Содержание
Принцип работы ИК-обогревателя — Infra-Tec
Принцип действия инфракрасных обогревателей схож с работой солнца: они создают тепловые лучи, которые поглощаются предметами мебели и интерьера, поверхностями стен, а они впоследствии отдают это тепло окружающему воздуху. Таким образом, получается такой же тепловой эффект, который создает солнце.
Инфракрасный отопление представляет собой тепловое (электромагнитное) излучение в инфракрасном диапазоне длины волн. Поэтому любое тело, которое отдает тепло, в основном, излучением можно считать инфракрасным обогревателем. Необходимо пояснить, что существует несколько видов обогревателей: инфракрасные, длинноволновые, темные и светлые. Чтобы внести ясность и во избежание путаницы в терминологии мы поясним их различия.
Инфракрасные (ИК) лучи — это электромагнитное излучение, которое занимает спектральную область между красным видимым светом (длина волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). При этом инфракрасную область спектра также подразделяют на коротковолновую (0,74- 2,5 мкм), средневолновую (2,5-50 мкм) и длинноволновую (50-1000 мкм), а длина излучаемой волны зависит от температуры тела — чем выше температура, тем короче волны и выше интенсивность излучения.
Отметим, при невысокой температуре излучение нагретого твердого тела почти полностью расположено в инфракрасной области, поэтому данное тело кажется темным. Чем выше температура, тем больше волны, которые излучаются предметом, смещаются в видимую часть спектра, поэтому цвет предмета от темно-красного может постепенно дойти до белого.
Таким образом, все вышеперечисленные обогреватели являются ИК-обогревателями, а различие заключается в длине используемых в них волн. Так, длинноволновые имеют невысокую температуру излучающей поверхности, а выделяемые ими волны самые длинные из используемого для подобных обогревателей диапазона. Их также называют темными, так как обогреватели не светятся даже при рабочей температуре 300-400°С. Коротковолновые, белые или светлые излучатели работают с максимальной температурой выше 800°С.
Конструктивно инфракрасные обогреватели могут быть выполнены по-разному, но основа их устройства – излучатель и отражатель, фокусирующий лучи в требуемом направлении.
В качестве излучателя могут использоваться галогенные, кварцевые и карбоновые лампы. Галогенная лампа – это трубка, наполненная разреженными парами галогена, которые под воздействием создаваемого в ней электрического поля излучают свет и ИК-излучение, а вот кварцевые обогреватели и карбоновые обогреватели света практически не излучают. Внутри этих ламп создается вакуум и помещается нить из вольфрама или специального углеволокна, нагревающаяся при пропускании электрического тока.
Тепловое излучение от инфракрасного обогревателя не поглощается воздухом, а лишь немного ослабляется в результате рассеивания. Поэтому вся энергия от прибора почти без потерь достигает предметов и людей в зоне его действия. Такой обогреватель, в отличие от других приборов, греет именно предметы, а не воздух. И только после нагрева твердых поверхностей (стены, мебель, пол и даже кожа человека), тепло от них передается окружающему воздуху.
Принцип работы инфракрасного обогревателя
Главная
Обзоры и советы
Статьи
Принцип работы инфракрасного обогревателя
Инфракрасные обогреватели – один из наиболее распространенных типов обогревателей в наше время.
С каждым годом данный тип обогревателей набирает все большую популярность.
Чем обусловлена популярность инфракрасного обогревателя? Существует множество мнений относительно актуальности использования обогревателей данного типа для обогрева помещений. Немногие имеют представление об этих обогревателях, соответственно при необходимости выбора электрического обогревателя отдают предпочтение давно известным и применяемым повсеместно обогревателям: масляным батареям, тепловентиляторам, электрическим конвекторам и др. Стоит ли проходить мимо инфракрасных обогревателей? Зная его принцип работы, вы сможете для себя сделать вывод о целесообразности приобретения обогревателя данного типа.
Принцип действия обогревателя инфракрасного типа не имеет ничего общего с принципом действия электрических обогревателей другого типа. Именно эта «индивидуальность» является главным аргументом в пользу выбора другого типа обогревателя. Чем же отличается принцип работы инфракрасного обогревателя?
Принцип работы большинства обогревателей основан на теплообмене воздуха окружающий среды с разогретой поверхностью обогревателя или непосредственно с нагревательным элементом.
Например, электрический конвектор нагревает помещение за счет естественной конвекции воздуха, который проходит через нагревательные элементы, расположенные в корпусе обогревателя. В тепловентиляторе при помощи вентилятора нагнетается воздух, который, проходя через нагревательный элемент, нагревается, тем самым обогревая помещение. Во всех случаях качество обогрева помещения зависит от температуры нагревательного элемента (корпуса) обогревателя, а также площади непосредственного соприкосновения воздуха с нагретыми элементами.
инфракрасное тепловое излучение
В инфракрасных обогревателях принцип нагрева помещения иной. Нагревательный элемент конвектора оснащается дефлектором, который формирует направленный поток инфракрасных лучей. В данном случае обогрев помещения производится не за счет нагрева воздуха, как в других обогревателях, а за счет нагретых в помещении предметов. То есть инфракрасное тепловое излучение, которое исходит от обогревателя, не нагревает окружающий воздух, а взаимодействует непосредственно с предметами, которые расположены в помещении.
Инфракрасное излучение обогревателя имеет схожий принцип обогрева с солнечными лучами. Характерная особенность данного способа обогрева заключается в том, что расстояние от нагреваемого тела до излучаемого инфракрасные лучи обогревателя не влияет на качества обогрева. Предмет, который обогревается, будет одинаково нагреваться, как на расстоянии двух метров от инфракрасного обогревателя, так и на большем расстоянии, например, пяти метров.
Обогрев помещения инфракрасным обогревателем происходит более эффективно, так как окружающий воздух в помещении нагревается от нагретых инфракрасными лучами предметов. Инфракрасные обогреватели имеют высокий коэффициент полезного действия и являются одними из наиболее эффективных обогревателей. Для обогрева помещений с высокими потолками инфракрасные обогреватели можно смело назвать наиболее эффективными, в отличие от других обогревателей, которым для нагрева помещения для необходимой температуры, необходимо обогреть большое количество воздуха. В данном случае инфракрасный обогреватель нагревает предметы, которые расположены в данной комнате только на ту высоту, на которую он установлен и соответственно, куда направлено инфракрасное излучение.
Использование инфракрасного обогревателя для сушки
Данная особенность является огромным преимуществом и позволяет использовать для реализации эффективного обогрева больших производственных помещений, складов и т.п. Например, в здании закрытого распределительного устройства подстанции, где большая площадь помещения и высокие потолки, наиболее эффективно использовать инфракрасные обогреватели, излучение которых будет направлено непосредственно на высоковольтные ячейки с оборудованием. В данном случае обогрев будет происходить максимально эффективно, так как основная задача обогрева в помещениях ЗРУ – обогреть элементы оборудования: масляные выключатели, трансформаторы напряжения, устройства релейной защиты и автоматики, а также другие элементы в цепях первичной и вторичной коммутации присоединений, расположенных в ЗРУ. Для обеспечения необходимой температуры элементов оборудования в случае использования обычных обогревателей, например, тепловентиляторов или обычных обогревателей на спиралях, необходимо будет затратить в несколько раз больше электрической энергии, чем при использовании обогревателей инфракрасного типа.
Организация так называемой «комфортной зоны»
Особенность нагрева предметов направленным инфракрасным излучением позволяет использовать инфракрасные обогреватели при необходимости локального обогрева. Например, для обогрева небольшого участка в большом помещении, организации так называемой «комфортной зоны» на улице, в беседках и т.п. Работу инфракрасного обогревателя в данных случаях сравнивают со свечением отдельно стоящего светильника: под ним светло, а вокруг темно. То же самое в случае с инфракрасным обогревателем: в зоне излучения инфракрасных лучей тепло, причем вне «комфортной зоны» может быть минусовая температура.
Рассмотрев принцип работы инфракрасного обогревателя, можно сделать вывод, что обогреватель данного типа имеет право на жизнь и является достойным соперником другим типам обогревателей, а в некоторых случаях является наиболее оптимальным выбором. При необходимости обогрева квартиры или дома, грамотное расположение обогревателя позволяет обогревать помещение наиболее эффективно, затрачивая при этом значительно меньшее количество электрической энергии, по сравнению с другими типами обогревателей, где используется традиционный принцип обогрева помещения посредством нагрева воздуха.
Инфракрасные обогреватели работают за счет преобразования электричества в лучистое тепло.
Эффективная теплопередача
Как работают инфракрасные обогреватели? Инфракрасные обогреватели работают за счет преобразования электричества в лучистое тепло. Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра. Жара — это такое же ощущение тепла, как зимнее солнце на лице и жар от угольного костра. Это даже та же самая форма тепла, излучаемая вашим собственным телом. Это самая основная форма отопления, известная человеку.
Инфракрасное излучение — это прямая передача тепла от обогревателя к объекту (вам и окружающей вас комнате) без нагрева воздуха между ними. Это то же самое тепло, которое мы чувствуем от окружающей среды, нагретой солнцем, и длина волны наиболее эффективно поглощается телом. Он на 100% безопасен и натурален (вреден ультрафиолет от солнца, а не инфракрасный).
Сегодня новая технология в виде нашего 100% энергоэффективного инфракрасного отопления Herschel позволяет нам использовать инфракрасное лучистое отопление стильным, удобным и легко контролируемым способом.
Тепло, для которого мы были созданы
Люди — излучающие объекты. Более 60 % нашего ощущения комфорта или дискомфорта определяется притоком или потерей лучистого тепла. Только 15% нашего ощущения комфорта определяется температурой воздуха и движением.
Это означает, что мы обычно чувствуем тепло, если поглощаем тепло из окружающей среды, и часто чувствуем себя холодно, если излучаем тепло собственного тела во внешний мир.
Для большинства людей, если окружающая среда вокруг нас выше 78°F или ниже 60°F, мы чувствуем себя некомфортно, потому что наши тела либо получают, либо теряют слишком много тепла.
Итак, если мы нагреем стены, потолок и пол комнаты, в которой находимся (не воздух), по крайней мере, до 63°F, а в идеале примерно до 72°F, наши тела перестанут осознавать, что мы теряем тепла, и нам будет тепло и комфортно. В этом заключается цель инфракрасного обогрева: создать «тепловую массу» в окружающей среде и позволить ей сохранять тепло.
Модель Summit 2600 представляет собой идеальный обогреватель для больших помещений, гаражей, веранд и студий горячей йоги.
Доступен в черном или белом цвете, с дистанционным управлением или без него.
Узнать больше
Превратите свою комнату в излучатель на 360°
Инфракрасное излучение Herschel напрямую нагревает стены, пол и потолок здания («тепловая масса»). Как только тепловая масса нагревается, само здание сохраняет тепло в течение определенного периода времени, поэтому нагреватель должен быть включен только для доливки.
Большинство других видов обогревателей представляют собой конвекционные обогреватели, которые в основном нагревают объемы воздуха, который затем должен передать свое тепло зданию, чтобы нагреть тепловую массу. Проблема в том, что горячий воздух поднимается к потолку (куда не хочется) и легко уходит при сквозняках и открытых дверях.
Прямая передача тепла в здание — вот почему Herschel более эффективен и экономит энергию по сравнению с конвекционным отоплением. Это также более комфортно, потому что у вас нет холодных полов и душного воздуха.
Эффективен ли инфракрасный обогрев?
Поскольку конвекционные нагреватели нагревают воздух, даже лучшим цифровым конвекционным радиаторам с низким потреблением энергии требуется около 110 Вт на 100 футов³, чтобы поддерживать неэффективное поглощение тепла воздухом и его плохую передачу энергии обратно.
Инфракрасные панели Herschel не нагревают воздух, поэтому обычно им требуется только 70 Вт на 100 футов³.
Вам простительно думать, что киловатт энергии должен обладать одинаковыми свойствами теплопередачи независимо от того, излучается ли он конвекционным или лучистым нагревателем, но это неверно. Лучистое тепло имеет более высокую скорость передачи тепла на киловатт, чем конвекция, поэтому вам нужно его меньше.
Как конвекторы Herschel, так и электрические конвекторы работают около 40 % от требуемого периода нагрева (часто называемого «эффективной мощностью»), но основная разница в теплопередаче означает, что Herschel может сэкономить до 37 % затрат на электроэнергию по сравнению с конвекцией.
и ночные накопительные обогреватели.
Посмотрите, как инфракрасные обогреватели соотносятся с альтернативами, если учесть все связанные с этим факторы стоимости (покупка, установка, эксплуатация, техническое обслуживание, замена) в течение всего срока службы обогревателя.
Как работает инфракрасное отопление?
Как и в случае с любой новой технологией, будет некоторая неопределенность в отношении того, как она работает. Инфракрасное отопление ничем не отличается и находится в зачаточном состоянии с точки зрения своего места на рынке отопления.
Что не помогает, так это то, что панели ИК-обогрева работают на совершенно иных физических принципах по сравнению с обычными конвекционными обогревателями.
Старая технология
Стандартные газовые или электрические конвекционные радиаторы работают путем заполнения горячей водой. Это, в свою очередь, нагревает воздух вокруг него. Затем горячий воздух поднимается вверх, уступая место холодному воздуху.
Он также становится горячим и поднимается вверх, в то время как горячий воздух, который поднимался ранее, с тех пор остыл, что привело к его падению.
Это создает цикл, известный как конвекционный ток. Когда вы проходите через эту циркуляцию воздуха, вы чувствуете его тепло. Это основной принцип работы конвекторов.
Основы инфракрасного обогрева
Это момент, когда вы забываете все, что знали о том, как работают системы отопления. Инфракрасные панели передают тепло посредством теплового излучения и излучают большое количество инфракрасных лучей – такое же тепло, как и солнце.
К счастью, наши панели не облучают вас ультрафиолетом, поэтому они совершенно безопасны в использовании!
Эти инфракрасные лучи распространяются по всей комнате. Каждый раз, когда они во что-то врезаются, объект поглощает часть тепла, влияя на его температуру на молекулярном уровне.
Предметы, будь то ковер, диван или даже вы, затем излучают это тепло обратно посредством теплопроводности, конвекции или излучения.
Теплопроводность – это передача тепловой энергии через контакт между двумя поверхностями. Это может произойти, когда вы сидите на стуле, и тепло передается от стула к вам.
Конвекция, как мы уже обсуждали ранее, представляет собой передачу тепловой энергии между двумя объектами с промежуточным звеном воздуха. Вы можете почувствовать это, когда объект нагреется, и вы поднесете к нему руку, не касаясь его. Так же работают и стандартные конвекционные обогреватели — нагревая воздух вокруг себя.
Излучение — это передача тепловой энергии между двумя объектами посредством электромагнитного спектра без использования воздуха в качестве посредника. Тепло передается напрямую от источника к цели. Именно благодаря этому методу ИК-панели излучают тепло.
Это означает, что энергия не тратится на нагрев воздуха – вы чувствуете лучи прямо на коже. Ощущение сродни выходу из тени в летний день.
Вы можете увидеть визуальное представление конвекционного нагрева по сравнению с инфракрасным на инфографике ниже.
В этом ключевое принципиальное отличие стандартных конвекционных радиаторов от ИК-обогрева. Конвекционные обогреватели работают, нагревая воздух вокруг себя, тогда как инфракрасные нагревательные панели нагревают сами объекты.
Это намного эффективнее, чем конвекционные обогреватели, так как для обогрева большого объема помещения требуется гораздо больше энергии, чем для обогрева всей поверхности всего помещения.
Вы также не ограничены физической способностью воздуха поглощать и удерживать тепло — это означает, что инфракрасное тепло мгновенно. Конвекционным обогревателям требуется некоторое время, чтобы вы действительно почувствовали тепло.
В результате получается очень сухой жар. В ваших стенах меньше риск появления плесени и сырости, а отсутствие конвекционного потока также устраняет духоту, которую вы обычно чувствуете со стандартными радиаторами.
Вы также получите гораздо более равномерное распределение тепла. При использовании конвекционных обогревателей самый горячий воздух имеет тенденцию собираться в верхней части помещения.