Принципы работы инфракрасных обогревателей
Из стационарного прямого электроотопления наиболее современным и эффективным считаются длинноволновые (инфракрасные) обогреватели, которые, к сожалению, менее всего известны российскому потребителю. Это отопление в корне меняет наше привычное представление о распределении температур в обогреваемом помещении.
Принцип работы ИК-обогревателей
Тепловое излучение представляет собой электромагнитную энергию. Интенсивность теплового потока и его характеристики зависят непосредственно от температуры и поверхности излучающих объектов.
Инфракрасный спектр длин волн находится в интервале 1х10–6 мкм –1х10–3 мм, причем коротковолновая составляющая ИК-излучения формируется при температурах выше 750°С. Естественно, УФ-излучение, видимый свет и радиоволны не попадают в эту область.
Чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Температура излучающей поверхости ИК-обогревателей — 100–950°С, в зависимости от области применения.
Для жилых зданий с высотой потолков 2,5–3,5 м допустима температура излучающей поверхности 100–120°С. Это наиболее мягкое и безопасное излучение, оно даже более безвредно, чем костер или камин. При высоте потолков более 3,5 м могут быть использованы температуры излучающей поверхности до 950°С.
Используемый для отопления тепловой спектр частот безвреден для человека, что подтвердили испытания как независимых исследователей, так и фирм-изготовителей. Сертификаты соответствия, выданные российскими службами, и соответствующие европейские сертификаты подтверждают безопасность этих приборов.
Фирмы-изготовители производят оборудование в основном потолочного крепления практически для любого класса помещений: жилых, влажных, производственных, сельскохозяйственных и даже взрывоопасных.
Ряд фирм производят напольные и настенные излучающие обогреватели, некоторые предлагают ИК-оборудование, использующее в качестве энергоносителя газ. Есть и другие, более экзотические варианты использования тепловых лучей.
Особенности эксплуатации ИК-обогревателя
По сравнению с конвекционным отоплением, где нагретый воздух нагревает предметы, при длинноволновом ИК-отоплении, в первую очередь, нагреваются предметы, а затем, от предметов тепло передается воздуху. На рисунках показаны принципы конвекционного и излучающего отопления.
Исследования показали, что при конвекционном отоплении температурный градиент по высоте составляет 1,7–2,5°С/м, причем теплый воздух естественным образом оказывается вверху, а холодный внизу. Это особенно существенно для дачного и коттеджного строительства, а также первых и полуподвальных этажей городских многоэтажных зданий. При этом разница температур между полом и потолком достигает 6–7°С.
При ИК-отоплении температура у поверхности пола выше, чем у потолка, температурный градиент приблизительно 0,3°С/м. В этих условиях комфортная температура на высоте 1,5 м может быть понижена на 2–3°С без ущерба для человека, т.к. температура пола будет составлять 18–19°С.
За счет существенного снижения затрат на отопление потолочной части и снижения комфортной температуры ИК-отопления для жилых помещений на 20–25% экономичнее конвекционного.
Некоторую экономию электроэнергии может дать локальный или зональный обогрев. Например, рабочий стол и его окружающая зона может иметь более комфортный температурный режим, чем остальное помещение. Установленные ИК-обогреватели обеспечат тепловой режим без сквозняков и вентиляторов. Особенно эффективно такое отопление для помещений с высокими потолками (склады, ангары, спортзалы, бассейны). Экономия достигает 50–80%, т.к. нет необходимости прогревать до 80% объема, а конвекция теплого воздуха очень незначительна.
Конструкция и устройство ИК-обогревателя
Как уже отмечалось, ИК-обогреватели потолочного крепления по конструкции и функциональности делят на низкотемпературные — для жилых и офисных помещений (100–120°С) и высокотемпературные — для помещений с потолком выше 3,5 м (выше 200°С).
У первых энергонесущим элементом является распределенный нагреватель, который вмонтирован в металлический короб. Излучающая поверхность обрабатывается специальными материалами, обеспечивающими максимальное поглощение тепла, и в то же время гарантирующими небольшую эмиссию лучистой тепловой энергии. У наиболее совершенных приборов коэффициент тепловой эмиссии достигает 0,9. Наружная поверхность делается бугристой, что увеличивает излучающую поверхность в 2–3 раза.
Высокотемпературные длинноволновые обогреватели состоят из прямоугольного металлического корпуса, в котором закреплен один или несколько нагревательных элементов, передающих тепло анодированному алюминиевому профилю, который и представляет собой излучающую поверхность. Некоторые фирмы для повышения эмиссионных характеристик наружную поверхность покрывают специальной керамикой, которая позволяет понизить температуру тепловыделяющей поверхности и повысить коэффициент эмиссии теплового потока.
У всех обогревателей между корпусом и нагревательным модулем размещается высококачественный пожаростойкий теплоизолятор.
Одной из разновидностей конструктивного исполнения низкотемпературных ИК-обогревателей являются модели для монтажа в кассетный потолок, например, Thermatex, Rockfon, Armh5.
Сравнительно недавно на российском рынке появились теплоизлучающие зеркала. Отражающий слой одновременно является и нагревательным элементом. Температура поверхности зеркала не поднимается выше 75°С и полностью пожаробезопасна. В ванной или сауне такое зеркало не запотевает, не изменяет установленный уровень влажности, вписывается в любой интерьер и экологически безопасно.
ИК-отопление в жилых помещениях
Особенности и принцип отопления ИК-обогревателей определяет специфику его использования. Так как нагреваются в первую очередь предметы и пол, желательно понять отличие в обогреве с помощью «теплого пола» и тепловых лучей. Как правило, при монтаже «теплого пола» закладывается мощность 100–120 Вт/м2. При ИК-отоплении, с учетом стен, на поверхность пола выделяется 40–50 Вт/м2. Поэтому достичь существенного потепления пола нельзя.
Однако это компенсируется некоторой экономией затрат на монтажные работы и эксплуатацию, т.к. нагревается только поверхность пола, ковра и т.п. Сам пол до перекрытий будет представлять собой слой теплоизоляции.
В спальнях и детских комнатах желательно, чтобы постель, предметы, игрушки были теплее, чем окружающий воздух. В этом также проявляется некоторое качественное преимущество лучистого пола.
Если у Вас в квартире застеклена лоджия или балкон, то идеальным решением будут именно ИК-обогреватели, т.к. они избавляют от наледи и запотевания стекол.
Очень удобны ИК-обогреватели в малоэтажных загородных домах, куда хозяева приезжают периодически, и влажная уборка делается не ежедневно. При таком способе отопления отсутствуют конвекционные потоки, частицы пыли не поднимаются и не совершают круговорот по жилому помещению после включения на полную мощность, тем самым не вызывается астматический рецидив, сохраняется чистота воздуха и улучшается функционирование слизистых тканей.
Поскольку стоимость ИК-обогревателей несколько выше конвекторов, устанавливать их желательно в комнатах, где требуется повышенный тепловой комфорт, подогретый пол. Особенно эффективен такой способ отопления для «зимнего сада» или зеленого уголка, т.к. ИК-обогреватели создают естественный для растений микроклимат и экономят электроэнергию.
Важное свойство тепловых лучей — возможность эффективной борьбы с отсыреванием стен, плесенью и увлажнениями. Они также годятся для прогревания стеклянных поверхностей (витрин, витражей и т.д.), т.е. защиты окон ото льда и снега.
ИК-приборы в общественных и производственных помещениях
На таких объектах, как офисы, магазины, кафе, рестораны и т.п. чаще всего используются кассетные потолки и встроенная потолочная система ИК-отопления, которые повышают тепловой комфорт, никак не ограничивая размещение мебели и оборудования.
Потолочное крепление теплоизлучающего оборудования особенно эффективно в магазинах, парикмахерских и т.
д. Повышается чистота помещений, т.к. именно за трубами и радиаторами скапливается трудноубираемый мусор, пыль поднимается значительно меньше, при этом не оседает на продуктах, оборудовании и прочем. Как правило, в местах, где находятся сотрудники и расположены кассовые аппараты, проектируется локальный усиленный обогрев, а в зале, где находятся посетители, температура будет ниже. Таким образом обеспечивается дополнительная экономия электроэнергии. После закрытия учреждения система переводится в экономичный режим: примерно +5°С. Это составляет примерно 2/3 отапливаемого времени, обеспечивая экономию до 40–50% электроэнергии. Утром, перед открытием, таймер автоматически включит отопление и доведет температуру до комфортной.
Отсутствие конвекционных потоков способствует чистоте и стерильности помещений в больничных палатах, операционных, санаториях и домах отдыха.
Однако специалисты считают, основное назначение ИК-обогревателей — отопление помещений большого объема с высокими потолками и плохой теплоизоляцией.
Это, как правило, заводские корпуса, склады, автобазы, крытые спортивные и концертные залы, выставочные павильоны, закрытые рынки и ангары. Для таких сооружений экономия электроэнергии, с учетом локального характера отопления, может достигать 80%. Однако следует заметить, что бетонные полы без утепления снижают эффективность отопления.
Если учесть, что капитальные затраты на оборудование незначительны, монтаж несложен, а профилактические и ремонтно-эксплуатационные работы отсутствуют, становится очевидно преимущество ИК-отопления.
Какова же стоимость такого отопления? Естественно, у разных производителей и их дилеров в России она различна и изменяется в пределах 20–40%. Так, для кассетных потолков 100 Вт обойдется $25–30. Низкотемпературные потолочные обогреватели для жилых помещений будут стоить $20–25 за 100 Вт. Высокотемпературные обогреватели для промышленных и культурно-зрелищных объектов будут стоить от 6 до $10 за 100 Вт.
В заключение напомним преимущества и достоинства ИК-отопления.
Эколоогия и безопасность
Приборы, ориентированные на жилые помещения, безопасны для человека и работают бесшумно, фон электромагнитных полей ниже бытовых электроприборов, нет продуктов горения, не сжигается кислород, сохраняются естественная влажность помещения, не создаются сквозняки, не выделяются запахи.
Так как нет конвекционных потоков, пыль не циркулирует по помещению, т.е. предупреждаются астматические и аллергические рецидивы. Тепло ощущается сразу после включения, окружающие предметы имеют теплые поверхности. В зависимости от потребности можно создавать зоны повышенного комфорта или равномерно прогревать помещение.
При правильном монтаже исключены поражения током и возгорания.
Экономия и другие «плюсы»
Ик-оборудование не занимает жизненного пространства, увеличивается полезная площадь, нет проблем с уборкой, оно мобильно, т.е. легко устанавливается и демонтируется, сочетается с дизайном любого помещения.
ИК-системы не влияют на работу вентиляционных систем, позволяют эффективно отапливать здания с плохой теплоизоляцией, с высоким потолком, используются на открытых площадках и летних кафе.
Переход к электроотоплению позволяет отказаться от сложных и дорогих теплотрасс, исключаются протечки, замерзания, исчезает проблема воздушных пробок, не требуются периодические ремонтно-профилактические работы. В таком отоплении отсутствуют трубы, котлы и помещения под них, склады горючего, теплоносители.
После аварийного отключения электропитания система начинает работать после восстановления без участия человека.
Система управления и программирования позволяет с высокой точностью регулировать температуру в диапазоне 5–30°С в каждом помещении.
Срок службы оборудования более 25 лет. ИК-обогреватели экономичнее конвекторов на 20–25%, использование двухтарифной системы оплаты за электроэнергию может сократить расходы на эксплуатацию на 40–50%.
Капитальные затраты несколько выше, чем у электроконвекторов, но в целом ниже, чем у традиционного отопления.
Многие объекты, такие как производственные и общественные помещения с высокими потолками и плохой теплоизоляцией (склады, ангары, мастерские и т.д.) практически не имеют альтернативы инфракрасному отоплению.
www.stroim66.ru
Источник статьи
Физика работы инфракрасного обогревателя. Принцип действия.
Главная » Обогреватели » Физика работы
| Где купить в Москве: м. Рязанский проспект ул. 3-я Институтская, д. 12 Тел: +7(495) 225-44-88 Пятигорск: Тел.: +7(928) 341-40-24 Набережные челны: Тел.: +7(8552) 44-88-88 Тула: Тел.: +7(910) 160-25-37 Екатеринбург: Тел.: +7(343) 462-80-07 Замерз? — купи обогреватель Жарко? — скоро будет холодно 🙂 |
Обогреватель монтируется на потолок
и при включении нагревается до определенной температуры. Благодаря хорошо продуманной конструкции, основная часть (более 90%) энергии
расходуется на нагрев теплоизлучающей пластины направленной вниз. Теплоизлучающая пластина инфракрасного обогревателя «ИкоЛайн» является
сложным, высокоточным и самым дорогим элементом конструкции, именно благодаря ей достигается высокая эффективность работы обогревателя.
Она изготавливается из специального сплава, имеет тщательно продуманную форму, проходит электрохимическую обработку. За счет свойств
теплоизлучающей пластины образуются тепловые (инфракрасные) лучи направленные вниз от обогревателя.
Как работают инфракрасные электрические обогреватели
Принцип инфракрасного излучения
Инфракрасные электрические обогреватели излучают тепловое излучение посредством инфракрасных волн.
Инфракрасные волны действуют как лучистое тепло, которое согревает предметы, с которыми соприкасаются. Подобно тому, как работает солнце.
Инфракрасные волны распространяются по воздуху и поглощаются физическими объектами. Это включает в себя вещи в комнате, такие как стены, мебель, а также ваше тело. Поскольку объекты поглощают инфракрасные волны, они нагреваются.
Нагревает не воздух, а предметы
В отличие от обычных систем отопления, инфракрасные обогреватели не нагревают непосредственно воздух в помещении.
Вместо этого они согревают комнату, создавая взаимное тепло между нагревающимися физическими объектами и телами в комнате.
Физические объекты плотнее воздуха, поэтому они лучше сохраняют тепло. Тепло может сохраняться в 3 раза дольше.
Благодаря этому инфракрасное излучение создает особенно комфортный и здоровый микроклимат в помещении.
Движение воздуха не требуется, поэтому они не создают турбулентности.
Уменьшение циркулирующей в помещении пыли и улучшение качества воздуха.
Также, как инфракрасные волны, обеспечивают постоянный эффект сушки стен в помещении. Существует очень мало возможностей для роста плесени.
Комфортное, бесшумное и здоровое отопление
Клиенты сразу отмечают, что инфракрасные обогреватели обеспечивают более высокий уровень комфорта. Вы можете почувствовать воздействие обогревателя на кожу. Ощущение похоже на тепло от солнца.
Кроме того, они полностью бесшумны во время работы.
Поскольку инфракрасные электрообогреватели в первую очередь нагревают предметы и тела в помещении, они не создают ощущения сухости воздуха, характерного для электрических обогревателей, таких как конвекторы.
Кроме того, инфракрасные обогреватели не создают турбулентности воздуха. Они не перемещают пыль или другие частицы по комнате. Инфракрасные обогреватели идеально подходят для людей с астмой или другими проблемами с дыханием.
Инфракрасное тепловое излучение инфракрасных обогревателей вызывает постоянное высыхание стен.
Эксклюзивно для обогревателей Welltherm
Высокоэффективная технология обогрева
Технология ESHC отличает инфракрасные обогреватели Welltherm от остальных.
ESHC (проводник тепла для всей поверхности) — это инновационная технология нагрева, разработанная в Германии. Среди пользователей этой технологии крупные немецкие компании и важные биотехнологические компании. Например, используется для сушки образцов тканей при патологии с целью их изучения под электронным микроскопом. Это приложение допускает допуск всего лишь 0,5 °C.
Особенность этой технологии нагрева (используемой только в инфракрасных обогревателях Welltherm) заключается в том, что более 70 % поверхности обогрева обогревателя покрыто нагревательными проводами. Это приводит к отличному распределению тепла и эффективности. Для большинства других инфракрасных продуктов это значение составляет от 6 % до 23 %.
Подробнее об ЭШГ
Есть вопросы?
Как работают инфракрасные обогреватели?
Инфракрасное излучение для некоторых людей немного загадка, но это простая форма излучаемого тепла, которая имеет множество преимуществ, которых вы, возможно, не ожидаете.
Продолжайте читать, чтобы узнать, как работают инфракрасные обогреватели и почему инфракрасные сауны могут быть такими полезными для вашего здоровья.
Что такое инфракрасные обогреватели?
Инфракрасные нагреватели для саун медицинского класса представляют собой просто нагревательные змеевики, отлитые в керамических формах. Когда катушка находится под напряжением, керамика нагревается и излучает энергию в инфракрасном спектре. Эти нити нагревают тела и предметы поблизости. Элементы работают путем преобразования электричества в лучистое тепло. Они работают по принципу преобразования энергии .
В керамическом инфракрасном обогревателе используется высокое содержание элементарного кремнезема, который представляет собой пляжный песок. Вот почему керамические сауны с подогревом не похожи ни на что другое. Такое ощущение, что ты на пляже.
Проще говоря, инфракрасный обогреватель работает так же, как солнце, излучая тепло своей лучистой энергией. Это такое же тепло, которое исходит от человеческих тел и пляжного песка!
Технически эта инфракрасная энергия является формой света, но она находится за пределами спектра света, видимого человеку.
Этот вид излучения может не только помочь вам согреться зимой, но и вывести крошечные нежелательные частицы из вашего тела и помочь вам провести детоксикацию.
Инфракрасное тепло в саунах
Инфракрасное тепло в саунах завораживает, потому что инфракрасное тепло передает теплую энергию непосредственно ближайшим телам. Таким образом, теплый воздух в сауне может не обязательно казаться горячим, но через несколько минут человек в сауне почувствует себя горячим и, в конце концов, сильно вспотевшим.
Дальнее инфракрасное излучение, используемое в высококачественных саунах, является наиболее естественной формой излучения для нашего тела. Инфракрасное тепло в саунах обычно достигает температуры от 80 до 115 градусов по Фаренгейту.
Типы саун
В этом разделе описаны различные типы саун, которые можно использовать. В то время как есть много невероятных саун, преимущества инфракрасного нагрева в саунах не имеют себе равных.
Паровая сауна
Паровая сауна, также называемая финской сауной, представляет собой традиционную сауну, с которой знакомо большинство.
Эти сауны отапливаются дровами с помощью печи или дымохода. Горящие дрова превращают воду в пар, который наполняет сауну. Этот тип сауны насчитывает тысячи лет и занимает видное место в финской культуре.
Эти сауны обладают многими преимуществами, в том числе улучшают кровоток, ускоряют обмен веществ и снижают стресс. Принцип, лежащий в основе этого, заключается в том, что потоотделение помогает вашему телу легче и эффективнее избавиться от нежелательных токсинов. Однако многим людям в них слишком жарко, чтобы дышать. Вот почему инфракрасные сауны и их более низкие температуры стали так популярны. Они произвели революцию в индустрии саун.
Сухая сауна
Сухие сауны работают аналогично традиционным паровым саунам, но они не нагревают воду и не превращают ее в пар. Вместо этого они сжигают дрова в дымоходе или печи, которые обогревают сауну изнутри, вызывая сильный жар без чрезмерной влажности.
Как сухие, так и паровые сауны обшиты деревом, часто кедром, которое противостоит плесени от пара благодаря своим натуральным противогрибковым маслам.
Вот что создает этот сильный аромат. Это своеобразно, но многие люди очень чувствительны, даже имеют аллергию на свежую кедровую древесину.
Сухие сауны наиболее известны своей расслабляющей атмосферой, которая снимает напряжение в мышцах и разуме. Однако этот тип сауны часто даже более горяч, чем паровая сауна, и его трудно выдерживать на регулярной основе.
Турецкая баня
Несмотря на название, турецкая баня является разновидностью паровой сауны. Он фокусируется на воде и влажности, а также на тепле. Турецкие бани работают при более низких температурах, но имеют очень высокий уровень влажности, из-за чего посетители чувствуют жар на поверхности кожи.
Как и все сауны, турецкие бани предназначены для расслабления и снятия стресса как тела, так и ума.
Инфракрасная сауна
Приберегая лучшее напоследок, инфракрасные сауны представляют собой приветственный коврик для людей, которые не переносят температуру 150-180F. Что есть почти у всех! Дышать внутри одной из них сложно, и инфракрасные сауны дают вам все те же преимущества, комфортно дыша при температуре 80-115F.
Итак, как работает инфракрасное отопление? Инфракрасная сауна, как правило, представляет собой деревянную «кабину» классического вида, но включает в себя систему нагрева в виде нежных керамических нагревательных пластин, излучающих инфракрасное лучистое тепло. Этот тип сауны обычно не работает при такой высокой температуре, как более традиционные сауны, часто достигая максимальной температуры всего 130F.
Инфракрасные нагревательные пластины способны проникать в тепло примерно на два дюйма ниже поверхности кожи, вызывая активацию потовых желез до того, как становится слишком жарко, чтобы дышать. Это больше похоже на пребывание в оранжерее, чем на вулкане!
Bottom Line
Инфракрасные обогреватели являются наиболее эффективным способом обогрева человеческого тела. Они десятилетиями использовались в детских инкубаторах и гаражных рабочих столах, потому что они непосредственно нагревают человека. Когда вы помещаете их нужное количество в небольшую деревянную кабину, вы получаете волшебный результат: портативная инфракрасная сауна, которая может стоять на любой поверхности пола и подключаться к любой розетке, как телевизор.