Виды и принципы работы инфракрасных обогревателей
Обогреватели инфракрасного излучения отличаются от приборов конвекционного обогрева тем, что они преобразуют электрическую энергию в тепловую с помощью специально встроенного нагревательного компонента. В отличие от конвективного теплообмена, который нагревает прежде всего воздух, тепловые лучи лучистого теплообмена инфракрасного обогревателя непосредственно направлены на предметы и объекты помещения.
Устройство инфракрасного обогревателя.
Принцип работы обогревателя инфракрасного излучения
Около 92% тепловой энергии инфракрасного излучения направляется на нагревание объектов, находящихся в области излучения обогревателя. Воздух в помещении имеет лишь 8% воздействие тепловых лучей, так как инфракрасное излучение слабо накапливается в воздухе. Нагревательный элемент фламентин инфракрасного обогревателя непосредственно проникает на поверхность стен, пола и предметы помещения, нагревая их. Таким образом, создается первичное тепло объектов, которые, в свою очередь распространяют накопившиеся тепло в воздух. Принцип работы инфракрасного обогревателя осуществляется за счет трех диапазонов электромагнитных волн.
Схема работы обогревателя инфракрасного излучения.
Первый тип — это коротковолновые, с диапазоном от 0,77 до 15 мкм. Средневолновые электромагнитные волны характеризуются интервалом от 15 до 100 мкм. Третий тип волн — длинноволновые, с диапазоном от 100 до 340 мкм. Благодаря совокупности совпадения функционирования коротковолновых волн со светом и длинноволнового диапазона с радиоволнами, инфракрасное излучение нагревателя можно сравнить с механизмом солнечных лучей, которые действуют с прямолинейным проецированием, преломляясь и отражаясь. Эффект радиоволн дает способность проникновения сквозь светонепроницаемые материалы поверхности и предметов интерьера. В связи с функциональной динамикой проницаемости длинноволнового диапазона на объекты, такой тип волн не способен нагревать воздух, который имеет светопроницаемые характеристики.
Другими словами, работу инфракрасного излучения волн длинноволнового диапазона можно сравнить с обогревом Солнцем Земли.
Виды и характеристики инфракрасных обогревателей
Существуют три вида инфракрасных обогревателей, имеющие отличия в зависимости от типа источника энергии. Первым из таких инфракрасных приборов являются газовые агрегаты, основанные на принципе поджигания и взаимодействия воздуха с пропаном, с помощью специального пьезо-компонента. Инфракрасные обогреватели на газовой основе предназначены для обогрева больших помещений, таких как спортивные площадки, выставочные залы и другие масштабные помещения. Принцип работы газовых инфракрасных обогревателей основан на длинных волнах, способных обогревать до 25 м³.
Схема дизельного типа инфракрасного обогревателя.
Дизельный тип инфракрасного обогревателя имеет принцип работы разогрева электродов с помощью электропитания. Таким образом, разогретые горелки, содержащие эти электроды, включают насос с топливом и запускают вентилятор, работа которого позволяет формированию специальной тепловой смеси, которая затем поступает к горелке и загорается при контакте с воздухом. Этот процесс нагревания затем производит инфракрасные лучи.
Третий тип — это электрический ИО, принцип работы которого основан на разогреве цокольной нитевой катушки, достигающей около 900 °С и производящей инфракрасные лучи, которые с помощью рефлектора обогревают определенную зону. В цилиндрическом основании газового ИО располагается газовый баллон, соединяющийся с горелкой зажигания с помощью специального шланга внутри стойки обогревателя. Коэффициент потенциального действия составляет около 85%. Цена газового инфракрасного обогревателя — около 16000 рублей.
Строение дизельного обогревателя инфракрасного излучения заключается в расположении бака с топливом или керосином за рамой на колесной основе. Бак соединен шлангом с излучателем, который внешне напоминает горизонтальный прожектор. Приблизительная цена на дизельный ИО составляет около 18000 рублей. В зависимости от типа материала, электрические обогреватели инфракрасного излучения могут быть с кварцевой, металлической или керамической оболочкой, в которой размещается нить нагревания. Оболочка располагается внутри кварц-стеклянной вакуумной трубки. Такие обогреватели очень привлекательны по цене, не более 3000 рублей, благодаря несложному строению.
Схема электрического инфракрасного обогревателя.
Недостатки электрического обогревателя с кварцевой оболочкой заключаются в высоком потреблении электричества и небольшом сроке годности, около двух лет. Излучение светится красноватым цветом. В основном, такие обогреватели идеально подходят для непродолжительного обогрева больших помещений. Керамическая оболочка накаливания значительно эффективна в потреблении электроэнергии в отличие от кварцевого нагревателя. Такой тип обогревателей часто используется в саунах или лечебных целях. Отсутствует красное свечение и срок годности составляет около трех лет. Керамическая оболочка нагревается значительно медленней, чем кварцевая. Соответственно, его цена — от 9000 рублей. Наконец, электрические обогреватели с металлическим корпусом схожи с принципом работы керамического типа и стоят около 11000 рублей.
ИО классифицируются на высокотемпературные(более 400 °С) и низкотемпературные(до 50 °С). Длина волны инфракрасного излучения высокотемпературных обогревателей довольно коротка, около 7,5 мкм. Опасность действия на кожу человека такого типа обогрева высока. Короткие волны имеют жесткое воздействие, наподобие солнечного ожога. Инфракрасные обогреватели высокотемпературной работы используются для больших помещений с высотой потолка не менее 3 м. В небольших жилых помещениях применяют низкотемпературные агрегаты, в которых спираль не нагревается более чем на 65 °С.
VIDEO
Преимущества ИК обогревателей
Схема ИК обогревателей.
ИК обогреватели обладают многими преимуществами, в отличие от традиционных. Во-первых, инфракрасный обогрев, действуя на поверхности и объекты, способствует равномерному распределению тепла в помещении, снижая разницу между температурой верхних и нижних слоев воздуха. Это позволяет достигнуть оптимальной общей температуры, снизив расходы на отопление. Во-вторых, работа ИК обогревателей не снижает количество кислорода и не сушит воздух. Соответственно, они оказывают благоприятные действия на организм человека, который не будет испытывать усталости и головной боли от недостатка кислорода.
В-третьих, в отличие от традиционных обогревателей, приборы инфракрасного излучения обогревают помещение в 3 или 4 раза быстрее. В-четвертых, ИК обогреватели идеально подходят для больших пространств, а также ресторанов и кафе, где часто открываются двери, что вызывает потерю тепла и дискомфорт. Благодаря точечному и зональному обогреву инфракрасные системы непосредственно действует на обогрев людей, сидящих за столом, совершающих покупки в магазине или располагающихся клиентов на террасе ресторана. Такой способ обогрева значительно повышает выручку заведения, создавая комфортное пребывание не только внутри, но и около помещения.
В-пятых, благодаря специально встроенной системе защиты от пыли и влаги, инфракрасные обогреватели не сжигают пылевые частицы в воздухе и не создают неприятных запахов. Тепловые лучи инфракрасного излучения помогают эффективно бороться с влажностью, что идеально подходит, например, для поддержки оптимального климата для растений в зимнем саду или на веранде. В-шестых, такой обогрев является бесшумным и легко устанавливается. Наконец, ИК обогреватели имеют продолжительный срок службы и совместимы с работой других приборов вентиляции помещения.
Недостатки ИК обогревателей
Схема инфракрасного обогревателя.
Система инфракрасного обогрева имеет несколько недостатков. Следует избегать прямого попадания инфракрасного облучения коротковолнового действия, волны которого имеют жесткое влияние. В маленьких жилых помещениях лучше устанавливать низкотемпературные ИК обогреватели с маленькой мощностью. Газовые и дизельные приборы инфракрасного излучения должны быть установлены только снаружи помещения. Не рекомендовано длительное нахождение под действием инфракрасного обогревателя в зоне или точке нагрева. Цены на качественные ИК обогреватели значительно выше обычных конвекторов.
Выбор инфракрасных обогревателей
Выбор инфракрасного оборудования зависит от параметров помещения, которые потребуют точного расчета теплового распределения для обогреваемой зоны. Основное назначение обогревателей инфракрасного излучения — это помещения цехов, выставочных комплексов, супермаркетов, рынков. В секторе бытового назначения ИКО часто используются в загородных домах, дачах, коттеджах или гостевых домиках. Газовые ИКО прекрасно подходят для открытых помещений и коттеджей. Обычно выбирают обогревательные инфракрасные приборы от 1,5 кВт с прямым или непрямым видом нагрева. При прямом типе нагрева следует учитывать, что воздух, необходимый для горения, поступает из помещения, а затем его продукты распада поступают обратно в воздух. В связи с этим рассчитывается установка эффективной вентиляционной системы.
Схема ИК обогревателей по сравнению с обычными конвекционными.
В случае непрямого нагрева необходима профессиональная установка системы отвода продуктов горения. В бытовых целях используются электрические ИК обогреватели, мощностью до 1,5 кВт. Их отличительная особенность от других типов инфракрасных обогревателей — это материал спирали, в основном изготовленный из кварца или карбона.
Самые популярные на сегодняшний день ИК обогреватели — потолочные. Установка происходит со строгим соблюдением пропорций мощности и расстояния. Например, при мощности от 700 до 800 Вт, приборы располагаются как минимум на 0,7 м. Если высота потолка достигает 2,5 м, то обогреватель мощностью 700 Вт можно устанавливать в любом месте с соблюдением инструкции по установке. Существуют варианты настенного и углового расположения ИК обогревателей, соблюдается параллельность подключения электропитания.
