Infračervené vykurovanie a vykurovanie miestností – nové v sezónnom vykurovaní

Obsah článku

---

• Infračervené vykurovanie – história
• Princíp činnosti a typy infračervených ohrievačov
• Ako infračervené žiarenie ovplyvňuje človeka
• Infračervené ohrievače – ako ich zvoliť

---

V tomto článku: História infračerveného vykurovania princíp činnosti infračervených ohrievačov; ich typy a vlastnosti; je infračervené žiarenie nebezpečné pre človeka; ako zvoliť infračervené ohrievače.

Od dávnych čias človek vedel, že spolu so zapadajúcim slnkom teplo opúšťa aj chlad z noci, ktorý ho trasú chladom a hľadá zdroje tepla. Po tisíce rokov bol hlavným dodávateľom tepla otvorený oheň, potom sa v našich domácnostiach objavili rôzne elektrické ohrievače … Všetky tieto zdroje tepla však majú jednu spoločnú nevýhodu – vysušujú vzduch, neuveriteľne odstraňujú vlhkosť a nútia majiteľov domov kupovať nielen samotné ohrievače, ale tiež zvlhčovače. A predsa existuje jeden typ ohrievačov, ktorý nevysušuje vzduch z dôvodu, že ho nezahrieva – jedná sa o infračervené ohrievače, ktorých princíp si požičiava od samotného Slnka..

Infračervené vykurovanie – história

Samotné infračervené žiarenie objavil a preskúmal anglický astronóm a skladateľ William Herschel. Pred 220 rokmi sa tento astronóm rozhodol zistiť, ktorá farba slnečného spektra vyhrieva teleskop, ktorý vytvoril najviac. Rozložil slnečný lúč na jeho súčasti pomocou hranolu a po zmeraní teploty teplomerom zistil, že väčšina teploty stúpa za okraj lúča červeného svetla. Herschel dospel k záveru, že za viditeľnou červenou časťou spektra je nejaký druh neviditeľného žiarenia, ktoré najviac zahrieva objekty..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

Autorom prvého infračerveného ohrievača, ktorého zdrojom energie bol plyn, bol nemecký vynálezca Gunter Schwank – v roku 1933 dostal patent na tento vynález. V Rusku bolo infračervené vykurovanie vyskúšané v roku 1905 jeho vynálezcom – inžinierom V.A. Jachymovič však podľa jeho projektu nositeľom sálavej energie bola horúca voda a para prenášaná budovou oceľovými rúrami zabudovanými do stien, stropov a stĺpov..

Prvé infračervené žiariče boli vyrobené hlavne pre technické potreby – stále sa používajú na sušenie natretých povrchov, pomocou ktorých sterilizujú a sušia jedlo.

Princíp činnosti a typy infračervených ohrievačov

Ak je väčšina populárnych vykurovacích zariadení a systémov založená na konvekčnej výmene tepla, pri ktorej je vzduch najskôr ohrievaný, ktorý zase ohrieva steny, strop, podlahu a predmety v miestnosti, potom je prenos sálavého tepla charakteristický iba pre infračervené ohrievače..

Infračervené žiarenie obsahuje tri rozsahy elektromagnetických vĺn: 0,77 – 15 mikrónov – krátke vlny; 15 – 100 mikrónov – stredná vlna; 100-340 mikrónov – dlhá vlna. V dôsledku spektrálnej blízkosti rozsahu krátkych vlnových dĺžok k vizuálne rozlíšiteľnému svetlu a takmer zhode dlhých rozsahov vlnových dĺžok s ultra krátkymi rádiovými vlnami sa infračervené žiarenie správa ako viditeľné svetlo (premietané priame, lomené a odrazené) a podobne ako rádiové vlny preniká cez niektoré materiály nepriepustné pre svetlo. Inými slovami, tento typ žiarenia nemôže zahrievať priesvitné médiá, ako je vzduch, a ohrieva objekty, ktoré sú nepriepustné pre viditeľné spektrum slnečného svetla. Účinnosť vykurovania pomocou dlhovlnných infračervených lúčov jasne dokazuje Slnko, ktoré pomocou týchto lúčov zahrieva Zem milióny rokov..

Akýkoľvek infračervený ohrievač je založený na princípe sálavého vykurovania – výsledné infračervené lúče sa odrážajú reflektorom do vykurovacej zóny. V závislosti od zdroja energie sú k dispozícii plynové, naftové a elektrické infračervené ohrievače. V prvej verzii je zmes vzduchu s propánom zapálená pomocou piezoelektrického prvku, takéto ohrievače sú určené pre otvorené priestranstvá, ako sú napríklad športoviská a parkové plochy – plynové infračervené ohrievače vyžarujú dlhé vlny, ohrievajú plochu asi 25 m² (v závislosti od modelu).

Druhá verzia IR ohrievača je určená aj pre otvorené priestranstvá a miestnosti, ale funguje na princípe výhrevnej pištole a ľahko sa pohybuje – jej konštrukcia, okrem naplnenej nádrže s palivom, vyžaduje pripojenie k sieti. Princíp činnosti: keď je použité napájanie, sú elektródy horáka zohrievané; palivové čerpadlo a ventilátor sú spustené a tvoria zmes paliva a vzduchu; zmes výparov paliva a vzduchu privádzaná do horáka sa zapáli a vyžaruje infračervené lúče.

Je potrebné poznamenať, že iba infračervené žiarenie môže účinne ohrievať otvorené priestory bez ohľadu na prievan.!

Tretia verzia infračerveného ohrievača je poháňaná elektrinou, zdrojom žiarenia je vláknitá cievka uzavretá v základni, ktorá sa zahrieva až na teplotu 900 ^oC. Výsledné infračervené lúče, rovnako ako pri konštrukcii plynových a dieselových ohrievačov, sú nasmerované do vykurovacej zóny pomocou reflektora..

Z vonkajšej strany sa plynový infračervený ohrievač podobá klasickej pouličnej lampe – valcovej základni, do ktorej sa privádza plyn alebo v ktorej je umiestnená plynová fľaša, stojanu, vo vnútri je hadica spájajúca zdroj plynu a horák. Konštrukcia je ukončená vstrekovacím horákom, nad ktorým je umiestnený reflektor radiátora. Účinnosť takýchto ohrievačov je pomerne vysoká – 80 – 85%, vyhrievaná plocha je asi 25 m². Priemerné náklady na plynové infračervené ohrievače sú 16 000 rubľov.

Infračervené vyhrievacie zariadenie na naftu sa skladá z rámu vybaveného rázvorom kolies, palivovej nádrže (motorovej nafty alebo petroleja) namontovanej na ňom a telesa chladiča, ktoré vyzerá ako horizontálne smerované svetlometové svietidlo spojené hadicami s palivovou nádržou. Priemerná cena infračerveného ohrievača nafty je 18 000 rubľov.

Elektrické infračervené ohrievače sú vybavené tromi typmi žiaričov, ktoré sa líšia škrupinou, v ktorej je vlákno umiestnené – kremeň, keramika alebo kov (zvyčajne hliník). Vákuová trubica z priehľadného kremenného skla s vláknom vo vnútri je vybavená infračervenými ohrievačmi jednoduchého dizajnu, preto sú takéto ohrievače lacné (od 2 000 rubľov) Nevýhody týchto žiaričov: krátka životnosť – približne 2 roky; pomerne vysoká spotreba energie – asi 1 – 2,5 kW; červenkastá žiara vnímateľná ľudským okom, nepríjemná pre citlivé oči. Krátkovlnné infračervené lúče emitované takýmito trubicami nie sú vhodné na vykurovanie po dlhú dobu, sú vhodné na rýchle zahrievanie miestnosti alebo na veľké miestnosti..

Špirála v keramických infračervených ohrievačoch je skrytá vo vnútri plášťa a nie je viditeľná, t.j. nie je zaznamenaná žiadna žiara. Životnosť keramických žiaričov je vyššia – od 3 rokov, sú však drahšie (od 9 000 rubľov). Navyše, keramické infračervené ohrievače sú v porovnaní s kremíkovými žiaričmi menšie, potreba elektrickej energie je v rozsahu 50 W-2 kW (v závislosti od konkrétneho modelu). Pomalé zahrievanie a chladenie keramických infračervených žiaričov je kompenzované ich trvanlivosťou, používajú sa v infračervených saunách a nemocniciach..

Podľa ich charakteristík sú žiariče s vyhrievacou špirálou vo vnútri kovovej skrinky podobné keramickým vyhrievacím prvkom, náklady na infračervené ohrievače s takýmito žiaričmi sú o niečo vyššie – asi 11 000 rubľov. Všetky vykurovacie telesá sú vybavené radiátormi v kovovom kryte.

Podľa teploty ohrevu emisnej platne sa infračervené ohrievače delia na vysokú teplotu (viac ako 400 ^oC) a nízkou teplotou (v rozmedzí 25-50 ^oFROM). Ohrievače s vyhrievaním sálavých dosiek do 100-200 ^oC sa nazýva dlhá vlna. Infračervené vlnové dĺžky vysokoteplotných ohrievacích zariadení sú príliš krátke – menej ako 7,5 mikrónu, sú „tvrdé“ a pri dlhšej expozícii spôsobia poškodenie ľudskej pokožky porovnateľné s spálením od slnka. Preto sa tieto žiariče používajú iba na miestach krátkodobého pobytu ľudí, napríklad v priestoroch workshopov. Nízkoteplotné ohrievače, bezpečné pre ľudskú pokožku, sa používajú všade, vyrábajú sa v rôznych formách vrátane plochých panelov umiestnených na stropoch kancelárií a obytných priestorov. Infračervené vykurovacie zariadenia s dlhovlnným žiarením sa častejšie používajú v obytných priestoroch s výškou stropu do 3 m, ich žiarenie je bezpečné pre ľudskú pokožku. V obytných štvrtiach, v ktorých sú ubytované deti, by najvyššia teplota ohrevu špirály prvku vyžarujúceho IČ nesmie prekročiť 65 ^oFROM.

Infračervené ohrievače môžu byť nakonfigurované tak, aby pracovali v automatickom režime a stali sa súčasťou inteligentných domácich zariadení. Toto je zvlášť výhodné pre vidiecke domy, ktoré sú počas chladného obdobia prázdne – je možné vylúčiť pokles teploty vo vnútri obytných priestorov nastavením IR ohrievačov tak, aby sa v nich udržiavala optimálna teplota 5 ^oFROM.

Ako infračervené žiarenie ovplyvňuje človeka

Infračervené žiarenie je pre ľudí vo všeobecnosti bezpečné – okrem toho zlepšuje celkovú pohodu. Malo by sa však pamätať na to, že priamy účinok žiarenia infračerveného ohrievača je podobný ožiareniu slnečných lúčov, keďže pod letným popoludňajším obdobím bez ochrany pokrývky hlavy sa prehrieva. Na pekný deň na slnku pôsobí tepelné žiarenie s intenzitou asi 400 W / m² – úpal je nevyhnutný. Zahrievanie infračerveným žiarením s intenzitou nad 150 W / m² nebezpečné pre ľudí, pretože môže oslabiť imunitný systém, narušiť štruktúru proteínových molekúl. Optimálne pre dospelých bude infračervené žiarenie, ktorého intenzita je v rozsahu od 60 do 100 W / m².

Vyhnite sa krátkovlnným infračerveným ohrievačom, ktoré môžu preniknúť do ľudského tela. Infračervené žiariče s dlhými vlnami sú vo všeobecnosti bezpečné, ale musia byť inštalované prísne vo výške stanovenej výrobcom – čím je vzdialenosť k ožiarenému povrchu kratšia, tým vyššia je intenzita žiarenia. Ak pocítite nepríjemný pocit pri chôdzi alebo sedení pod IR ohrievačom, mala by sa znížiť intenzita žiarenia. Z tohto hľadiska by bolo správne nainštalovať niekoľko ohrievačov s nízkym príkonom ako jeden, ale s vysokým výkonom..

Pokiaľ ide o infračervené ohrievače nafty a plynov, je potrebné prísne dodržiavať jedno pravidlo – umiestňovať ich iba vonku.!

Infračervené ohrievače – ako ich zvoliť

Po prvé, IR ohrievač nie je taký exotický, ako sa zdá na prvý pohľad – v ZSSR boli také domáce spotrebiče, ktoré navonok pripomínali okrúhlu misku radarového zariadenia. Okrúhly, konkávny reflektor, v strede keramický kužeľ, okolo ktorého je zabalená holá ohrievacia špirála, keď je zapnutá, zahrieva sa červeno-horúco – nezabudnite?

Takéto infračervené vykurovacie zariadenia sa nevyrábajú asi 15 rokov – sú úprimne nebezpečné, tk. môže viesť k požiaru, nehovoriac o spaľovaní kyslíka.

Pri štúdiu moderných typov elektrických infračervených ohrievačov zvážme podrobne dva z nich – s vyhrievacím telesom v kremennej trubici a kovovým puzdrom. Kremenná trubica má iba jednu výhodu – účinnosť takého ohrievača je o niečo vyššia ako účinnosť kovového plechu vyžarujúceho teplo, približne o 5%. Teplota ohrevu cievky vo vnútri kremennej trubice presahuje 600 ^oC, tepelný tok ním emitovaný je dostatočne silný – z tohto dôvodu sú takéto infračervené žiariče inštalované na šáchtách Shawarma. Ako je uvedené vyššie, životnosť kremennej trubice je krátka a jej nahradenie bude stáť veľa – náklady na kremičkovú trubicu predstavujú významnú časť ceny samotného ohrievača..

Infračervené ohrievače s nízkoteplotným špirálovým vyhrievacím prvkom vo vnútri hliníkovej platne (prvok emitujúci teplo) sa nezahrievajú nad 300 ^oC, ich jedinou „pracovnou“ mínusou je tiché praskanie – nehrdzavejúca oceľ tvoriaca špirálu a hliník majú rôzne koeficienty rozťažnosti, čo je normálne a nemalo by to vyvolávať obavy. Starostlivo si preštudujte vnútornú štruktúru takého ohrievača, zistite vlastnosti ohrievacieho prvku, platňu vyžarujúcu teplo, kryt, izolátor a fóliu.

Žiadame preto predajcu, aby odstránil vonkajší kryt z ohrievača, pozorne si preštudoval jeho vnútornú štruktúru a položil predajcovi otázky:

• Aká je hrúbka anodizačnej vrstvy na tepelne vyžarujúcej doske? Vysoko kvalitná eloxovacia vrstva by mala byť najmenej 25 mikrónov. Vrstva tejto hrúbky poskytne asi 20 rokov správneho fungovania zariadenia, s menšou vrstvou doska vyhorí do troch rokov, ohrievač teda zlyhá. Hrúbku anodizačnej vrstvy bohužiaľ nie je možné určiť zvonka – predajcovi musíte dôverovať;
• Z akého kovu je vyhrievací prvok vyrobený? Vykurovacie telesá môžu byť vyrobené z nehrdzavejúcej ocele alebo obyčajného železného kovu, v druhej verzii je možné vykurovacie teleso inštalovať iba v suchých miestnostiach (balkón a garáž nie sú);
• pozorne si preverte vnútro kovového puzdra, tu to nebude natreté – je to normálne. Uistite sa, že na kovi nie sú stopy hrdze, ak nejaké existujú, odmietnite ich kúpiť – to znamená, že vonkajšia strana kovu bola natretá hrdzou, ktorá sa za pár rokov objaví na vonkajšej strane, čo kazí vzhľad zariadenia;
• Aká je hrúbka reflexnej fólie? Minimálna povolená hrúbka je 120 mikrónov, ak je fólia tenšia, potom značná časť infračervených lúčov pôjde ku stropu a nebude sa odrážať v požadovanom smere. Použite bežné guľôčkové pero – odstráňte uzáver a jemne stlačte fóliu (tlak pri stlačení je rovnaký ako pri nastavovaní bodu na list papiera). Zaseknutie alebo výskyt otvoru vo fólii znamená, že jej hrúbka nie je väčšia ako 100 mikrónov – pritlačenie na fóliu s hrúbkou 120 mikrónov nezanechá takmer žiadne stopy.

Mimochodom, prítomnosť ventilátora v konštrukcii infračerveného ohrievača neznamená výhodu, ale nevýhodu – v skutočnosti to bude obyčajný konvekčný ohrievač, ktorý zvyšuje prach v miestnosti..

Uistite sa, že samotný infračervený ohrievač a jeho obal sú správne a úplne označené – lesklé štítky z výroby (matné nálepky je možné vyrobiť na bežnej laserovej tlačiarni), zreteľne vytlačený text, je uvedený výrobca, súlad s GOST alebo TU, je uvedený dátum vydania. Pri záručnej dobe buďte opatrní – príliš krátke alebo príliš dlhé obdobie s neznámymi značkami výrobcu by malo inšpirovať podozrenie.