Обогреватели инфракрасного типа: описание, рабочий принцип
При упоминании о нагревателях в памяти появляется имидж электрокамина советских времён. Это был прообраз современных ИК обогревателей, только прожорливо сжиравших электрическую энергию и безжалостно выжигавших кислород в помещении. В настоящий момент технологии рекомендуют для обогревания намного лучше и экономные системы. Удостаивается большого внимания одна из самых популярных и доступных систем отопления — это обогреватели инфракрасного типа.
Схема действия
На улице тепло летом, так как угол падения солнечных лучей в данный этап более отвесный и степень прогревания предметов, попадающих под его излучение, довольно большая. Нагреваясь, грунт, строения, строения отдают собранное тепло солнца в атмосферу, формируя климат местности. Так не прекращает работу наше светило, обогревая инфракрасным теплом все, что находится на Земля. А потом за счёт природной конвекции тепло передаётся воздуху.
Почерпнув этот способ обогревания у природы, изготовители создали много отопительных систем, применяющих распространение инфракрасных волн разной длины. По длине излучаемых волн они образно говоря разделены на 3 вида:
- коротковолновые, обладающие большой энергетикой и предлагаемые к установке в больших помещениях большого размера или на улице;
- средневолновые, ставящиеся в помещениях при потолочной высоте не меньше 3 метров;
- длинноволновые, используемые в бытовых задачах и целях, помещениях офиса, кафе и людных местах.
Галерея: обогреватели инфракрасного типа для теплицы (25 фото)
Типы систем обогрева
Самые популярные излучатели электрического типа как наиболее мобильные, обычные в установке, эксплуатации и безопасные. Их, со своей стороны, разделяют на разнообразные категории по типу излучательного элемента:
-
нихромовая спираль в благородном газе;
- карбоновое волокно в вакуумной обстановке;
- спецпластины из неметаллического материала в слюде;
- Нагревательные элементы трубчатого типа заключённые в керамические плиты;
- Нагревательные элементы трубчатого типа с отражателем из металла.
По конструктивному исполнению излучатели делятся:
- лампового типа;
- панельные нагреватели;
- нагреватели плёночного типа.
Не считая электрических, выпускаются газовые и дизельные, но сфера их использования далека от теплоснабжения жилищ. По большей части, это нагрев помещений на производстве, кафе, ресторанов, теплиц, однако при строгом выполнении техники безопасности.
Принцип ИК обогрева
В основе рабочего принципа ИК обогревателя лежит воспроизведение эффекта натурального излучения Солнечного света. За источник инфракрасных волн была подобрана давно всем знакомая нихромовая спираль, намотанная на керамический сердечник. Поместив её в колбу из стекла из кварца, который делает самые маленькие препятствия прохождению лучей, и заменив воздух в середине колбы благородным газом, получили прообраз домашнего солнечного света.
При подсоединении к электрической цепи нихромовая нить, обладающая большим сопротивлением, поэтапно начинает разогреваться докрасна. Достигая температуры более 500 градусов в процессе нагрева, она активно излучает инфракрасные лучи, свободно проходящие через кварцевое стекло. Наличие благородного газа уменьшает потери фактически до нуля, обеспечивая невиданную результативность нагревателя.
Некоторые производители для увеличения продуктивности системы откачивают из колбы воздух, оставляя работать спираль в вакууме. Но уменьшая потери, обретаем минус в том, что в процессе нагрева атомы нихрома, испаряясь, поэтапно переносятся на стены колбы. Образовывается аналог зеркального покрытия, который со временем уменьшает способность пропуска стекла, снижая КПД системы. Говоря откровенно, при тех же затратах энергии получить первое кол-во тепла будет нереально.
Теплораспределение
В отличии от солнечных лучей, изготавливаемые обогревательные приборы оборудуются в первую очередь рефлекторами. Они образовывают территорию излучения, направляя отражённые лучи в необходимом направлении. Материалом для производства отражателей служат стальные конструкции с зеркальным покрытием. Расположение нагревателей довольно различно. Для отапливания они могут размещаться на поверхности стен, потолках, телескопических стойках либо же привычно в виде радиатора скамейка.
Одна из свойств инфракрасных нагревателей — это практически мгновенное действие после включения. Войдя в неотапливаемую комнату и включив нагреватель, можно телом физически почувствовать тепло в зоне его излучения. Это уже потом, попозже прогретые предметы начнут источать принятое от него тепло и прогревать комнату до оптимальной температуры.
Во время установки излучателей в помещении нужно брать во внимание его специфику. Так, для спальни, в которой все рабочие плоскости расположены горизонтально, рекомендуется расположить излучатель на поверхности потолка. Аналогичным образом, в зоне его влияния окажутся фактически все предметы, находящиеся в комнате.
В случае теплоснабжения помещений, где есть столы для работы, за которыми работают люди, нужно очень внимательно взвесить установочное место систем обогрева. Если излучатели установлены на поверхности потолка, то инфракрасные лучи греют только те предметы, на которые проникают. Люди, работающие за столами, будут довольно четко чувствовать разница температур в зоне рук и зоне ног. Ноги и поверхность пола под столешницей спрятаны от лучей обогревательного прибора. А, поэтому, их режим температур будут определять только конвекционные процессы воздуха. То, что температура в районе пола намного меньше, чем на уровне стола, не просит никаких подтверждений.
Выход из данной ситуации в намного старательной проработке схемы расположения инфракрасных нагревателей и мебели. Сделав мебельную перестановку и правильно установив нагреватели, вполне возможно добиться приемлемого компромисса для каждого помещения.
Сфера использования систем обогрева
Тяжело найти место, в котором нельзя было бы применить инфракрасный отопитель. После возникновения первых «Уфо» на телескопической подставке, находчивые рестораторы когда на улице холодно быстро организовали столики у собственных учреждений на чистом воздухе с обогревом от инфракрасных излучателей. Это великолепная презентация положительных качеств и возможностей подобных устройств обогревания.
Но теплоснабжение домов и квартир, пожалуй, самое необходимое для него поле деятельности. А если он укомплектован термостатическим клапаном с реле времени, то это уже выходит одна из частей системы «Умный дом». Она в состоянии контролировать домашний климат не только в течении 24 часов, но и в течении намного продолжительного периода, заданного при помощи управляющего блока.
Теплицы — это больное место владельцев дачи когда на улице холодно. Обогрев теплицы ИК обогревателем снимает множество проблем с подводом газа, строительством печи и дровозаготовкой для неё. Для растений излучаемое тепло устройства подобно солнцу, что благоприятно действует на их рост и формирование. Почва в теплице нагревается на глубину до 7 см, что активизирует активное формирование корневой системы растений.
Лучше применять в теплице устройства с предусмотренным навесным креплением. Это даст возможность расположить их именно над растениями. Сколько использовать излучателей и на какой высоте, можно определить лишь экспериментально. Начав, например, с одного обогревательного прибора потребляемой мощностью 500 Вт, контролируем температуру в теплице. Если ниже нормы, добавляем очередной и так дальше. Если есть проблемы с подводом электричества, есть возможность применение других газовых или дизельных ИК обогревателей. Но всё-же лучше электрических: включил в розетку, и инфракрасное теплоснабжение теплиц пошло работать на пользу продуктового стола.
Новые технологии осилили очередной вид инфракрасных нагревателей — плёночного типа. Конструктивно они собой представляют плёночную основу, на которую нанесены гальваническим способом проводники, наподобие монтажных плат электронных приборов. При подаче на них напряжения они греются, излучая инфракрасное тепло. Великолепная гибкость и небольшая толщина дает возможность использовать их в самых неожиданных местах. В продаже имеется масса декоративных панно на их основе, служащих не только украшением, но и оборудованием для отопления.
Если вам необходима система «тёплые полы», а конструктивно нереально положить по высоте арматуру гидроконтура, то выход — в использовании для обогревания плёночного излучателя. При очень небольшой толщине, до 1 мм, в наборе с термостатическим клапаном они станут прекрасным заменителем системы.
Положительные качества устройств ИК обогрева заключаются в следующем:
- мгновенный нагрев помещения;
- безусловная безопасность;
- умеренная энергопотребление;
- бесшумность;
- владение эффектом лечения для диабетиков, больных раком.
Однако есть и минусы ИК обогревателей — это неблагоприятное воздействие на старинные предметы, которые в лучах устройства пересушиваются, чем нарушается сложившийся режим хранения. Такой необыкновенный стресс для последующей сохранности как правило имеет далеко идущие результаты. А очень высокий расход электрической энергии — не больше чем догадки. В наборе с термостатическим клапаном устройства показывают более чем достойные результаты, не в пример масляным отопительным приборам.
Альтернативы ИК обогревателям сейчас нет. Ни один другой вид теплоснабжения по эффективности, простоте использования и безопасности с ним несравним.
Рабочий принцип ИК обогревателя
Важным различием ИК обогревателей от конструкций конвективного типа как правило обогревания. Если конвективные обогревательные приборы действуют по принципу нагнетания подогретого воздуха, его подъёма к поверхности потолка и циркуляция по объему помещения до достижения выравнивания температур в области потолка и в районе пола. Эти приборы с нагревательной функцией выделяются очень высокими расходами энергии на обогрев помещения и создания сухости воздуха, влияющей на ухудшение физического состояния жителей.
Характеристикой инфракрасных волн считается большая длина волны, воспринимаемые организмом человека только ощущением тепла, так как сам свет лежит за диапазонами различения глазами человека. Рабочий принцип ИК обогревателей (ИКО) состоит в нагревании не воздуха в комнате (8%), а присутствующих в ней предметов (92%). Лучи, изготавливаемые ИКО, проходят через воздушную среду, сильно не влияя на ее нагрев. Во время работы ИК обогревателей тепловые потоки ощущаются с момента его включения, однако не охватывает всю территорию, а локализовано в точке излучения.
Рабочий принцип ИК обогревателей построен на применении трех типов электро-магнитных волн:
- Первый вид волн представляет волны короткого диапазона с длиной волны от 0,77 до 15 мкм, представляющие опасность ожога при близком расположении.
- Волны среднего диапазона длин, находящиеся в интервале от 15 до 100мкм.
- Заключительный вид предоставлен волнами длинного диапазона от 100 до 340мкм, создающими эффект мягкого нагрева при прохождении через светопроницаемые материалы интерьерных компонентов.
Однако, встречаясь с предметами, не пропускающими лучи, происходит их поглощение с одновременным нагреванием поверхности объекта. Это механизм первичного нагрева, который выполняется быстрее, если сравнивать с конвективными обогревательными приборами. Вторичный нагрев происходит во время отдачи нагретыми предметами и интерьерными деталями (потолком, поверхностями стен, полом) окружающему воздуху.
Обогреватели инфракрасного типа по температурному диапазону бывают:
- Высокотемпературного типа , обладающие короткой длиной излучаемой волны и обеспечивающие нагрев до 400°С. Приборы данного вида способны вызывать опасные повреждения кожи человека при нахождении его вблизи источника нагрева. Если из этого исходить, приборы данного типа устанавливаются в широких, больших помещениях на поверхности потолка при высоте от напольные поверхности не менее трех метров.
- Низкотемпературного типа , с температурой нагрева спирали ТЕНА до 50°С.
Конструкция самого простого ИК обогревателя состоит из металлического корпуса с нанесённой на поверхность краской. В корпусе поставлен отражательный компонент из алюминия, на котором, со своей стороны, устанавливается важная деталь конструкции ИК обогревателя — ТЕН (НЭ). Дополнительно в состав ИКО входит терморегулятор, дающий возможность воплощать в жизнь температурное регулирование обогревания. Отличают 4 разновидности НЭ:
Дома предпочтительным считается применение карбоновых или трубчатых НЭ, так как керамический вид отличается недолговечностью, а элементам галогенового типа присуще коротковолновое излучение, оказывающее негативное воздействие на человеческий организм.
Обогревательные приборы делаются 2-ух типов выполнения
- Стационарного выполнения, сравнительно внушительных размеров и мощности (потолочные, стеновые, напольные).
- Мобильного выполнения, обладающие небольшими размерами и мощностью (каминного типа).
Типы Инфракрасных обогревателей
Виды ИК обогревателей
- Газовые , рабочий принцип, которых построен на поджигании при помощи пьезоэлектрического элемента смеси воздуха и пропана, применяемые для обогрева помещений имеющих существенные объёмы.
- Дизельный построен на подогреве электрода с помощью электропитания, после этого разогретый электрод создает инфракрасные лучи.
- Электрический базирующийся на нагреве нитевой катушки цоколя до температуры порядка 900°С и получения лучей инфракрасного диапазона, направляемых с помощью отклонения рефлектора в область, с невысокой температурой.
Не обращая внимания на очень много самых разных конструкций ИКО для применения в потолочной схеме установки лучше всего использовать ИКО пленочного или лампового типа.
Рабочий принцип ИК обогревателя данного типа состоит в прохождении электротока через фольгу, расположеную между изолированными с помощью ПЕНОФОЛА слоями плитки. Нагреваясь, материал плитки излучает тепло по направлению пола, кол-во излучаемого тепла изменяется с применением терморегулятора, связанного с температурным датчиком.
Рабочий принцип ИК обогревателя
Со времени возникновения на рынке приборы ИК обогрева не быстро, но правильно завоевывают очень большую популярность. Область их использования довольно широкая – от обыкновенных помещений для жилья до зданий для производства большой высоты. Естественно, что устройство и рабочий принцип ИК обогревателя вызывает большой интерес. Для вас предлагается эта статья, где все вопросы относительно работы перечисленных приборов будут детально рассмотрены.
ИК обогреватель: как это работает?
Дабы получить представление про то, как функционируют аппараты ИК обогрева, в первую очередь попытаемся разобраться, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их только два:
- конвекция: любой предмет, чья температура больше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом прямо. Воздух, нагреваясь от данного предмета, теряет в плотности и массе, благодаря чему устремляется вверх, вытесняемый более тяжёлым холодным потоком. Аналогичным образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция масс воздуха различной температуры.
- лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ?С, начинает активно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75—100 мкм, несущие в себе энергию тепла. На этом и основана работа ИК обогревателей, чьи ТЕНЫ подчеркивают такие волны.
Самый удобный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство ИК обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, ставящиеся на потолках зданий для производства. Они излучают в среднем (2.5—5.6 мкм) и коротком (0.75—2.5 мкм) диапазонах и размещаются на расстоянии от цели 3—6 м и 6—12 м естественно. Задействовать такие излучатели в зданиях предназначенных для проживания непозволительно.
Попадая на поверхности, находящиеся в границах видимости, ИК-лучи увеличивают их температуру. После чего начинает действовать принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев считается более одинаковым, чем во время работы классических конвективных систем, что и отражено на рисунке:
Устройство обогревательного прибора
Перед тем как рассмотреть устройство ИК обогревателя, напомним, что такие приборы производятся 2 видов:
электрические: в них применяются ТЕНЫ разных видов: карбоновые спирали, ТЭНы на трубчатой основе, галогенки и пленочные микатермические панели.
газовые: тут ИК-лучи выделяет нагретый керамический компонент.
Устройство аппарата мы будем рассматривать на примере потолочного длинноволнового обогревательного прибора, питающегося от электрической сети. В нем роль ТЕНА играет алюминиевая пластина с вмонтированным Трубчатым нагревателем особенной конструкции. На поверхность пластины нанесено анодное покрытие, улучшающее отдачу тепла поверхности. С другой стороны поставлен отражатель и слой материала для теплоизоляции. Ниже на схеме показано устройство потолочных систем обогрева:
1 – корпус из металла; 2 – спайдерные крепежи крепления к поверхности потолка; 3 – Нагревательный элемент трубчатого типа; 4 – излучающая пластина из алюминия; 5 – слой теплоизоляции с отражателем.
Другие приборы работаюшие от электричества ИК обогрева с прочими видами ТЕНОВ конструктивно практически не отличимы от излучателей подвесного типа. Принципиальная разница меж ними только в способе управления. Стеновые и напольные ИК-обогреватели имеют встроенный блок управления с внешним водяным термостатом и датчиком опрокидывания. У потолочных аппаратов этот блок — выносной, устанавливаемый на стенку, он может управлять несколькими устройствами одновременно.
Нужно сказать, что рабочий принцип газового ИК обогревателя подобен электрическому, только получение энергии тепла происходит разнообразными путями.
В газовом приборе ТЕНОМ служит пластина из керамики, чья температура достигает 900 ?С в зависимости от настроек. Пластина нагревается атмосферной горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это нарисовано на схеме:
В чем секрет популярности?
Изготовители декларируют следующие положительные качества ИК обогревателей:
- большая эффективность и экономность;
- отсутствие крутящихся деталей и шума;
- выделяется мягкое тепло, не вызывающее ухудшение самочувствия у человека;
- обычный монтаж и подключение.
В основном, это общие фразы, что-то похожее можно повстречать в описаниях масляных отопительных приборов или настенных конвекторных обогревателей. Они не отвечают на вопрос – чем приборы так интересны для клиентов в реальности? Оказывается, все просто, работа потолочного ИК обогревателя, как и стенового, возможна в неутепленных зданиях, на сквозняках и даже на улице. Главное, пребывать в зоне действия ИК-излучения.
Прибор, выделяющий инфракрасные волны, будет создавать территорию комфортабельного тепла перед собой, оставляя без внимания остальное пространство в помещении. Оно прогреется после, спустя пару часов от разогретых предметов. Но факт остается фактом: в комнате, где для отапливания необходим 1 кВт тепла, люди ставят инфракрасный нагреватель на 500 Вт поэтому, чтобы лучистое тепло распространялось как можно шире. Это выполняет иллюзию отличного теплоснабжения, хотя в действительности температура в помещении остается собачьей, законы физики облапошить не получится.
Если для отапливания помещения требуется 1 кВт теплоты, то инфракрасные излучатели обязаны быть конкретно такой мощности, тогда никаких иллюзий не будет, во всей комнате очень быстро установится оптимальная температура.
Есть у приборов и остальные минусы. Например, схема ИК обогревателя в подвесном выполнении предполагает бесполезный расход около 10% тепла, скапливающегося под поверхностью потолка. Это конвективная энергопередача от нагретого корпуса аппарата окружающему воздуху, который там, под поверхностью потолка, и остается. Работе настенных систем обогрева мешают разные предметы, карбоновые и галогенные приборы раздражают собственным ярким светом, а микатермические – большей стоимостью.
Заключение
В общем инфракрасные электрические и газовые нагреватели – изделия улучшенные и могут отлично обогревать приватные дома. Главное, во время покупки не идти на поводу у менеджеров и подбирать себе аппарат требуемой мощности, а после разместить его дома хорошим образом.
