Статті про облаштування саду
Нагрівальні випромінюючі панелі

Принцип дії цих приладів аналогічний тому, як нагріває Землю Сонце: рівномірний променистий потік енергії інфрачервоного діапазону обігріває предмети, підлогу. Нагріваючись, об'єкти, у свою чергу, нагрівають навколишнє повітря і все приміщення (на відміну від конвекційного опалення, підвищувального температуру повітря, що нагріває предмети). Випромінюючі обігрівальні панелі бувають настінні, стельові і пересувні (рис. 23 і 24).



Рис. 23. Настінні випромінюючі панелі



Рис. 24. Випромінююча пересувна панель



Рис. 25. Схема розподілу нагрітого повітря при роботі інфрачервоного обігрівача, розміщеного під стелею



Випромінюючі (променисті) джерела працюють швидше і економічніше, ніж конвективні. Справа в тому, що при конвективному обігріві гаряче повітря піднімається вгору, до стелі, і таким чином під стелею виявляється підвищена температура, а ближче до підлоги, - тобто в зоні перебування людини, - знижена. При роботі інфрачервоних нагрівачів температура в нижній зоні буде вище, ніж під стелею, тобто схема розподілу нагрітого повітря буде приблизно такою, як наведена на рис. 25.



Одне з найважливіших властивостей інфрачервоних обігрівачів - дуже малі конвекційні потоки або їх відсутність, що позбавляє від холодних протягів, турбулентних потоків частинок пилу і, як наслідок, зменшує ймовірність астматичних нападів і запалення слизових оболонок. При провітрюванні приміщення свіже холодне повітря менше «видуває» тепло, так як воно акумульовано на поверхні стін, підлоги, предметів, в той час як при конвекційному опаленні - у першу чергу в повітряному просторі, і в цьому випадку повітря може охолонути, що не провітривши приміщення .



Потоки теплової енергії поширюються зі швидкістю світла і не поглинаються молекулами азоту і кисню, що складають основу повітря. Молекули азоту і кисню самі по собі ІЧ-випромінювання не поглинають, а лише кілька послаблюють в результаті розсіювання. Інфрачервоне випромінювання селективно поглинають пари води, вуглекислий газ, озон і інші домішки, наявні в повітрі. До ослаблення інфрачервоного випромінювання призводить також наявність у повітрі зважених часток - диму, пилу, дрібних крапель. Однак на практиці відчутних втрат енергії, як правило, не відбувається, і, таким чином, за допомогою подібних приладів можна створювати в приміщенні локальні комфортні зони, витрачаючи менше енергії і часу.



Що ж являє собою інфрачервоне випромінювання? Інфрачервоні (ІЧ) промені - це електромагнітне випромінювання, що підкоряється законам оптики. ІЧ-промені виділяються всіма нагрітими твердими і рідкими тілами. Вони мають ту ж природу, що і видиме світло. Говорячи мовою фізики, інфрачервоні промені займають спектральну область між червоним видимим світлом і короткохвильовим радіовипромінюванням. У свою чергу, в залежності від довжини хвилі інфрачервону область спектру умовно поділяють на короткохвильову, середньохвильову і довгохвильову частини.



Довжина хвилі і інтенсивність теплового випромінювання залежать в основному від температури джерела тепла. Чим вище температура, тим коротше довжина хвилі і вище інтенсивність випромінювання. Відомо, що при невисоких температурах предмет здається темним, оскільки випромінювання нагрітого твердого тіла майже цілком розташоване в інфрачервоній області. При підвищенні температури випромінювані предметом хвилі зміщуються у видиму область спектру, і предмет спочатку здається темно-червоним, потім червоним, жовтим і, нарешті, при високих температурах - білим. Таким чином, залежно від довжини випромінюваних хвиль і температури поверхні можна виділити кілька різновидів інфрачервоних обігрівачів.



Короткохвильові випромінювачі, з максимальною температурою (вище 800 ° С), називають також світловими (а також «світлими» або «білими»). Робоча температура цих приладів знаходиться в діапазоні 800-1000 ° С. Це можуть бути спеціальні випромінюючі панелі, світильники і люстри. У середньохвильових приладів температура поверхні нижче (до 600 ° С), і їх зазвичай називають сірими. Довгохвильові випромінювачі мають невисоку температуру випромінюючої поверхні і тому виділяють хвилі найбільш довгі з використовуваного діапазону. Їх же називають темними, оскільки при робочій температурі поверхні до 300 ° С обігрівачі не світяться. Їх температура не піднімається вище 600 ° С (зазвичай вона знаходиться в діапазоні від 30 до 400 ° С). Ці прилади є тепловиділяючі панелі, спеціальні плівки й окремі касети. Орієнтовна схема конструкції довгохвильового випромінювача приведена на рис. 26.



Рис. 26. Схема конструкції довгохвильового випромінювача:



1 - прямокутний металевий корпус; 2 - елементи кріплення до стелі, 3 - низькотемпературний ТЕН; 4 - тепловипромінюючої пластина, 5 - високоякісний теплоізолятор



На Заході в даний час широко поширені тепловипромінюючі панелі або плівки - так звані електричні низькотемпературні системи ІЧ-обігріву. Вони зазвичай мають робочу температуру менше 100 ° С. Плівка має спеціальне покриття і контакти для підведення електрики. Первинне напруга допомогою спеціального трансформатора знижується до безпечного для людини значення (близько 40 В), а в плівці електрична енергія практично цілком перетворюється на теплову. За таким же принципом працюють і випромінюючі панелі французьких і норвезьких виробників.



Існують різні типи інфрачервоних обігрівачів. Залежно від виду енергоносія ІЧ-обогреваталі поділяються на електричні, твердо-та рідкопаливні та газові. У житлових приміщеннях найчастіше використовуються електричні, а також газові прилади, як найбільш сприятливі в екологічному відношенні. Як приклад примітивного інфрачервоного випромінювача можна навести прилад, який був широко поширений в побуті кілька десятиліть тому: електричний рефлектор, що складається з ніхромового дроту, намотаною на ізолятор, і полірованого відбивача.



Електричні інфрачервоні обігрівачі зазвичай виконуються у вигляді панелей або випромінювальних касет, що нагадують лампи денного світла, які встановлюються під стелею або на самій стелі. Стандартний розмір обігрівача - 600X600 мм. ІЧ-обігрівачі, що працюють на природному та зрідженому газі, забезпечуються спеціальним пальником, що представляє собою керамічну панель з безліччю наскрізних отворів. Газ з магістралі або балона подається в її змішувач, де він ефективно перемішується з потрібною кількістю повітря. Потім суміш потрапляє в отвори і підпалюється. Усередині пористої кераміки відбувається безполуменеве горіння суміші; таким чином основна частина тепла виділяється в самій панелі, яка розжарюється до високої температури і віддає тепло у вигляді променистого потоку. Орієнтовна схема конструкції газового інфрачервоного обігрівача наведена на рис. 27.



Рис. 27. Схема конструкції газового інфрачервоного обігрівача:



1 - підключення електрики; 2 - відбивач; 3 - компенсатор; 4 - коліно; 5 - випромінюючі труби; 6 - кронштейн; 7 - кріплення труб до кронштейну; 8 - викид продуктів згорання; 9 - підведення повітря; 10-газогорілочн блок; 11 - контрольні лампи; 12 - розетка датчика роботи пальника



Рис. 28. Принцип дії приладу:



1 - коліно: 2 - холодна труба, 3 - відбивач; 4 - витяжний вентилятор, 5 - компенсатор; 6 - гаряча труба; 7 - кронштейн; 8 - електроди розпалу; 9 - газогорілочн блок



У даному випадку прилад складається з U-подібної труби, з одного боку якої встановлена пальник, а з іншого боку - витяжний вентилятор. Над трубою кріпиться відбивач з алюмінію. Принцип дії приладу (див. рис. 28) полягає в тому, що гарячі продукти згоряння газу, проходячи всередині труб, нагрівають їх до високої температури. Нагріті труби випромінюють тепло, яке направляється відбивачем в робочу зону. Продукти згоряння видаляються за межі приміщення.



Для обігріву невеликих приміщень можна використовувати невеликі і прості по конструкції мобільні інфрачервоні випромінювачі, що працюють на зрідженому газі, що міститься в побутових балонах. Деякі італійські, іспанські та французькі фірми пропонують ІЧ-нагрівачі, що працюють на газі. Вони мають гарний дизайн, комплектуючі, забезпечені автоматикою розпалу й контролю полум'я, а також датчиком контролю концентрації чадного газу (у разі перевищення допустимого рівня відбувається автоматичне відключення). Однак необхідно відзначити, що західні стандарти житлових приміщень припускають хорошу вентиляцію. Якщо ж у приміщенні невеликого обсягу відсутня багаторазовий обмін повітря і датчик автоматично відключається, то обігрівач запуститься знову лише через певний (може бути, досить довгий) проміжок часу. Тому такі прилади бажано встановлювати в приміщеннях, обладнаних примусовою вентиляцією.



Сучасні газові інфрачервоні обігрівачі використовуються, як правило, в оранжереях, теплицях, гаражах, басейнах. Слід зазначити, що при їх установці потрібне підключення до магістралі природного газу; крім того, такі прилади виділяють, нехай у незначних дозах, окисли азоту і чадного газу, хоча останнім часом завдяки удосконаленню конструкції вміст шкідливих речовин у продуктах згоряння понизився.



Існують різні випромінюючі стельові панелі з різними експлуатаційними характеристиками. Наприклад, чеські промисловці пропонують споживачам «низькотемпературні» панелі (вони нагріваються до температури 80-100 ° С), які володіють потужністю до 750 Вт і можуть бути встановлені на невисоких стелях; а також «високотемпературні» панелі, які мають більш високу температуру випромінюючої поверхні (близько 300 ° С) і велику потужність (1800-3500 Вт). Ці прилади монтуються на стелях висотою від 3 м.



Цікаву модель - переносну випромінює панель - розробили корейські виробники. Прилад встановлюється на штативі і повільно повертається в різні сторони за допомогою електромотора, завдяки чому джерело тепла встигає за один відрізок часу прогріти в приміщенні значно більш широку зону, ніж статичний обігрівач. У невеликому приміщенні, наприклад, можна встановити інфрачервоний обігрівач у вигляді стельових касет, виконаних за розміром стандартної стельової плитки та вбудованих в підвісну стелю. Встановлені на стелі, випромінюючі панелі здатні заощадити електроенергію приблизно на чверть, причому без шкоди для комфорту людей. Можна використовувати інфрачервоні обігрівачі й в якості приладу для зонального або навіть точкового обігріву: наприклад, створити комфортні умови за робочим столом, помістивши прилад над ним і при цьому не обігріваючи все приміщення в цілому. Комфортні умови створюються за рахунок більш рівномірного розподілу температури по висоті.



Інфрачервоні обігрівачі можуть використовуватися не тільки як основне, але і як додаткове опалення через виносний термостат. З екологічної точки зору сучасне інфрачервоне обладнання, призначене для експлуатації в житлових приміщеннях, не спалює кисень, не пересушує повітря, не виділяє ніяких шкідливих речовин і повністю пожаробезопасно.



Проводили випробування фірми-виробники і незалежні дослідники підтверджують, що використовується для опалення тепловий спектр частот нешкідливий для людини. Крім того, безпека в експлуатації інфрачервоних випромінюючих приладів підтверджується сертифікатами відповідності, що видаються російськими службами, та відповідними європейськими сертифікатами. Зрозуміло, за умови, що дотримані рекомендації фірм-виробників по висоті установки і розміщення обладнання.



Увага! У житлових приміщеннях з тривалим перебуванням людей краще всього встановлювати електричні низькотемпературні плівкові інфрачервоні обігрівачі. Окремі інфрачервоні обігрівачі потужністю більше 1,5 кВт при висоті стелі менше 3 м використовувати не рекомендується: у разі тривалого перебування людини в зоні прямого випромінювання з ним може статися тепловий удар. Для житлових будинків з висотою стель 2,5-3,5 м припустима температура випромінюючої поверхні 100-120 ° С. Це найбільш м'яке і безпечне випромінювання, яке є менш шкідливим, ніж багаття або камін. Для відкритих майданчиків, балконів з висотою більше 4 м можуть застосовуватися прилади зі значно більш високою температурою випромінюючої поверхні. У кожному разі, електричні та газові інфрачервоні випромінювачі та системи обігріву на їх основі потрібно використовувати в приміщеннях з хорошою вентиляцією.



Посилання на інші сторінки сайту за темою «будівництво, облаштування будинку»: