本发明公开了一种非密闭空间石墨加热系统及其加热方法，在实验舱内设置水冷壁与石墨加热片，通过水冷壁避免热量向外界散失，水冷壁还对其内部设置的供氮管道中氮气进行冷却，通过供氮管道为实验舱内提供氮气，通过供氮管道上安装的喷嘴将氮气均匀喷洒在石墨加热片上，使石墨加热片表面形成保护气。本发明中还通过排氮系统将试验舱内氮气迅速排出试验舱。本发明优点为：将石墨加热片置于开放的实验舱中，加热的过程中将氮气喷射到石墨加热片表面形成一种保护性的气膜，石墨加热片无需装入真空容器中，节省材料，减少投资成本。