Принцип работы обогревателя с инфракрасным излучением

Принцип работы инфракрасного обогревателя

Со времени появления на рынке приборы инфракрасного обогрева медленно, но верно завоевывают все большую популярность. Сфера их применения достаточно широка – от обычных жилых помещений до производственных зданий большой высоты. Естественно, что устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя вызывает немалый интерес. Вашему вниманию предлагается данная статья, где все вопросы касательно работы указанных приборов будут подробно рассмотрены.

Инфракрасный обогреватель: как это работает?

Чтобы получить представление о том, как функционируют аппараты инфракрасного обогрева, сначала разберемся, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их всего два:

  • конвекция: любой предмет, чья температура выше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом напрямую. Воздух, нагреваясь от этого предмета, теряет в плотности и массе, за счет чего устремляется вверх, вытесняемый более тяжелым холодным потоком. Таким образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция воздушных масс разной температуры.
  • лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ºС, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75—100 мкм, несущие в себе тепловую энергию. На этом и основана работа инфракрасных обогревателей, чьи нагревательные элементы выделяют такие волны.

Самый комфортный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство инфракрасных обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, устанавливаемые на потолках производственных зданий. Они излучают в среднем (2.5—5.6 мкм) и коротком (0.75—2.5 мкм) диапазонах и располагаются на расстоянии от цели 3—6 м и 6—12 м соответственно. Использовать такие излучатели в жилых зданиях недопустимо.

Попадая на поверхности, находящиеся в пределах видимости, ИК-лучи повышают их температуру. После этого вступает в действие принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев является более равномерным, чем при работе традиционных конвективных систем, что и отражено на рисунке:

Устройство обогревателя

Прежде чем рассмотреть устройство инфракрасного обогревателя, отметим, что эти приборы производятся 2 видов:

электрические: в них используются нагревательные элементы различных видов: карбоновые спирали, трубчатые ТЭНы, галогенные лампы и пленочные микатермические панели.

газовые: здесь ИК-лучи выделяет нагретый керамический элемент.

Устройство аппарата мы рассмотрим на примере потолочного длинноволнового обогревателя, питающегося от электросети. В нем роль нагревательного элемента играет алюминиевая пластина со встроенным ТЭНом особой конструкции. На поверхность пластины нанесено анодированное покрытие, улучшающее теплоотдачу поверхности. С обратной стороны установлен отражатель и слой теплоизоляционного материала. Ниже на схеме показано устройство потолочных обогревателей:

1 – металлический корпус; 2 – кронштейны крепления к потолку; 3 – ТЭН; 4 – излучающая пластина из алюминия; 5 – слой тепловой изоляции с отражателем.

Прочие электрические приборы инфракрасного обогрева с другими видами нагревательных элементов конструктивно мало чем отличаются от излучателей подвесного типа. Существенная разница меж ними только в способе управления. Настенные и напольные ИК-обогреватели имеют встроенный блок управления с терморегулятором и датчиком опрокидывания. У потолочных аппаратов этот блок — выносной, устанавливаемый на стену, он может управлять несколькими приборами одновременно.

Надо сказать, что принцип работы газового инфракрасного обогревателя аналогичен электрическому, только получение тепловой энергии происходит разными путями.

В газовом приборе нагревательным элементом служит керамическая пластина, чья температура может достигать 900 ºС в зависимости от настроек. Пластина прогревается газовой горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это изображено на схеме:

В чем секрет популярности?

Производители декларируют следующие достоинства инфракрасных обогревателей:

  • высокая эффективность и экономичность;
  • отсутствие вращающихся деталей и шума;
  • выделяется мягкое тепло, не вызывающее ухудшение самочувствия у человека;
  • простой монтаж и подключение.

Как правило, это общие фразы, нечто подобное можно встретить в описаниях масляных радиаторов или настенных конвекторов. Они не отвечают на вопрос – чем приборы так привлекательны для пользователей в реальной жизни? Оказывается, все просто, работа потолочного инфракрасного обогревателя, как и настенного, возможна в неутепленных зданиях, на сквозняках и даже на улице. Главное, находиться в зоне действия ИК-излучения.

Прибор, выделяющий инфракрасные волны, будет создавать зону комфортного тепла перед собой, оставляя без внимания остальное пространство помещения. Оно прогреется после, спустя несколько часов от разогретых предметов. Но факт остается фактом: в комнате, где для отопления нужен 1 кВт тепла, люди ставят инфракрасный нагреватель на 500 Вт таким образом, чтобы лучистое тепло распространялось как можно шире. Это создает иллюзию хорошего отопления, хотя на самом деле температура в помещении остается собачьей, законы физики обмануть не удастся.

Если для отопления помещения требуется 1 кВт теплоты, то инфракрасные излучатели должны быть именно такой мощности, тогда никаких иллюзий не будет, во всей комнате достаточно быстро установится комфортная температура.

Есть у приборов и другие недостатки. К примеру, схема инфракрасного обогревателя в подвесном исполнении подразумевает бесполезный расход около 10% тепла, скапливающегося под потолком. Это конвективная передача энергии от нагретого корпуса аппарата окружающему воздуху, который там, под потолком, и остается. Работе настенных обогревателей мешают различные предметы, карбоновые и галогенные приборы раздражают своим ярким светом, а микатермические – высокой ценой.

Заключение

В целом инфракрасные электрические и газовые обогреватели – изделия совершенные и могут хорошо отапливать частные дома. Главное, при покупке не идти на поводу у продавцов и выбирать себе аппарат необходимой мощности, а после расположить его дома оптимальным образом.

Принцип работы обогревателя с инфракрасным излучением

Одним из эффективных источников дополнительного обогрева являются инфракрасные обогреватели. Принцип их работы основан на инфракрасных лучах, которые обеспечивают быстрое и качественное повышение температуры на любом участке вашей квартиры.

Схема действия

Сегодня все больше людей отдают предпочтение инфракрасным обогревателям. От привычных электрических конвекторов они отличаются тем, что нагревают не сам воздух в помещении, а твердые поверхности (полы, стены) и предметы, а те, в свою очередь разливают тепло в окружающее пространство. Так незаметно прогревается целое помещение.

Инфракрасные волны волны длинные, а значит, свободно поглощаются даже в сильно обдуваемой и холодной комнате. Сам обогрев происходит быстро, сразу после включения прибора. Такая скорость объясняется тем, что поток инфракрасных лучей будет направлен в определенную зону, именно там и будет происходить нагревание. То есть, находясь в одной части комнаты и задав направление конвектора в ту сторону, вы сразу почувствуете всем телом тепло, в то время как целое помещение пока не обогрето как следует. Это еще одно важное преимущество инфракрасного обогревателя перед остальными типами приборов того же назначения. Так, чтобы «раскочегариться», масляным радиаторам и конвекторам нужно не менее получаса.

Конструкция прибора

Чтобы понять, как работает этот электроприбор, и каков же основной принцип действия, нужно иметь представление о его составных частях. Корпус, как правило, изготовлен из стали, а на поверхность нанесена порошковая краска. Внутри него имеется отражатель из алюминия, к которому присоединен нагревательный элемент. Таким образом, инфракрасный обогреватель похож на греющую лампу или панель, внутри которой собирается пучок лучей инфракрасного излучения. Они действуют независимо от направления воздуха и скорости перемещения теплых и холодных воздушных масс.

Принцип работы инфракрасного обогревателя схож с действием солнца на атмосферу. Солнечные лучи также проникают на поверхность, которая, в свою очередь поглощает тепло.

Классификация инфракрасных обогревателей

Классифицировать приборы можно по нескольким критериям:

  • длине волны излучения;
  • формату;
  • источнику питания.

Рассмотрим подробнее каждый критерий.

Виды обогревателей в зависимости от длины волны излучения

Физические принципы в основу данного типа обогревателей заложены такие, что тепловое излучение на выходе может быть разное по длине волны, прибор сильно отличаются и по возможному температурному режиму. Выделяют следующие виды обогревателей: коротковолновые, средне- и длинноволновые.

  1. Коротковолновые приборы излучают тепло с длиной волны 0,74мкм-2,5 мкм. Рабочая температура таких устройств от 100 градусов и больше. Для эффективной работы такой обогреватель надо устанавливать в помещение с высотой потолков не менее 7 м. Обычно они используются на производственных площадках или на открытом воздухе.
  2. Средневолновые обогреватели работают на длине волны 2,5-5,6 мкм. Они работают на высоких температурах: 600-1000 градусов по Цельсию. Здесь нужны потолки 3-6 метров. Этот вид обогревателей устанавливают в частных домах и офисах, в цехах и административных зданиях.
  3. Длинноволновые обогреватели имеют рабочий диапазон 5,6-100 мкм. Температура может варьироваться в пределах 100-600 градусов. Чаще всего эти приборы стоят в жилых помещениях и офисах с высотой потолка до 3 м. Для квартиры подойдет устройство с максимальной температурой 100-150 градусов.

Виды обогревателей по формату

Здесь рассматриваются обогреватели в зависимости от типа их установки. Бывают: потолочные, напольные и настенные. Потолочные обогреватели удобны на производствах: в цехах, на станциях ТО и в промышленных гаражах, в теплицах. Настенные и напольные имеют большую сферу применения. Они используются также для офисов и домов, в уличных беседках.

Виды обогревателей в зависимости от источника энергии

В зависимости от того, какую энергию прибор преобразует в тепло, бывают:

  • газовые обогреватели;
  • дизельные;
  • электрические ИК-обогреватели.

Виды нагревательных элементов

Покупая инфракрасный обогреватель, надо обратить внимание не только на вид непосредственно нагревательного элемента, но и из какого материала изготовлена его оболочка. Она может быть из металла, керамической или кварцевой. Нагревательные элементы также могут быть нескольких видов.

Галогеновый нагревательный элемент

Этот нагревательный элемент выполнен в виде галогеновой лампы, излучающей на инфракрасной длине волны. В сердцевине лампы установлена нить накаливания из вольфрама или углеволокна. При прохождении тока по нити, она нагревается и излучает энергию в ИК-диапазоне. Энергия отдается в трубку лампы.

Специфика ламп такого формата заключается в том, что их излучение, во-первых, не комфортно глазу человека. Производители стараются нейтрализовать это воздействие, нанося защитную краску на лампу. Во-вторых, излучение такой короткой длины волны вредно для человека. Поэтому обогреватель с таким нагревательным элементом не рекомендуется к покупке.

Карбоновый нагреватель

Данный нагревательный элемент представляет собой кварцевую трубку, запаянную с двух сторон. Внутри нее находится сердцевина (спираль) из карбона, вокруг создан вакуум.

Такой НЭ также имеет свою специфику.

  • быстрый выход на рабочую температуру;
  • высокий КПД.
  • ресурс службы не более 2-х лет;
  • красное световое излучение, негативно действующее на астматиков и аллергиков.

Карбоновые обогреватели используются как дежурный вариант для нечастой и недолгой работы.

Керамический

Принцип действия данного нагревательного элемента тот же, что у карбонового. Разница в том, что его трубка имеет керамическое покрытие. Керамика убирает вредное свечение и увеличивает общий срок эксплуатации до 3-х лет. Керамический нагревательный элемент стоит дороже карбонового, но со временем благодаря нюансам конструкции, разница в цене компенсируется.

Керамические обогреватели достаточно инерционные. Самое широкое применение они нашли в больницах и саунах.

Трубчатые (микатермические)

Нагревательный элемент представляет собой пластину с изолирующим слоем из слюды в металлическом корпусе. Он дает очень комфортное тепло. Обогреватели такого типа надежные и безопасные, служат долго. Это лучший выбор для дома.

Читайте также  Смазка машинки для стрижки волос

В процессе работы от ИК-обогревателя такого типа исходит негромкое потрескивание, связанное с неравномерным температурным расширением алюминиевого корпуса и стальной спирали.

Покупая обогреватель с трубчатым элементом, необходимо обратить внимание на качество корпуса, состояние нагревательного элемента, изолирующего элемента и излучателя.

Пленочные инфракрасные обогреватели

Данный формат чаще используется не самостоятельно, а как элемент системы «теплый пол». Как отдельный прибор они представляют собой панно, которое можно повесить на стену. Благодаря электробезопасности приборов, их можно использовать для ванных комнат.

Инфракрасный обогреватель в виде картины

Какую модель лучше выбрать

Чтобы решить, какое именно устройство вам подходит, следует тщательно изучить его характеристики, возможности и систему управления. Все зависит от площади отапливаемого помещения, условий эксплуатациии целей, которые вы собираетесь достичь. Например, где именно будет размещаться прибор, придется ли его перетаскивать в другое помещение или установить стационарно?

Так, переносные обогреватели меньше по размерам, но в то же время способны отапливать гораздо меньшую площадь, чем их стационарные собратья.

Различают настенные, потолочные и плинтусные инфракрасники.

Самым удобным решением, в особенности для владельцев небольших квартир, станет потолочный вариант размещения обогревателя. Он не требует много площади, монтируется непосредственно в подвесной потолок либо присоединяется к обычному потолку с помощью кронштейнов.

Обогреватель можно установить и на полу. Напольные электроприборы менее эффективны в сравнении с потолочными, ведь поток излучения будет направлен не прямо, и обогрев усложнится.

Лучше всего, если внутри такого устройства будет карбоновый нагревательный элемент – он гораздо надежнее и безопаснее, чем, например, керамический.

Карбоновый нагревательный элемент представляют собой трубку, сделанную из кварца. Внутри нее – вакуумное пространство с углеродной спиралью. При работе обогревателя с карбоновой трубкой возникает характерное красноватое свечение, которое не очень приятно глазам. Керамический элемент – менее качественный, зато не светится во время работы. А галогеновый может и вовсе оказать негативное влияние на организм человека из-за слишком коротких излучаемых волн.

Рекомендации при покупке ИК обогревателя

Перед тем, как определиться с выбором прибора, спросите, насколько толстый анодирующий слой на пластине, генерирующей поток инфракрасных лучей. Этот параметр определяет долгосрочность службы прибора. При толщине не менее 25 микрон обогреватель считается надежным. Если слой тоньше, то, скорее всего, ваша покупка прослужит недолго – такие устройства выходят из строя через 2-3 года.

Обязательно узнайте тип нагревательного элемента. Избегайте галогеновых обогревателей, которые словно лампы, излучают золотистое свечение и могут отрицательно повлиять на здоровье.

Прикиньте, какое помещение вам потребуется отапливать с помощью данного агрегата. Обогреватели сильно отличаются друг от друга по мощности. На комнату площадью 10 квадратных метров хватит 1000 Вт, но лучше брать обогреватель с запасом. Ведь немало тепла поглощают стены, горизонтальные поверхности, окна, перекрытия.

Мобильные ИК-обогреватели порой имеют мощность 300-500 Вт. Они рассчитаны на то, что вы будете пользоваться ими в различных помещениях. Если вы периодически работаете в гараже, подвале, небольшом кабинете, который не отапливается в полной мере, то такой переносной вид обогревателя будет эффективным решением проблемы.

Работа инфракрасных обогревателей. На чем она основана

Инфракрасные обогреватели представляют собой инновационную технологию, принцип работы которой основан на коротковолновом инфракрасном излучении, которое обеспечивает немедленное ощущение успокаивающего тепла через мгновение после включения устройства. Благодаря применению новых технологий, работа инфракрасного обогревателя может усилить ощущение тепла даже в плохо изолированных, больших по объему помещениях и на открытых пространствах.

Отопительные установки, оснащенные электрическими инфракрасными излучателями, позволяют выделять заданные зоны и поверхности, в которых ощущение тепла будет в несколько раз выше, чем в остальной части объекта.

Сферы применения

Инфракрасные тепловые излучатели идеально подходят для использования в отоплении и могут быть использованы для:

  • точечного, зонального или общего отопления;
  • залов, мастерских, гаражей;
  • работ на открытом воздухе;
  • ресторанов и отелей;
  • инфракрасных саун;
  • SPA салонов;
  • магазинов и супермаркетов;
  • животноводства;
  • обогрева бассейнов;
  • зимних и ботанических садов;
  • обогрева спортивных сооружений и площадок.

Также инфракрасные обогреватели все чаще используются в быту и прочно заняли свое место в домах и квартирах. Благодаря простоте эксплуатации, они отлично подходят для обогрева детских садов, школ и других учебных заведений. Часто используются при проведении масштабных концертов и других мероприятий на открытом воздухе. Их можно увидеть на открытых площадках баров и ресторанов — там, где другие типы обогревателей бессильны.

Устройство обогревателей

Производители предлагают инфракрасные излучатели в формах, подходящих для различного применения. Одной из новинок являются плоские нагревательные панели, излучающие инфракрасные лучи, которые можно использовать для обогрева жилых домов. В виде простых, но современных инфракрасных излучателей их можно использовать для локального обогрева помещений. Существуют также устройства такого типа для обогрева помещений рядом с домом — террас или открытых беседок. Обогреватели не имеют сложного механизма или электроники. Принцип работы каждого устройства заключается инфракрасном излучателе, который при нагревании (обычно до высоких температур) начинает испускать тепловые волны. Конструкция проста и не требует особого ухода.

Принципы работы IR-обогревателей

Инфракрасное излучение абсолютно безопасно для людей и окружающей среды в силу своего принципа работы. Инфракрасный обогрев не вызывает конвективного движения воздуха в помещении, поэтому является отличным источником тепла для людей с заболеваниями верхних дыхательных путей и аллергиков, создавая здоровую и благоприятную атмосферу. Инфракрасные обогреватели излучают тепло природным образом, подобно эффекту солнечных лучей. Тепловой эффект является результатом излучения электромагнитных волн определенной длины, которые вызывают прямой нагрев людей, мебели, стен или полов. Тепло накапливается в стенах, полах и объектах в пределах досягаемости радиатора.

Плюсы и минусы инфракрасных обогревателей

IR обогреватели имеют свои преимущества и недостатки. Это необходимо учесть при выборе системы отопления.

К плюсам можно отнести:

  • прямой нагрев необходимых элементов без необходимости нагревать воздух в помещении. Это главное достоинства инфракрасных обогревателей за счет такого принципа работы;
  • инфракрасное излучение оказывает лечебное воздействие на человека. Жители дома, отапливаемого этим методом, чувствуют приятное тепло, улучшается кровообращение в коже. Излучение может облегчить боль в суставах или мышцах, улучшить функционирование опорно-двигательного аппарата, укрепляет иммунную систему;
  • скорость работы — ощущение тепла приходит сразу после включения устройства;
  • отсутствие конвекционного движения воздуха, это особенно важно для аллергиков;
  • возможность эффективно использовать оборудование на открытом воздухе;
  • экономия на обогреве помещения;
  • большой срок службы;
  • экологичность — излучатели не имеют вредных примесей, состоят в основном из стекла и керамики, и безопасны для здоровья.

Минусами являются:

  • высокий расход электроэнергии, это характерно для всех электрических отопителей;
  • обогреватели безопасны для здоровья, при длительном нахождении на близком от излучателя расстоянии, возможно появление жжения и покраснения на коже;
  • в частных случаях, когда требуется прогрев воздуха в помещении, инфракрасные устройства не помогут;
  • яркий свет — устройства с трубчатыми тэнами имеют достаточное яркое свечение, это является существенным минусом ночью в спальне;
  • опасность пожара при ненадлежащем использовании (касается высокотемпературных моделей);
  • быстрое охлаждение предметов и помещений при отключении радиатора.

Многие из минусов относятся только к определенному типу высокотемпературных инфракрасных обогревателей и полностью отсутствуют в остальных. По сравнению с плюсами, минусы не так существенны, и взвесив все «за» и «против», ими можно пренебречь или свести к минимуму.

Типы инфракрасных обогревателей

Инфракрасные обогреватели различают по типу используемой энергии:

Газовые

В газовых обычно используются керамические элементы, нагреваемые при сгорании природного газа. Они обладают внушительной мощностью обогрева. Из-за особенностей процесса горения, обычно их используют на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях. Излучатели нагреваются до высоких температур и их использование требует соблюдения мер предосторожности. Эти модели нежелательно использовать в местах скопления детей.

Электрические

Электрические обогреватели могут иметь различные типы излучателя: керамические, кварцевые и плёночные. Отличаются более низкими температурами нагрева и большей безопасностью использования. Чаще применяются в бытовых целях и получили широкое распространение.

По длинам волн обогреватели делятся на:

  • коротковолновые — легко отличить, они излучают в видимом спектре, нагреваются до высоких температур — 900°С, сжигают кислород в помещении, из-за чего не применяются для использования в жилых помещениях и чаще используются на производстве;
  • средневолновые — используются в жилых домах и в промышленности, могут нагреваться до 600°С;
  • длинноволновые — самые «холодные» излучатели — максимальный нагрев 250-300°С. Второе название — «темные» элементы — их излучение не видимо для человеческого глаза. Получили максимальное распространение именно в бытовых целях и редко используются для обогрева больших помещений.

Керамические излучатели

Обычно керамические обогреватели представляют собой тонкую, керамическую плиту, через которую пропущен нагревательный элемент. Нагретая панель излучает тепло. Модели безопасны в применении и не нагреваются до высоких температур. Удобны для применения в домах и квартирах.

Кварцевые излучатели

В этих обогревателях главный элемент — кварцевая трубка, заполненная газом. Этот тип устройств отличается большей экономичностью, но и стоит дороже. Именно в действии этих обогревателей отмечаются лечебные свойства. Такие устройства используют в терапевтических целях.

Плёночные элементы

Пленочные инфракрасные обогреватели представляют собой тонкую металлическую пленку, через которую проходит резистивный шнур. Данные модели отличаются гибкостью и простотой монтажа — установить их можно самостоятельно, на любую подготовленную определенным способом поверхность. Поверхность пленки нагревается до 75°С.

Способы монтажа

Ещё одним существенным отличием инфракрасных обогревателей является простота монтажа и универсальность.

Их можно ставить под любыми углами к обогреваемым поверхностям и по-разному ориентировать в пространстве.

Панели монтируют на стенах, но существует возможность произвести установку на потолок или пол. От этого будет зависеть направление обогрева: снизу, сверху и сбоку. Такая универсальность нашла широкое применение в дизайне интерьеров, необходимое направление теплового излучения может быть учтено на этапе проектирования.

В целях экономии, следует внимательно подходить к организации систем отопления и максимально оптимизировать их. Большую роль играет правильный выбор отопительных приборов. И оставить в стороне такую технологическую новинку как инфракрасные обогреватели нецелесообразно. Учитывая все преимущества данного типа отопителей им можно найти применение практически для любых задач.

Выбор инфракрасного обогревателя

Помимо традиционных и всем известных отопительных приборов как масляные радиаторы, тепловые пушки и т.д., работающих по принципу конвекции, существует другой класс обогревателей греющих непосредственно

материальные предметы. Имя им – Инфракрасные обогреватели. Инфракрасный обогреватель — это отопительный прибор, который передает тепловую энергию посредством инфракрасного излучения. В зависимости от температуры источника излучения (нагревательного элемента) длина волны инфракрасного излучения составляет от 780 нм до 1 мм. Существуют как электрические, так и газовые ИК обогреватели. Далее рассмотрим электрические приборы, как наиболее часто используемые в быту.

Читайте также  Как подключить домашний кинотеатр к компьютеру

Принцип работы

Большинство различных нагревательных приборов продающихся в магазине и используемых потребителями работают по такому принципу: нагревательный элемент греет окружающий воздух, а уже воздух передает тепло окружающим предметам. Инфракрасные (ИК) приборы действуют по-другому: нагревательный элемент испускает ИК излучение (с различной длиной волны), которое нагревает предметы, а от них уже в свою очередь нагревается окружающий воздух. Подобный принцип работы придуман самой природой – наше солнце не что иное, как инфракрасный обогреватель.

Определяемся с мощностью

Принято считать, что на 10 квадратных метров площади помещения, требуется 1 кВт мощности обогревателя. Но всегда необходимо учитывать потери тепла через стены/пол/потолок. Поэтому лучше обеспечить запас в 15-20% мощности прибора. Так же если прибор будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла (например, как дополнение к центральному отоплению), то цифру можно уменьшить до 0,5-0,8 кВт на 10м 2 . Основные типы обогревателей Основные элементы любого ИК обогревателя — это нагревательный элемент и отражатель, формирующий необходимую зону испускания

излучения. По тому, какого нагревательный элемент используется в приборе, разделяют следующие типы обогревателей:

  • Галогеновый нагреватель — представляет собой полую трубку с нитью накала, в которую закачен специальный газ (пары галогенов). Нить изготавливают в большинстве случаев из вольфрама. Обогрев начинается практически сразу после включения прибора. Металл нити в таких условиях почти не истончается – это позволяет увеличить ресурс прибора. Галогеновые приборы имеют большой диапазон мощностей, что позволяет подбирать устройство под различные сценарии. Недостатком таких приборов можно считать, что при работе они светят довольно ярко. Так же большинство галогеновых нагревателей достигают высоких температур, и испускают коротковолновое излучение. В связи с этим основная сфера применения это обогрев производственных помещений с высокими потолками.

Карбоновый нагревательный элемент — выполнен в виде витой ленты или шнура, помещенного в кварцевую трубку, внутри которой создан вакуум. Такие приборы характеризуются длинноволновым тепловым излучением. Благодаря этому он не сушит воздух, и не сжигает кислород. Нагревательный элемент работает при меньших температурах, соответственно меньший риск получить ожог от случайного контакта с защитой обогревателя. Так же благодаря низкой температуре ресурс карбонового элемента очень большой.

Кварцевый элемент – представляет собой кварцевую лампу внутри, которой создано разряжение и расположена вольфрамовая (или нихромовая) спираль. Кварцевые инфракрасные нагревательные элементы излучают инфракрасную энергию средней волны и особенно эффективны в системах, где требуется быстрая реакция нагревателя. Трубчатые инфракрасные лампы производят инфракрасное излучение с длиной волны 1,5-8 мкм. Наиболее распространенные конструкции состоят либо из молочно-белой трубки из кварцевого стекла, либо из прозрачного кварца с электрическим нагревательным элементом, обычно из вольфрамовой проволоки или тонкой спирали из сплава железа с хромом и алюминиевым сплавом. Из трубки удаляется атмосферный воздух и заполняется инертными газами, такими как азот и аргон, затем герметизируется.

  • ТЭН — нагревательным элементом в нем является тэн (трубчатый элемент с нитью накала из сплава железа, хрома и алюминия), вмонтированный в алюминиевый анодированный профиль. Температура металлической оболочки и алюминиевого профиля (которая в свою очередь уже является источником излучения) достигает 200-250 °С. Благодаря этому, его излучение является длинноволновым. К недостаткам таких обогревателей можно отнести треск при работе, из-за разного коэффициента теплового расширения ТЭНа и излучающего профиля. Так же расстояние от обогревателя до предмета обогрева в среднем должно составлять 1-2 метра.

  • Керамический элемент. Роль нагревательного элемента в них исполняет керамическая нагревательная трубка, в которой находится никель-хромовая спираль. Керамика почти не излучает света во время работы. Керамические элементы работают при температуре от 300 до 700 ° C (от 570 до 1290 ° F), с длиной волны от 2000 до 10000 нм.

  • Микатермический элемент представляет собой пластины покрытые слюдой. Одной из особенностью обогревателей такого типа является то, что в общем «объеме» генерируемого тепла около 80% тепло от ИК излучения и примерно 20% конвективного теплообмена. Благодаря этому такие модели могут работать в двух режимах – конвективный нагрев и ИК нагрев. Конструкция излучателей позволяет делать модели излучающие как в одну, так и в две стороны.

Варианты установки

Размещение ИК обогреватели разнообразны не только типами ТЭНов, но и возможностью установки:

  • потолочный (подвесной) – устанавливается у потолка помещения. Определяющим параметром для возможности установки такого прибора, здесь выступает его мощность и высота потолка. Потолочные обогреватели комплектуются пультами ДУ, поскольку без него управление таким устройством довольно проблематично.

  • настенный – с помощью специального кронштейна обогреватель крепится на стене, на определенной высоте. Удобно, когда установка потолочного варианта невозможна, а напольного нежелательна (например, когда в доме есть дети).

  • напольный – разные виды обогревателей подразумевают различную напольную установку. Это может быть как установка непосредственно на пол, так и на специальный штатив. Наиболее подходящий вариант, если нужна мобильность, и необходимость в перемещении прибора. Недостатком напольных моделей можно считать то, что их труднее разместить оптимальным, для обогрева определенного предмета или области, образом.

Выбор цвета прибора зависит от личных предпочтений владельца. Различные цветовые варианты (белый, красный, серебристый, серый, черный), дадут возможность подобрать прибор под любой интерьер.

Немного о длине волны и влиянии на человека

Нагревательные элементы различных типов имеют разную длину волны ИК излучения, и разную температуру нагрева. Международная организация по стандартизации предлагает следующую схему:

Коротковолновое инфракрасное излучение способно проникать в ткани тела на 2-3 см, в то время как длинноволновое практически полностью поглощается эпидермисом кожи. Именно поэтому коротковолновые обогреватели используются на предприятиях, и не рекомендуются к установке в жилых помещениях и/или местах отдыха. Долгое нахождение под такими приборами чревато головной болью, головокружением и т.п. Обогреватели со средней длинной волны, гораздо более щадящие для человека, но если слишком долгое нахождение под их излучением может обернуться сухостью кожи и слизистых оболочек. Длинноволновые устройства почти полностью лишены негативных эффектов.

Дополнительные функции

  • отключение при опрокидывании – благодаря этой функции прибор отключается, если его опрокинули;
  • защита от перегрева – встроенное термореле выключает обогреватель, если температура его нагревательных элементов превысила допустимое значение;
  • таймер отключения – дает возможность выключить прибор автоматически через нужное вам время;
  • пульт ДУ – с помощью него элементарно удобнее пользоваться обогревателем;
  • регулировка мощности – еще одна функция увеличивающая удобство использования прибора, позволяет гибко настроить необходимую вам степень интенсивности излучения;

  • обогрев на 360° — конструктивное исполнение некоторых агрегатов, позволяет производить обогрев не только в одну определенную сторону, а по всем направлениям.

Про помещение и цену

Поскольку обогреватель выбирается под определенное помещение (а уже в следующую очередь учитываются остальные параметры), посмотрим какие ценовые диапазоны у различных по площади помещений.

— от 7 до 15 м 2 — доступны потолочные и напольные модели, с ценой от 790 до 4199 рублей;

— от 15 до 25 м 2 — обозначен ценовым диапазоном от 990 до 4950 рублей; увеличенная, относительно предыдущей группы, мощность является причиной бОльших габаритов обогревателей;

— от 25 до 35 м 2 — от 2650 и свыше 5000 рублей, представлен в основном потолочными и настенными моделями, поскольку большая мощность накладывает определенные ограничения на расстояние между обогревателем и объектом обогрева.

В чем секрет выбора инфракрасного обогревателя

При многообразии видов бытовых отопительных приборов инфракрасные нагреватели стоят особняком. Распространенное мнение, что это экономичный, безопасный и эффективный способ обогрева в холодные сезоны. Так ли это на деле, предлагаем разобраться.

Чем инфракрасный обогреватель так примечателен

Этот обогреватель работает от бытовой электросети 220В и использует принцип излучения инфракрасных лучей для обогрева предметов. Главное отличие от радиаторов, конвекторов, пушек в том, что инфракрасные приборы, напрямую не нагревают воздух в помещении. Предметы домашней или рабочей обстановки, напольные покрытия либо рабочие места, разогреваются с помощью направленных на них лучей в ИК спектре. От прогретых объектов, тепло выделяется в помещение, повышая температуру. Для отслеживания и регулировки нагрева, некоторые модели снабжены термостатами. У этой понятной, на первый взгляд, системы обогрева существуют некоторые особенности.

Какие особенности присущи прибору

Прогретые инфракрасными лучами объекты выделяют тепло в помещении вокруг себя, так излучение прибора преобразуется в тепловую энергию. Предметы и мебель сохраняют тепло намного дольше чем воздух, поэтому применяя ИК обогрев вы сэкономите на счетах за электроэнергию.

Дополнительная, но важная особенность — данный тип нагревателей не сушит воздух в месте работы. Нет негативных побочных эффектов, присущих другим типам отопителей: не выжигается кислород.

Устройство нагревателя

Инфракрасник имеет удлиненный прямоугольный корпус из металла покрытый эмалью, стойкой к температуре и содержит внутри нагревательный элемент, защитный экран, термоизоляцию. Конструкция, как правило, предусматривает крепление и индикацию рабочего состояния. Некоторые модели, похожие на светильники, оснащены излучателями напоминающими лампы дневного света. Корпуса традиционно светлые или белые, в последние время стали появляться цветные.

Преимущества

К главным плюсам инфракрасных обогревателей относят:

  • комфорт: ИК обогреватель не пересушивает воздух в помещении
  • КПД: благодаря непосредственного переноса тепла предметам в помещении
  • сокращение расходов на электроэнергию в среднем на 50% по сравнению с традиционными обогревателями
  • быстрый эффект: сразу после включения ощущается тепло
  • точечный обогрев без необходимости прогревать большие объемы жилого или рабочего пространства, а нагрев и комфортную температуру можно сосредоточить на рабочей зоне, либо на зоне отдыха
  • безопасность эксплуатации
  • установка желаемой температуры за счет встроенного термореле, либо возможность подключить дополнительный терморегулятор
  • отсутствие шума во время работы
  • малый вес и простой монтаж.

Важно знать: не все нагреватели с инфракрасным излучением пожаробезопасные. Продаются модели с открытыми нагревательными элементами, а также приборы совмещающие конвекцию и инфракрасный нагрев — тепловые пушки на жидком топливе с инфракрасными излучателями в конструкции — это приборы, требующие эксплуатации с внимательностью и аккуратностью.

Недостатки ИК обогревателей

Минусом подобного прибора может быть чересчур интенсивный излучатель, старайтесь избегать значения выше 350 Вт на кв. метр, иначе будет сложно контролировать состояние, до которого будут прогреваться предметы и поверхности в зоне излучения. Еще одной не явной отрицательной особенностью будет отсутствие терморегулятора на некоторых бюджетных моделях. Если не позаботиться о контроле температуры, велик риск деформации объектов от нагрева свыше 35 градусов Цельсия.

Где будет хорош инфракрасный тепловой прибор

Сфера применения обширна: в технологических процессах на предприятиях — при просушке окрашенных элементов, для нагрева поверхности при отверждении железобетона, для организации комфортных рабочих мест в больших цехах и ангарах; в лечебных учреждениях, жилых помещениях, в слабо изолированных и открытых помещениях — верандах, беседках и дачных домиках, сельскохозяйственных и животноводческих постройках, складах, стадионах.

Типы моделей

Приборы отличаются постоянной или временной установкой и способом монтажа.

Портативные

Такие аппараты можно переносить из одной комнаты в другую, либо перенаправить на конкретную область в помещении, ту что требуется отогреть. Эти обогреватели будут полезны в зданиях с работающим централизованным отоплением, их задачей будет периодический вспомогательный обогрев конкретных комнат, рабочих зон. Переносное устройство выручит в случае, если нужно отопить зону отдыха на открытом пространстве.

Фиксированные

Это модели, которые устанавливаются стационарно на стены или потолок и благодаря этому обладают хорошей эффективностью по площади обогрева. Инфракрасный обогреватель установленный стационарно способен снабжать теплом как отдельные комнаты, так и все пространство помещения.

Потолочные

Главная разновидность инфракрасных отопителей. Крепятся к потолку, не занимают много места, могут не привлекать внимание, либо напротив быть частью декора, в зависимости от исполнения. Действие ИК обогревателей стацонарно смонтированных на потолке схоже с тем, как поверхности прогревается под действиием солнечного света. Тепловая энергия копится в поверхностях и объектах не концентрируясь в верхней части помещения, под крышей или потолком, если речь о комнате.
Нет риска оказаться в ситуации, когда будет душно и жарко, а полы будут холодными. Излучение в ИК спектре расходится от излучателя прибора под широким углом, тем самым охватывая большое пространство.

Установка инфракрасных нагревательных панелей на потолок осуществляется с помощью кронштейнов, а приборы, которые по форме и в размере панели подвесного потолка, типа армстронг — в систему навесных потолков. Встройка инфракрасных обогревателей в натяжные потолки также возможна, для этого потребуются специальные крепления. Таким образом потолочные ИК нагреватели получили распространение в учреждениях, складских комплексах, авторемонтных цехах.

Настенные

Этот тип нагревателей не настолько производителен в сравнении с потолочными, чуть больше потребляет электричества. Он дополняет уже установленные системы отопления, к примеру когда центральное не выполняет полностью свою задачу и требуется повысить температуру в конкретной области, прогреть какую-либо поверхность. Преимущества настенных моделей — малый вес и возможности декоративного оформления без потери производительности прибора.

Важно: независимо от степени имеющихся систем защиты ИК прибора, располагать необходимо на высоте недоступной для маленьких детей, чтобы нагреватель находился на достаточном удалении.

Инфракрасный теплый пол

Нагреватель пленочного типа который монтируется под напольные покрытия и работает в связке с терморегулятором и датчиками температуры. Несмотря на то, что излучение направлено вверх, а не вниз , как в потолочных за счет равномерного не сильного нагрева напольного покрытия, тепло постепенно распространяется на все помещение.

Из преимуществ: быстрый ощутимый нагрев и комфорт эксплуатации слабо отапливаемых помещений, например балконов. Из минусов, специальные требования к напольным покрытиям и к монтажу: следует с аккуратностью устанавливать ИК теплый пол под мебель и бытовую технику.

Безопасные для человека инфракрасные лучи с длиной волны 10 мкм (микрометров), не причиняют вреда здоровью в отличие от коротких волн 2-3 мкм, способных вызвать ожоги.

Характеристики

Расчет мощности

Мощность ИК нагревателя просчитывается в соотношении 1 кВт на 10 квадратных метров, при условии высоты потолка не более 3 метров. Этот расчет актуален, если инфракрасный прибор планируется как единственный источник тепла. В качестве вспомогательного обогрева подойдет нагреватель с мощностью поменьше, к примеру, комнату 25 кв.метров без центрального отопления, способен прогреть потолочный инфракрасник на 2500 Вт, но если централизованное отопление имеется, но не справляется, достаточно будет мощности 1200-1500 Вт.

Если планируете отогревать переносным устройством гараж или беседку до 15 кв. метров, рассчитывайте что подойдет модель от 1.2 кВт.

Тип излучающего элемента

Элемент отвечающий за нагрев может быть выполнен из металла с керамической оболочкой, в виде кварцевой трубки с карбоновой спиралью, либо галогеновой лампы.

Инфракрасники с галогеновыми элементами отличаются несколькими признаками:

  • сильный золотистый свет при работе прибора, бывает не комфортно глазам
  • длина волны короче чем у других видов излучателей, следовательно, менее безопасны для пользователя

Отличия излучателей с кварцевым принципом:

  • минимальное время тратится на прогрев
  • прослужит прибор с такими элементами в среднем меньше, чем с другим типом устройства
  • не рекомендуется эксплуатировать людям с астмой

Устройства с элементами из металла:

  • выходят на рабочую температуру медленнее, но экономнее расходуют электроэнергию.
  • среди нагревателей с подобной конструкцией большое разнообразие по выбору мощности : от 20 Вт до 2 кВт.
  • долговечность и прочность конструкции нагревателя
  • к негативным сторонам относят лишь едва слышное потрескивание в процессе нагрева

Оснащение нагревателя

Чтобы эксплуатация прибора была безопасной и удобной, уточните, имеет ли техника защиту от перегрева. У переносных моделей обогревателей встречается функция защиты от опрокидывания, чтобы избежать порчи напольного покрытия.

Как правило, инфракрасные обогреватели следует отдельно оснастить выносным термостатом, чтобы поддерживать комфортные условия в зависимости от температуры. Пульт дистанционного управления — еще одна удобная опция, встречается далеко не в каждой модели.

Выбор

Благодаря особенности — направленному инфракрасному излучению, нагревающему предметы, а не воздух вокруг, прибор можно использовать даже на улице. Сегодня больше пользуются спросом потолочные обогреватели.

Приобретая прибор, задумайтесь, достаточная ли в помещении высота потолков, чтобы избежать перегрева при слишком низкой установке. Приборы установленные над местом отдыха или рабочей зоной должны обладать терморегулятором, либо должны располагаться в соответствии с мощностью, иначе находящиеся там люди подолгу будут испытывать сильный обогрев.

Безопасно ли в быту отопление инфракрасным обогревателем: виды и принцип работы, плюсы и минусы

Инфракрасные излучатели всё чаще используют для обогрева помещений. Производители заявляют об экономности, долговечности, высоком коэффициенте полезного действия. Однако, являются ли приборы полностью безопасными? В каком случае могут нанести вред организму? Есть ли польза от устройств? Об этих вопросах будет рассказано в статье.

Керамический обогреватель

Принцип работы инфракрасного обогревателя

Устройства обладают простой схемой. Применяются нагревательные элементы, генерирующие инфракрасное излучение (тепловые волны). Излучением обладает солнце, пламя костра или горелки.

ИК излучение разделяют по длине волны:

  1. Коротковолновые, обладающие показателем 0.7 — 2.5 микрометра.
  2. Средневолновые – 2.5 -50 микрометров.
  3. Длинноволновые – 50-2000 мкм.

Для получения коротких волн нужно разогреть элемент до 600-800 градусов. Схема быстро прогревает помещение. Применять коротковолновые или средневолновые обогреватели можно для непродолжительного нагрева нежилых помещений. Под прямым излучением находиться не рекомендуется. Поэтому, для ИК панелей используется длинноволновая схема с температурой не выше 300 градусов.

Напольный инфракрасный агрегат

Принцип действия простой. От разогретой спирали или кварцевой трубки излучение покидает отопительный прибор, нагревая предметы, которые отдают тепло в атмосферу. Эффективность обогрева выше, чем у традиционных конвекторов.

Устройства нагревают не воздух, а предметы. Человек ощущает действие ИК лучей как направленное тепло.

Настенное расположение

ИК оборудование обеспечивает:

  1. Высокую скорость распространения тепловой энергии по отапливаемой комнате. Излучение распространяется со скоростью света, не рассеивается на большом расстоянии.
  2. Не изменяет влажность воздуха.
  3. Не выжигает кислород.

Лучшими характеристиками, КПД отличаются карбоновые модели.

Виды ИК-обогревателей

Оборудование делят по типу источника энергии, методу монтажа, предназначению.

  1. Бытовой обогрев. В основном, электрические виды.
  2. Промышленный – газовые устройства.

По способу получения тепловой энергии делятся на:

  • Электрические. Используют спиралевидную катушку, кварцевую лампу, нагревающуюся от электричества. Часто устанавливают трубчатые электронагреватели, карбоновые спирали, пленочные панели.

Электрический, потолочный вид

  • Газовые. Состоят из газовой горелки, керамической пластины, баллона. Горелка прогревает нагревательный элемент, выделяющий энергию.

Газовый вариант

  • В водяных моделях источник тепла — пар. Чаще размещают под потолком.

Водяной

  • Дизельные приборы различаются исполнением. Чаще, это металлический цилиндр, расположенный горизонтально, бак находится снизу. Остальные компоненты: камера сгорания, стабилизаторы огня, насос. В процессе сжигания топлива металл накаляется, отдает в атмосферу волны.

Дизельный

В быту используются только электрические изделия. По способу монтажа бывают:

  1. Напольные. Мобильные, экономичные модели. Снабжаются ручкой, отсеком для шнура, системой защиты от падения, перегрева.
  2. Настенные. Модели обладают встроенным датчиком тепла, позволяющим работать автоматически. Для регулировки используется пульт ДУ.
  3. Потолочные. Оснащаются пультами, термостатами для автономной работы. Некоторые модели можно устанавливать на подвесные потолки.

Польза от инфракрасного излучателя

Изделия, работающие на излучении ИК-волн, оказывают полезное действие на здоровье.

  1. Общеукрепляющее воздействие. Предотвращают преждевременное старение. Укрепляют иммунитет, защищают организм от патогенных агентов. Кратковременное воздействие ИК лучей — домашняя терапия.
  2. Воздействие инфракрасных волн оказывает вспомогательную помощь при лечении заболеваний, недомоганий. Во время обогрева, ускоряется метаболизм, циркуляция крови. Полезно прогреваться при переломах.

Вред инфракрасного оборудования

Постоянно находиться под прямым воздействием волн опасно. Проблемы возникают при неправильной эксплуатации отопления. Против ИК-агрегатов говорят патологии.

  1. Возможность получения теплового удара, сопровождаемого сильными головными болями, потерей сознания, тошнотой.
  2. При длительном пребывании под коротковолновым излучателем возможны ожоги 1 степени.
  3. Больший ущерб наносится при воздействии на зрительный орган. Излучатель вызывает катаракту.

Выбор инфракрасного обогревателя

Основной момент, который нужно учитывать при выборе оборудования – безопасность. Необходимо изучить отзывы о производителе, технические характеристики моделей. Посмотрите обзоры, описания. Лучше отобрать несколько моделей, которые подойдут по площади обогрева.

Для обогрева дома лучше выбирать устройства с длинноволновыми излучателями. Их применение менее опасно, даже полезно.

Наиболее безопасны керамический и трубчатый обогреватели. Керамический желательно использовать в напольных, настольных вариантах. Настенный прибор нужно установить на достаточной высоте, чтобы не задеть.

Желательно приобретать оборудование с датчиком перегрева.

Локальность обогрева — достоинство и недостаток устройства, поскольку при выходе из радиуса волн будет заметен перепад температур. Если не планируется монтаж других отопительных приборов, лучше купить несколько панелей. Наиболее теплый вариант — потолочный.

При расчете мощности необходимо учитывать правило: на 1 квадратный метр расходуется 100 Вт мощности. При выборе и проверке, проверяйте толщину корпуса, целостность основных частей. Не стоит брать модель с тонкими проводами, слабым корпусом из тонкого металла. Это существенно сокращает срок эксплуатации.

Наиболее безопасным способом обогреть помещение инфракрасными приборами — устроить сеть из нескольких потолочных панелей, прогревающих основные части комнаты. Желательно приобретать карбоновые модели.

Методы защиты от инфракрасного облучения

  1. Не желательно использовать коротковолновые модели.
  2. Ограничивайте действие устройства, находящееся близко к человеку.
  3. При необходимости, надевайте одежду, защищающую от ИК-волн.
  4. Используйте теплозащитные экраны.
  5. Не устанавливайте обогреватели в спальнях, детских комнатах.

Основной параметр выбора обогревательных систем – безопасность. Выбрать ИК обогреватель можно с помощью консультанта. Чтобы не допустить вредного влияния необходимо использовать длинноволновые приборы.

Добавить комментарий

Adblock
detector
Ближний инфракрасный диапазон (короткие волны)
Средний инфракрасный диапазон (средние волны)
Дальний инфракрасный диапазон (длинные волны)