Технології інфрачервоної системи опалення

Технології інфрачервоної системи опалення

  • Про теплове випромінювання докладніше
  • Про інфрачервоних променях докладніше
  • Принцип обігріву приміщення ІК обігрівачами
  • Інфрачервона система обігріву: види, управління
  • плівкові ІКО
  • карбонові обігрівачі

Існує три варіанти передачі тепла від більш нагрітого тіла до тіла, що має меншу температуру. Якщо між тілами є розділяє поверхню, то перенесення тепла через неї називають теплопередачею. Навколишні тіла можна обігрівати попередньо нагрітим газом або рідиною. Такий спосіб називається конвекцією. І, нарешті, спосіб обігріву, який називається тепловим. Цей спосіб використовує електромагнітне випромінювання, яке виходить від нагрітих тел. Таким способом передачі тепла мають всі нагріті тіла.

інфрачервоне опалення

Схема пристрою інфрачервоного опалення.


Тепловий спосіб нагріву здійснюють інфрачервоні обігрівачі (ІКО).

Ці прилади називають так тому, що їх теплове випромінювання таке ж, як і інфрачервоні промені сонця.

Про теплове випромінювання докладніше

Схема роботи інфрачервоного електричного обігрівача

Схема роботи інфрачервоного електричного обігрівача.

Будь-яке нагріте тіло завжди віддає тепло трьома зазначеними вище способами. Якщо радіатор завісити так, щоб матеріал прилягав до нього впритул, то обігрів фіранки відбуватиметься за рахунок теплопередачі. Відкритий радіатор обігріває приміщення двома способами: конвекцією і тепловим способом. При цьому конвекція має істотну перевагу перед тепловим випромінюванням. Інфрачервоні випромінювачі тим і відрізняються від радіатора, що у них теплової спосіб передачі превалює над конвекційним, а теплопередача відсутня повністю.

Про інфрачервоних променях докладніше

Інфрачервоними (ІЧ) промені називають тому, що довжина хвилі цього випромінювання менше 0, 74 мкм, тобто менше кордону червоної складової частини сонячного спектра випромінювання і більше короткохвильового радіовипромінювання, довжина хвилі якого становить 1-2 мм.

Купуючи ІК обігрівач, можна почути, що виробники одні з них називають темними, інші - світлими. Хтось називає їх довгохвильовими, а хтось і інфрачервоними. Остання назва правильне. Все інше - від бажання якось відрізнити свій товар. Все інфрачервоні обігрівачі слід ділити по температурі випромінювання (нагрівання). Щоб було зрозуміло, як по рекламному назвою розібратися, про що йде мова, наведемо прийняту у фахівців градацію:

  • 200-400 ° С - супертемние- зараз у продажу є плівкові ІКО з температурою нагріву значно нижче ніж 200 ° С;
  • 400-600 ° С - темні;
  • 600-800 ° С - низькотемпературні каталітичні, в основі яких лежить безполуменеве окислення газу киснем атмосферного повітря;
  • 800-1000 ° С - світлі низькотемпературні;
  • понад 1000 ° С - світлі високотемпературні.
Схема роботи стельового плівкового нагрівача

Схема роботи стельового плівкового нагрівача.

Інфрачервоні промені вільно проходять через пластинки кремнію. Метали практично повністю відображають такі промені. Ці особливості ІК випромінювання використовують при виготовленні обігрівачів. Так, матеріали на основі кремнію використовують для створення світлофільтрів, а алюміній застосовують для створення рефлекторів опалювальних приладів спрямованої дії.

Такі промені по різному взаємодіють з молекулами повітря і знаходяться в ньому частинками. Так, молекули азоту і кисню тільки злегка розсіюють ІК промені, абсолютно не поглинаючи їх. Водяна пара, навпаки, послаблюють ІК випромінювання майже у всьому діапазоні довжин хвиль. Вуглекислий газ послаблює промені в середній частині діапазону довжин хвиль ІЧ випромінювання. Випромінювання істотно розсіює дим, частинки пилу, крапельки води.

Принцип обігріву приміщення ІК обігрівачами

Оскільки в чистому прозорому повітрі енергія випромінювання практично не витрачається, то вона, природно, досягає стін, підлоги і предметів, що знаходяться в кімнаті, в яких і поглинається, підвищуючи їх температуру. Тепер всі предмети і люди, що знаходяться в приміщенні, стають джерелами тепла і обігрівають кімнату конвекційним способом. В цьому і вся суть ІК обігріву. Чим ближче до ІК обігрівача знаходиться предмет, тим більше енергії він поглине і, отже, тим більше він нагріє оточує його. Оскільки ослаблення променів в чистому повітрі не відбувається, то предмети будуть нагріті в різному ступені тільки тому, що з відстанню, навіть при наявності рефлектора, зменшується щільність потоку теплового випромінювання.

Практично всі опалювальні системи не мають можливості локально обігрівати частина приміщення. Такі можливості є у інфрачервоної системи опалення. Вона має ряд переваг:

Схема роботи традиційного обігрівача

Схема роботи традиційного обігрівача.

  1. Тепле повітря накопичується під стелею після того, як були нагріті стіни, підлогу і предмети, що знаходяться в кімнаті. Температура повітря під стелею буде не набагато вище, ніж у всьому приміщенні. Тому нераціонально встановлювати обігрівачі над високо стоять предметами, наприклад, шафами.
  2. Такі системи гарні для приміщень з високими стелями, обігріти які традиційними способами важко і, головне, досить дорого. Такі системи хороші і в величезних виробничих приміщеннях, де обігрівати слід тільки робочі зони. Це дозволить знизити температуру основної системи опалення величезного виробничого приміщення.
  3. ІК системи не створюють конвекційних потоків повітря і, отже, не піднімають частинки пилу.
  4. ІК обігрівачі практично не зменшують корисну площу квартири. Слід зазначити, що все більша кількість господарів починають розуміти переваги цього виду обігріву приміщення і стали створювати цілі системи обігріву приватних будинків.
  5. За допомогою такої системи обігріву створюють теплові барєри на входах в будівлі і обігрівають величезні вітрини, не використовуючи калорифери і вентилятори.
  6. ІК випромінювання є випромінюванням, сприятливо впливає на організм людини.
  7. Джерелом енергії ІК обігрівачів може служити не тільки електрику, а й інші енергоносії: газ, рідке паливо, гаряча вода.

Інфрачервона система обігріву: види, управління

Розглянемо, мабуть, найпростіший варіант обігріву приватного домоволодіння - обігрів за допомогою електричного струму.

плівкові ІКО

Такі обігрівачі зявилися не так давно, але вже вельми популярні. Щось більш просте придумати важко. Вони не вписуються в перераховану раніше градацію, так як мають температуру нагрівання 40-70 градусів. Низька температура і надійний захист від ураження електрострумом робить їх безпечними в експлуатації. Ці обігрівачі практично не займають корисної площі приміщення, вони легкі, їх не важко перенести й закріпити в іншому приміщенні. Вони не бояться вологи, і їх можна застосувати для обігріву ванної кімнати. Маючи невелику температуру нагрівання, вони не висушують повітря і не поглинають кисень.

Плівковий ІК обігрівач складається з металевої фольги, запресованої між щільними пластиковими плівками. Фольгу нагрівають до температури 40-70 градусів. Нагріту ділянку поверхні стає випромінювачем енергії в ІК діапазоні довжин хвиль. На такі обігрівачі можна встановити термодатчик. Цим досягається економне витрачання електроенергії і виключається перегрів джерела тепла. Термодатчик може реагувати і на перепади напруги в мережі.

Іноді плівкові обігрівачі виготовляють навіть у вигляді картин. Його не можна згорнути в рулон як звичайну плівку, так як він по периметру окантований (наприклад, деревяними планками), але зате ніхто і не буде підозрювати, що це картина-обігрівач.

карбонові обігрівачі

У природі існує дві форми вуглецю: графіт і алмаз. Карбон представляє штучно створену третю. Особливість цього матеріалу полягає в його високій теплопровідності, що перевищує теплопровідність металів. Причому максимальне значення коефіцієнта теплопровідності (більше 3000 Вт м К) знаходиться в діапазоні, близькому до кімнатної температури. У звязку з дуже великим терміном служби вуглецевої нитки, рекламуючи карбонові обігрівачі, їх називають вічними.

На ЗОБРАЖЕННІ 1 показаний варіант горизонтального розташування кварцової трубки, на ЗОБРАЖЕННІ 2 - варіант вертикального розташування. Для більшої ефективності приладу всередині кварцової трубки є поверхня, що відбиває. Трубку можна повертати на 180 градусів в горизонтальній або у вертикальній площині.

Кварцова трубка захищає прилад від проникнення вологи. Недоліком цього приладу є велика ймовірність пошкодження трубки при падінні приладу або при ударній дії на неї. На цей випадок прилад оснащений системою автоматичного відключення при пошкодженні кварцу і в положенні, коли підстава нахилене на кут, що перевищує допустимий. Автоматичне відключення приладу відбувається і при його перегрів, і при скачках напруги в мережі.

Підтримка необхідної температури здійснюється за допомогою терморегуляторів. Існують і більш складні варіанти управління, звані програмованими. Можна запрограмувати, наприклад, переклад в режим не замерзання (плюс 7 град.) З подальшим включенням обігріву в установлений день і годину.


» » » Технології інфрачервоної системи опалення