大型空间燃气红外辐射采暖系统介绍
作者：文祥斌文章来源：北京中海贸凌云进出口有限公司点击数：73 更新时间：2009-10-14 21:57:41
一、前言
一些高大的工业厂房和某些大空间的公共建筑，其围护结构冷风渗入及冷风侵入耗热量均很大，如果全部采用普通散热器采暖，不仅所需散热器数量多，而且采暖效果也不好。主要原因是房间高、跨度大，竖向温度梯度偏大，增加了房屋上部的无效热损失，而工作或生活地带的温度偏低很难满足要求。因为系统本身的问题，传统的采暖方式(散热器或暖风机)，并不能有效解决大空间的采暖问题，造成能源的大量浪费。目前，国内大空间建筑物的采暖主要采用热风采暖方式，而这种方式有一些弊端。热风采暖在它工作的过程中和散热器系统一样，也是一种对流换热的方式，如要求室内温度达到16℃，2m以下的空间也成为采暖的对象，这样大部分的能源被浪费，再者，一个好的热风系统，必须要有相应良好的气流组织来实现，这样势必又造成车间上部要有大量的通风管道，空气处理设备占用大量的空间，另外，还有值班采暖的问题。一是夜间关闭新风管道阀门，开启空气处理设备。依靠室内回风解决问题，其最大的缺点就是不便于管理：二是设置单独的值班采暖散热器系统，全天24小时开启，这两种方式都会加大能耗。实践证明，对于这类建筑物，如果采用辐躬采暖的型式，就能较好的满足使用要求，任何物体在温度高于绝对温度零度时，都会以电磁辐射力式向外辐射能量。由于采用的能源不同，辐射采暖可分为电、热水、蒸汽，燃气等辐射；按温度高低可分为低温、中温、高温辐别采暖；低温辐射采暖的表面平均温度较低，如地面式24～30℃，墙而式为35～45℃，顶棚式为28～36℃中温辐射为不低于110℃的热水或高于400Kpa而个低与200Kpa的蒸汽；高温辐射采暖不低于50℃，而最高可达800～1000℃，按能源分电红外辐射和燃气红外辐射采暖。本篇文章重点介绍红外燃气辐射采暖系统与其它采暖系统的比较及在大型空间的应用。
二、辐射采暖与对流采暖相比具有以下一些特点：
1. 在采暖热效率方面
对流采暖主要通过室内空气流动传递热量，因此室内采暖的卫生条件和热效应与房间内的空气温度及流动速度有关，依靠室内空气自然对流采暖时主要取决于室内空气温度的高低；辐射采暖的散热量主要靠辐射方式传播，也伴随少量的对流散热，因此辐射采暖的热效应是以实感温度作为衡量标准的(对流采暖是以室内空气温度为标准的)。
实感温度也称为黑球温度。它可以通过黑球温度计来测量。也可以通过经验公式计算得出。实测表明，在人体的舒适感范围内，全面辐射采暖时的实感温度可比室内环境温度高出2～3℃。即在相同舒适感前提下，全面辐别采暖的室内空气温度可比对流采暖室内低2～3℃。在局部地区辐射采暖的环境中。辐射照度与周围空气温度的对应关系见表一。
从表一可知，辐射照度和周围空气温度的关系是在一定范围内可以互补的，即在环境温度较低时可配合较高的辐射照度，并注意使人体头部感受到的辐射强度小于允许值；
表一人体需要的辐射照度与周围空气温度的关系
在环境温度较高时可配合较低的辐射照度，两种情况都可以产生良好的热效应。
2．在采暖的舒适方面
根据有关方面的研究结果表明，人体的舒适感与人体的各种热湿交换如对流、辐射和汗水的蒸发等有着密切的联系。在保持人体散失总热量一定时，适当地减少人体的辐肘散热而相应地增加一些对流散热，就会感到更舒适。根据传热学理论可知，人体的辐射散热取决于人与外界的有效辐射，人体的对流散热则取决于空气环境的温度和流速。辐射采暖时，由于人体和物体直接受到辐射热，而室内地面、墙面及物体表面的温度比对流采暖时高，使得人对外界的有效辐射减少了，虽然周围的空气温度比对流采暖时低了，却正好可以加大一些人体的对流散热，与人体的生理要求相吻合，所以会感到舒适。另外辐射采暖室内空气上下对流弱，空气中含尘量少，空气温度分布均匀，对改善劳动条件和保持环境卫生大有益处，可为人们提供较对流采暖更舒适而卫生的空气环境。
3．在热能消耗方面
由于辐射采暖主要是以辐射形式在一定的空间里造成足够的辐射热强度来维持采暖效果的，室内温度梯度(房间工作区经上每增加lm空气温度升高的数值)比对流采暖时小，因而可以大大减少房屋上部的热损失，同时，由于热压减小，相应的冷风渗透量也减小。又因辐射采暖时，室内计算温度可比对流采暖时约
低2～5℃，(高温辐射可降低5～10％)故减少了建筑物的耗热黾。一般情况下总耗热量约减少5％～20％。
4．在使用方面
一般对流采暖不能满足高大厂房和一些特殊场合的局部采暖要求。采用辐射采暖可将辐射热直接送入工作区：在一些特殊场合和露天场所，使用辐射采暖可以达到对流采暖难以实现的采暖效果，而这种采暖效果主要是靠合适的辐射照度来维持的。
对于全面使用辐射采暖的建筑物，由于围护结构内表面温度均高于室内空气的露点温度，可以避免围护结构内表面因结露潮湿而脱落，从而延长了建筑物的使用寿命。
三、燃气红外辐射供暖原理介绍
1．基本原理(见图1)
红外线是整个电磁波波段的一部分，不同波长的电磁波，接触到物体后，将产生不同的效应。波长征0．76-1000微米之间的电磁波，尤其是波长在O．76—40微米之间，具有非色散性，因而，能量集中，热效应显著，所以称为热射线或红外线。众所周知，当任何一个物体的温度高于绝对温度的零度时，就会以电磁波的形式向外辐射能量。
这种辐射波被称作红外线，它以30万公里／秒的速度直线传播，当遇到一个物体时：
* 一部分辐射被吸收并转变为热量
* 一部分辐射被反射(参见图2)
图2
法国SOLARONICS公司的燃气辐射管(板)发出的红外线波长在2．5～6微米之间，正好全部在此范围内。以上图例说明，当红外线穿过空气层时，不会被空气所吸收，它能穿透空气层而被物体直接吸收，并转变为热量，不仅如此，红外线还能够穿过物体或人体表面层一定的深度，从而从内部对物体或人体进行加热，这就是红外线辐射供暖的基本原理。
2．为什么燃气红外辐射供暖系统体现了节能环保舒适?
2．1．节能
燃气红外辐射供暖是利用天然气、液化石油气等可燃气体，在特殊的燃烧装置一辐射管(板)内燃烧而辐射出各种波长的红外线进行供暖的。
燃气辐射供暖比对流供暖节约能源可达30—60％，主要体现在以下几方面：
第一由于辐射供暖时，辐射热直接照射供暖对象，几乎不加热环境中的空气，因此辐射供暖时的空气温度比相同卫生条件下对流供暖时的空气温度低，一般可以低2—5℃，因此室内外温差小，所以冷风渗透量也较小；
第二由于对流供暖时，室内空气被加热，并形成冷热空气的对流，因此室内空气温度有较大的梯度，屋顶部分温度高，地面附近温度低，一般对流供暖温度梯度约为0．5—1．0℃／米，而辐射供暖时，辐射热直接向下辐射，地面部分还可以积蓄部分热量，因此室内空气温度梯度小，相应建筑物上部的热损失也较小；
第三燃气在输送过程中没有什么损失，同时辐射器的燃烧又非常完全，因此整个供暖系统的热量得以充分利用。而传统的暖气片供暖系统，热源从锅炉引出后，沿途有10—15％的热损失，所以热效率较低。第四能量转换环节少。
传统的供暖系统的热效率如下：
η=η1·η2·η3
η—供暖系统热效率，％
η1—锅炉热效率，％
η2—供热外管网热效率，％
η3—散热器热效率或空气处理设备的热效率，％
这样整个供暖系统的热效率低下。
第五可实现温度自动控制，定温到了就停止燃烧。
第六《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJl9—87)(2001年修订版)中增加了燃气红外线辐射采暖的章节。见第五节3．5．1—3. 5. 12条文。明确提出采用燃气红外线辐射采暖时，建筑围护结构的耗热量不计算高度附加，并在此基础上乘以0．8—0．9的修正系数。
2．2．环保
天然气、液化石油气是洁净能源，燃烧产物中无硫化物、无粉尘，我们的设备无CO，NOx全欧洲最低。
2．3．舒适
燃气辐射供暖是利用天然气，液化石油气，在特殊的燃烧装置一辐射板(或管)内燃烧，将燃气的化学能转变成高温烟气的热能，再经辐射板(或管)辐射出各种波长的红外线进行供暖的。
红外线辐射供暖类似于太阳对地球的辐射，太阳加热地球表面与暖气片加热不同，它能穿过大气层，将热量辐射到地球表面上，这是因为大气的物理性质接近理想气体。当红外线穿过空气层时，衰减很少，极少被空气所吸收。红外线可穿过空气层对辐射到的区域进行直接加热，辐射热量能被混凝土地板、人和各种物体所吸收，并通过这些物体进行二次辐射，从而加热四周的其它物体。不仅如此，红外线还能够穿过物体或人体表面层—定的深度，从而从内部对物体或人体进行加热，这种系统也称为“人工太阳供暖系统”。燃气红外线辐射供暖的辐射强度高、效果好，在辐射供暖的环境中，围护结构、地面和环境中的设备表面，有较高的温度，所以人体有较好的舒适感，此时人的实感温度高于周围环境的空气温度。所以况体现了舒适。
四、法国S0LARONICS公司红外辐射采暖系统应用介绍
3．1．红外线辐射采暖系统应用效果：
例子：滑雪的人倒在地上，虽然温度很低，仍会有一种舒适并感受到热量。
*红外线采暖为由上而下的采暖(参见图3)
*空气不介入热量的传播
- -温度阶梯小
- -无热量分层现象
图3
*它给场地占用者提供以方便
*采用红外线采暖，围扩结构和环境空气的温度要比采用传统方式的低*节约能源：只给场地中的人、材料和机器提供采暖
3．2．可以由红外线采暖的建筑物
商业仓储商场
超级市场
体育小型体育馆
中型体育馆
大型体育馆
教育大厅
车间
带顶棚的操场
学校运动馆
文化，娱乐剧场
展览馆
宗教教堂
清真寺
社会公共活动场所
汽车修理厂
生产车间
储存，后勤仓库
工业
植物园(温室、热带植物)、温室、养鸡场、农业温室及高科技农业
3．3．燃气红外线采暖的种类
- -辐射板，辐射管，多燃烧器辐射管网络
- -法国SOLARONlCS公司的SRⅡ系列燃气
辐射板亦称“人工太阳板”或高密度射线板：TL和TU系列燃气辐射管亦称“人工太阳管”或真空管式低密度射线管。另外还有EUROLINE／HARMOLINE标准配置辐射管网。
3．4．设备的选择(参见图4)
图4
每一种技术对应每一种需求
每一种设备有其特定的应用高度
3．5．设备安装(见图5)
图5
辐射板，辐射管
3．6．燃气采暖技能
燃气辐射板：SRⅡ
简介：
* SRⅡ是一种可发光辐射板
*陶瓷板被燃烧烟气加热至980摄氏度，辐射能量
*反射器用来对辐射进行聚焦和导向应用范围
*高度为6—20米，保温差而且不需要进行烟气排放的工业厂房、机库*可选性：宗教和演出场所
*局部采暖
优点：
*由于用少量大附和的辐射板足以”照亮”要加热的面积，而面对高度高的大型建筑物的采暖是一种经济的选择。
*全静音运行和无空气混合提供了很好的舒适环境。
*运行极为安静
*备有双速运行方式，可以进行细凋以达到理想的舒适温度
产品系列：
6种规格- -单速运行方式和双速运行方式—热附和从6. 5KW—27KW
SRⅡ辐射板采暖器业绩表
用户名称使用个数
ABB公司
业务：电子机械工程130
DPT77-Champagne Sur Seine
Mr DUSELX
阿尔斯通公司
业务：铁道设备200
ANF公司
业务：铁道设备220
Dpt59-CRESPIN
德地氏公司
定务：家电公司50
Dpl4l-Vendome
MR TRESTARD
德地氏公司
业务：家电公司150
Dpt67-Raiehshoffen
索拉克公司
业务：钢铁厂45
Dpl59-Dunkerque
VALLOUREC公司
业务：轿车配件130
Dpt 59-Hautmont
吉林省吉林市警体训练中心l0
北京北方尼奥普兰客车股份有限公司134
3．7．燃气辐射管：SOLARTUBE
简介：
* SOLARTUBE 是一种低温辐射管，U型管(TU)或直线型管(TL)被燃烧烟气加热，辐射出热能．*反射器导引辐射朝向加热区域．
*燃烧产物通过安装在辐射管末端的抽风机排出．
应用范围
*中等高度4-10米，保温性能好一些的建筑物．
*工业和第三产业建筑如钢结构厂房
*局部采暖
优点：
*提供一个安静，舒适的采暖．
*可选择连接烟道方式排除烟气
产品系列；
* SOLARTUBE TU(U型管)：3种规格，17KW，23KW，36KW
* SOLARTUBETL(直管)：1种规格，23KW
SOLARTUBE辐射管业绩表
用户名称使用个数
雪铁龙公司*
业务：汽车修理厂50
Dpt59-LOMME
COCKERILLSAMBP&；公司*
业务：钢铁厂50
Dpt02-Beautor
SOFECOME公司*
业务：木材包装72
Dpt 27-lncarville
索拉克公司
业务：钢铁厂28
Dpt60-Montataire
STORA FELDMUHLE公司*
业务：造纸厂120
Dpt62-Corbehem
VIRAX公司
业务：各种工具129
Dpl51-Epernay
备注：*这些公司有维护保养合同
德州德工机械有限公司74
北京北方尼奥普兰客车股份
有阳公司仓库16
3．8.多燃烧器辐射管网：
简介：
* EUROLINE利HARMOLINE多燃烧器辐射管网络是由一组燃烧器申联在一密封管道网上，管网的长度正好适合该场所的安装负荷．
*燃烧烟气在管网中流动，被唯一的一个安装在建筑物内部或外部的抽风机排出，反射器导引红外线辐射朝向加热表面．
应用范围：
*面积大于600平方米的工业和第三产业建筑.
*集中排出燃烧烟气.
*地铁机库。
优点：
*在管网末端只有一个抽风机，避免了在屋顶上打多个孔
*根据吊挂高度调节辐射温度达到理想值
*效率高达92—95％，可以节约大量能源．
产品系列：
BRT燃烧器的热负荷有：20KW，30KW和40KW三种(低热值)
EUROLINE连续式辐射管网络业绩表
用户名称使用个数(燃烧器)
ABB公司*
业务：电子机械工程二部58
Dpl95—Persan
法国航天局
业务：航天局40
Dpt44-Saint Nazaraire
ALLIED SIGNAL公司
业务：轿车刹车片212
Dptl4-Conde
雪铁龙公司
业务：汽车修理厂45
Dpt35—Rennes
德地氏公司*
业务：家电公司129
Dpt44-vendome
PECHINEY RHENAW公司
业务：铝厂64
Dpt63—lssoire
VALEO公司
业务：轿车设备
Dpt38—Isie d’Abeau 92
Dpt49—Angers 191
备注：*这些公司有维修保养合同
五、三种燃气采暖系统的比较
传统的热水或蒸汽加散热器的采暖系统(燃气锅炉加散热器)以及现今的燃气暖风机(组)均为对流采暖
系统，图6即表示了锅炉加散热器采暖系统；图7表示红外辐射采暖系统；图8表示燃气暖风机供暖系统。
第一种是常见的燃气锅炉烧水成蒸汽或热水通过暖气片取暖系统；第二种是从法同引进的红外将陶瓷
板或辐射管加热，产生辐射热，照射到人体或物体上取暖。第三种是加热机组将空气加热，由鼓风机将热风通过管道吹到各出风口(或者是单机)直接加热室内空气取暖。下面就这三种形式分别详细介绍。
图7 燃气辐射供暖系统
图8 暖风机供暖系统
1．燃气锅炉取暖：将现有的燃煤锅炉改为燃气锅炉，将介质水加热成蒸汽或热水通过管道、暖气片以
对流的方式将室内空气加热。此种方式热效率低，锅炉热效率为85％，管道损失率为10％，总热效率为75％，效果不好，而且需要软化水及回水管路。如果暖气管路因年久失修，到处跑气，浪费很大而且没有回水管道，造成回水到处流，严重影响环境卫生。另外燃气锅炉取暖，运行费用较高，需用专人烧炉和维护保养。
2．红外辐射加热采暖系统：此种采暖方式在国外早已应用，在国内刚应用几年。早先是运动场馆采用，现在工业生产高大厂房也开始采用。如济南重汽公司车轿分厂5万平方米的大厂房全部采用此种方式取暖。它是通过天然气燃烧直接加热辐射板(管)，辐射板(管)被加热后释放出对人体健康有益的红外线。红外线照射到人体后被吸收，被吸收的红外线转变为热能，达到采暖的目的。就像冬天的太阳，室外温度很低，但太阳放射出红外线，人就会有温暖的感觉。此种方式改变了传统的将整个空间的空气全部加热的方法，直接加热到人体，没有对流、没有热交换及管道损失，因此热效率高可以达到98％。由于不加热空气，特别适合于保温及密封条件不好、经常开启大门的厂房采暖。辐射采暖系统开关完全由计算机控制，早上上班时自功开启，下班后自动关闭，晚上低温维持。还可以做到个别工位加班只开启少量辐射板(管)，其他都关闭，做到局部取暖，节约了能源。其他取暖方式都无法做到这一点，这电是现今世界上比较流行的大空间采暖节能的一种先进方法。这种采暖形式安装简单、调试费用低。主要是辐射板(管)的固定、燃气管线的连接、电线的连接，无其他辅助设备。
3．燃气加热机组热风道采暖：通过天然气设备的燃烧，将空气加热，通过热风道将热空气送到采暖空间。由于减少了水或蒸汽以及传输管道、散热器的热能转换损失，热效率有所提高，可以达到80～90％。
例：北京北方尼奥普兰客车股份有限公司1．7万平米厂房天然气采暖改造工程按照天然气与煤的热值相比较，改用燃气锅炉需4台4吨锅炉，费用为168万元。每年取暖小时核计为1200小时(只为厂房取暖加热)，厂房只用2台工作，则需天然气87．6万立方米，燃气费为157．6万元。每年的人工费、维修费为30万元。
如改用陶瓷辐射采暖设备，投资费用大约为170万元左右。辐别板采暖天然气耗量为380立方米/小时，一年按1200小时计，共耗气45. 6万立方米，燃气费总计为82万元左右，不需要任何运行费用及维修费用。
如采用热风机组采暖系统，燃气耗量为480立方米/小时。按每天10小时、一年120天计算，总耗气量为57．6万立力米，燃气费为103．8万元。此种方式减少了运行费，只有少量维护费用。这种取暖方式对喷漆室加热及烘干很适用，可以通过调节热风量来达到凋节烘干温度的目的，而且效果明显。
三种采暖形式初投资对照表见附表二。
三种采暖形式运行费用对照表见附表三。
三种采暖形式特点对照表见附表四。
附表二：初投资成本分析
附表三：运行费用分析(限厂房采暖)
附表四：三种采暖形式特点对照表
附表五：红外辐射采暖系统与各类供热方式对比
六、红外辐射采暖系统与各类供热方式初投资及年总运行费用比较(见附表五) 附表二：初投资成本分析
附表三；运行费用分析(限厂房来暖)
注：(1)表中耗气量是一年120天、每天l0小时计算
(2)天然气价格按目前北京市价1．8元/M3(工业用户)
(3)运行维修费按我公司目前每年发生估计
主要参考书目
1.《供热工程》，卜广林，李海琦等编，中国建筑出版社
2.法国SOLARONICS公司编译资料，张心宇编译
3.北京北方尼奥普兰客车股份有限公司技改报告，陈光艺
上
首先介绍一下热传递的三个方式 热高温低。这是一个原则。方法有三种传热方式(传导，对流和辐射)。传热实际执行的形式，这三种方法的组合比例。 ①传导传热（需要介质） 热逐渐铁棍的一端被加热时，并最终变得炙手可热。它被称为传导传热，热传输是通过这种方式的材料。热导率是由不同的材料。金属是热的良导体。气体一般是低的热传导体。因此有许多小孔的材料，热传导变得较低。 ②对流传热（需要介质） 当从底部加热液体和气体，例如水和空气的对流换热，温暖的一部分上升，因为它的密度，扩大减轻。另一方面，冷上部下降。多次执行这些操作，总的温度上升。在这种方式中，移动液体和气体的传热方法被称为对流。 ③辐射传热（不需要介质） 传热的方法，不需要介质，被称为辐射传热，太阳能经过太空真空，又经过地球大气层，热直接到达地球温暖地面。这种方式的传热方式就是辐射传热，热量被直接吸收材料在电磁波的形式和材料的温度升高。 远红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量，因为没有介质，中间不需要损耗能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吕量吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振"——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。
烧烤炉的远红外加热方式有两种：一是燃气远红外加热方式：另一种是电热管远红外加热方式。只是能源不同，而产生的远红外线都是同一种特殊物质。远红外线本身是一种能量传递的电磁波。在红色光谱的外侧，介于红色与不可见光谱之间,所以谓之远红外线。波长在0.47—400微米之间。远红外线的传热形式是辐射传递热能，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一小部分射线被反射回来，绝大部分渗透到被加热的物体之中。由于远红外线本身是一种能量，当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体内分子或原子吸收远红外线能量，产生强烈的振动并处使物体内部分子和原子发生“共振.物体分子或原子之间的高速磨擦产生热量而使其温度升高。从而达到了加热的目的。 科学实验证明，远红外线加热时不需要传热介质。其具有很强的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有热传递直接简单,生产热效率高，卫生环保,杀菌消毒,烧烤食物快捷，干净，卫生，质量佳，口感好。大大节省能源，制造简单，易推广等优点。 辐射传递的热量与温度成四次方正比，加热时不需要传热介质，具有一定的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有生产效率高，干燥质量好，省能量，安全，卫生，设备简单，易推广等优点。 参考：中国远红外网https://www.doczj.com/doc/1910482596.html, （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。）
碳纤维远红外低温辐射地板采暖系统 随着人们生活水平的提高，采暖已从单纯的追求温暖走向现在的“舒适采暖”地板采暖的供暖方式正是采用热循环原理，温度由脚下缓缓上升，这种方式能够促进人体血液液循环，是最符合人体要求的最佳采暖方式，评价极高。 济南帝隆碳纤维应用技术开发有限公司经过多年探索研究，将号称二十一世纪纤维材料中的软黄金“碳纤维”应用到采暖行业，丰富了采暖产品，再次提升了地板采暖的优势。一直以来，传统电采暖的电热元件大多采用铁铬铝、镍铬、钨、钼等金属材料和PTC电热元件制作。由于这些材料本身所存在的不可弥补的性能缺陷，导致在使用中出现了诸多难以解决的性能方面的技术问题。例如：电热转换效率低，耗电量大；金属电热体易氧化，影响使用寿命；PTC电热元件易局部击穿，出现加热功率逐年衰减等等。这些缺陷和不足直接影响到电热采暖产品的安全和可靠使用，阻碍了电采暖的使用和推广。碳纤维远红外加热电缆是我公司自主研发和生产的一种新型的高效节能采暖产品，专利号：ZL02213057.8。 一、产品设计新颖，工艺独特，亮点突出，主要表现在以下几个方面：
1.热循环方式合理，效率高，智能化控制，环保节能 碳纤维地板采暖除具备碳纤维所具备的特点外，同时具有其它采暖产品所无法比拟的优势。在通电后，碳纤维电热电缆即可产生远红外线，以辐射形式透过地面层直接加热于人体和房间的物体，加热速度非常快捷。给人的感觉就如置身于阳光中般温暖舒适。这时，除远红外线辐射加热于人体外，地板的温度也开始以传导形式加热人的脚底，使人身体由下而上逐步温暖，头部相对较凉，热量有效地集中在人体活动区域。辐射供暖效率高（大于7 0 % ），热转换率大于9 9%，比传统电热材料节能 3 0 %- 5 0 %。当房间空气温度达到 16度时，人体表面所感受到的温度实际已达到 19度-20度，比空气温度要高出3-4度。测试表明，房间温度每降低1度，便可节能5%，可节约使用费10%左右。另-功能主要体现在蓄能作用。当关闭电源后，地面所蓄的热量仍然向人体和房间传热，房间家俱及各种物体也因蓄有热量，而不断向房间传热，一项实验表明，在标准建筑中，断电24 小时后，传统设备供暖房间温度下降 l0度，而碳纤维地面辐射采暖房间只下降2-3度。居室也不会出现灰尘飘扬和温度不断降低的现象，这是对流式加热体产品所达不到的效果。在收费方面以电表度数为收费依据，可实现“用多少热收多少费，多用多收，少用少收”的公平原则。在居室中，按照个人生活习惯不同，只需在每个房间配备一个温控器，使可实现分室控制。浴房、厨房、书房等人不长时间停留的地方，可以在使用时将室温调高，离开时将室温调低一些。这
燃气辐射采暖管理制度 设计时必须遵守的规范，除文献2外，还有《JBJ10-96机械工厂采暖通风与空气调节设计规范》、《GBJ16-87建筑设计防火规范》、《GB50028-9城镇燃气设计规范3》、《GB50316-2000工业金属管道设计规范》、《GB50235-97工业金属管道施工与验收规范》和《工业企业设计卫生标准》等。本文参考俄罗斯规范，补充和强调某些条文：1）燃气辐射器严禁安装在地下室和有易燃、易爆气体、粉尘和介质的场所。文献2第3.5.11条为新增条文，对辐射器燃烧产物即尾气的排放问题规定为：“尾气为二氧化碳和水蒸汽。在农作物、蔬菜、花卉温室等特殊场合，允许尾气直接排至室内”。一些高大建筑实例数据表明，尾气中CO含量不超过0.0199%，CO2不超过5.4%（随各国产品不同而不同）。有害物 CO<100mg/kWh，NOx<150mg/kWh，每kW装机容量需通风量为10m3，当高大建筑冷风渗透造成相当于0.5次/h以上的换气量时，辐射器所需换气量只相当于0.02次/h换气量，远小于冷风渗透量，因此可以认为是符合卫生要求的。尾气中H2O对冬季室内空气有加湿作用，且尾气排入室内显热与潜热能被充分利用。2）俄罗斯《燃气红外辐射供热系统设计规范》规定：当装有燃气辐射器场所消防自动化系统（包括烟气报警、火灾信号和灭火系统）发生故障时，应能自动关闭燃气供气系统；燃气供气压力超出辐射器额定值时能自动关闭供气；应能手动遥控关闭辐射器；采暖场所应有传感器，反映空气温度和辐射温度，使辐射器保证采暖所需温度值；当有局部通风与全面通风系统时，燃气辐射器供暖系统应与它们联锁，先启动和后关闭通风系统；燃气辐射器供暖系统应能方便地维护保养与维修，检验其工作能力每一季度至少1次。 燃气辐射供暖系统竣工验收时，需编制的技术文件有：①供暖系统的设计图纸及说明。其中应有采暖通风、燃气供应、供电、自动化等内容。有供暖系统热负荷计算，辐射器数量计算和安装位置的确定等。②燃气辐射器的相关技术文件。③辐射器燃烧产物中有害物一览表，以及各有害物未经稀释时的重量浓度。④建筑物室内微气候参数的实测数据，包括垂直方向与水平方向热辐射强度，工作人员头部、躯干部和足部热辐射强度。⑤系统运行和维护管理说明书。⑥安全技术方面的指示书。燃气红外线辐射器供暖是项方兴未艾的供暖新技术，随西气东输与引进液化天然气，其应用将逐渐广泛。目前我国尚未有国产燃气辐射器生产的报道，参照欧盟标准、俄罗斯等国标准，编制我国燃气红外线供暖辐射器制造的行业标准应提到议事日程上来了
红外辐射材料 精细产业技术2007-06-16 14:01:03 阅读516 评论1 字号：大中小订阅 1 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料 一种建筑玻璃用隔离红外辐射薄膜材料，由基层和功能层构成，基层为透明的介质薄膜衬底材料，用于改 善膜的力学性质。所述功能层的厚度在3纳米到2000纳米之间，由一种、两种或两种以上的介质膜构成， 介质膜包含至少一层金属介质膜或者至少一层介电介质膜，也可以由多层的金属膜和介电介质膜构成。选 择二氧化钛或者氧化锆等对紫外强烈吸收的介质用于所述功能层中的介电介质膜或者基层中介质材料，在 隔离红外的同时具备紫外防护能力。通过调节该材料的纳米颗粒尺寸可以覆盖部分或者整个紫外区域，在 保证可见光区域透明的同时可完全隔离红外辐射并且有较强的防紫外的功能，从而达到节能、保健的功能。 2 一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法 本发明提供一种碳材料的高温远红外辐射电热体及其制备方法，该高温远红外辐射电热体的发热元件为碳 毡、碳布、石墨毡、石墨布、碳/碳复合材料板片、碳/石墨复合材料板片之一组成。其发热元件的碳含量大 于95％，氧含量低于0.005％，电阻率在(0.001～100)Ω.cm之间。电热体的绝缘体的外部涂覆具有远红外 辐射特性的陶瓷薄膜层。本发明还提供了一种高温远红外辐射电热体的制备方法。本发明的高温远红外辐 射电热体可应用于民用、保健和工业等领域，具有使用寿命长，高热高效等特点。 3 黑色陶瓷红外辐射材料 通常红外辐射陶瓷价格昂贵,以提钒尾渣为原料之一制造的黑色陶瓷具有0.83-0.9的红外辐射率而价格低 廉.本发明所述的黑色陶瓷红外辐射材料是在原料中除提钒尾渣外再加入钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、 锌、锆、铌元素及其化合物一种或一种以上,使所述的陶瓷具有0.9-0.95的红外辐射率. 4 具有特殊医疗效果的红外辐射材料及芯片 本发明的红外辐射复合材料，以单质和化合物形式的过渡元素和稀土元素为主要成分。用此复合材料制成的芯片作为辐射元件，在工作温度下加热，可以发射出能产生特殊医疗效果的红外辐射，发射谱线的波长在２～２５微米范围内，比辐射率为０．８５～０．９５。 5多晶矿化黑陶瓷红外辐射材料及应用 一种多晶矿化黑陶瓷远红外辐射材料，属于红外辐射材料领域。本发明提供新的远红外辐射材料，是由 铬铁矿、钛铁矿、锆英砂等矿物原料中一种或一种以上组成，或由９０％（重量）这三种矿物原料中二种 或二种以上辅以１０％（重量）化工原料组成。$本发明提供的远红外辐射材料，可用作远红外加热基础材 料外，还可加入适量陶土后烧成灯型、板型、管状等各种远红外加热器件。 6高效红外辐射材料的制备方法 本发明属于高效红外辐射材料的制备方法。$材料组成为Ｆｅ２Ｏ３５０－７０％，ＺｎＯ２５－１５％， ＳｎＯ２１－３％Ｎｉ２Ｏ３２０－２５％Ｃｏ２O３４－７％于硝酸盐水溶液中加热，ｐＨ＝５－６，搅拌成 粥状经１１０℃烘干，５００－６００℃焙烧１．５－２小时，１１５０－１２００℃焙烧１０－１５小 时，研成２００目即可。$该辐射材料结构稳定，寿命长，在３０－８００℃内，从２．５－２５μｍ范围 内，辐射率均达９５％以上，能量分布半宽度为５μｍ。 7 一种红外辐射材料的烧结方法 一种红外辐射材料的烧结方法，以原料成分为特征。粉状原料中至少含有锆英砂２６—７０％、三氧化二 铁３—７％、氧化铬４—７％、苏州陶土２３—３３％、刚玉粉２７—４１％、氧化钴１—５％，再和入
高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用 高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用 2高红外辐射在铝型材涂层快速固化 有机涂层固化工艺过程可分为两个阶段：即扩散阶段与固化阶段。扩散阶段是热辐射透入涂层的阶段，主要是基材与涂层的预热升温，挥发组分的扩散移出；固化阶段亦称动力学阶段，是辐射作用于化学键的固化阶段，这—阶段要求有较高的温度，在此阶段所发生的化学反应的速度制约着干燥过程的进程，而化学反应的速度根据化学动力学的规程，温度每升高10℃可提高化学反应速度1～3倍，因此，这—阶段最好采用3μm波段左右的高温辐射。 各类有机涂层的成分中大都含有羟基和羧基，其固有振荡频率相应的波长在2.8～3.0μm，因此当红外辐射源的发射波长与有机涂层的强吸收频带对应时，则该辐射能直接作用于化学键，形成谐振状态并引起键的断裂，以达到快速干燥与固化的目的。 由于工件的质量、体积、表面积、导热系数的不同，工件在固化工艺温度下所经过的时间也有很大的不同，因而对铝型材而言，缩短固化时间是完全可能的。 实现快速固化要达到下面3个条件： (1)保证工件在固化过程中上、中、下温度均匀； (2)不论工件大小、质量如何，元件必须能瞬间提供大能量的热源； (3)保证工件表面达到较高温度。 常规的设备(热风炉和远红外炉)都无法同时实现上述3点。 在一定温度范围内，固化效果通常与温度和时间的乘积成正比，因而提高温度可以缩短固化时间。不同的加热方式采取同一固化工艺则效果不同。实践和理论都证明快速固化是可以实现的。采用辐射传热可以缩短固化时间。经快速固化的铝型材表面丰满度、光洁度均比同样条件下传统工艺好。 3高红外加热元件与设备技术分析 3.1石英玻璃加热器技术分析 石英玻璃高红外辐射元件的热源为钨丝，温度高达2200～2400℃，辐射短波能量属近红外线；热源外罩石英管，由于衰减，外面温度约800℃，辐射中波红外线；背衬不锈钢，温度可达500～600℃，辐射低能量远红外线。各波段红外线成分占有比例不均等，使之被加热物的吸收有最佳的能量匹配，并伴随有快速热相应特征。使用寿命5000小时，从传热学分析，石英玻璃加热热效率在50~60%左右。 3.2高能量全波段红外辐射加热器技术分析
燃气红外线辐射采暖技术及其应用 摘要：高大厂房建筑因体量大造成温度梯度大、温度分布不均匀，这一问题长期困扰着设计人员。燃气红外线辐射采暖技术是从国外引进的一种新兴技术，对解决这个问题很有帮助。本文阐述了燃气红外线辐射采暖的原理，分析了辐射采暖方式的特点，并用实例介绍了这种采暖方式的设计方法。关键词：定检机库天然气红外线辐射采暖节能1引言我国的天然气资源非常丰富，随着国家能源战略的转移和勘探开采技术的不断发展，近年来在我国西部探明并成功开发了一批优质天然气田，现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田，已经具备了天然气产业发展的基础和条件。据悉，天然气作为一种清洁高效的能源和优质化工原料，在全世界能源结构中所占的比例已达24％，而在我国，目前天然气在能源结构中所占的比例只有2.2％。据中国石油天然气集团公司副总经理郑虎在2000中国国际石油天然气会议新闻发布会上透露，我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点，争取用十年左右的时间，使天然气在中国能源消费结构中的比重由目前的2.2％提高到8％左右,随着新疆塔里木全国最大的天然气田的诞生及西气东输工程的实施，连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内，到2010年将有望实现这个目标
[1]。勿庸置疑，在国家大力发展天然气工业的形势下，天然气作为清洁能源在工业生产和国民生活的能源消费中所占比例将越来越大。在这种情况下，如何响应国家政策，更好地推广天然气在暖通空调业的应用的问题，是摆在业内人士尤其是暖通空调设备制造厂家、销售商家和设计人员面前的一个课题。本文结合工程实例对燃气红外线辐射采暖技术及其应用作一个简要介绍。2燃气红外线辐射采暖技术特点分析燃气红外线辐射采暖技术是一种低强度远红外辐射采暖技术，以其均匀舒适的供暖性能、高效节能的运转方式、保护环境和安装方便的优良特性在大空间建筑采暖方面备受青睐。2.1基本原理燃气红外线辐射采暖系统由一个或多个独立的真空系统组成。每个真空系统包括一台真空泵、控制系统、一定数量的发生器和热交换器。系统的热交换器由100mm直径的钢管连接而成的管路及覆盖在其上方的高效铝合金反射板构成，如图1所示。 图1燃气红外线辐射采暖系统示意图该系统采用天燃气、液化石油气或煤气等气体作热源，经发生器燃烧后，加热发生器中的空气，借助于离心风机或真空泵的作用，将加热后空气及燃烧后的产物输送到辐射管内，加热辐射管至一定温度，辐射管产生远红外线，向外传递热量。该系统是根据太阳加热地球表面的原理设计制造的，太阳向地球供给能量的
电采暖方式，从刚刚打入中国市场到现在已逐渐成为了除传统集中供暖方式之外的主流采暖方式。文中对比了福暖嘉电热幕(辐射电热器、辐射电热板)与常规电暖器、小太阳电暖器，电地暖，电锅炉水暖等等的采暖效果、原理，进一步清晰揭示了为什么福暖嘉电热幕作为红外辐射采暖比其它采暖方式(产品)节能30%以上。 小太阳、浴霸类：设备本身发出红光或者白光，远红外线仅仅占设备所辐射的能量的一部分。通常认为4~20微米波长的远红外线，对物体的热效应明显。而小太阳和浴霸类产品，多数能量以可见光的方式浪费了。可见光不能加热室内空气或者物品，长期生活在强光照射下，对眼睛有致盲和罹患白内障的风险。能源的浪费主要来自于可见光的发射。 常见电暖器（如电油汀、水汀、电热砖）：这类产品本身发热功率小，通常在600~1500W，电热元件通过加热油、水或者聚合物，传导到电暖器表面。电暖器表面与空气接触，空气受热后在屋内自然循环，或者由电暖器内自带扇叶微风吹动循环。发热功率小，本身所加热的空气总量就有限，同时由于热空气向上飘散，使用者往往还没感受到热空气带来的温暖，热量就已经飘到屋顶而浪费掉了。能源的浪费主要来自于热空气飘散到屋顶，对使用者无效。 电锅炉水暖：电锅炉同燃气锅炉、燃煤锅炉一样，需要以水为介质，用电将水加热之后输送到遍布室内的板式、管式散热器，向房间内进行散热。首先暖气用水应该是经过处理的中性水，以免腐蚀暖气片内壁。其次水吸热之后，在输送管道中已经有一部分浪费。最终在散热片向室内散热的过程中，仍然不可避免的走了普通电加热器热空气飘散浪费热能的老路。当然，其优点是设备造价低廉，可选择范围广泛，使用方便习惯。 电地暖、电热膜：铺设电地暖或电热膜，需要预埋水泥，将发热电缆或电热膜产品包埋在水泥层下，然后在水泥找平层以上再铺设地板砖或木地板。这样实际上大多数的能量将被预埋水泥层吸收，依靠传导到达地面，与地面附近空气接触，热空气向上飘散。这种加热方式虽然最符合空气对流效率，热气飘散浪费的能量也不多，但是，主要存在两个问题：1.水泥吸收热量，加热房间过慢。2.如果使用木地板，有飘尘及甲醛污染的风险。 壁挂式电热画：由于其表面温度要严格低于120摄氏度，所以，所发出的远红外线能量仅占所有热能传播的30%以内。使用者在设备一米之外是无法感受到有远红外线的和煦温暖的。所以这类取暖设备大体上仍然是靠对流式取暖。能源的浪费主要来自于热空气飘散到屋顶，对使用者无效。 红外辐射取暖：通过悬挂或者壁挂在房屋高出的高温红外辐射采暖器，直接加热室内物体和人体。无可见光，热量聚集在远红外线可照射范围内，可照射范围内的物体（包括地板、桌椅、床铺、电气设备等）吸收热量之后，温度升高可再次向周围空气辐射热量，使整体房间温度提升，并且极少加热空气，热量飘散不明显。 综上所述，每1度电产生热能，无论用什么加热设备都是基本相当的，不会有什么加热设备耗1度电产生大于1度电能的热量。于是，减少热能的浪费，就成为采暖方式节能的关键。远红外辐射采暖是有方向性的，让热能主要集中在房间下方，即使房间保温环境不好甚至开放环境，热量仍然由福暖嘉电热幕等设备源源不断的直接输入到可照射范围内。所以，就电采暖而言，高温静音辐射电热幕；是最有效最节能的电采暖产品。
大型空间燃气红外辐射采暖系统介绍 作者：文祥斌文章来源：北京中海贸凌云进出口有限公司点击数：73 更新时间：2009-10-14 21:57:41 一、前言 一些高大的工业厂房和某些大空间的公共建筑，其围护结构冷风渗入及冷风侵入耗热量均很大，如果全部采用普通散热器采暖，不仅所需散热器数量多，而且采暖效果也不好。主要原因是房间高、跨度大，竖向温度梯度偏大，增加了房屋上部的无效热损失，而工作或生活地带的温度偏低很难满足要求。因为系统本身的问题，传统的采暖方式(散热器或暖风机)，并不能有效解决大空间的采暖问题，造成能源的大量浪费。目前，国内大空间建筑物的采暖主要采用热风采暖方式，而这种方式有一些弊端。热风采暖在它工作的过程中和散热器系统一样，也是一种对流换热的方式，如要求室内温度达到16℃，2m以下的空间也成为采暖的对象，这样大部分的能源被浪费，再者，一个好的热风系统，必须要有相应良好的气流组织来实现，这样势必又造成车间上部要有大量的通风管道，空气处理设备占用大量的空间，另外，还有值班采暖的问题。一是夜间关闭新风管道阀门，开启空气处理设备。依靠室内回风解决问题，其最大的缺点就是不便于管理：二是设置单独的值班采暖散热器系统，全天24小时开启，这两种方式都会加大能耗。实践证明，对于这类建筑物，如果采用辐躬采暖的型式，就能较好的满足使用要求，任何物体在温度高于绝对温度零度时，都会以电磁辐射力式向外辐射能量。由于采用的能源不同，辐射采暖可分为电、热水、蒸汽，燃气等辐射；按温度高低可分为低温、中温、高温辐别采暖；低温辐射采暖的表面平均温度较低，如地面式24～30℃，墙而式为35～45℃，顶棚式为28～36℃中温辐射为不低于110℃的热水或高于400Kpa而个低与200Kpa的蒸汽；高温辐射采暖不低于50℃，而最高可达800～1000℃，按能源分电红外辐射和燃气红外辐射采暖。本篇文章重点介绍红外燃气辐射采暖系统与其它采暖系统的比较及在大型空间的应用。 二、辐射采暖与对流采暖相比具有以下一些特点： 1. 在采暖热效率方面
红外光学材料 1,进口CVD硒化锌(ZnSe)红外光学材料 CVD硒化锌（ZnSe）是一种化学惰性材料，具有纯度高，环境适应能力强，易于加工等特点。它的光传输损耗小，具有很好的透光性能。是高功率CO2激光光学元件的首选材料。由于该红外材料的折射率均匀和一致性很好，因此也是前视红外（FLIR）热成像系统中保护窗口和光学元件的理想材料。同时，该材料还广泛用于医学和工业热辐射测量仪和红外光谱仪中的窗口和透镜。 CVD ZINC SELENIDE Transmission Wavelength in Micrometers (t=8mm) 光学性质： 透过波长范围0.5μm---22μm 折射率不均匀性（Δn/n）<3×10- 吸收系数（1/cm） 5.0×10-3@1300nm 7.0×10-4@2700nm 4.0×10-4@3800nm 4.0×10-4@5250nm 5.0×10-4@10600nm 热光系数dn/dT(1/k,298—358k) 1.07×10-
折射率n随波长的变化（20℃） 理化性质： 激光损伤阈值：（10600nm脉冲激光，脉冲宽度=15μs） 2，进口CVD硫化锌（ZnS）红外光学材料
CVD硫化锌是一种化学惰性材料，具有纯度高，不溶于水，密度适中，易于加工等特点，广泛应用于红外窗口，整流罩和红外光学元件的制作。和硒化锌（ZnSe）一样，硫化锌（ZnS）也是一种折射率均匀性和一致性好的材料，在8000nm—12000nm波段具有很好的图像传输性能，该材料在中红外波段也有较高的透过率，但随着波长变短，吸收和散射增强。与硒化锌（ZNSE）相比，硫化锌的价格低，硬度高，断裂强度是硒化锌的两倍，抗恶劣环境的能力强，非常适合用于制造导弹整流罩和军用飞行器的红外窗口。 透过率曲线： CVD ZINC SULFIDE Transmission(CVD硫化锌) Wavelength in Micrometer (t =6mm) CLEARTRAN Transmission（多光谱CVD硫化锌） Wavelength in Micrometers (t=9.4mm) CVD硫化锌多光谱CVD硫化锌 密度(g . cm-3 @ 298k) 4.09 4.09 电阻率(Ω. Cm) ~1012~101.3
燃气红外线辐射采暖初投资及运行费用与集中供热比较： 高大空间燃气辐射采暖系统和水源热泵采暖系统的比较表 辐射采暖与风机盘管的比较表： 可见，采用天然气红外线辐射供暖系统，无论是企业先期投入还是后期运行费用，效益都是相当可观的。
高大空间燃气辐射采暖和热网系统供暖的对比 常规的对流散热供暖方式中，用户端散热器先加热空气，由于冷热空气的密度差，空间内热空气向上流动，冷空气向下流动。导致房间内温度产生严重的垂直失调，造成空间内上下温度梯度很大，达0.15-0.1℃/m有时房顶空气温度高达32℃，但2m以下有人停留的工作区空气温度分布不均，有的地方只有3℃-5℃。倘用散热器加暖风机或集中空气处理送暖风方式，即占用建筑面积又增加了投资，还会造成扬尘现象，影响环境卫生和人体的健康。 GAZ INDUSTRIE燃气红外线辐射供暖系统，其金属管中平均温度为180℃-550℃，产生3.5m-5.5m波长的红外线穿过空气层，被人体、物体吸收，热效应显著。地面温度高出周围空气温度4℃-8℃，地面、墙面、物体温度和二次辐射可使2m以下的工作区空气温度分布均匀造成舒适的微气候，房屋上下温度梯度小，上部温度不高，无效热损失减小很多。 当用蒸汽或热水锅炉供暖时，设锅炉n=70%，外网热媒输送热损失5%，内网及设备热损失10%，则总效率n=0.7*0.95*0.9=60%，而燃气辐射供暖器供暖n 可达90%以上。 燃气辐射供暖已经实现完全自动化工作，调节灵活随心所欲。目前我们采用的TPC-1型智能温度控制器的主要优点：1、7英寸高亮度TFT彩色液晶显示屏，色彩亮丽。2、四线电阻式触摸屏操作，灵敏可靠。3、良好的人机交流界面，操作设定简单易行4、四时段组合温度控制，分级密码控制，运行管理更有效等。在本案中我们设计了30个温度控制区，我们可根据各个工作区域的不同需要，启闭时间、温度要求，进行预先设定，有效的工作，达到节能的目的。在特殊的位置上我们还能做到单机单控，就是说不管在什么时间我们都可以随时开关某一台设备，以达到节能减排的效果。
红外透射材料 能透过红外辐射的材料，用于制造红外仪器的部件，如红外探测器的窗口、红外仪器光学系统的透镜和棱镜等。对这些材料的要求是：①能透过所需波段的红外辐射；②有尽可能高的透射比；③机械强度高；④化学稳定性好。 若红外透射材料是平板型，当红外辐射投射到它的表面上时，部分被反射，其余进入体内。进入体内的有一部分被吸收,剩余部分透射过去。若吸收比为α，反射比为ρ，透射比为τ(都是对入射辐射功率之比而言)，则α＋ρ＋τ＝1。红外透射材料要求有尽可能大的τ，α、ρ应尽可能小。后两者皆取决于物质的微观结构。 α决定于物质内部的辐射吸收过程，如晶格振动吸收所引起的基本吸收，分子晶体中的分子振动和转动所引起的特征吸收，以及半导体中电子从价带跃迁到导带的本征吸收。这些都是材料所固有的辐射吸收过程。此外,尚有杂质吸收、自由载流子吸收,多晶体中晶粒间界的散射所引起的辐射衰减也相当于吸收。固体材料中任一个固有的辐射吸收过程，都会在某一波段引起相当大的吸收。因而τ必然很小。因此,红外透射材料的透射波段只能选择在没有这类固有吸收过程的波段内，而且其他吸收也必须降低到可以忽略的程度,即α≈0。这样,就只有反射的损失。 反射有漫反射和镜面反射两种。漫反射与表面光洁度有关，越光洁漫反射率就越低。必须设法将这部分反射损失降低到可忽略不计的程度。镜面反射与材料的折射率有关。在没有吸收的波段,对于垂直投射的辐射,其反射率为 式中n为材料的折射率。反射率是指一个面上反射辐射功率与入射辐射功率之比。通常在测量时，把红外透射材料做成有两个平行表面的薄板。当进入材料的辐射碰到第二个表面时，也有部分被反射,回到第一个表面,而且又有部分辐射透出表面，与第一次反射辐射叠加。因而实际测量的反射比是多次反射的叠加，其结果为 折射率越大，反射率和反射比就越大。有些半导体材料的折射率大致为4。因此，在透明区反射损失约为 53％。这一反射损失，可用增透膜的办法予以减小。
一、什么是远红外线 红外线是国外著名科学家赫歇尔在一次科学实验中发现的，他发现在太阳的可见光线以外存在着一种神奇的光线，人的肉眼无法看见这种光线，但它的物理特性与可见光线极为相似，有着明显的热辐射。由于它位于可见光中红光的外侧，故而称之为红外线，红外线的波长范围很宽，介于0.75——1000微米之间，在红外线中，波长较短的为近红外线，而远红外线是红外线中波长最长的一段红外线。根据使用者要求的不同，划分的标准不尽相同，在实际应用中，通常将波长在2.5微米以上的红外线称为远红外线。 二、红外线的划分 根据使用的要求不同，红外线的划分很不相同。 把能通过大气的三个波段划分为：近红外波段1~3微米 中红外波段3~5微米 远红外波段8~14微米 根据红外光谱划分为：近红外波段 1～3微米 中红外波段 3～40微米 远红外波段 40～1000微米 医学领域中常常如此划分：近红外区 0.76～3微米 中红外区 3～30微米 远红外区 3～30微米 医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深,约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。 三、远红外线的特性 远红外线是电磁波的一种；它是不可见光，但却具备可见光所具有的一切特性，远红外线的主要物理特性如下： 1发射性： 因为远红外是属于光线范围的电磁波，所以它与光线一样不需要任何媒介便可直接传导，这就是远红外的发射性。 2渗透性（渗透力）： 虽然远红外是属于光线的电磁波，但在渗透力上与其它可见光不同。远红外具有独特的穿透力，其能量可作用到皮下组织一定深度，再通过血液循环，将能量达到深层组织及器官中。这就是远红外线的渗透性。 3吸收、共振性： 根据基尔霍夫辐射定律：任何良好的辐射体，必然是良好的吸收体。在同一温度下，辐射体本领越大，其吸收本领越强，两者成正比关系，所有含远红外的物体，既可以辐射远红外线，也可以吸收远红外线，辐射与吸收对等。而人体每时每刻也都在发射远红外线，据测定：人体发射的远红线波长在9.6微米左右，所以，本单位经销的红外电热画系列产品中所产生的远红外线的波长在8----14微米，和人体表面峰值正相匹配，形成最佳吸收并可转化为人体的内能，极为密切影响到人类生命的起源、发生和发展，所以我们又称这一波长范围的远红外线
电致变发射率材料在红外隐身技术中的应用 摘要 目标的红外辐射特性主要受温度和发射率影响，因而调节目标发射率已成为红外隐身技术的重要手段。电致变发射率器件具有发射率调节范围广、变发射率速率快、稳定性好等优点，在红外隐身技术领域具有巨大的应用潜力。本文介绍了电致变发射率器件的应用机理，重点综述了WO3、聚苯胺、聚噻吩及其衍生物三种电致变发射率材料的国内外研究进展，并总结了电致变发射率器件的实用化情况。 关键词电致变色可变发射率材料WO3聚苯胺 Applications of Electrochromic-based Variable Emissivity Materials in Infrared Stealth Technology Infrared radiation characteristics of the target are mainly controlled by emissivity and temperature, emissivity modulation has been applied as a significant method in infrared stealth technology. Electrochromic-based variable emissivity devices have presented broad potential in infrared stealth technology field due to their numerous advantages such as large emissivity modulation range, fast switching rate, and superior stability. In this paper, the applied mechanism of electrochromic-based variable emissivity device has been introduced, and the research progress of electrochromic-based variable emissivity materials, especially tungsten oxide, polyanilines and polythiophenes have been reviewed in detail. In the last part, the practical development of these devices has been concluded. Keywords: Electrochromism; Variable Emissivity Materials; Tungsten oxide;Polyaniline 1引言 近年来，随着红外探测技术的不断发展，红外隐身技术已成为地面和空中目标必不可少
红外线辐射采暖原理及特点 燃气红外线辐射采暖技术是一种低强度远红外辐射采暖技术，以其均匀舒适的供暖性能、高效节能的运转方式、保护环境和安装方便的优良特性在大空间建筑采暖方面备受青睐。本文对这种技术的原理进行了简要的介绍，同时还分析了这种采暖方式的特性，应结合各小区实际情况进行选择。 标签：红外线辐射采暖原理特点 我国的天然气资源非常丰富，随着国家能源战略的转移和勘探开采技术的不断发展，近年来在我国西部探明并成功开发了一批优质天然气田，现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田，已经具备了天然气产业发展的基础和条件。据悉，天然气作为一种清洁高效的能源和优质化工原料，在全世界能源结构中所占的比例已达24％，而在我国，目前天然气在能源结构中所占的比例只有2.2％。据中国石油天然气集团公司副总经理郑虎在2000中国国际石油天然气会议新闻发布会上透露，我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点，争取用十年左右的时间，使天然气在中国能源消费结构中的比重由目前的2.2％提高到8％左右，随着新疆塔里木全国最大的天然气田的诞生及西气东输工程的实施，连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内，到2010年将有望实现这个目标。勿庸置疑，在国家大力发展天然气工业的形势下，天然气作为清洁能源在工業生产和国民生活的能源消费中所占比例将越来越大。在这种情况下，如何响应国家政策，更好地推广天然气在暖通空调业的应用的问题，是摆在业内人士尤其是暖通空调设备制造厂家、销售商家和设计人员面前的一个课题。 一、红外线辐射采暖原理 燃气红外线辐射采暖系统由一个或多个独立的真空系统组成。每个真空系统包括一台真空泵、控制系统、一定数量的发生器和热交换器。系统的热交换器由100mm直径的钢管连接而成的管路及覆盖在其上方的高效铝合金反射板构成，如图1所示。
一、节能方面。 辐射采暖比对流采暖节约能源可达30～60%，主要体现在以下几方面： 1、由于对流采暖时，室内空气被加热，并形成冷热空气的对流，因此室内空气温度有较大的梯度，屋顶部分温度高，地面附近温度低，一般对流采暖温度梯度约为0.5-1.0℃/米，而辐射采暖时，辐射热直接向下辐射，地面部分还可以积蓄部分热量，因此室内空气温度梯度小，相应建筑物上部的热损失也较小。 2、在室内空气温度相同的情况下，辐射热直接照射采暖对象，辐射采暖的实感温度比对流采暖的实感温度高2～3℃，也就是说，在保证同样的室内实感温度的情况下，辐射采暖的室内空气温度比对流采暖低2～3℃，因此耗热量小，且室内外温差小，所以冷风渗透量也较小。 3、燃气在输送过程中没有什么损失，同时辐射器的燃烧又非常完全，因此整个采暖系统的热量得以充分利用。而传统的散热器采暖系统，热源从锅炉引出后，沿途有10～15%的热损失，所以热效率较低。 4、电耗低。燃气辐射采暖的电耗可不计。热水采暖及热风系统中的热水循环泵及引送风机都是耗电大户。 5、辐射采暖不需要水作为传热媒介，节约了宝贵的水资源。 二、投资方面 只需在燃气管网上接管，并在系统入口安装调压稳压设备，不用安装供热锅炉及其他附属设备，没有供暖水循环系统，一次投资大大降低。同时由于热媒温度高，辐射器金属耗量低、投资更省。可在工厂搬迁时拆卸重装 为"可移动固定资产"。 无外部的燃烧设备，节约空间，省去了庞大而复杂的锅炉及锅炉房设备，系统结构简单、安装周期短、不占用建筑的使用面积，辐射装置一般均安装在建筑物采暖空间的上部，所以很少占用或不占建筑物使用面积，节约了宝贵的建筑用地。 建筑物维护结构的保温条件要求不高，可以对高大空间、半开放式空间进行加热，甚至可以在室外进行供暖，这是对流采暖无法做到的。热量传播有很强的方向性。可以根据不同的需要，灵活地布置，可以进行全面采暖，也可以在一个很大的空间内，在局部区域进行采暖。 三、运行方面 燃气红外线辐射采暖的辐射强度高，效果好。在辐射采暖的环境中，围护结构、地面和环境中的设备表面有较高的温度，有辐射强度和温度的双重作用，造成了真正符合人体散热要求的热状态，所以人体有最佳的舒适感，此时人体的实感温度高于周围环境的空气温度。同时由于提高了室内表面的温度，减少了四周表面对人体的冷辐射。 由于辐射采暖利用红外线传热，而红外线与可见光一样都是电磁波的一部分，都以光速传播，所以辐射面一经达到一定温度后，即可供热并解除人体或设备的冷感觉。在供暖期间，四周的围护结构、地面以及室内设备均吸收辐射热量，并蓄存一部分热量，当辐射采暖停止后，这些积蓄热量开始向环境散热，因此还可以保持一定的热环境。所以辐射采暖启动特别迅速，而冷却较缓慢，特别适用于间歇式供暖的地方，如仓库、会场、体育馆、展览馆、剧院等。 安全。设备采用负压运行技术，系统点火前首先真空泵开始工作，控制器确认负压正常时，才进行点火检验。当系统中(供电、供气、负压、点火)任一环节出现故障，系统将自动关闭。充分保障了设备和采暖区域的安全。
远红外辐射元件及涂料 一、远红外辐射元件的分类 1、以供热方式分 旁热式：由外部供热给辐射体产生辐射能。如电热丝 供热给辐射体。 直热式：电热元件既是发热体又是辐射体。如电阻带 2、以结构形式分 灯状辐射元件金属氧化美管 管状辐射元件碳化硅管 板状辐射元件乳白石英玻璃管 二、管状远红外辐射元件 1、金属氧化镁管 （1）结构 基体材料：常用普通碳钢 热源：电热丝，管隙充填氧化镁粉（具有良好的导 热性绝和缘性）。 基体表面涂复远红外涂料 （2）在炉体上的安装 ①金属基体，机械强度高，寿命长，更换维修方便。 ②容易制造出各种形状
③金属基体高温下（600 。C ）出现可见光，使红外线所占比例减少。 ④ 1m 以上金属管高温下易产生变形，易出现烘烤不均 的现象。 ⑤远红外涂料易脱落。 2、碳化硅管 （1）结构 特点： （1）碳化硅是一种良好的远红外辐射材料，远红外区的辐射率较高，与食品的吸收光谱匹配可达到较好的匹配效果，节能较明显。 基体：碳化硅管 含碳化硅65% 粘土35% 混合、成型、烧结而成 热源：电热丝 碳化硅具有绝缘性， 所以不需要添加充填物 涂层：表面涂有远红外 涂料
（2）制造工艺简单，成本低、涂层不易脱落。 （3）抗机械振动性能差，易断裂。 （4）隧道炉更换较困难，箱式炉用的较多 （5）热惯性较大，升温时间较长。 特点： （1）通电自热，不用电热丝。 （2）单位面积发热量大，温升快，节电效果明显。 （3）成本高。 （4）使用安装技术性强 4、乳白石英玻璃管 基体：乳白石英玻璃管 特点： （1）光谱辐射率高，ελ3~8μm,11~25μm ελ =0.92 （2）电能辐射能转化率高η=0.65~0.7 （3）热惯性小，通电到热平衡时间为2~4分钟 （4）不需涂层，基体直接辐射远红外线，无涂层脱落。（5）节电明显，优于金属管、碳化硅管。 （6）成本高，易碎。 节电机理: （1）电能辐射能转化率高η=0.65~0.7 （2）可达到最佳匹配 三、板式热元件
钢铁研究 RESEARCH ON IRON & STEEL 2000 No.3 P.34-37 提高红外辐射涂料辐射特性途径的分析 欧阳德刚 周明石 张奇光 罗安智 摘 要 从电介质晶体的光谱吸收过程出发,综合分析了各有关因素对其红外辐射特性的影响,提出了改善红外辐射涂料辐射性能的途径,为红外辐射涂料的理论研究和充分发挥其在工业炉窑上的节能效果提供了理论素材。 关键词 红外辐射涂料 晶格振动 自由载流子 光谱吸收 辐射特性 ANALYSIS ON ROUTE TO IMPROVEMENT IN RADIATION QUALITY OF INFRARED RADIATION PAINT Ouyang Degang Zhou Mingshi Zhang Qiguang Luo Anzhi (Wuhan Iron & Steel Corp.) Synopsis Starting from the process of spectral absorption of the electrolytic crystal the present paper comprehensively analyzed factors affecting the feature of infrared radiation and pointed out the proper route to improvement in the radiation quality of the infrared radiation paint, thus providing a theoretical basis for further theoretical study as well as for bringing into full play its role of energy saving in the industrial furnace and kiln. Keywords infrared radiation paint lattice vibration free charge carrier spectral absorption radiation quality 1 前 言 红外辐射涂料以其优越的辐射特性愈来愈为世人瞩目,尤其在高温工作条件下的工业炉窑中,炉内传热以辐射为主。通过合理使用红外辐射涂层,强化炉内辐射传热不仅可以提高加热速度,还能改善加热质量和炉温均匀性,获得良好的节能效果。然而,由于各种炉窑实际工作温度的不同,辐射光谱峰值波长随之而变;同时由于各种红外辐射涂料的光谱吸收特性的差异,导致红外辐射涂料在工业炉窑中的应用效果高低不一［1］。针对上述问题,本文分析了电介质晶体的光谱吸收过程及各有关因素对其光谱吸收特性的影响,探讨了改善红外辐射涂料辐射特性的途径及提高其应用效果的方法。 2 电介质晶体的光谱吸收过程 电介质晶体是由原子、分子、离子、电子等粒子构成,其光谱吸收特性便是这些粒子与电磁波之间相互作用的结果。电介质晶体的光谱吸收大致有以下几种形式:(1)基本吸收;(2)自由载流子吸收;(3)晶格吸收;(4)杂质吸收等。以下逐一分析各种形式的吸收过程。 2.1 基本吸收过程 基本吸收过程是指晶体中电子吸收光子后,由价带跃迁到导带的过程。显然,只有当光子能量h.v大于电子禁带宽度E g时,才能实现这种电子激发过程［2,3］即: h.v≥E g (1)