I. Vlastnosti materiálu a tepelná vodivosť
Hlavná výhoda grafénových rúrok podlahového kúrenia spočíva v ich štruktúre materiálu nanometrov. Tepelná vodivosť grafénu je až 5300 W/(m·K), čo je viac ako 10-násobok tepelnej vodivosti medi. To umožňuje rýchly prenos tepla takmer bez strát. V praktických aplikáciách môžu grafénové podlahové vykurovacie rúrky dosiahnuť rovnomerné vykurovanie zeme do 3-5 minút po zapnutí a účinnosť tepelného žiarenia je o viac ako 30% vyššia ako u tradičných systémov ohrevu vody. Jeho jedinečná funkcia „planárneho ohrevu“ zabraňuje problémom s miestnym prehrievaním spôsobeným „lineárnym prenosom tepla“ tradičných rúr.
Rúra podlahového kúrenia PERT (vysokoteplotne odolný polyetylén) sa spolieha na prenos tepla cirkuláciou horúcej vody s tepelnou vodivosťou iba 0,4 W/(m·K). Hoci rovnomernosť odvádzania tepla možno zlepšiť zvýšením hustoty potrubia (zvyčajne vo vzdialenosti 15-20 cm), systém potrebuje predhriať vodu na nastavenú teplotu, čo zvyčajne trvá 1-2 hodiny. Experimentálne údaje zo stĺpca Zhihu ukazujú, že pri rovnakom výkone je povrchová teplota grafénového podlahového vykurovania o 3-5 stupňov vyššia ako v systéme PERT.
II. Trvanlivosť a náklady na údržbu
Rúrkový materiál PERT vykazuje mimoriadnu vysokú-teplotnú odolnosť, je schopný pracovať pri dlhodobej-teplote 60 stupňov a krátkodobo vydržať až 90 stupňov. Jeho molekulárna štruktúra je vysoko stabilná a má vynikajúcu odolnosť proti tečeniu. Navrhovaná životnosť zvyčajne presahuje 50 rokov. Systém má však dve potenciálne riziká: Po prvé, pravdepodobnosť netesnosti spoja potrubia (ročná poruchovosť približne 0,3 %) a po druhé, potreba pravidelného čistenia vodného kameňa, pričom v oblastiach s tvrdou vodou je potrebná odborná údržba každé 2-3 roky.
Grafénové podlahové kúrenie má úplne uzavretý okruh a nemá žiadne pohyblivé časti. Teoretická životnosť je v súlade so životnosťou budovy (viac ako 30 rokov). Jeho uhlíková kryštálová štruktúra nevykazuje žiadne zhoršenie výkonu pod 200 stupňov, ale pozornosť by sa mala venovať otázke elektromagnetického tienenia v praktických aplikáciách. Niektoré skoršie produkty mali prípady lokálneho prehriatia, ktoré viedlo k starnutiu materiálov zapuzdrenia. V posledných rokoch sa to výrazne zlepšilo vďaka technológii viac{6}}vrstvového náteru.
III. Spotreba energie a ekonomické porovnanie
Z hľadiska nákladov na inštaláciu má systém PERT výraznú cenovú výhodu. Náklady na položenie systému v bežnej rezidencii s rozlohou 100-štvorcových metrov sú približne 15000 - 20 000 juanov, zatiaľ čo grafénové podlahové kúrenie stojí kvôli zložitému materiálu a procesu okolo 25000 - 35 000 juanov na rovnakú plochu. Rozdiel v spotrebe energie z dlhodobého hľadiska je však pozoruhodný:
- Keď sa systém PERT spolieha na plynový kotol, cena za meter štvorcový za vykurovaciu sezónu je približne 25 - 35 juanov.
- Grafénové podlahové kúrenie využíva inteligentnú časovo{1}}riadenú reguláciu teploty a spotrebu energie možno znížiť na 15 - 20 juanov na meter štvorcový. Ak sa skombinuje s výrobou fotovoltaickej energie, môže sa ďalej znižovať.
IV. Použiteľné scenáre a špeciálne požiadavky
Systém podlahového vykurovania PERT je vhodnejší pre:
1. Veľké-nehnuteľnosti vyžadujúce nepretržité vykurovanie (viac ako 120 metrov štvorcových)
2. Projekty rekonštrukcie, ktoré už majú nainštalovaný plynový kotol
3. Špeciálne miesta s elektromagnetickou citlivosťou (ako sú zdravotnícke zariadenia)
Grafénové podlahové kúrenie má nasledujúce výhody v nasledujúcich scenároch:
1. Prerušované vykurovanie v malých-miestnostiach (dá sa rýchlo zapnúť a vypnúť)
2. Byty s obmedzenou výškou stropu (hrúbka pokládky je len 3 mm v porovnaní s 8 cm PERT)
3. Inteligentné domáce systémy vyžadujúce presnú reguláciu teploty.
