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一项划时代的发明，将极大地改变人类传统的生存状态

　　近日，去东华大学国家大学科技园区（上海）采访，该园区总经理刘更向记者推荐起一项科技新发明：碳素微晶（简称碳晶）平面发热材料系列产品，该项产品的推出，将带来人类生存与工作环境的一场革命——采暖业现行的集中供热（烧煤烧水+管路的跑冒滴漏=慢热+低效率+高污染）和单一取暖产品（电热丝+油+光=局部高热+高能耗）等技术落后方式，将被一种电热转换率达98%、红外热辐射、精确采暖的碳晶采暖产品所取代。

　　科技，是人类进步的阶梯。从生活中不可或缺的电视机，到工作中人手一台的计算机……每天，我们都在享受着科技进步给我们带来的美惠。

　　那么，刘更总经理向记者介绍的所谓“碳晶采暖产品”，是怎样一种科技新发明？它有将怎样改变人类传统的生活与工作环境呢？

　　随后，在东华大学科技园区5号楼，记者见到了这项发明的应用产品推广人——尚诺电器制造（上海）有限公司董事长童中平先生。

　　欲知其川，先探其源。记者的提问，先从“碳晶”这一平面发热新材料开始。

　　据童中平董事长介绍，碳晶，是一种改性提纯碳素颗粒发热产品，以短碳纤维改性后进行球磨处理，制成微晶颗粒后，再加入远红外发射剂，以特殊工艺合成制作的加热组件，产品已获得3项国家专利。

　　碳晶的发射原理，是在电的引发激励下，通过碳分子团的热组件中产生“布朗运动”，由碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能，生成大量的红外线辐射，电能与热能转换率达98%以上。在通电几十秒内，发热体表面温度从环境温度迅速升高，并将热能传递给碳晶电热材料表面的覆盖物，以及碳晶电热材料背面的隔热材料，隔热材料不断地把热能反射到发热体表面的覆盖物，使其表面温度不断升高，2-4分钟后，发热体以及隔热材料之间达到热态平衡，以恒定的温度进行热辐射。

　　红外辐射不会产生高频辐射，既无紫外线，又无可见光，不仅对身体无害，还可以改善人体的微循环，促进新陈代谢，提高人体免疫力，有益于健康。红外辐射的波长在8-18微米之间。

　　传统的对流方式供热，一般是由锅炉、泵站、管网等组成取暖系统，热源从锅炉引出后，由供热管线传输，沿途有10-15%左右的热损失，所以热效率低。同时，热对流原理主要是通过室内的空气流动传递热量，当室内空气被加热，便形成冷热空气对流，而对流取暖存在每米0.5-1.0℃的温差，因此，室内温度有较大的差异，热上冷下，屋顶部分温度高，地面附近温度低。

　　再来看辐射取暖，由于它只对人体和物体加热，红外线照射到人体后被人体吸收，被吸收的红外线转变为热能，人体所获得的采暖效果就像是冬天晒太阳的感觉，尽管室外温度很低，但人接受太阳放射的红外线，就会有温暖的感觉，从而改变了传统的将整个空间空气加热的方式。

　　想想看，在寒冷的冬季，能随时随地享受晒太阳的温暖感觉，那将是怎样一种人间的幸福？

　　不惟如此，碳晶取暖系列产品还可以随时设定的温度，在小功率、小范围内实现局部制热，即精确制热。

　　按照童中平的说法，所谓精确制热——

　　第一，必须是定时制热。目前北方的集中供热没有做到这一点，整个采暖季节每天24小时全开。采暖主要是让人体舒适，应该是人到哪热到哪。白天离开家，应该把家里暖气关掉；下班离开单位，应该把单位暖气关掉。如果能做到这一点，就可以省下50%左右的能源。

　　第二、必须是定点制热。采暖主要是让人体舒适，那么，加热人体或人体周围的一立方米的局部空间即可。一个10平方米的房间需要1.2千瓦的电功率，但加热一个人体或人体周围的一立方米的局部空间，只需要0.12千瓦。局部采暖只需整个空间采暖10%左右的能源。

　　如果能做到以上两点，从理论上讲我们在采暖上可以节省95%的能源。这可不是一个小数字，它将是革命性的，每年可以节省十几座三峡电厂（三峡水库年均发电量847亿KW.H）。

　　我们要大力倡导精确取暖这一理念，人在床上睡觉，只要床铺热，或者周遍1立方米的空间热即可，无须床底、墙角也达到20℃。更不需要人在家里睡觉，单位的暖气还开着，单位的厕所还有20℃。这种浪费是巨大的，惊人的，是每年十几座三峡水库的发电量的浪费。

　　精确取暖是需要有这种技术和产品做支持的。值得欣慰的是，碳晶采暖技术和产品已将精确采暖化变为切实可行的成果。而且，碳晶采暖产品使用的是无污染的清洁能源——电能。

　　这就是说，随着碳晶取暖产品的普及，人类将进入一个便捷高效、节能无污、精确采暖的时代。

我国必须扭转的现实：高能耗、高污染、高浪费的取暖方式

　　在我国，用于采暖的能源占全国能源总量相当大的比重。

　　先说集中供热。

　　有数据显示，目前，全国约1/4的煤被用于取暖。烧煤取暖，每年产生数千万吨的二氧化硫等粉尘污染，使我国北方广大地区的天空和大地变成了“昏天黑地”。

　　由于集中供暖地区的供应体制是典型的大锅饭，按面积交纳采暖费（目前国家没有按成本全部由老百姓承担的，其中有相当部分是国家财政贴补），存在普遍浪费现象，开高温、开着窗户取暖等现象屡见不鲜。

　　70%以上的住宅集中供暖系统是串联结构，整幢楼要开全开，要关全关，这种不能每户单体关闭供暖的结构性弊端，无法制约个别恶意拒交采暖费用的用户。据调查，个别小区甚至有40%的用户多年不交采暖费，但还在享受着暖气供应。

　　如果每户智慧独立计量供暖，蒸汽热能计量难度极大，系统复杂，投入较大，推广极慢。新建住宅仅有部分使用智能独立计量供暖。

　　在国家发改委节能处的官员和专家看来，我们北方地区集中供暖最致命的缺陷在于：按面积计量收费，在面积内放开使用，节省个人无直接好处；浪费没有处罚（不增加费用）。这种收费方式造成的不良后果是极其严重的——

　　温度基本不控制，尽量开高，“不开白不开”。还有这样的怪事发生：开着窗户取暖。更有甚者，一边将温度调得很高，一边开着电风扇降温。即使出台相关法规，限定温度，但实际执行起来难度极大。

　　人走不关暖气，长期不住人的房间也开着。不常呆人的地方（厨房、卫生间等），也长开不关，或者开高温不减。

　　仅上述两项行为，每年浪费的能源，保守估计就在数亿吨标准煤。

　　童中平认为，解决上述现状的思路是：必须按市场经济规律办事，精确计量，用多少（热能量），个人支付多少费用。

　　比如，电灯就是一个很好的例子，即离即关。有位居民傍晚出门访友，走到小区门口，忽然想起家中厨房电灯未关，马上折回，不辞辛苦爬上6楼关灯。因为电费是自己的。相信这样的例子会很多。

　　再来看使用压缩机空调取暖的非集中供暖。

　　在那些发达国家，压缩机空调只是用于制冷。压缩机空调的制冷效果极佳，通过冷媒，可以把能量放大3倍以上，1000W的功率可以产生3000W的制冷量。但是，它的逆向效果极差。压缩机空调的制热工作原理是：通过冷媒，把室外环境中的热能量转移到室内，在温度极低的室外环境中，热能量极少，无能量可供转移，因此，需要通过电加热，把环境温度加热，再进行热转移，所以热效率极低，比正常功效降低70%-80%左右。而且，使用压缩机空调，在环境温度低于5℃以下时，热效率只有20-30%，-8℃以下压缩机空调不能工作（不同品牌空调略有差别）。

　　对使用压缩机型中央空调单位来说，在低效能的基础上，还存在巨大的浪费。在人很少或者无人的时候，维持系统的运转也需要很大的电能。据保守估计，仅此一项，每年浪费的能源约在200亿度。

　　与高能耗、低效率、不舒适的压缩机空调取暖相比，油町、石英管、发光浴霸等补充取暖产品普遍功率大，局部高热，顾及空间小，其弊端也如出一辙。

　　不要小看这些补充取暖产品，因为使用极为普遍，在集中供暖地区的供暖期之前和之后各一个月中，非集中供暖地区的局部（如浴室等），每年用掉的电能约为800亿度。

    [嘉宾童中平]答： 各位网友大家好，我是尚诺电器制造（上海）有限公司董事长童中平，非常高兴有机会在东方网和广大网友就一项最新的专利新发明碳晶电热材料在技术领域的重大突破和广大网友进行交流。欢迎广大网友提问和交流探讨。

    [嘉宾童中平]答： 我先简单介绍一下这项技术的原理：碳晶，是一种改性提纯碳素颗粒发热产品，以短碳纤维改性后进行球磨处理，制成微晶颗粒后，再加入远红外发射剂，以特殊工艺合成制作的加热组件，产品已申请20多项国家专利。碳晶的发射原理，是在电的引发激励下，通过碳分子团的热组件中产生“布朗运动”，由碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能，生成大量的红外线辐射，电能与热能转换率达98%以上。在通电几十秒内，发热体表面温度从环境温度迅速升高，并将热能传递给碳晶电热材料表面的覆盖物，以及碳晶电热材料背面的隔热材料，隔热材料不断地把热能反射到发热体表面的覆盖物，使其表面温度不断升高，2-4分钟后，发热体以及隔热材料之间达到热态平衡，以恒定的温度进行热辐射。红外辐射不会产生高频辐射，既无紫外线，又无可见光，不仅对身体无害，还可以改善人体的微循环，促进新陈代谢，提高人体免疫力，有益于健康。红外辐射的波长在8-18微米之间。 

    [网友森文]问： 为什么说碳晶平面电热材料能在采暖业引发革命性突破？

    [嘉宾童中平]答： 我们这个碳晶电热材料的原理我刚刚已经介绍了，现在就网友森文提出的“为什么说碳晶平面电热材料能在采暖业引发革命性突破”，答案如下：我们的碳晶电热材料在以下几个方面取得了重大突破， 1）长效和稳定，碳是一种极其稳定的元素，用碳晶加工成的碳晶电热板，平均使用寿命突破10万小时。解决了同类产品的致命缺陷—寿命短问题。如陶瓷、电热摸、碳纤维电热板等（此类产品一般寿命2000-10000小时）。 2）长效率高，电热转换率达到98%以上。 3）安全性极佳，除了电极部位，其他部位不怕水、不怕折（电极绝缘水密做好，可以在水中使用）。36V以下低电压也已经取得成功。 4）保健，碳晶电热板所产生的远红外线波长在8-18μｍ区域内，人长期处在这样的环境中可以改善体内微循环，促进新陈代谢，调节神经系统和呼吸系统，有舒筋活血、提高人体免疫力等功能。对腰腿疾病、关节炎，有明显的舒缓和改善作用。 5）碳晶电热板在低温大面积应用上具有极广的用途和无可比拟的优势。如：空间采暖（地暖、电热暖气片）、晒衣、保健理疗、极寒地区的设备保温、屋顶化雪等等。 6）它也可以高效高温，适用于炉灶、热水器等。 7）根据它的特性，它可以实现建筑物内的所有加热功能：烧菜做饭、洗澡沐浴、御寒取暖、保健理疗。可以在城市地下、建筑物内实现无煤气管道。所有建筑物只有水和电两路管道，节约资源，消除安全隐患。 8)碳晶将无处不在：电灯给人类带来光，碳晶给人类带来热；电灯给人类带来光明，碳晶给人类带来温暖。

    [网友森文]问： 以前采暖业的工作原理是怎样的？

    [嘉宾童中平]答： 我国必须扭转的现实：高能耗、高污染、高浪费的取暖方式在我国，用于采暖的能源占全国能源总量相当大的比重。先说集中供热。有数据显示，目前，全国约1/4的煤被用于取暖。烧煤取暖，每年产生数千万吨的二氧化硫等粉尘污染，使我国北方广大地区的天空和大地变成了“昏天黑地”。由于集中供暖地区的供应体制是典型的大锅饭，按面积交纳采暖费（目前国家没有按成本全部由老百姓承担的，其中有相当部分是国家财政贴补），存在普遍浪费现象，开高温、开着窗户取暖等现象屡见不鲜。 70%以上的住宅集中供暖系统是串联结构，整幢楼要开全开，要关全关，这种不能每户单体关闭供暖的结构性弊端，无法制约个别恶意拒交采暖费用的用户。据调查，个别小区甚至有40%的用户多年不交采暖费，但还在享受着暖气供应。如果每户智慧独立计量供暖，蒸汽热能计量难度极大，系统复杂，投入较大，推广极慢。新建住宅仅有部分使用智能独立计量供暖。在国家发改委节能处的官员和专家看来，我们北方地区集中供暖最致命的缺陷在于：按面积计量收费，在面积内放开使用，节省个人无直接好处；浪费没有处罚（不增加费用）。这种收费方式造成的不良后果是极其严重的—— 温度基本不控制，尽量开高，“不开白不开”。还有这样的怪事发生：开着窗户取暖。更有甚者，一边将温度调得很高，一边开着电风扇降温。即使出台相关法规，限定温度，但实际执行起来难度极大。人走不关暖气，长期不住人的房间也开着。不常呆人的地方（厨房、卫生间等），也长开不关，或者开高温不减。仅上述两项行为，每年浪费的能源，保守估计就在数亿吨标准煤。解决上述现状的思路是：必须按市场经济规律办事，精确计量，用多少（热能量），个人支付多少费用。比如，电灯就是一个很好的例子，即离即关。有位居民傍晚出门访友，走到小区门口，忽然想起家中厨房电灯未关，马上折回，不辞辛苦爬上6楼关灯。因为电费是自己的。相信这样的例子会很多。

    [网友森文]问： 现在产生了哪些革命性变革？

    [嘉宾童中平]答： 刚才已经介绍了碳晶电热材料的几点重大突破，利用它的低温大面积、可控性极强以及长效安全特点用于采暖具有无可比拟的优势。 碳晶电热产品：无可比拟之优势，“节能减排”之利器在做过上述缜密的分析之后，目前的国际国内市场，正急切呼唤一种新型采暖产品的诞生：它能够克服目前取暖产品使用中的致命缺陷， 具备以下功能和特性—— 可控性强，浪费少，定点制热，可独立控制，定时制热，能快速升温；可操作性强，现有的房屋无需改造，即可安装和使用；节能，比现有的压缩机空调（取暖）、补充取暖产品要节能30%以上；无污染，使用电能等清洁能源。由于电能来源的多样性，如水电、核电、风能发电等等，特别是核电发展前景非常好，清洁无污染，产能大，技术成熟。我国北方冬季部分产业因低温不能开工，如建筑、路桥等。电能相对过剩，用过剩的电能正好取暖。便于管理。

    用电进行计价和收费，精确、易管理，管理成本低，不易产生纠纷和矛盾，有利于国家和谐社会的建立。市场上有这样的全能产品吗？当然有。这就是在采暖方面有着无可比拟优势碳晶材料及其系列产品。这项产品的优势在于： 1、发热温度可控。碳晶材料板面温度在30-150度，可任意设定。它克服了部分电热材料，如电热丝、石英管、PTC等温度过高，不适合采暖低温大面积的要求。这就是一个2000W的电炉只能用于烧水做饭，而不能用于空间取暖的道理。电炉局部高温，能量消耗在局部。而碳晶电热板的低温大面积特点，通过辐射和对流把热能极大地传递到空间，所以，它用于采暖效果及节能性极佳。 2、使用寿命长。要作为一种采暖设备在建筑中使用，它的使用寿命起码10年以上，市场上已有的平面发热材料，如电热膜、碳纤维板等除了温度均匀性、安全性差以外，它们还有一个致命弱点就是使用寿命短，衰减快，一般工作寿命只有3000-5000小时。碳晶电热板已通过电热产品国家权威机构—国家红外及工业电热产品质量监督检验中心检测，正常工作寿命大于10万小时，相当于可采暖40-50年，所以，作为长期的设备尽可放心使用。 3、安全。已通过CE认证，碳晶发热板部分整体可以浸在水中（控制器避免进水）。除了电极部位以外，碳晶板部分击穿、折断、进水均不会触电、仍可正常发热。 4、价格不贵。 5、安装和使用极为方便。碳晶暖气片的用电功率配置，江浙沪60W/平方米；华北80W/平方米；东北100W/平方米。目前在夏季连东北、华北都已经使用空调制冷，碳晶暖气用电功率在空调功率以下，使用碳晶暖气基本不需要电网改造，所以，改装碳晶暖气产品成为可行和易行，接上电源即可使用。

    此外，碳晶采暖产品还有诸多附加功能，比如：保健功能。碳晶电暖器所产生的远红外线波长在8-18μｍ区域内，人长期处在这样的环境中可以改善体内微循环，促进新陈代谢，调节神经系统和呼吸系统，有舒筋活血、提高人体免疫力等功能。对腰腿疾病、关节炎，有明显的舒缓和改善作用。对环境湿度改变极小。即使长期使用，对环境的湿度影响也极小,使用不干燥。使用碳晶采暖产品，还可以消除烟味、臭味等异味。 

    我们要大力倡导精确取暖这一理念，人在床上睡觉，只要床铺热，或者周遍1立方米的空间热即可，无须床底、墙角也达到20℃。更不需要人在家里睡觉，单位的暖气还开着，单位的厕所还有20℃。这种浪费是巨大的，惊人的，是每年十几座三峡水库的发电量的浪费。精确取暖是需要有这种技术和产品做支持的。值得欣慰的是，碳晶采暖技术和产品已将精确采暖化变为切实可行的成果。而且，碳晶采暖产品使用的是无污染的清洁能源——电能。这就是说，随着碳晶取暖产品的普及，人类将进入一个便捷高效、节能无污、精确采暖的时代。 

    [网友节能]问： 为什么能节能？

    [嘉宾童中平]答： 它的节能是怎么实现的：第一，通过国家权威的检测机构，“国家红外及工业电热产品质量监督检验中心”的检测报告，电热转换效率高达98%以上。第二，它是低温大面积，它区别于电热丝等传统的电热材料，是高温小面积“线”状，所以碳晶电热板用于取暖，热能量被空间充分利用，所以使用效率极高，配置功率是传统采暖设备的50%，也就是说比传统取暖设备节能50%以上。第三，前面提到的精确采暖就相当于军事上的精确制导，它区别于地毯式轰炸需用大量的弹药，做到了一对一精确打击目标。碳晶的精确采暖原理类似于军事上的精确制导，它只加热人体周边的局部空间而不是加热整个房间空间，所以只需要二十分之一的能源就可以实现。而且它符合人体的舒适取暖要求:腿部稍热，身体适中，头稍凉，所以舒适性极佳。而且它区别于空调，上热下凉，头晕脑涨，及不舒适。

    [网友晶晶]问： 接触你们单位的产品之后对人体有没有影响，有毒无毒？

    [嘉宾童中平]答： 关于环保问题也是当今世界的主题，碳晶电热材料不仅节能性极佳，在环保上也无可挑剔：一，碳晶电热材料使用的是”碳”元素，碳元素是自然界最稳定的元素之一，所以它不会产生废气废水等污染物。二，电磁辐射问题是大家最关心的问题，我们公司已经通过，上海电器设备检测所的检测，电磁辐射几乎为0。打个比方：相当于电脑屏幕的四千分之一。三，以碳晶电热材料制成的各种取暖设备均为红外线辐射，和自然空气对流（不使用电机等强对流手段），所以无任何噪音。

    [嘉宾童中平]答： 由于时间的关系，今天的交流暂时到这里，今后有机会我还将做客东方网，和广大网名继续来交流最新科技--碳晶电热材料的相关问题，欢迎广大网民一起参与，共同探讨。谢谢大家！