Infracrveno grijanje i grijači prostora – novo u sezonskom grijanju

Sadržaj članka

• Infracrveno grijanje – povijest
• Načelo rada i vrste infracrvenih grijača
• Kako infracrveno zračenje utječe na ljude
• Infracrveni grijači – kako ih odabrati

U ovom članku: Povijest infracrvenog grijanja načelo rada infracrvenih grijača; njihove vrste i karakteristike; je infracrveno zračenje opasno za ljude; kako odabrati infracrvene grijače.

Čovjek je od davnina znao da, zajedno s zalazećim suncem, ostavlja i vrućina, hladnoća noći natjera ga da se prohladi i da traži izvore topline. Tisućama godina glavni dobavljač topline bila je otvorena vatra, nakon toga centralni i pojedinačni sustavi grijanja pojavili su se u našim kućama razni električni grijači … Ali svi ti izvori topline imaju jedan zajednički nedostatak – suše zrak, bezrezervno uklanjajući vlagu i prisiljavaju vlasnike kuća da kupuju ne samo same grijače, ali i ovlaživači. Pa ipak, postoji jedna vrsta grijača koja ne isušuje zrak iz razloga što ga ne zagrijava – to su infracrveni grijači, čije je načelo posuđeno od samog Sunca..

Infracrveno grijanje – povijest

Samo infracrveno zračenje otkrio je i proučio engleski astronom i skladatelj William Herschel. Prije 220 godina, ovaj je astronom odlučio otkriti koja boja solarnog spektra zagrijava teleskop koji je najviše stvorio. Dekomponirao je zraku sunčeve zrake u njezine komponente pomoću prizme i, izmjerivši temperaturu termometrom, otkrio da se većina temperature poraste izvan ruba zrake crvene svjetlosti. Herschel je zaključio da iza vidljivog crvenog dijela spektra stoji neka vrsta nevidljivog zračenja, koja najviše grije predmete..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

Tvorac prvog infracrvenog grijača, čiji je izvor energije bio plin, bio je njemački izumitelj Gunter Schwank – 1933. dobio je patent za ovaj izum. U Rusiji je već 1905. infracrveno grijanje pokušao njegov izumitelj – inženjer V.A. Jachymovich je, međutim, prema svom projektu nositelj zračenja energijom bila topla voda i para koja se kroz zgradu prenosila čeličnim cijevima ugrađenim u zidove, stropove i stupove..

Prvi infracrveni odašiljači topline proizvedeni su uglavnom za tehničke potrebe – još uvijek se široko koriste za sušenje obojenih površina, uz njihovu pomoć u sterilizaciji i sušenju hrane.

Načelo rada i vrste infracrvenih grijača

Ako se većina popularnih uređaja i sustava za grijanje temelji na konvekcijskoj izmjeni topline, u kojoj se najprije zagrijava zrak, koji zauzvrat zagrijava zidove, strop, pod i predmete u sobi, tada je zračni toplinski prijenos karakterističan samo za infracrvene grijače.

Infracrveno zračenje uključuje tri raspona elektromagnetskih valova: 0,77-15 mikrona – kratki val; 15-100 mikrona – srednji val; 100-340 mikrona – dugovalno. Zbog spektralne blizine raspona kratke valne duljine do vizualno prepoznatljive svjetlosti i gotovo podudarnosti raspona duge valne duljine s ultrasjetnim radio valovima, infracrveno zračenje se ponaša poput vidljive svjetlosti (projicirane u ravnoj liniji, refrakcijske i reflektirane) i poput radio valova prodire kroz neke materijale, nepropusne za svjetlost. Drugim riječima, ova vrsta zračenja ne može zagrijavati prozirne medije poput zraka, već zagrijava predmete koji su neprobojni za vidljivi spektar sunčeve svjetlosti. Učinkovitost grijanja dugovalnim infracrvenim zrakama jasno pokazuje Sunce, koje već nekoliko milijardi godina zagrijava Zemlju tim zrakama..

Bilo koji infracrveni grijač temelji se na principu zračenja grijanja – rezultirajuće infracrvene zrake reflektiraju se reflektorima u zonu grijanja. Plinski, dizelski i električni infracrveni grijači dostupni su ovisno o izvoru energije. U prvoj verziji, mješavina zraka s propanom se zapali pomoću piezoelektričnog elementa, takvi grijači namijenjeni su otvorenim prostorima, poput sportskih terena i parkovnih prostora – plinski infracrveni grijači emitiraju duge valove, zagrijavajući područje oko 25 m² (ovisno o modelu).

Druga verzija IR grijača također je namijenjena otvorenim prostorima i sobama, ali djeluje na principu toplinskog pištolja i lako se kreće – njegov dizajn, osim napunjenog spremnika s gorivom, zahtijeva i električni priključak. Njegovo načelo rada: kada se napaja struja, elektrode plamenika se zagrijavaju; pokreću se pumpa za gorivo i ventilator, tvoreći smjesu goriva i zraka; mješavina goriva i zračne pare koja se dovodi u plamenik zapali se emitirajući infracrvene zrake.

Treba napomenuti da samo infracrveno zračenje može učinkovito zagrijati otvorene prostore, bez obzira na propuh.!

Treća verzija infracrvenog grijača djeluje na električnu energiju, izvor zračenja je spiralna namotaja zatvorena u bazi, koja se zagrijava do temperature od 900 ^okoC. Rezultirajuće infracrvene zrake, kao kod dizajna plinskih i dizelskih grijača, usmjeravaju se prema području grijanja pomoću reflektora.

Izvana, plinski infracrveni grijač nalikuje klasičnoj uličnoj svjetiljci – cilindričnoj podlozi na koju se dovodi plin ili u koju se postavlja plinska boca, postolje, unutra je crijevo koje povezuje izvor plina i plamenik. Dizajn je dovršen injekcijskim plamenikom, iznad kojeg se nalazi reflektor radijatora. Učinkovitost takvih grijača je prilično visoka – 80-85%, grijano područje je oko 25 m². Prosječna cijena plinskih infracrvenih grijača je 16.000 rubalja.

Dizelski infracrveni grijač sastoji se od okvira opremljenog međuosovinskim razmakom, spremnika goriva (dizelskog goriva ili kerozina) postavljenog na njemu i tijela radijatora koji izgleda poput vodoravno usmjerenog reflektora, spojenih cijevima s spremnikom goriva. Prosječna cijena za dizelski infracrveni grijač je 18.000 rubalja.

Električni infracrveni grijači opremljeni su s tri vrste odašiljača, a razlikuju se u ljusci u koju se stavlja žarulja – kvarc, keramika ili metal (obično aluminij). Infracrveni grijači jednostavnog dizajna opremljeni su vakuumskom cijevi izrađenom od prozirnog kvarcnog stakla s filamentom koji se nalazi unutra, stoga su takvi grijači jeftini (od 2.000 rubalja) .Napori takvih odašiljača: kratak životni vijek – oko 2 godine; relativno velika potrošnja energije – oko 1-2,5 kW; crvenkast sjaj vidljiv ljudskom oku, neugodan za osjetljive oči. Kratkovalitetni infracrveni zraci koje emitiraju takve cijevi nisu prikladni za grijanje dulje vrijeme, pogodni su za brzo zagrijavanje prostorije ili za sobe velikog područja.

Spirala u keramičkim infracrvenim grijačima je skrivena unutar ljuske i nije vidljiva, tj. ne primjećuje se sjaj. Životni vijek keramičkih emitera je veći – od 3 godine, ali oni su skuplji (od 9.000 rubalja). Uz to, keramički infracrveni grijači su manji, u usporedbi s kvarcnim emisijama, potreba za električnom energijom je u rasponu od 50 W-2 kW (ovisno o konkretnom modelu). Sporim grijanjem i hlađenjem keramičkih infracrvenih emitera nadoknađuje se njihovom trajnošću, a koriste se u infracrvenim saunama i bolnicama..

U pogledu svojih karakteristika, odašiljači s grijaćom zavojnicom unutar metalnog kućišta slični su keramičkim grijaćim elementima, trošak infracrvenih grijača s takvim odašiljačima je malo viši – oko 11 000 rubalja. Svi ravni grijači opremljeni su radijatorima u metalnom kućištu.

Prema temperaturi zagrijavanja emitirajuće ploče, infracrveni grijači dijele se na visokotemperaturne (više od 400 ^okoC) i niske temperature (u rasponu od 25-50 ^okoIZ). Grijači s grijaćim pločama unutar 100-200 ^okoC se zove dugovalno. Infracrvene valne duljine visokotemperaturnih grijaćih uređaja prekratke su – manje od 7,5 mikrona, one su “tvrde” i dugotrajnim izlaganjem nanijeti će štetu ljudskoj koži usporedivu sa opeklinama od sunca. Stoga se takvi odašiljači koriste samo u mjestima kratkoročnog boravka ljudi, na primjer, u prostorijama radionica. Grijači s niskom temperaturom, sigurni za ljudsku kožu, koriste se svugdje, izrađeni su u različitim oblicima, uključujući ravne ploče postavljene na stropove ureda i stambenih prostora. IC uređaji za grijanje s dugovalnim zračenjem češće se koriste u stambenim prostorijama s visinom stropa do 3 m; njihovo zračenje sigurno je za ljudsku kožu. U dnevnim boravcima u kojima su smještena djeca, najviša temperatura spirale spirale IR elementa ne smije prelaziti 65 ^okoIZ.

Infracrveni grijači mogu se konfigurirati za rad u automatskom načinu rada i postati dio pametne kućne opreme. To je posebno prikladno za seoske kuće koje su prazne tijekom hladne sezone – moguće je isključiti pad temperature unutar stambenih prostora postavljanjem IC grijača za održavanje temperature u njima na optimalnoj razini od 5 ^okoIZ.

Kako infracrveno zračenje utječe na ljude

Općenito, infracrveno zračenje je sigurno za ljude – štoviše, poboljšava opće dobro. No treba imati na umu da je izravan učinak zračenja infracrvenog grijača sličan ozračivanju sunčevih zraka, pod kojim se ljetno popodne bez zaštite glave pokriva pregrijavanjem. Za lijepog sunčevog dana toplinsko zračenje djeluje intenzitetom od oko 400 W / m² – toplotni udar je neizbježan. Grijanje infracrvenim zračenjem s intenzitetom većim od 150 W / m² opasno za ljude, jer može oslabiti imunološki sustav, poremetiti strukturu proteinskih molekula. Optimalno za odraslu osobu bit će infracrveno zračenje, čiji se intenzitet kreće u rasponu od 60 do 100 W / m².

Izbjegavajte kratkovalne infracrvene grijače koji mogu prodrijeti u ljudsko tijelo. Infracrveni odašiljači dugog vala općenito su sigurni, ali moraju se postavljati strogo na visini koju je proizvođač najavio – što je kraća udaljenost do ozračene površine, veći je intenzitet zračenja. Ako se pojavi osjećaj nelagode dok hodate ili sjedite pod IC grijačem, njegov intenzitet zračenja treba smanjiti. S ove točke gledišta bilo bi ispravno instalirati nekoliko grijača male snage od jednog, ali velike snage..

Što se tiče dizelskih i plinskih infracrvenih grijača, jedno se pravilo mora strogo pridržavati – postavljajte ih samo na otvorenom.!

Infracrveni grijači – kako ih odabrati

Prije svega, IR grijač nije tako egzotičan kao što se čini na prvi pogled – u SSSR-u su postojali takvi kućanski uređaji koji izvana podsjećaju na okrugle zdjele radarske instalacije. Okrugli, konkavni reflektor, u središtu keramičkog konusa, oko kojeg je omotan goli grijaći svitak, kada je uključen, zagrijava se crveno – zapamtite?

Takvi infracrveni uređaji za grijanje ne proizvode se već oko 15 godina – iskreno su opasni, tk. može dovesti do požara, da ne spominjemo izgaranje kisika.

Proučavajući moderne vrste električnih infracrvenih grijača, razmotrimo detaljno dva od njih – s grijaćim elementom u kvarcnoj cijevi i u metalnom kućištu. Kvarcna cijev ima samo jednu prednost – učinkovitost takvog grijača je nešto veća od one metalne ploče koja zrači toplinu, za oko 5%. Temperatura grijanja zavojnice unutar kvarčne cijevi prelazi 600 ^okoC, toplinski tok koji emitira dovoljno je jak – zbog toga su takvi infracrveni odašiljači instalirani na majstorima shawarma. Kao što je gore spomenuto, vijek trajanja kvarčne cijevi je kratak, a zamjena će koštati puno – trošak kvarčne cijevi značajan je dio cijene samog grijača..

IC grijači s spiralno grijaćim niskotemperaturnim grijaćim elementom unutar aluminijske ploče (toplinski element) ne zagrijavaju se iznad 300 ^okoC, njihov jedini “radni” minus tiho je pucketanje – nehrđajući čelik koji tvori spiralu i aluminij imaju različite koeficijente širenja, to je normalno i ne bi trebalo izazivati ​​zabrinutost. Pažljivo proučite unutarnju strukturu takvog grijača, saznajte karakteristike grijaćeg elementa, termo-zračne ploče, kućišta, izolatora i folije.

Dakle, tražimo od prodavatelja da ukloni vanjski poklopac s grijača, pažljivo prouči njegovu unutarnju strukturu i postavi prodavaču pitanja:

• Kolika je debljina sloja anodiziranja na termo-zračećoj ploči? Kvalitetni sloj za anodiziranje treba biti najmanje 25 mikrona. Sloj ove debljine pružit će oko 20 godina pravilnog rada uređaja, s manjim slojem, ploča će izgorjeti za tri godine, grijač će, u skladu s tim, propasti. Nažalost, nemoguće je izvana odrediti debljinu sloja anodiziranja – morat ćete vjerovati prodavaču;
• Od čega je metala izrađen grijaći element? Grijaći elementi mogu biti izrađeni od nehrđajućeg čelika ili običnog obojenog metala, u drugoj verziji grijač se može instalirati samo u suhim prostorijama (balkon i garaža nisu takvi);
• pažljivo proučite unutrašnjost metalnog kućišta, ovdje neće biti obojeno – to je normalno. Pazite da na metalu nema tragova hrđe, ako ih ima, odbijte ih kupiti – to znači da je vanjska strana metala bila obojena rđom, koja će se za par godina pojaviti izvana, pokvariti izgled uređaja;
• Kolika je debljina folije reflektora? Minimalna dopuštena debljina je 120 mikrona, ako je folija tanja, tada će značajan dio infracrvenih zraka ići do stropa i neće se reflektirati u željenom smjeru. Upotrijebite običnu kemijsku olovku – uklonite poklopac i lagano pritisnite foliju (tlak pritiska isti je kao i kod postavljanja točke na list papira). Zaglavljivanje ili pojavljivanje rupe u foliji znači da njena debljina nije veća od 100 mikrona – pritiskanje na foliju debljine 120 mikrona neće ostaviti gotovo nikakav trag.

Usput, prisutnost ventilatora u dizajnu infracrvenog grijača ne znači prednost, već nedostatak – u stvari, to će biti obični konvekcijski grijač koji podiže prašinu u sobi.

Provjerite jesu li IR grijač i njegovo pakiranje ispravno i potpuno označeni – sjajne tvorničke naljepnice (mat naljepnice mogu se izrađivati ​​na običnom laserskom pisaču), jasno ispisani tekst, proizvođač je naznačen, udovoljava GOST ili TU, naznačen je datum izdavanja. Budite oprezni s jamstvenim rokom – prekratko ili predugo razdoblje s nepoznatim proizvođačem trebalo bi potaknuti sumnju.