.1主要介绍

暖“心”门主要是由碳纤维电热板、触摸显示器、APP手机软件等构成。在一般的门内安装上一级节能标准的碳纤维电热板，传热迅速，能在几分钟内达到设定温度，散热面积大，一块50cm*50cm的碳纤

维电热板在20分钟内能提高12～15m2空间内的温度5度以上，高效的碳纤维电热板能更大程度的节省电费。利用电源加热碳纤维电热板，电热板温度上升至一定温度时，让附近的空气做布朗运动，均匀的向外辐射能量，即使长时间待在该环境下，也不会让人感受到皮肤干燥等不适症状。同时还将在门上安装一个电子触摸屏，每隔30min检测一次室内环境温度，将检测到的温度存储到自身存储器内也可以实时传输到手机APP中，通过在APP中提前设置设备开启时间、设定温度大小、、开设时长等，当室内温度达到所设定值时，自动切断电源，减少能源浪费，即使用户在室外也可以操控设备，当你到达家里时已不再是零下几度的室外温度。不仅仅提高了自己的生活品质，也解决了自己家庭取暖的难题。

本产品主要的功能是用做家庭取暖，改变室内环境温度，让人们能更舒适的享受生活，主要针对的群体是南方广大家庭，每个家庭的门的大小都不一样，在设计时按照普遍家庭卧室门的标准设计，行业规定标准卧室门的宽80cm，高200cm。但对于非标准门，也可以按

需定制碳纤维电热板加热器，使产品的使用范围更广，让每一个南方家庭都不再忍受寒冷的冬天。

3.2、产品结构图

3.2.1碳纤维电热板