Încălzire cu infraroșu și încălzitoare spațiale – nou în încălzirea sezonieră

Conținutul articolului

• Încălzire cu infraroșu – istoric
• Principiul funcționării și tipurile de încălzitoare cu infraroșu
• Cum afectează radiațiile infraroșii la oameni
• Incalzitoare infrarosii – cum sa le alegeti

În acest articol: Istoria încălzirii prin infraroșu principiul funcționării încălzitoarelor cu infraroșu; tipurile și caracteristicile acestora; radiațiile infraroșii sunt periculoase pentru oameni; cum să alegeți încălzitoare cu infraroșu.

Încă din cele mai vechi timpuri, omul știa că, odată cu soarele apus, căldura pleacă și el, frigul nopții îl face să tremure răcoros și să caute surse de căldură. Timp de mii de ani, principalul furnizor de căldură a fost un foc deschis, după ce sistemele de încălzire centrală și individuală, diverse încălzitoare electrice au apărut în casele noastre … Dar toate aceste surse de căldură au un dezavantaj comun – usucă aerul, îndepărtând în mod necuprinzător umiditatea și obligând proprietarii de case să achiziționeze nu numai încălzitorii înșiși, dar și umidificatoare. Și totuși, există un singur tip de încălzitoare care nu usucă aerul din motivul pentru care nu îl încălzește – acestea sunt încălzitoare cu infraroșu, al căror principiu este împrumutat de la Soarele însuși..

Încălzire cu infraroșu – istoric

Radiația infraroșie însăși a fost descoperită și studiată de astronomul și compozitorul englez William Herschel. Acum 220 de ani, acest astronom a decis să afle ce culoare a spectrului solar încălzește telescopul pe care l-a creat cel mai mult. El a descompus raza de soare în componentele sale folosind o prismă și, după ce a măsurat temperatura cu un termometru, a constatat că cea mai mare parte a temperaturii crește dincolo de marginea razei roșii de lumină. Herschel a concluzionat că în spatele părții roșii vizibile a spectrului există un fel de radiații invizibile, care încălzește cel mai mult obiectele..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

Creatorul primului încălzitor cu infraroșu, sursa de energie pentru care a fost gazul, a fost inventatorul german Gunter Schwank – în 1933 a primit un brevet pentru această invenție. În Rusia, încă din 1905, a fost încercată încălzirea cu infraroșu de către inventatorul său – inginerul V.A. Jachymovich, însă, potrivit proiectului său, purtătorul de energie radiantă era apa caldă și aburul, transmise prin clădire de conducte de oțel încorporate în pereți, tavane și coloane..

Primii emițătoare de căldură cu infraroșu au fost produse în principal pentru nevoile tehnice – sunt încă utilizate pe scară largă pentru uscarea suprafețelor vopsite, cu ajutorul lor sterilizarea și uscarea alimentelor.

Principiul funcționării și tipurile de încălzitoare cu infraroșu

Dacă majoritatea dispozitivelor și sistemelor de încălzire populare se bazează pe schimbul de căldură convectiv, în care se încălzește mai întâi aerul, care la rândul său încălzește pereții, tavanul, podeaua și obiectele din cameră, atunci transferul de căldură radiant este caracteristic numai încălzitorilor cu infraroșu..

Radiația infraroșie include trei intervale de unde electromagnetice: 0,77-15 microni – undă scurtă; 15-100 microni – undă medie; 100-340 microni – undă lungă. Datorită apropierii spectrale a intervalului de undă scurtă de lumină vizibilă și a coincidenței aproape a intervalului lung de undă cu undele radio ultrashort, radiațiile infraroșii se comportă ca lumina vizibilă (proiectată în linie dreaptă, refractată și reflectată) și, la fel ca undele radio, pătrunde prin unele materiale impermeabile la lumină. Cu alte cuvinte, acest tip de radiație nu poate încălzi medii translucide ca aerul și încălzește obiecte care sunt impenetrabile pentru spectrul vizibil al luminii solare. Eficiența încălzirii cu raze infraroșii cu unde lungi este demonstrată în mod clar de Soarele, care încălzește Pământul de miliarde de ani cu aceste raze..

Orice încălzitor cu infraroșu se bazează pe principiul încălzirii radiante – razele infraroșii rezultate sunt reflectate de un reflector în zona de încălzire. În funcție de sursa de energie, sunt disponibile încălzitoare infraroșii cu gaz, diesel și electric. În prima versiune, un amestec de aer cu propan este aprins folosind un element piezoelectric, astfel de încălzitoare sunt destinate spațiilor deschise, cum ar fi terenurile de sport și zonele de parc – încălzitoarele cu infraroșu cu gaz emit valuri lungi, încălzind o suprafață de aproximativ 25 m.² (în funcție de model).

A doua versiune a încălzitorului IR este de asemenea destinată spațiilor deschise și camerelor, dar funcționează pe principiul unei arme de căldură și este ușor de mișcat – designul său, pe lângă rezervorul umplut cu combustibil, necesită conectare la rețea. Principiul său de funcționare: când se aplică sursa de alimentare, electrozii arzătorului sunt încălziți; pompa de combustibil și ventilatorul sunt pornite, formând amestecul combustibil-aer; amestecul de combustibil și vapori de aer furnizați arzătorului se aprinde, emitând raze infraroșii.

Trebuie remarcat faptul că numai radiațiile infraroșii pot încălzi eficient spațiile deschise, indiferent de pante.!

A treia versiune a încălzitorului cu infraroșu funcționează cu electricitate, sursa de radiație este o bobină cu filament închisă într-o bază, care se încălzește până la o temperatură de 900 ^despreC. Razele infraroșii rezultate, ca în proiectarea încălzitoarelor cu gaz și diesel, sunt direcționate către zona de încălzire folosind un reflector.

În exterior, un încălzitor cu infraroșu cu gaz seamănă cu o lampă stradală clasică – o bază cilindrică la care este furnizat gaz sau în care este așezat un cilindru de gaz, un suport, în interiorul acestuia este un furtun care leagă sursa de gaz și arzătorul. Proiectarea este completată de un arzător de injecție, deasupra căruia se află un reflector de radiator. Eficiența acestor încălzitoare este destul de ridicată – 80-85%, suprafața încălzită este de aproximativ 25 m². Costul mediu al încălzitorilor cu infraroșu cu gaz este de 16.000 de ruble.

Un încălzitor cu infraroșu diesel este format dintr-un cadru echipat cu un ampatament, un rezervor de combustibil (combustibil diesel sau kerosen) montat pe el și un corp de calorifer care arată ca o lumină de căutare direcționată orizontal, conectată prin furtunuri la un rezervor de combustibil. Prețul mediu pentru un încălzitor cu infraroșu diesel este de 18.000 de ruble.

Încălzitoarele cu infraroșu electric sunt echipate cu trei tipuri de emițătoare, care diferă în carcasa în care este plasat filamentul – cuarț, ceramică sau metal (de obicei aluminiu). Încălzitoarele cu infraroșu, cu un design simplu, sunt echipate cu un tub vidat din sticlă de cuarț transparent, cu un filament situat în interior, de aceea astfel de încălzitoare sunt ieftine (de la 2.000 de ruble). consum relativ mare de energie – aproximativ 1-2,5 kW; o strălucire roșiatică care se distinge prin ochiul uman, neplăcut pentru ochii sensibili. Razele infraroșii cu unde scurte emise de astfel de tuburi nu sunt potrivite pentru încălzire pentru o lungă perioadă de timp, sunt convenabile pentru încălzirea rapidă a unei încăperi sau pentru camerele unei zone mari.

Spirala în încălzitoarele cu infraroșu ceramică este ascunsă în interiorul carcasei și nu este vizibilă, adică. nu se observă strălucire. Durata de viață a emițătorilor de ceramică este mai mare – de la 3 ani, dar sunt mai scumpe (de la 9.000 de ruble). În plus, încălzitoarele cu infraroșu din ceramică sunt mai mici, în comparație cu emițătorii de cuarț, nevoia de energie electrică se situează în intervalul 50 W-2 kW (în funcție de modelul specific). Încălzirea și răcirea lentă a emițătorilor cu infraroșu din ceramică este compensată de durabilitatea acestora, fiind utilizate în saune și în spitale cu infraroșu.

În funcție de caracteristicile lor, emițătorii cu o bobină de încălzire în interiorul unei carcase metalice sunt similare cu elementele de încălzire ceramică, costul încălzitorilor cu infraroșu cu astfel de emițători este puțin mai mare – aproximativ 11.000 de ruble. Toate încălzitoarele plate sunt echipate cu calorifere într-o carcasă metalică.

În funcție de temperatura de încălzire a plăcii de emisie, încălzitoarele cu infraroșu sunt împărțite în temperaturi ridicate (peste 400 ^despreC) și temperatură scăzută (în intervalul 25-50 ^despreDIN). Încălzitoare cu încălzire radiantă cu placă în perioada 100-200 ^despreC se numește undă lungă. Lungimile de undă în infraroșu ale dispozitivelor de încălzire la temperatură ridicată sunt prea scurte – mai puțin de 7,5 microni, sunt „dure” și, cu expunere prelungită, vor provoca daune pielii umane comparabile cu arsurile solare. Prin urmare, astfel de emițători sunt folosiți doar în locurile de ședere pe termen scurt a persoanelor, de exemplu, în spațiile atelierelor. Încălzitoarele cu temperaturi joase, sigure pentru pielea umană, sunt folosite peste tot, sunt realizate sub diferite forme, inclusiv sub formă de panouri plate plasate pe tavanele birourilor și spațiilor rezidențiale. Dispozitivele de încălzire IR cu radiații de undă lungă sunt mai des utilizate în spații rezidențiale cu o înălțime a plafonului de până la 3 m; radiația lor este sigură pentru pielea umană. În camerele de locuit unde sunt cazați copiii, cea mai ridicată temperatură de încălzire a spiralei unui element care emite IR nu trebuie să depășească 65 ^despreDIN.

Încălzitoarele cu infraroșu pot fi configurate să funcționeze în modul automat și să devină parte a echipamentelor inteligente pentru casă. Acest lucru este deosebit de convenabil pentru casele de țară care sunt goale în sezonul rece – puteți exclude o scădere a temperaturii în spațiile rezidențiale prin setarea încălzitoarelor IR pentru a menține temperatura din ele la un nivel optim de ^despreDIN.

Cum afectează radiațiile infraroșii la oameni

În general, radiațiile infraroșii sunt sigure pentru oameni – în plus, îmbunătățesc bunăstarea generală. Însă trebuie avut în vedere faptul că efectul direct al radiațiilor unui încălzitor cu infraroșu este similar cu iradierea razelor solare, sub care, într-o după-amiază de vară, fără protecția unei coafuri, este plin de supraîncălzire. Într-o zi fină la soare, radiațiile termice acționează cu o intensitate de aproximativ 400 W / m² – lovitura de căldură este inevitabilă. Încălzirea prin radiații infraroșii cu o intensitate de peste 150 W / m² periculos pentru oameni, deoarece poate slăbi sistemul imunitar, poate perturba structura moleculelor de proteine. Optima pentru un adult va fi radiațiile infraroșii, a căror intensitate este cuprinsă între 60 și 100 W / m².

Evitați încălzitoarele cu infraroșu cu unde scurte care pot pătrunde în corpul uman. Emitenții cu infraroșu cu unde lungi sunt în general siguri, dar trebuie să fie instalați strict la înălțimea declarată de producător – cu cât distanța este mai scurtă față de suprafața iradiată, cu atât intensitatea radiației este mai mare. Dacă apare o senzație de disconfort atunci când mergeți sau stați sub un încălzitor IR, intensitatea radiației sale trebuie redusă. Din acest punct de vedere, ar fi corect să se instaleze mai multe încălzitoare cu putere mică decât unul, dar cu putere mare..

Trebuie respectată cu strictețe o regulă în ceea ce privește încălzitoarele cu infraroșu diesel și gaz – așezați-le numai în aer liber.!

Incalzitoare infrarosii – cum sa le alegeti

În primul rând, încălzitorul IR nu este la fel de exotic, așa cum pare la prima vedere – în URSS existau astfel de aparate electrocasnice care seamănă exterior cu un vas rotund al unei instalații de radar. Un reflector rotund, concave, în centrul unui con ceramic, în jurul căruia se înfășoară o bobină de încălzire goală, atunci când este pornit, se încălzește roșu – amintiți-vă?

Astfel de dispozitive de încălzire cu infraroșu nu au fost produse de aproximativ 15 ani – sunt franc periculoase, tk. poate duce la un incendiu, ca să nu mai vorbim de arderea oxigenului.

Studiind tipurile moderne de încălzitoare electrice cu infraroșu, să luăm în considerare în detaliu două dintre ele – cu un element de încălzire într-un tub de cuarț și într-o carcasă metalică. Un tub de cuarț are un singur avantaj – eficiența unui astfel de încălzitor este puțin mai mare decât cea a unei plăci metalice care radiază căldură, cu aproximativ 5%. Temperatura de încălzire a bobinei în interiorul tubului de cuarț depășește 600 ^despreC, fluxul de căldură emis de acesta este suficient de puternic – din acest motiv, astfel de emițătoare cu infraroșu sunt instalate pe braziere shawarma. După cum am menționat mai sus, durata de viață a unui tub de cuarț este scurtă, iar înlocuirea va costa foarte mult – costul unui tub de cuarț este o parte semnificativă a prețului încălzitorului în sine..

Încălzitoarele IR cu un element de încălzire în spirală la temperatură scăzută în interiorul unei plăci de aluminiu (element care emite căldură) nu se încălzesc peste 300 ^despreC, singurul lor minus „de lucru” este un crackle liniștit – oțelul inoxidabil care formează o spirală și aluminiu au coeficienți de expansiune diferiți, acest lucru este normal și nu ar trebui să creeze îngrijorare. Studiați cu atenție structura internă a unui astfel de încălzitor, aflând caracteristicile elementului de încălzire, placă termo-radiantă, carcasă, izolator și folie.

Prin urmare, rugăm vânzătorul să scoată capacul exterior din încălzitor, să studieze cu atenție structura internă și să punem întrebări vânzătorului:

• Care este grosimea stratului de anodizare de pe placa termo-radiantă? Stratul de anodizare de înaltă calitate trebuie să fie de cel puțin 25 microni Un strat de această grosime va asigura aproximativ 20 de ani de funcționare corectă a dispozitivului, cu un strat mai mic, placa se va arde în trei ani, încălzitorul, în consecință, va defecta. Din păcate, este imposibil să determinați extern grosimea stratului de anodizare – va trebui să aveți încredere în vânzător;
• Din ce metal este format elementul de încălzire? Elementele de încălzire pot fi realizate din oțel inoxidabil sau din metale feroase obișnuite; în a doua versiune, încălzitorul poate fi instalat doar în încăperi uscate (balconul și garajul nu sunt astfel);
• examinați cu atenție interiorul carcasei metalice, nu va fi pictat aici – acest lucru este normal. Asigurați-vă că nu există urme de rugină pe metal, dacă există, refuzați să cumpărați – înseamnă că exteriorul metalului a fost vopsit cu rugină, care peste doi ani va apărea la exterior, stricând aspectul dispozitivului;
• Care este grosimea foliei de reflector? Grosimea minimă admisă este de 120 microni, dacă folia este mai subțire, atunci o parte semnificativă a razelor infraroșii va merge la tavan și nu se va reflecta în direcția dorită. Folosiți un pix obișnuit – îndepărtați capacul și apăsați ușor pe folie (presiunea la apăsare este aceeași ca la setarea unui punct pe o foaie de hârtie). Blocarea sau apariția unei găuri în folie înseamnă că grosimea acesteia nu este mai mare de 100 microni – apăsarea pe o folie cu o grosime de 120 microni nu va lăsa aproape nicio urmă.

Apropo, prezența unui ventilator în proiectarea unui încălzitor cu infraroșu înseamnă nu un avantaj, ci un dezavantaj – de fapt, va fi un încălzitor de convecție obișnuit care ridică praful în cameră.

Asigurați-vă că încălzitorul IR în sine și ambalajul său sunt etichetate corect și complet – autocolante lucioase din fabrică (autocolantele mat pot fi realizate pe o imprimantă laser obișnuită), text imprimat în mod clar, este indicat producătorul, respectând GOST sau TU, data eliberării este indicată. Aveți grijă cu perioada de garanție – o perioadă prea scurtă sau prea lungă cu o marcă necunoscută a producătorului ar trebui să inspire suspiciune.