Інфрачервоне обігрів

Яскраві сонячні промені здатні дарувати позитивні емоції та тепло навіть у холодну пору року. Випробовувати подібні відчуття хочеться постійно, і цього допомагають сучасні інфрачервоні обігрівачі, що описуються в даному огляді.

Цей тип обладнання виділяє тепло аналогічно тому, як це робить небесне світило. Енергія, що утворюється, поглинається предметами меблів, поверхнею підлоги і стін, від яких нагріваються навколишні повітряні маси.

Сутність інфрачервоного обігріву

На початковому етапі необхідно засвоїти кілька елементарних понять. Нагріті тіла завжди віддають тепло довколишнім предметам.

Роблять вони це за допомогою:

Теплопередачі (теплообмін через дотичні поверхні);
Конвекції (теплообмін через нагріту рідину або газ, що обтікають поверхню);
Теплового випромінювання (довжини хвиль певного діапазону, що виділяється внутрішньою енергією речовини).

Виходить, що будь-яке нагріте тіло є інфрачервоним обігрівачем, що передає тепло навколишнім предметам за допомогою випромінювання. У цьому ефективність інших видів передачі тепла мінімальна.

Для наочності можна уявити звичайний обігрівач, встановлений на стіні. Передача тепла здійснюється двома способами, якщо не брати до уваги прямий дотик із поверхнею опалювального приладу. Йдеться про випромінювання та нагрівання обтікаючого повітря (конвекції).

Теплообмін перестане бути конвекційним, якщо радіатор підвісити під стелею. Вихідне випромінювання можна посилити за рахунок встановлення відбивача. Такий пристрій цілком можна назвати інфрачервоним обігрівачем, що є серйозною технічною ідеєю. Вона і отримала фактичну реалізацію в інфрачервонихобігрівачі, що функціонують за допомогою гарячої води. Про це й говоритиметься нижче.

Утворення інфрачервоного випромінювання

Природа інфрачервоного випромінювання ідентична тій, відповідно до якої утворюється видиме світло. Воно повною мірою підпадає під закони оптики, у спектральному сенсі займаючи положення між короткохвильовим радіовипромінюванням із довжиною хвилі 1-2 мм. і видимим червоним світлом із довжиною хвилі 0,74 мкм.

Інфрачервона спектральна область умовно поділяється на довгохвильову (50-200 мкм), середньохвильову (2,5-50 мкм) та короткохвильову (0,74-2,5 мкм). Даний вид випромінювання виділяється всіма нагрітими рідкими та твердими тілами, а безпосередня довжина хвиль залежить від фактичної температури конкретного тіла. Висока температура передбачає, що хвилі коротші, але інтенсивність випромінювання вище.

Майже повністю в інфрачервоному діапазоні знаходиться випромінювання твердих тіл при низьких температурах, тому таке тіло виглядає темним. Зміщення випромінюваних хвиль у видиму область відбувається в міру підвищення темперного режиму, і сприйняття кольорів тіл зазнає змін з темно-червоного до білого за умови високої температури.

Пересічним споживачам подібні тонкощі знати необхідно, щоб існуюча термінологія не викликала плутанини. Одному виробнику властиво вказувати, що його обігрівачі інфрачервоні, другий концентрує увагу на понятті довгохвильові або темні і т.д.

Важливо розуміти, всі ці пристрої відносяться до типу довгохвильових, просто називають інакше через конструктивні обмеження. Їхня випромінююча поверхня має меншу температуру, і хвилі розташовуються в довгохвильовій спектральній зоні. Темними ж такі пристрої називаються через відсутністьсвітіння при цій температурі.

Властивості інфрачервоного випромінювання

В інфрачервоній спектральній області оптичні характеристики речовин, а саме коефіцієнти прозорості, заломлення та відображення, відрізняються від аналогічних показників у більш звичному видимому діапазоні.

Декілька сантиметровий шар води для інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі, що перевищує 1 мкм непрозорий, і ця особливість дозволяє застосовувати воду як теплозахисний фільтр. А ось пластини кремнію непрозорі у видимому діапазоні прозорі в інфрачервоному.

Здібність відображення в інфрачервоному спектрі у більшості металів вище, ніж у видимому і показник зростає в міру того, як збільшується довжина хвилі інфрачервоного випромінювання.

Слід обов'язково торкнутися теми поглинання та розсіювання. Інфрачервоне випромінювання здатне майже безперешкодно проходити через повітря. Молекули кисню та азоту лише трохи розсіюють, але не поглинають ІЧ промені. Вуглекислий газ, озон, водяні пари, а також інші домішки, що містяться в повітрі, можуть вибірково поглинати випромінювання в частині спектральної області. Послаблюють інфрачервоне випромінювання завислі частки пилу, диму та дрібні водяні краплі.

Пояснити принцип дії інфрачервоного обігріву, про який піде нижче, без надання наукових довідок просто неможливо.

Принципи інфрачервоного обігріву

Враховуючи, що випромінювання, яке виділяється інфрачервоними обігрівачами, повітрям не поглинається, майже вся енергія досягає поверхонь, що знаходяться в зоні дії приладів. Прогрівання предметів, а не повітря - це відмінна особливість обладнання типу, що описується.

В першу чергу тепло, що виділяється, передається твердим предметам (стіни, підлога, меблі і т.д.), відяких нагрівається повітря У безпосередній близькості від обігрівача тепловий потік інтенсивніший, а температура предметів вища.

При цьому енергія виділяється лише у зоні прямої дії ІЧ-обігрівачів, що свідчить про локальність обігріву.

Даний тип обладнання має ряд переваг перед іншими видами приладів:

Трохи розкриємо тему поглинання та виділення інфрачервоних променів. Тут є сенс поговорити про організм людини. Тип випромінювання, що описується, виділяють всі нагріті до будь-якої температури тіла. Так прогріта сонцем Земля, випромінює ІЧ-промені в діапазоні 7-14 мкм при піковій інтенсивності 10 мкм. Людський організм не є винятком, випромінюючи відповідні промені в діапазоні 3-50 мкм при піковій інтенсивності 9,6 мкм. В організм вони проникають максимально глибоко, інтенсивно його прогріваючи.

В основу теплового ефекту, що активно використовується у фізіотерапевтичних цілях в українській та іноземній медицині, закладено саме цей принцип. При меншій чи більшій довжині інфрачервоні хвилі негаразд глибоко проникають в організм.

Особливості управління інфрачервоними обігрівачами

У простих модифікаціях регулювання роботи інфрачервоного обігрівача здійснюється вручну. При цьому конструкції можуть бути оснащені різними видами вимикачів, про що буде розказано пізніше. Температурний режим може підтримуватись і в автоматичному режимі з використанням електромеханічних або електронних терморегуляторів. У приміщеннях невеликої площі достатньо одного терморегулятора, аналогічного тому, що застосовується при облаштуванні теплої підлоги. Такий пристрій цілком здатний впоратися з керуванням одного або кількох обігрівачів. Приміщення значної площі доречно розбити на окремі зони і длякожній із них встановити окремий терморегулятор. Це дозволить задавати індивідуальний температурний режим у кожній із зон.

Принцип роботи терморегулятора додаткового роз'яснення не потребує. Їхня робота виглядає гранично простою для будь-якої людини. Функціонування починається в момент установки необхідної температури, після досягнення заданого параметра відбудеться відключення інфрачервоного обігрівача, а знову включення відбудеться ні зменшенні температури на 1-2 °С.

Є місце і ускладнені системи управління. Вони засновані на використанні спеціальних приладів, що дозволяють регулювати не тільки опалення, причому за заданою наперед програмою, але і роботу всього побутового електрообладнання. Наприклад, подібні системи самостійно переведуть опалення заміського будинку в незамерзаючий режим (+7 ° С) після від'їзду господарів. Потім може бути вимкнено більшість енергоспоживаючого обладнання, але запущено електричну піч у сауні. На момент приїзду власників нерухомості температурний режим виявиться оптимальним, у повній готовності буде перебувати і лазня.

Програмні можливості дозволяють подібним системам щодня знижувати температуру в приміщенні до гранично допустимої позначки та підвищувати її до призначеної години.

Інфрачервоні обігрівачі з температурою нагрівання поверхні до 110-280 ° С

До цього типу зазвичай зараховуються пристрої з однією панеллю, призначені для монтажу на висоті 2,5-4 м. Випромінювальна поверхня у них прогрівається до температури 250-280 ° С, а як нагрівальний елемент використовується ТЕН. Панелі виготовляються з алюмінію, пофарбованого високоміцною емаллю. На зворотному боці корпусу виконані отвори, що пропускають повітря. Ця конструктивна особливість забезпечує нагрівачам.можливість працювати в інфрачервоному чи конвекторному режимі. Всі пристрої призначені для мережі з напругою 220 і 360 В, мають однакову ширину - 90х100 мм, але розрізняються по довжині.

Установка приладів проводиться на монтажні скоби або тросову натяжку горизонтально під стелею. За наявності додаткових кріплень можна закріпити обігрівач на стіні. Один або сукупність пристроїв, потужність яких не перевищує 3000 кВт, можуть керуватися будь-яким регулятором обігріву або термостатом. Якщо загальна потужність кількох приладів вища, вони працюють за допомогою магнітного пускача, і в ланцюг обов'язково вмикається термостат.

Корпуси також можуть виготовлятися із забарвленої оцинкованої сталі. Нагрівальний елемент (найчастіше ТЕН) міститься в спеціальний паз гріючої панелі, виготовленої з йодованого алюмінію. Зовнішня поверхня панелі оснащується дрібними подовжніми ребрами, що забезпечують розподіл тепла найкращим чином. У проміжку між передньою панеллю та задньою стінкою розміщується теплоізоляційний матеріал (зазвичай мінеральна вата).

На основі інфрачервоних обігрівачів з однією панеллю нерідко випускаються здвоєні або побудовані модифікації. Це означає, що в одному корпусі присутні 2 або 3 звичайні обігрівачі і подібні серії орієнтовані на рішення промислових завдань. Їх фактична потужність варіюється в межах 1500-400 Вт, встановлюватися ж вони повинні на висоті 3 м, що дорівнює або перевищує. .

Інші види обігрівачів, орієнтованих на використання в житлових приміщеннях, описувати не має практичногосенсу, оскільки СНиП 2.04.05-1 забороняють побутову експлуатацію опалювальних приладів променистого типу, якщо температура випромінюючої поверхні перевищує 250 °С.

Підбір системи опалення - підбиття підсумків

Використання інфрачервоних обігрівачів гарантує:

Економія енергії;
Оперативність монтажу при мінімальних витратах;
Можливості автоматично програмувати та виконувати безліч температурних режимів;
Централізованого комп'ютерного управління обладнання одночасно у кількох приміщеннях;
Безшумності, екологічної, пожежної безпеки та стійкості перед вологою;
Економії простору (особливо важливе для робочих зон);
Можливості використовувати прилади як основне, додаткове або аварійне опалення;
Локального обігріву у певних зонах;
Найбільш оперативного прогріву приміщень до бажаної температури в порівнянні з іншими методами опалення, оскільки поверхня тепловіддачі висока;
Акумуляції тепла, що виділяється, конструкцією обігрівача і елементами інтер'єру.

Обігрів за допомогою довгохвильового випромінювання можна порівняти з освітленням. Комфортне освітлення простору можливе лише за умови правильного розподілу джерел світла, та процес подачі тепла нічим не відрізняється.

Потужність приладу визначається залежно від висоти стелі та типу приміщення. Спочатку обчислюється сумарна потужність, необхідна оптимального прогріву простору, потім підбирається обігрівач, здатний рівномірно розподілити необхідну кількість тепла.

Проведення розрахунків найкраще довірити професіоналам. При зверненні до конкретної компанії слід пред'явити поверховий план будівлі, де планується монтажобігрівача або повноцінної системи опалення.

Фахівцям потрібно лише у подробицях пояснити, що має вийти в результаті. Вони з точністю визначать ймовірність теплових втрат, допоможуть вибрати оптимальний варіант інфрачервоних обігрівачів, а також правильно розташувати їх, щоб досягти абсолютного і постійного температурного комфорту.

Саме так поширюється продукція «Алкак», яка залишається нововведенням на вітчизняному ринку.