Dbo24.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы инфракрасного нагревателя

Устройство и принцип работы инфракрасного нагревателя

Инфракрасный нагреватель — прибор отопления, обогревающий окружающее пространство за счет инфракрасного излучения. Его можно сравнить с солнечным излучением, так как в обоих случаях обогрев происходит благодаря отдаче тепла нагреваемыми предметами. Такие агрегаты иногда называют еще лазерными или ультракрасными обогревателями.

Какие положительные характеристики имеют такие приборы?

При выборе обогревательного устройства следует учитывать положительные и отрицательные характеристики.

Начнем с достоинств нагревателей. Положительной характеристикой отопительных приборов инфракрасного типа является то, что не нужно будет покупать какие-либо расходные материалы.

Данные устройства являются экологически чистыми. Они не выделяют каких-либо веществ, которые могут нанести вред здоровью людей. Кроме этого, они не сушат воздух и не влияют на количество кислорода в нем.

Так как воздух в помещении остаётся насыщенным кислородом, то отпадает необходимость установки дополнительной вентиляции.

Нагреватели инфракрасного типа являются экономичными в расходовании потребляемых ресурсов, в отличие от аналогичных приборов других типов.
Они просты в использовании, электроэнергия потребляется от обычной сети.

Устройство и разновидности

Как и в любом другом электрическом обогревателе, в инфракрасном основной деталью является нагревательный элемент: галогеновый, карбоновый, керамический или трубчатый. Корпус может быть металлическим, керамическим или комбинированным – металл и пластик.

В зависимости от разновидности, ИК обогреватели выпускают с отражателями или нагревательными панелями. В первом варианте нагревательный элемент закрыт только защитной решеткой, а отражатель (рефлектор) не только усиливает инфракрасное излучение, но и локализует зону нагрева, во втором – нагревательный элемент закрыт глухой панелью. В зависимости от бренда и ценовой категории, у обогревателей механическое или электронное управление (с таймером), электроникой можно управлять с пульта. Но даже бюджетные модели снабжены защитой от перегрева, влаги и опрокидывания (напольные).

Мощность приборов начинается от 300 Вт и варьируется в большом диапазоне (есть агрегаты и по 2 кВт, и больше), но, как и с конвекторами, наши умельцы советуют покрывать площадь несколькими приборами меньшей мощности. Маркетологи заявляют о потрясающей экономности и минимального потребления электричества, но физические законы никто не отменял. Чтобы выработать энное количество тепла, прибор должен затратить энное количество энергии, и в данном случае ничего неожиданного – 1 кВт на 10 м² площади, если с утеплением в доме все сложно, то стоит накинуть немного сверху.

Другое дело, что в качественно утепленном помещении, где тепло не уходит сквозь стены, пол и потолок, окна и двери герметичные, а вентиляция не за счет сквозняков, обогреватели быстрее выйдут на заданный режим, и для его поддержания потребуется меньше электричества. А так как принцип работы таков, что поверхности нагреваются не воздухом, а излучением, в результате затраты на электричество могут оказаться несколько ниже, чем при отоплении конвекторами или другими электрообогревателями. Но опять же, все сугубо индивидуально.

Разновидности

Инфракрасное отопление частного дома может быть представлено как стационарными, так и мобильными обогревателями; стационарные бывают потолочными и настенными, а мобильные – напольные, различной высоты, от плинтусных до довольно высоких, на длинных станинах. Переносные модели удобны для локального обогрева, а посредством стационарных организуют основную или резервную систему отопления.

Потолочные обогреватели имеют ограничения по минимальной высоте помещения и монтируются на некотором расстоянии от потолка. Они хорошо комбинируются с подвесными потолками из гипсокартона, декоративными панелями или другим материалом. Если же потолок одноуровневый, могут возникнуть некоторые сложности с визуальной составляющей. Именно их чаще всего используют в качестве основных обогревательных элементов как в домах с постоянным проживанием, так и на дачах.

И так же, как при просчетах на полу, может наблюдаться «зебра», когда одни зоны теплее, а другие холоднее. Если неправильно рассчитать зону покрытия агрегатов, это будет ощущаться. Противники этого способа заявляют о том, что отопителные приборы «пекут голову», то это случается с мощными приборами, если стоять непосредственно под ними. Несмотря на эту особенность, умелец с нашего портала – Ash032, уже несколько лет пользующийся потолочными ИК обогревателями, как основным источником тепла в доме, своим выбором доволен.

Читать еще:  Правильные пропорции песка и цемента

Использование ИК-обогревателей

Правильно подобранная модель инфракрасного обогревателя станет дополнительным или даже основным источником тепла не только в квартире или на даче. В качестве промышленного оборудования такие обогреватели справятся с решением ряда производственных проблем:

  • поддержание оптимальной температуры на складе или в цеху;
  • обогрев и сушка сырья, например, пиломатериалов;
  • монтаж натяжных потолков.

Учитывая то, как работает инфракрасный обогреватель, разные газовые модели часто используют для локального обогрева открытых площадок. Это могут быть:

  • веранды и беседки;
  • лоджии;
  • уличные кафе;
  • зимние сады;
  • зоны барбекю;
  • детские игровые зоны.

Такие ИК-обогреватели, установленные на открытом воздухе, излучают приятное тепло вокруг себя. Комфортная обстановка, созданная с помощью этих «тепловых зонтиков», позволяет уютно проводить время на свежем воздухе даже в прохладный день.

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.

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.

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.
Читать еще:  Сравнительные характеристики утеплителей таблица

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:

Инфракрасные обогреватели в нашей квартире

Принцип работы инфракрасных обогревателей

Прежде чем начинать разговор о пользе инфракрасных обогревателей, нужно разобраться в принципе работы устройства.

Конвекторы и тепловентиляторы, которые считаются традиционными отопительными приборами, имеют принцип конвекции. Такой принцип отопления подразумевает, что воздух, который циркулирует по помещению, нагревает людей, предметы, а также сам воздух в помещении.

Однако такой принцип обогрева наделен некоторыми недостатками:

  • Воздух расслаивается, при этом теплый воздух удерживается под потолком, а холодный – преимущественно у пола;
  • Воздух разной температуры ,перемещаясь по помещению создает сквозняк;
  • Не сразу можно ощущать тепло в помещении, так как оно прогревается довольно медленно. Даже при автономных системах отопления такой недостаток проявляется. Каким бы не был терморегулятор, тепло в помещении приходит не сразу;
  • Теплопотери помещения значительно возрастают.

Тепло улетучивается через окна, которые могут иметь недостаточную герметизацию, потолок и не утепленные стены в помещении.

Инфракрасные обогреватели имеют нечто другой принцип обогрева. Дело в том, что инфракрасный потолочный обогреватель нагревает не воздух в помещении, а тела и предметы. В первую очередь, тепло расходуется на обогрев пола, стен, поверхностей, а также людей, которые находятся в помещении. Только потом начинает обогреваться воздух. Стоит отметить, что за короткий промежуток времени все помещение прогревается до комфортных температур.

Разновидности инфракрасных нагревателей

В настоящее время инфракрасные нагреватели получили классификацию на основе источника излучения тепла, а также помещения, в котором нагреватели могут использоваться. На основе источника тепла выделяют:

  • Газовые нагреватели. Они работают на смеси газа и воздуха, которые сжигаются на специальных пластинах внутри обогревательного прибора. Мощность таких нагревателей довольно велика. Поэтому использовать в жилом помещении их не рекомендуется. Газовый нагреватель отлично сгодится в цехах на производстве, а также на улице.

    Газовый обогреватель на столбе
  • Электрические нагреватели. Такой вид нагревательного прибора широко применяется в жилом помещении и на производстве. В качестве нагревательного элемента в таком потолочном нагревателе составляет спираль или ТЭН. Отличительной особенностью электрического нагревателя является зеркало, которое отражает и направляет в нужную точку тепло.
  • Пленочный нагреватель. Это устройство также работает на электричестве. Пленочный инфракрасный нагреватель работает за счет карбоновых элементов, которые входят в конструкцию устройства. В жилом помещении такой нагреватель просто незаменим.

По значению выделяют две группы инфракрасных потолочных обогревателей:

  • Нагреватели, используемые в промышленности. Габариты таких нагревателей значительно превосходят домашние нагреватели. Они потребляют большое количество энергии и выдают большую мощность. Их устанавливают под потолком или на специальных столбах на производстве. Часто промышленные нагреватели используют для обогрева теплицы и сада, а также в больших помещениях;
  • Нагреватели, которые используются в быту. В доме используется электрический инфракрасный нагреватель. Их мощность намного меньше, чем у производственных нагревателей. Можно выбрать красивую дизайнерскую модель. Теперь стало возможным воспринимать инфракрасный нагреватель не только как прибор, но и часть интерьера.
Читать еще:  Производство и применение профильной трубы из нержавеющего металла

Преимущества инфракрасных нагревателей

Очевидно, что популярность инфракрасных нагревателей растет как в быту, так и на производстве. Только благодаря преимуществам инфракрасных обогревателей можно говорить об их такой популярности.

  1. Нагреватели эффективно обогревают помещение. Как уже упоминалось, инфракрасный нагреватель греет не воздух в помещении, а сами предметы и людей. Воздух циркулирует равномерно, не создавая сквозняков.
  2. Коэффициент полезного действия инфракрасных нагревателей близок к 90%. Потребление электричества значительно меньше, чем у традиционных нагревателей. Вся энергия идет на обогрев помещения. Ни один другой обогреватель не прогревает помещение так быстро, как инфракрасный обогреватель. Большинство из них имеют терморегулятор, который позволяет выключать устройство при достижении нужной температуры в помещении.
  3. Самое главное – это безопасность. Инфракрасный нагреватель вполне безопасен в эксплуатации, чего нельзя сказать про другие виды нагревательных приборов. Инфракрасный обогреватель при работе не сжигает кислород, поэтому воздух не «высушивается». Такой нагреватель отлично подойдет для детской комнаты, ведь дети чувствительны к содержанию кислорода в воздухе.
  4. Экологическая чистота нагревателя подтверждается европейскими стандартами. При производстве аппарата не используется токсичных веществ и материалов, которые могут навредить здоровью.
  5. Инфракрасный нагреватель пользуется популярностью благодаря удобству монтажа. В комплекте продаются крепления, которые предназначены для монтажа на потолке. Однако можно крепить нагреватель, как на потолке, так и на стене. Монтаж нагревателя довольно простой. Достаточно вкрутить в потолок два крепления и повесить на них инфракрасный нагреватель.

Если нагреватель крепится на потолок из гипсокартона, то обязательно нужно позаботиться об опорном брусе, который будет держать нагреватель. Также можно скрыть под гипсокартоном провода, которые питают прибор.

Правила использования

Теперь, когда вы знаете, как работает инфракрасный обогреватель , разберем, как его правильно использовать. Особый уход за прибором не требуется – его достаточно просто протирать от пыли, чтобы она не воспламенилась при нагреве.

Следите за тем, чтобы рядом с обогревателем не находилось никаких предметов (расстояние до предметов и мебели не менее 100 см). Если устройство применяется во влажном помещении, то используйте модели с защитой IP24.

Отметим, что ИК излучение с большой и средней длиной волны безвредно для человека. Но все же не нужно переусердствовать – при длительном нахождении в непосредственной близости от установки кожа перегревается и вы можете получить тепловой удар.

Еще одна рекомендация – если вы хотите отапливать жилое помещение только ИК-излучением, то ограничьтесь мощностью в 100 ватт на квадратный метр. 150-ваттное излучение чересчур мощное – оно может негативно воздействовать на кожу человека и животных, перегревая ее. Хотя их можно использовать в следующем режиме – быстро прогреть помещение на максимальной мощности (человек в это время не должен находиться в комнате), а затем снизить интенсивность до 60-100 ватт. Подобную схему можно применять при создании системы “умный дом” – в 9 утра вы уходите на работу и отопление переключается в экономный режим, потребляя 30-40 ватт (температура в комнате опускается до 14-15 градусов). В 17-00 установка включается на максимальные 150 ватт, за 30-40 минут прогревает помещение до комфортных 20-25 градусов, после чего переходит в дежурный режим 100 ватт. В 22-00 она снижает мощность до 60-70 и температура падает до 18 градусов, считающихся оптимальными для сна.

В целом же использовать ИК-обогреватели для отопления частного дома в качестве основного источника можно только в том случае, если у вас имеется собственный генератор. Полагаться на российские электросети не стоит – если зимой пропадет электричество, то дом остынет буквально за несколько часов.

Инфракрасный обогреватель – проверка эффективности
Инфракрасный обогреватель Ballu BIH AP4-1.0 – проверка эффективности обогревателя Ballu BIH для обогрева

Рекомендуем к просмотру:

  • Электромагнитное реле, что это такое, какой принцип…
  • Принцип работы асинхронного двигателя
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector