Технічні характеристики інфрачервоних обігрівачів
Принцип дії інфрачервоного обігрівача ґрунтується на передачі електромагнітного випромінювання від джерела до навколишніх об'єктів. Потрапивши на поверхню, яка здатна поглинути ІЧ випромінювання, перетворивши його на теплову енергію, такий прилад виробляє нагрівання повітря в приміщенні за допомогою конвекційних процесів теплообміну від об'єктів, що нагріваються. Враховуючи специфіку випромінювання, лише 10% енергії ІЧ обігрівачів витрачається на підвищення температури повітря, все інше йде на обігрів об'єктів, що знаходяться перед приладом. Для тих, хто глибше хоче розібратися в технічних характеристиках інфрачервоних обігрівачів, ми підготували цей матеріал.
Пристрій інфрачервоного обігрівача
Інфрачервоні обігрівачі мають не лише кілька виконань (про це ми ще поговоримо далі), а й кілька принципів роботи кожен з яких ґрунтується на ІЧ випромінюванні. Розглянемо технічні характеристики кожного з даних ІЧ обігрівачів.
ІЧ обігрівач з нагрівальною панеллю
- 1. Світлодіодний індикатор активності роботи;
- 2. Елемент, що генерує ІЧ промені;
- 3. Корпус виробу;
- 4. Керамічний внутрішній утеплювач;
- 5. Стяжна пластина;
- 6. Пластина, що випромінює тепло.
Даний тип приладу здійснює обігрів класичним способом – тепловою конвекцією. Відбувається це за допомогою вторинного теплового випромінювання, яке він продукує, нагріваючи ІЧ хвилями один із своїх структурних елементів – передню панель. Це не надто ефективно, зате виключає проблему надто близько розташованих джерел відкритого інфрачервоного випромінювання та їх вплив на організм людини.
ІЧ обігрівач звідбивачем, без нагрівальної панелі
- 1. Корпус обігрівача;
- 2. Захисна решітка;
- 3. Регулятор потужності;
- 4. Елемент, що генерує ІЧ промені;
- 5. Відбивач обігрівача.
Прилад здійснює обігрів спрямованим ІЧ випромінюванням. Відбивач – рефлектор, виконаний із металу, найчастіше алюмінію. Його поверхня ретельно відполірована. Призначений для формування та інтенсифікації потоку ІЧ випромінювання та локалізації зони нагріву.
Крім перерахованих складових є ще кілька вузлів, які входять до більшості стандартних обігрівачів. Це термостат, який може бути як електронним, і механічним. Прилад призначений для контролю за заданою температурою. Виробники можуть налаштовувати термочутливий сенсор для зняття показників з різних об'єктів, ними може служити джерело випромінювання, його корпус або зовнішній предмет.
Газовий ІЧ обігрівач
- 1. Відбивач;
- 2. Регулятор потужності;
- 3. Газовий пальник;
- 4. Сполучна штанга за якою відбувається подача газу;
- 5. Підстава обігрівача.
Особливістю даних ІЧ обігрівачів є те, що вони абсолютно автономні. При згорянні газу гріється випромінюючий елемент, над яким є відбивач. ІЧ хвилі відбиваються від рефлектора і прямують у той простір, куди спрямований відбивач. Цей вид ІЧ обігрівачів спалює кисень.
Конструкційні виконання ІЧ обігрівачів
За принципом розміщення в приміщенні або поза ним (спосібом встановлення), інфрачервоні обігрівачі діляться на підлогові, настінні та стельові.
Підлогові ІЧ обігрівачі
Підлогові – зазвичай вони є переносними, більшість моделеймають чисто функціональний дизайн, укомплектовані ручкою для перенесення та спеціальним відсіком для шнура. Такі апарати використовують виключно як допоміжні джерела тепла.
ВАЖЛИВО! При виборі переносної моделі потрібно звернути увагу, чи не перегрівається відсік, куди забирається шнур. Захисне проведення може розплавитися.
Моделі великої потужності із значною вагою додатково обладнуються колесами для полегшення транспортування. У стандартну комплектацію більшості потужних підлогових моделей включено систему захисту від перекидання. А ось термостат та пульт дистанційного керування є тільки у виробів преміум класу.
Настінні ІЧ обігрівачі
Настінні інфрачервоні обігрівачі, характеристики яких з ефективності можна порівняти з радіаторами централізованого водяного опалення, встановлюються у тих самих місцях. Ці пристрої є повноцінними опалювальними приладами. Велика потужність і площа випромінювання має на увазі і значну вагу, але цей показник не такий важливий для пристроїв стаціонарного використання.
При виборі таких приладів слід звернути увагу на наявність різноманітних систем контролю та безпеки:
- Програмований термостат, у якому можна задати як температурний режим, а й час включення обігрівача;
- Система захисту від перегріву випромінювача.
Стельові ІЧ обігрівачі
Стельові обігрівачі мають унітарний, функціональний вигляд, який складно вписати в вишуканий інтер'єр. Використовуються здебільшого у торгових та офісних приміщеннях, на відкритих майданчиках вуличних кафе. Враховуючи специфіку використання, багато виробниківрозробляють моделі зі спеціальними кріпленнями, сумісними з вузлами кріплення та стандартами стель Армстронг. У побуті застосовуються на дачах, гаражах чи майстернях. Дуже перспективний напрямок використання – обігрів теплиць рано навесні та пізно восени, що дозволяє суттєво продовжити період дозрівання та збору врожаю.
Довжина хвилі та залежність від неї, температури нагрівального елемента
З курсу фізики відомо, що інфрачервоне випромінювання перебуває у проміжку 0,75-1000мкм.
Виробники ІЧ обігрівачів розбили цей діапазон на три сектори. Це зроблено тому, що робоча температура нагрівального елемента залежить від довжини хвилі.
1.При температурі нагрівального елемента від 100 до 600 0 С - випромінювач працює у довгохвильовому діапазоні 5,6 – 100мкм. Такі пристрої вважаються низькотемпературними. Вони призначаються для житлових приміщень, у яких висота стелі обмежується 3 м. Як правило, потужність та температура таких моделей обмежена 120 ºС.
2.При температурі нагрівального елемента від 600 - 1000 0 С - середній хвильовий діапазон 1,5-5,6 мкм. Пристрої з такими експлуатаційними показниками використовуються у високостельових приміщеннях 3-6 м. Зазвичай це приватні будинки старої будівлі або громадські будівлі.
3.Температура нагрівання більше 1000 ºС - обігрівачі використовують короткохвильовий діапазон ІЧ хвиль 0,75-1,5мкм. Застосовуються для опалення приміщень зі стелями 6-8 м: склади, ангари, цехи або для обігріву на вулиці.
Залежність температури від потужності моделі
Потужність 100-400 Вт. До приладів такої потужності відносяться пристрої обігріву так званої «м'якої теплоти»,максимальна температура яких сягає 60 º. Нагрівач може використовуватися у вологому режимі до 100%. Крім того, нагрівачі такого типу рекомендується використовувати в дошкільних освітніх закладах, щоб діти не могли поранитися.
Потужність 400-600 Вт, температура від 60 до 100 ºС. Призначені, здебільшого, для встановлення в офісах. Деякі обігрівачі мають кріплення для стелі Армстронг. Корпуси металеві із різним захистом від IP55 до IP21.
Потужність 600-1000 Вт при температурі 101-280 ºС. Інфрачервоні обігрівачі, технічні характеристики яких обмежені даною температурою, випускаються багатьма фірмами. Пристрої призначені для створення теплих завіс над вікнами чи дверними отворами.
Потужність понад 1000 Вт, температура поверхні понад 300 ºС. В основному призначені для зовнішнього використання для обігріву відкритих терас, зимових садів, балконів.
Типи нагрівальних елементів та їх характеристики
Керамічний нагрівальний елемент
Керамічна панель нагрівається завдяки металевій нитці, що володіє високим опором. Завдяки ефекту магнітної індукції нитка повідомляє керамічній панелі не тільки температуру, а й імпульс для випромінювання ІЧ хвиль. Через особливості конструкції банний тип генерації ІЧ хвиль може використовуватися тільки в настінних та стельових моделях.
Галогеновий нагрівальний елемент
ІЧ хвилі індукуються галогеновою лампою. Пристрої мають компактні розміри та велику потужність швидко нагрівають приміщення, можуть використовуватись на вулиці. Найбільш поширені моделі виробників: Neoclima, Ballu, General Climate. Суттєвий недолік цих пристроїв в тому, щочас роботи вони досить яскраво світяться.
Трубчастий нагрівальний елемент на основі кварцових та карбонових ламп
Генерують ІЧ випромінювання у невидимому для людського ока спектрі. Найбільш популярні виробники: Electrolux, Frico, Adax, Hintek, Timberk, Simbo. Мають порівняно низьке енергоспоживання. Через компактні розміри можуть монтуватися по кілька стрижнів в одну генеруючу панель, що значно збільшує її ефективність. З недоліків слід помітити високу вартість виробів з урахуванням карбонових елементів.
ІЧ випромінювач на основі газового пальника
Цей пристрій має подвійний принцип дії. Газ, згоряючи, нагріває елемент, що випромінює, навколо якого знаходиться рефлектор. Інфрачервоні хвилі, відбиваючись від нього, утворюють тепловий купол або поле залежно від моделі та напрямку відображення рефлектора.
Пристрої такого типу повністю автономні можна використовувати в походах і на дачах де немає електрики. Навіть компактні моделі дуже ефективні, їх можна спокійно застосовувати при аварійному відключенні теплопостачання взимку. Брендові пристрої обладнані всілякими системами безпеки, які відключать подачу газу, якщо пропаде вогонь або кількість чадних газів у приміщенні перевищить норму. Крім того до зручності експлуатації вони обладнані вбудованим п'єзорозпалом.
Переваги та недоліки ІЧ обігрівачів
+ Переваги:
- Висока ефективність використання енергії.
- Швидке і м'яке нагрівання всіх об'єктів, що опинилися в зоні дії.
- На відміну від конвекційних пристроїв не піднімає пилюку.
- Можливість регулювання зони обігріву.
- Чи не сушать повітря і не спалюють кисень. Це справедливо лише стосовно електричних ІЧ генераторів. Від використання автономних газових генераторів у невеликому приміщенні краще утриматися.
- Багато моделей "спеціалізуються" на обігріві приміщень з високими стелями.
– Недоліки:
- Всі пристрої такого типу повністю автономні, навіть в одній квартирі їх поки що важко об'єднати в єдину мережу. Доводиться набирати команди для кожного обігрівача окремо.
- Деякі моделі при нагріванні та охолодженні потріскують - відбувається це через те, що для виробництва приладу використовуються метали, що мають різний ступінь розширення при нагріванні та охолодженні (сталь + алюміній).