Інфрачервоне опалення

Інфрачервоне опалення – один з видів систем опалення, де в якості джерел тепла використовуються інфрачервоні випромінювачі. Інфрачервоне випромінювання – це довгі хвилі, діапазон яких знаходиться за червоним діапазоном видимого спектра. Ми не бачимо ці хвилі, але відчуваємо передане ними тепло.

Особливості інфрачервоного опалення

Щоб краще зрозуміти принцип дії інфрачервоного опалення, розглянемо основні виді передачі енергії (тепла), які є в опалювальних системах. Це:

• теплопровідність
  Передача тепла між твердими та рідкими тілами за рахунок коливального руху молекул. Як приклад, підігрів їжі на плиті або нагрів тіла в ліжку за допомогою пляшки з гарячою водою.
• конвекція
  Нагрів газу чи рідини за рахунок омивання нею теплого твердого тіла та підняття вгору. Наприклад, повітря в приміщенні проходить через радіатор чи конвектор, нагрівається й підіймається вгору. Зараз це найбільш поширений тип опалення.
• випромінювання
  Нагрів тіла за рахунок опромінення інфрачервоними хвилями. Тіло відчуває потік електромагнітних хвиль в інфрачервоному діапазоні й нагрівається. Яскравий приклад, відчуття тепла в сонячну, хоча й морозну погоду.

В основі інфрачервоного опалення лежить якраз нагрів людей чи приміщень останнім способом. Більшість тепла інфрачервоні випромінювачі передають за рахунок випромінення і невелику частку за рахунок конвекції.
В загальному, принцип дії інфрачервоного обігрівача наступний – електричний низькотемпературний ТЕН нагрівається та віддає тепло випромінюючій поверхні пластині. Випромінююча поверхня може бути вироблена з різних матеріалів, наприклад, анодованого алюмінієвого профілю. Вона випромінює довгі хвилі інфрачервоного спектру та нагріває тіла на які вона направлена.
Головна відмінність інфрачервоного принципу обігріву від традиційного водяного опалення – нагрівається не повітря в приміщенні, а предмети та поверхні. Після нагріву вони віддають накопичене тепло і створюють необхідний температурний баланс зоні опалення. При інфрачервоному опаленні не відбувається витіснення холодних повітряних мас теплими, не створюється концентрація нагрітого повітря під стелею. Нагрівання приміщення проходить рівномірно – по висоті приміщення температура повітря однакова. Інфрачервоне опалення приватного будинку відноситься до енергозберігаючого таі дозволяє економити (да даними виробників) до 50 відсотків електроенергії в порівнянні з іншими варіантами.

Види обладнання

Інфрачервоне опалення влаштовується за допомогою інфрачервоних випромінювачів. Головний класифікуючий фактор це джерело енергії. Розглянемо інфрачервоні по типам.

Електричні

Електричні ІЧ пристрої найчастіше використовуються в побуті, в сфері обслуговування, в магазинах та офісах. Вони компактні, мають довгий срок служби і прості в експлуатації. Залежно від нагрівального елементу, можна виділити наступні види електричних інфрачервоних обігрівачів:

Керамічні

Як нагрівальний елемент використовується укладений в керамічну
панель непровідний ток резістивний кабель, який відмінно пропускає ІЧ хвилі. Керамічні інфрачервоні обігрівачі, як правило, представлені у вигляді тонкої навісний панелі з виносним терморегулятором.

Карбонові

В якості нагрівача використовується герметична кварцова трубка, наповнена вуглецевим нано-волокном. Такі обігрівачі значно економічніші, а також вирізняються лікувальним ефектом. В медицині використовуються в якості терапевтичного приладу. Ціна карбонових панелей значно вище керамічних, але по відгукам користувачів, вони коштують своїх грошей.

Плівкові

Нагрівальним елементом тут є гнучкий резістивний кабель, який прогріває зовнішню металеву плівку. Плівковий обігрівач можна встановити самостійно – на підготовлену поверхню. Плівкові моделі дуже гнучкі, їх лицьова поверхня здатна нагріватися до 75 градусів. Типовий приклад використання інфрачервоних плівок – тепла підлога.

Газові

Газові моделі працюють за тим же принципом, що і електричні, але в якості джерела енергії тут використовується газове паливо. Газовий обігрівач зазвичай встановлюється на вулиці, в виробничому цеху, в споруджуваному будинку або на стадіоні на момент проведення матчу. Дані прилади мають набагато вищу потужність, ніж електричні інфрачервоні нагрівачі. Вони вирізняються значними розмірами – їх висота може сягати 15-20 метрів.
Існують і більш компактні газові моделі – ІЧ обігрівачі в вигляді парасольок. Такі ідеально підійдуть для вуличних заходів на холодному відкритому майданчику. В якості палива може бути використаний природний газ з різних джерел – газова труба або балон зі скрапленим газом.

Рідкопаливні (дизельні, інші)

Такі інфрачервоні обігрівачі не для житла. Вони використовуються при будівництві великих об’єктів і в технологічному циклі сушіння деревини. Потужність рідкопаливних пристроїв приблизно як і в газових моделей, проте вони більш компактні, універсальні і можуть бути переналаштовані для роботи в різних умовах.

Класифікація по довжині хвиль

Довжина хвилі – це ключовий показник інфрачервоного обігрівача, від якого залежить потужність випромінювання, а також видимість променів світла для людського ока. Класифікувати по довжині хвилі обладнання можна наступним чином:

• Короткохвильові інфрачервоні обігрівачі
  Дуже легко розпізнаються, бо хвиля знаходиться у видимому світловому спектрі. Довжина хвилі в діапазоні від 0,74 до 2,5 мкм. Температура випромінювання може досягати 900 градусів, що набагато вище, ніж у всіх інших типів обігрівачів. Такі прилади не використовуються в житлових будинках, так як споживають багато енергії і спалюють кисень. Їх сфера застовування – виробництво.
• Середньохвильові
  Вони можуть використовуватися як на виробництві, так і в побуті. Випромінювач середньохвильового ІЧ обігрівача нагрівається до 600 градусів. Довжина його хвилі до 50 мкм і невидима. Можливо бачити світіння під час запуску пристрою і до виходу на робочу потужність. В цілому, хвиля знаходиться у видимому світловому спектрі.
• Довгохвильові інфрачервоні обігрівачі.
  Переважно домашні моделі, максимальна температура нагрівального елементу в них не перевищує 250-300 градусів. Довжина хвилі в проміжку від 50 до 10000 мкм і невидима для людського ока. Такі обігрівачі мало застосовуються на виробництві. Виділеного потоку тепла недостатньо для обігріву промислових приміщень, але цілком достатньо для житлових, невеликих адміністративних.

Конструкція інфрачервоного обігрівача

В залежності від типу конструкція інфрачервоних обігрівачів різна. В загальному – джерело тепла нагріває поверхню, яка і випромінює саме інфрачервоні хвилі.
Розглянемо конструкцію популярних обігрівачів з відбивачем. Такі часто встановлюються на терасах, верандах, в відкритих кафе і таке подібне. Головні конструктивні элементи такого виробу:

1. Корпус
2. Захисна решітка
3. Регулятор потужності
4. ТЕН, генеруючий ІЧ хвилі
5. Відбивач

Другі ІЧ нагрівачі, які набирають все більшу популярність, це керамічні панелі. Їх конструкція відрізняеться від розглдянутих раніше. Вони складаються з:

1. Металевого корпусу
2. Відбиваючого екрана
3. Нагріваючого елементу (кабель чи плівка)
4. Лицьова керамічна панель

Переваги та недоліки інфрачервоного опалення

При влаштуванні інфрачервого опалення потрібно врахувати наступні переваги та недоліки таких приладів.

Переваги

• Розрахунок опалення проводиться не по потужності і місця установки опалювального приладу, а по площі приміщення, що істотно полегшує процедуру вибору.
• ІЧ обігрівачі мають більш високий ККД, ніж аналогічні газові або масляні.
• Користувач може заощадити до 80% на щомісячних витратах на опалення.
• Можливість місцевого обогріву.
• Не висушуюсть повітря в кімнаті.
• Безшумні електричні моделі.
• Нагрів предметів, а не повітря в одній точці.
• Є можливість самостійно вибрати кут випромінювання і налаштувати потужність.
• Нагрівання почнеться моментально, з перших секунд роботи, тоді як, наприклад, у масляного йде багато часу на прогрів радіатора.
• Температура робочої поверхні ІК установок не перевищує 85-90 градусів, а в процесі роботи в повітря не виділяються шкідливі сполуки і не створюються вільні потоки.
• ІЧ обігрівачі не сушать повітря, що дуже важливо для чутливих до атмосферних явищ людей.
• Прилад можна закріпити на стіні, під стелею, на підлозі, створивши систему «тепла підлога».

Недоліки

• Потужний спрямований енергетичний промінь. Надмірний нагрів характерний для першого покоління найпростіших моделей.
• Високий рівень шуму від газових, рідкопаливних моделей.
• Великі розміри. Потужність випромінювача безпосередньо залежить від його розміру, і чим більше випромінювач, тим більше сам прилад. Деякі виробники вирішили дану проблему, сховавши випромінювач в тонку навісну панель, але на ринку продаються і більш громіздкі моделі.
• Пожаронебезпека. Якщо ІК обігрівач перевернеться, то вся випромінювана ним теплова енергія буде сконцентрована в одному місціі, що загрожує пожежею.

Важливо відмітити, що в погоні за продажами рекламісти ІЧ обладнання вдаються до маніпуляцій. Знищення мікробів та вірусів, покращення кровообігу та сердечного ритму, очистка повітря від пилу…До чого тільки не додумаються щоб продати свої вироби. Навіть до того, що обігрвач не створює електромагнітних хвиль, хоча ІЧ випромінення це саме вони і є.
Нижче відгук на ІЧ панель, як володар встановив її в гаражі і що з цього вийшло.

Підсумок

Інфрачервоне опалення цікава альтернатива традиційним радіаторам. Вони просто незамінні для:

• домів з періодичним опаленням, наприклад дача;
• при локальному опаленні на вулиці (наприклад, в кафе);
• при низьких цінах на електроенергію (при наявності багатотарифного лічильника).

Звичайно при придбанні потрібно звернути увагу на наявність терморегулятора, що дозволить значно економити.