Інфрачервона система опалення будинку принцип, види обігріву, керування (фото та відео)

Існує три варіанти передачі тепла від нагрітого тіла до тіла, що має меншу температуру. Якщо між тілами є поверхня, що розділяє, то перенесення тепла через неї називають теплопередачею. Тіло, що оточує, можна обігрівати попередньо нагрітим газом або рідиною. Такий спосіб називається конвекцією. І, нарешті, спосіб обігріву, що називається тепловим. Цей спосіб використовує електромагнітне випромінювання, яке походить від нагрітих тіл. Таким способом передачі тепла мають усі нагріті тіла.

Схема влаштування інфрачервоного опалення.

Тепловий спосіб нагрівання здійснюють інфрачервоні обігрівачі (ІКО).

Ці прилади називають так тому, що їхнє теплове випромінювання таке ж, як і інфрачервоні промені сонця.

Про теплове випромінювання докладніше

Схема роботи електричного інфрачервоного обігрівача.

Будь-яке нагріте тіло завжди віддає тепло трьома вказаними вище способами. Якщо радіатор завісити так, щоб матеріал прилягав до нього впритул, то обігрів фіранки відбуватиметься за рахунок теплопередачі. Відкритий радіатор обігріває приміщення двома способами: конвекцією та тепловим способом. При цьому конвекція має істотну перевагу перед тепловим випромінюванням. Інфрачервоні випромінювачі тим і відрізняються від радіатора, що у них тепловий спосіб передачі превалює над конвекційним, а відсутня теплопередача повністю.

Про інфрачервоні промені докладніше

Інфрачервоними (ІЧ) промені називають тому, що довжина хвилі цього випромінювання менше 0,74 мкм, тобто менше межі червоної складової частини сонячного спектра випромінювання і більше короткохвильового радіовипромінювання, довжина хвилі якого становить 1-2 мм.

200-400 ° С - супертемні; зараз у продажу є плівкові ІКО з температурою нагріву значно нижче ніж 200 ° С;
400-600 ° С - темні;
600-800 °С - низькотемпературні каталітичні, в основі яких лежить безполум'яне окиснення газу киснем атмосферного повітря;
800-1000 ° С - світлі низькотемпературні;
понад 1000 ° С - світлі високотемпературні.

Схема роботи стельового плівкового нагрівача.

Інфрачервоні промені вільно проходять через платівки кремнію. Метали практично повністю відбивають такі промені. Ці особливості ІЧ випромінювання використовують для виготовлення обігрівачів. Так, матеріали на основі кремнію використовують для створення світлофільтрів, а алюміній застосовують для створення рефлекторів опалювальних приладів спрямованої дії.

Такі промені по-різному взаємодіють з молекулами повітря і частинками, що знаходяться в ньому. Так, молекули азоту та кисню лише злегка розсіюють ІЧ промені, зовсім не поглинаючи їх. Водяні пари, навпаки, послаблюють ІЧ випромінювання у всьому діапазоні довжин хвиль. Вуглекислий газ послаблює промені в середній частині діапазону довжин хвиль ІЧ випромінювання. Випромінювання суттєво розсіює дим, частинки пилу, крапельки води.

Принцип обігріву приміщення ІЧ обігрівачами

Оскільки в чистому прозорому повітрі енергія випромінювання практично не витрачається, то вона, природно, досягає стін, підлоги та предметів, що знаходяться в кімнаті, в яких поглинається, підвищуючи їх температуру. Тепер усі предмети та люди, які перебувають у приміщенні, стають джерелами тепла та обігрівають кімнату конвекційним способом. У цьому вся суть ІЧ обігріву. Чим ближче до ІЧ обігрівачу знаходиться предмет, тим більше енергії він поглине і, отже, тим більше він нагрієнавколишнє повітря. Оскільки ослаблення променів у чистому повітрі не відбувається, то предмети будуть нагріті різною мірою лише тому, що з відстанню, навіть за наявності рефлектора, зменшується щільність потоку теплового випромінювання.

Майже всі опалювальні системи не можуть локально обігрівати частину приміщення. Такі можливості мають інфрачервона система опалення. Вона має низку переваг:

Схема роботи традиційного обігрівача.

Тепле повітря накопичується під стелею після того, як були нагріті стіни, підлога та предмети, що знаходяться в кімнаті. Температура повітря під стелею буде не набагато вищою, ніж у всьому приміщенні. Тому нераціонально встановлювати обігрівачі над предметами, що високо стоять, наприклад, шафами.
Такі системи хороші для приміщень з високими стелями, які обігріти традиційними способами важко і, головне, досить дорого. Такі системи хороші і у величезних виробничих приміщеннях, де обігрівати слід лише робочі зони. Це дозволить знизити температуру основної системи опалення великого виробничого приміщення.
ІЧ системи не створюють конвекційних потоків повітря і, отже, не піднімають частинки пилу.
ІЧ обігрівачі практично не зменшують корисну площу квартири. Слід зазначити, що дедалі більше господарів починають розуміти переваги цього виду обігріву приміщення та стали створювати цілі системи обігріву приватних будинків.
За допомогою такої системи обігріву створюють теплові бар'єри на входах у будівлі та обігрівають величезні вітрини, не використовуючи калориферів та вентиляторів.
ІЧ випромінювання є випромінюванням, що сприятливо впливає на організм людини.
Джерелом енергії ІЧобігрівачів може бути не тільки електрика, а й інші енергоносії: газ, рідке паливо, гаряча вода.

Інфрачервона система обігріву: види, керування

Розглянемо, мабуть, найпростіший варіант обігріву приватного домоволодіння – обігрів за допомогою електричного струму.

Плівкові ІКО

Такі обігрівачі з'явилися нещодавно, але вже дуже популярні. Щось простіше придумати важко. Вони не вписуються в перераховану раніше градацію, оскільки мають температуру нагрівання 40-70 градусів. Низька температура та надійний захист від ураження електрострумом робить їх безпечними в експлуатації. Ці обігрівачі практично не займають корисної площі приміщення, вони легкі, їх легко перенести і закріпити в іншому приміщенні. Вони не бояться вологи, їх можна застосувати для обігріву ванної кімнати. Маючи невелику температуру нагріву, вони не висушують повітря та не поглинають кисень.

Плівковий ІЧ обігрівач складається з металевої фольги, запресованої між щільними пластиковими плівками. Фольгу нагрівають до температури 40-70 градусів. Нагріта ділянка поверхні стає випромінювачем енергії в ІЧ діапазоні довжин хвиль. На такі обігрівачі можна встановити термодатчик. Цим досягається економне витрачання електроенергії та виключається перегрів джерела тепла. Термодатчик може реагувати на перепади напруги в мережі.

Іноді плівкові обігрівачі виготовляють у вигляді картин. Його не можна згорнути в рулон як звичайну плівку, тому що він по периметру окантований (наприклад, дерев'яними планками), зате ніхто й не підозрюватиме, що це картина-обігрівач.

Карбонові обігрівачі

На ЗОБРАЖЕННІ 1 показаний варіант горизонтального розташування кварцової трубки, на ЗОБРАЖЕННІ 2 -варіант вертикального розташування. Для більшої ефективності приладу всередині кварцової трубки є поверхня, що відображає. Трубку можна повертати на 180 градусів у горизонтальній або вертикальній площині.

Кварцова трубка захищає пристрій від проникнення вологи. Недоліком цього приладу є велика ймовірність пошкодження трубки при падінні приладу або ударному впливі на неї. На цей випадок прилад оснащений системою автоматичного відключення при пошкодженні кварцу та у положенні, коли основа нахилена на кут, що перевищує допустимий. Автоматичне відключення приладу відбувається при його перегріві, і при стрибках напруги в мережі.

Підтримка необхідної температури здійснюється за допомогою терморегуляторів. Існують і складніші варіанти управління, звані програмованими. Можна запрограмувати, наприклад, переведення в режим незамерзання (плюс 7 град.) з наступним включенням обігріву у встановлений день та годину.