I. Vlastnosti materiálu a tepelná vodivost
Hlavní výhoda grafenových trubek podlahového vytápění spočívá v jejich struktuře materiálu v nanoměřítku. Tepelná vodivost grafenu je až 5300 W/(m·K), což je více než 10násobek tepelné vodivosti mědi. To umožňuje rychlý přenos tepla téměř bez ztrát. V praktických aplikacích mohou grafenové trubky podlahového vytápění dosáhnout rovnoměrného ohřevu země během 3-5 minut po zapnutí a účinnost tepelného záření je o více než 30 % vyšší než u tradičních systémů ohřevu vody. Jeho jedinečná funkce „planárního vytápění“ zabraňuje místnímu problému s přehříváním způsobeným „lineárním přenosem tepla“ tradičních trubek.
Trubka podlahového vytápění PERT (vysokoteplotně odolný polyetylen) spoléhá na přenos tepla cirkulací horké vody s tepelnou vodivostí pouze 0,4 W/(m·K). Přestože lze rovnoměrnost odvodu tepla zlepšit zvýšením hustoty potrubí (typicky ve vzdálenosti 15-20 cm), systém potřebuje předehřát vodu na nastavenou teplotu, což obvykle trvá 1-2 hodiny. Experimentální data ze sloupce Zhihu ukazují, že při stejném výkonu je povrchová teplota grafenového podlahového vytápění o 3-5 stupňů vyšší než u systému PERT.
II. Trvanlivost a náklady na údržbu
Trubkový materiál PERT vykazuje vynikající vysokou-teplotní odolnost, je schopen pracovat při dlouhodobé-teplotě 60 stupňů a krátkodobě vydržet až 90 stupňů. Jeho molekulární struktura je vysoce stabilní a má vynikající odolnost proti tečení. Navrhovaná životnost obvykle přesahuje 50 let. Systém má však dvě potenciální rizika: Zaprvé pravděpodobnost netěsnosti spoje potrubí (roční poruchovost přibližně 0,3 %) a zadruhé nutnost pravidelného čištění vodního kamene, přičemž v oblastech s tvrdou vodou je nutná odborná údržba každé 2-3 roky.
Grafénové podlahové vytápění má plně uzavřený obvod a nemá žádné pohyblivé části. Teoretická životnost je v souladu s životností budovy (více než 30 let). Jeho uhlíková krystalická struktura nevykazuje žádné zhoršení výkonu pod 200 stupňů, ale pozornost by měla být věnována otázce elektromagnetického stínění v praktických aplikacích. Některé dřívější produkty měly případy lokálního přehřátí vedoucího ke stárnutí zapouzdřovacích materiálů. V posledních letech se to výrazně zlepšilo díky technologii více-vrstvého povlaku.
III. Spotřeba energie a ekonomické srovnání
Z hlediska nákladů na instalaci má systém PERT významnou cenovou výhodu. Náklady na položení systému v běžné rezidenci o rozloze 100-metrů čtverečních jsou přibližně 15000 - 20 000 juanů, zatímco grafenové podlahové vytápění stojí kvůli složitému materiálu a procesu kolem 25000 - 35 000 juanů na stejnou plochu. Rozdíl ve spotřebě energie z dlouhodobého hlediska je však pozoruhodný:
- Když systém PERT využívá plynový kotel, náklady na metr čtvereční za topnou sezónu jsou přibližně 25 - 35 juanů.
- Grafenové podlahové vytápění využívá inteligentní časově{1}}řízenou regulaci teploty a spotřebu energie lze snížit na 15 - 20 juanů na metr čtvereční. Pokud je kombinována s fotovoltaickou výrobou elektřiny, lze ji dále snížit.
IV. Použitelné scénáře a speciální požadavky
Systém podlahového vytápění PERT je vhodnější pro:
1. Velké-nemovitosti vyžadující nepřetržité vytápění (přes 120 metrů čtverečních)
2. Projekty rekonstrukcí, které již mají nainstalovaný plynový kotel
3. Speciální místa s elektromagnetickou citlivostí (jako jsou lékařské ústavy)
Grafenové podlahové vytápění má následující výhody v následujících scénářích:
1. Přerušované vytápění v malých-místnostech (lze rychle zapnout a vypnout)
2. Byty s omezenou výškou stropu (tloušťka pokládky je pouze 3 mm oproti 8 cm PERT)
3. Systémy chytré domácnosti vyžadující přesnou regulaci teploty.
