Статті про облаштування саду
Інфрачервоне опалення та обігрівачі - нове в сезонному обігріві

У цій статті: історія інфрачервоного опалення; принцип роботи ІК обігрівачів; їх види і характеристики; чи небезпечно інфрачервоне випромінювання для людини; як вибирати інфрачервоні обігрівачі.



Здавна людині відомо, що разом з призахідним Сонцем йде і тепло, холод ночі змушує мерзлякувато щулиться і шукати джерела тепла. Тисячі років основним постачальником тепла був відкритий вогонь, після в наших будинках з'явилися центральні та індивідуальні системи опалення, різні електричні обігрівачі ... От тільки всі ці джерела тепла мають одні загальний мінус - сушать повітря, безцеремонно видаляючи вологу і змушуючи домовласників набувати не тільки самі обігрівачі, але та зволожувачі повітря. І все ж є один тип обігрівачів, що не висушує повітря з тієї причини, що ні нагріває його - це інфрачервоні обігрівачі, принцип роботи яких запозичений у самого Сонця.



Інфрачервоне опалення - історія



Само інфрачервоне випромінювання відкрито і досліджено англійським астрономом і композитором Вільямом Гершелем. 220 років тому цей астроном вирішив з'ясувати, який саме колір сонячного спектра нагріває створений ним телескоп найбільше. Він розклав сонячний промінь на складові за допомогою призми і, заміривши температуру градусником, встановив, що найбільше температура наростає за гранню червоного світлового променя. Гершель уклав, що за видимою червоною частиною спектру є якесь невидиме випромінювання, яке і нагріває об'єкти найбільше.



Вільям Гершель (Фрідріх Вільгельм Гершель). 1738-1822



Творцем першого інфрачервоного обігрівача, джерелом енергії для якого служив газ, був німецький винахідник Гюнтер Шванк - в 1933 році їм отримано патент на цей винахід. У Росії інфрачервоне опалення ще в 1905 році намагався впровадити його винахідник - інженер В.А. Яхимович, правда, носієм променевої енергії за його проектом виступала гаряча вода і пара, що передаються по будівлі сталевими трубами, вправленими в стіни, перекриття та колони.



Перші інфрачервоні випромінювачі тепла вироблялися в основному для технічних потреб - вони донині широко застосовуються для сушіння пофарбованих поверхонь, з їх допомогою стерилізують і підсушують харчові продукти.



Принцип роботи та види інфрачервоних обігрівачів



Якщо більшість популярних опалювальних пристроїв і систем заснована на конвективному теплообміні, при якому спочатку нагрівається повітря, що нагріває у свою чергу стіни, стеля, підлога і предмети в приміщенні, то променистий теплообмін властивий тільки інфрачервоних обігрівачів.



Інфрачервоне випромінювання включає в себе три діапазони електромагнітних хвиль: 0,77-15 мкм - короткохвильовий; 15-100 мкм - середньохвильовий; 100-340 мкм - довгохвильовий. Завдяки спектральної близькості короткохвильового діапазону до візуально помітного світла і практично збігом довгохвильового діапазону з ультракороткими радіохвилями, інфрачервоне випромінювання поводиться подібно видимого світла (проектуючи прямолінійно, заломлюючись і відбиваючись) і, подібно радіохвилях, проникаючи через деякі непроникні для світла матеріали наскрізь. Іншими словами, цей вид випромінювання не може нагріти світлопроникні середовища, подібні повітрю, і нагріває ті об'єкти, які непроникні для видимого спектру сонячних променів. Ефективність обігріву довгохвильовими інфрачервоними променями наочно демонструє Сонце, обігрівали Землю мільярди років саме цими променями.



Будь інфрачервоний обігрівач заснований на принципі променистого нагріву - одержувані в результаті інфрачервоні промені відбиваються рефлектором в зону обігріву. Залежно від джерела енергії існують газові, дизельні та електричні інфрачервоні обігрівачі. У першому варіанті за допомогою пьезоелемента підпалюється суміш повітря з пропаном, такі обігрівачі призначені для відкритих просторів, якось спортивні майданчики та паркові зони - газові інфрачервоні обігрівачі випромінюють довгі хвилі, обігріваючи площу близько 25 м 2 (залежно від моделі).



Другий варіант ІК обігрівача також призначений для відкритих просторів і приміщень, але він працює за принципом теплової гармати і легко переміщаємо - його конструкція, крім заправленого бака з паливом, вимагає підключення до електромережі. Його принцип роботи: при подачі електроживлення розігріваються електроди пальника; запускаються паливний насос і вентилятор, що формує топливовоздушную суміш; надійшла до пальника суміш парів палива і повітря запалюється, випромінюючи ІК промені.



Варто зауважити, що тільки інфрачервоним випромінюванням можна ефективно обігрівати відкриті простори незалежно від протягів!



Третій варіант інфрачервоного обігрівача працює від електроенергії, джерелом випромінювання виступає укладена в цоколь Стек гілок котушка, розігрівається до температури в 900 о С. Отримані в результаті інфрачервоні промені, як і в конструкції газового і дизельного обігрівачів, направляються в зону обігріву за допомогою рефлектора.



Зовні газовий ІК обігрівач нагадує класичний вуличний ліхтар - циліндричне підстава, до якого підводиться газ або в якому розміщується газовий балон, стійка, всередині неї прокладений з'єднує джерело газу та пальник шланг. Завершує конструкцію інжекційний пальник, над якою розміщений рефлектор випромінювача. ККД таких обігрівачів досить високий - 80-85%, обігрівається площа - близько 25 м 2. Середня вартість газових інфрачервоних обігрівачів складає 3000 грн.



Дизельний інфрачервоний обігрівач складається з рами, оснащеної колісною базою, встановленим на ній баком для пального (дизпаливо або гас) і корпусом випромінювача, зовні схожого на горизонтально спрямований прожектор, з'єднаного шлангами з паливним баком. Середня ціна на дизельний ІК обігрівач - 3500 грн.



Електричні ІК обігрівачі оснащуються випромінювачами трьох типів, що розрізняються по оболонці, в якій розміщена нитка розжарювання - кварцовою, керамічної або металевої (як правило, алюмінієвої). Вакуумної трубкою із прозорого кварцового скла, з розташованою всередині ниткою розжарювання, оснащуються інфрачервоні обігрівачі простої конструкції, тому такі обігрівачі дешеві (від 400 грн) Мінуси таких випромінювачів: короткий термін служби - близько 2-х років; відносно високе енергоспоживання - близько 1-2 , 5 кВт; розрізняли людським оком червонувате світіння, неприємне для чутливого зору. Випромінювані такими трубками ІК короткохвильові промені не підходять для обігріву протягом тривалого часу, вони зручні для швидкого прогрівання приміщення або для приміщень значній площі.



Спіраль в керамічних інфрачервоних обігрівачів прихована всередині оболонки і не видно, тобто ніякого свічення не відзначається. Термін служби керамічних випромінювачів вище - від 3-х років, але вони коштують дорожче (від 1500 грн.). Плюс керамічних ІК обігрівачів в меншій, порівняно з кварцовими випромінювачами, потреба в електроенергії - в діапазоні 50 Вт-2 кВт (залежить від конкретної моделі). Повільні нагрівання та охолодження керамічних ІК випромінювачів компенсується їх міцністю, вони застосовуються в інфрачервоних саунах і лікувальних установах.



За своїми характеристиками випромінювачі з нагрівальної спіраллю всередині металевого корпусу схожі з керамічними нагрівальними елементами, вартість інфрачервоних обігрівачів з такими випромінювачами трохи вище - близько 2200 грн. Всі плоскі обігрівачі обладнані випромінювачами в металевому корпусі.



По температурі розігріву випромінюючої пластини інфрачервоні обігрівачі поділяються на високотемпературні (понад 400 о С) і низькотемпературні (у діапазоні 25-50 о С). Обігрівачі з розігрівом випромінюючої пластини в межах 100-200 о С називають довгохвильовими. Довжина інфрачервоних хвиль високотемпературних приладів обігріву занадто коротке - менше 7,5 мкм, вони жорсткі і при тривалому впливі завдадуть людській шкірі ушкодження, порівнянні з сонячним опіком. Тому такі випромінювачі використовують тільки в місцях короткочасного перебування людей, наприклад, у приміщеннях цехів. Безпечні для людської шкіри низькотемпературні обігрівачі застосовуються повсюдно, вони виконуються в різних формах, у тому числі у вигляді плоских панелей, що розміщуються на стелях офісів та житлових приміщень. Прилади ІК обігріву з довгохвильовим випромінюванням частіше використовуються в житлових приміщеннях з висотою стель до 3 м, для шкіри людини їх випромінювання безпечно. У житлових приміщеннях, де розміщуються діти, найбільша температура розігріву спіралі випромінювального ІК елемента не повинна перевищувати 65 о С.



Інфрачервоні обігрівачі можуть бути налаштовані на роботу в автоматичному режимі, стати частиною обладнання "розумного будинку". Це особливо зручно для заміських будинків, що пустують в холодний сезон - виключити падіння температури усередині житлових приміщень можна, задавши ІК обігрівачів підтримку температури в них на оптимальному рівні в 5 о С.



Як діє інфрачервоне випромінювання на людину



У цілому ІК випромінювання для людини безпечно - більше того, воно покращує загальне самопочуття. Але варто враховувати, що прямий вплив випромінювання інфрачервоного обігрівача аналогічно опроміненню сонячних променів, виявитися під якими в літній полудень без захисту головного убору загрожує перегрівом. У погожий день на осонні теплове опромінення діє з інтенсивністю близько 400 Вт / м 2 - тепловий удар неминучий. Обігрів інфрачервоним випромінюванням з інтенсивністю понад 150 Вт / м 2 небезпечний для людини, тому може послабити імунну систему, порушити структуру білкових молекул. Оптимальним для дорослої людини буде ІК випромінювання, чия інтенсивність знаходиться в діапазоні від 60 до 100 Вт / м 2.



Слід уникати ІК обігрівачів короткохвильового випромінювання, здатного проникати в людське тіло. Довгохвильові інфрачервоні випромінювачі в цілому безпечні, але потрібно встановлювати їх строго на заявленій виробником висоті - чим менше відстань до опромінюваної поверхні, тим її досягає випромінювання більшої інтенсивності. При появі почуття дискомфорту, що виникає при ходьбі або сидінні під ІЧ обігрівачем, його інтенсивність випромінювання слід знизити. З цієї точки зору правильним буде установка декількох малопотужних обігрівачів, ніж одного, але великої потужності.



У відношенні дизельних і газових інфрачервоних обігрівачів необхідно суворо дотримуватися одне правило - розміщувати їх тільки на відкритому повітрі!



Інфрачервоні обігрівачі - як їх вибирати



Насамперед, ІК обігрівач не так екзотичний, ніж здається на перший погляд - в СРСР були такі побутові прилади, що зовні нагадують круглу чашу радарної установки. Круглий, увігнутий рефлектор, по центру керамічний конус, навколо якого обмотана оголена нагрівальна спіраль, при включенні розігрівають почервоніння - згадуєте?



Подібні інфрачервоні прилади опалення не виробляються років отак 15 - вони відверто небезпечні, тому можуть призвести до пожежі, не кажучи вже про спалювання кисню.



Вивчаючи сучасні типи електричних ІК обігрівачів, розглянемо докладно два з них - з нагрівальним елементом у кварцовою трубці і в металевому корпусі. Кварцова трубка володіє лише однією перевагою - ККД такого обігрівача деяким вище, ніж у випромінюючої тепло металевої пластини, приблизно на 5%. Температура розігріву спіралі всередині кварцової трубки перевищує 600 о С, що випромінюється нею потік тепла достатньо сильний - з цієї причини такі інфрачервоні випромінювачі встановлюють на жаровні для шаурми. Як вже згадувалося вище, термін служби кварцовою трубки невеликий, а заміна обійде дорогувато - вартість кварцовою трубки становить значну частину ціни самого обігрівача.



ІК обігрівачі з низькотемпературної спіраллю-теном всередині алюмінієвої пластини (тепловипромінювальних елементом) не нагріваються вище 300 о С, єдиний їхній робочий мінус полягає в негучній потріскуванні - у нержавіючої сталі, що утворює спіраль і алюмінію різні коефіцієнти розширення, це нормально і не повинно викликати занепокоєння. Уважно вивчіть внутрішній устрій такого обігрівача, з'ясувавши характеристики тена, термоізлучающіе пластини, корпусу, ізолятора та фольги.



Отже, просимо продавця зняти зовнішню кришку з обігрівача, уважно вивчаємо його внутрішній устрій і задаємо питання продавцю:





  • яка товщина анодіруются шару на термоізлучающіе пластині? Шар якісного анодування повинен бути не менше 25 мкм. Шар такої товщини забезпечить близько 20 років справної роботи приладу, при меншому шарі пластина прогорить року через три, обігрівач, відповідно, вийде з ладу. На жаль, зовні визначити товщину анодіруются шару неможливо - доведеться довіритися продавцеві;


  • з якого металу виконаний тен? Тени можуть бути з нержавіючої сталі або звичайного чорного металу, у другому варіанті встановлювати обігрівач можна лише в сухих приміщеннях (балкон і гараж такими не є);


  • уважно вивчіть металевий корпус зсередини, він тут не буде забарвлений - це нормально. Переконайтеся, що на металі немає слідів іржі, якщо такі присутні, відмовтеся від покупки - значить зовні метал був пофарбований по іржі, яка через пару років проступить і зовні, зіпсувавши вигляд приладу;


  • яка товщина фольги рефлектора? Мінімально допустима товщина - 120 мкм, якщо фольга буде тонше, то значна частина інфрачервоних променів піде у стелю і не буде відображена в потрібному напрямку. Скористайтеся звичайною кульковою ручкою - зніміть ковпачок і злегка натисніть на фольгу (зусилля при натисканні те ж, що і при постановці точки на паперовому аркуші). Застрягання чи поява дірки у фользі означають, що її товщина не більше 100 мкм - натискання на фольгу товщиною від 120 мкм не залишить практично ніякого сліду.




До речі, наявність в конструкції інфрачервоного обігрівача вентилятора означає не перевага, а недолік - по суті, це буде звичайний конвекційний обігрівач, що піднімає в приміщенні пил.



Переконайтеся в правильній і повноцінної маркуванні самого ІК обігрівача і його упаковки - глянцеві заводські наклейки (матові наклейки можна зробити на звичайному лазерному принтері), чітко нанесений текст, позначений виробник, відповідність ГОСТ або ТУ, вказана дата випуску. Будьте уважні з терміном гарантії - занадто короткий або занадто вже довгий термін за невідомої марці виробника повинен вселяти підозру.



Рейтинг: 0 Проголосували: 0 1933 перегляду