Что такое инфракрасное излучение
Для того, чтобы понять принцип работы инфракрасных излучателей, необходимо представлять себе суть такого физического явления как инфракрасное излучение.
Диапазон инфракрасного излучения и длина волны
Инфракрасное излучение — это разновидность электромагнитного излучения, занимающего в спектре электромагнитных волн диапазон от 0,77 до 340 мкм. При этом диапазон от 0,77 до 15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм — средневолновым, а от 100 до 340 — длинноволновым.
Коротковолновая часть спектра примыкает к видимому свету, а длинноволновая сливается с областью ультракоротких радиоволн. Поэтому инфракрасное излучение обладает как свойствами видимого света (распространяется прямолинейно, отражается, преломляется как и видимый свет), так и свойствами радиоволн (оно может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения).
Инфракрасные излучатели с температурой на поверхности от 700 С до 2500 С имеют длину волны 1,55-2,55 мкм и называются "светлыми" — по длине волны они ближе к видимому свету, излучатели с более низкой температурой поверхности имеют большую длину волны и называются "темными".
Источники инфракрасного излучения
Вообще говоря, любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам. Передача энергии происходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, при этом, разные тела имеют различную излучающую и поглощающую способность, которая зависит от природы двух тел, от состояния их поверхности и т.д.
Электромагнитное излучение обладает квантово-фотонным характером. При взаимодействии с веществом фотон поглощается атомами вещества, передавая им свою энергию. При этом возрастает энергия тепловых колебаний атомов в молекулах вещества, т.е. энергия излучения переходит в теплоту.
Суть лучистого отопления состоит в том, что горелка, являясь источником излучения, генерирует, формирует в пространстве и направляет тепловое излучение в зону обогрева. Оно попадает на ограждающие конструкции (пол, стены), технологическое оборудование, людей, находящихся в зоне облучения, поглощается ими и нагревает их. Поток излучения, поглощаясь поверхностями, одеждой и кожей человека, создает тепловой комфорт без повышения температуры окружающего воздуха. Воздух в обогреваемых помещениях, оставаясь практически прозрачным для инфракрасного излучения, нагревается за счет "вторичного тепла", т.е. конвекции от конструкций и предметов, нагретых излучением.
Свойства и применение инфракрасного излучения
Установлено, что воздействие инфракрасного радиационного отопления благоприятно сказывается на человеке. Если тепловое излучение с длиной волны больше 2 мкм воспринимается в основном кожным покровом с проведением образовавшейся тепловой энергии внутрь, то излучение с длиной волны до 1,5 мкм проникает через поверхность кожи, частично нагревает ее, достигает сети кровеносных сосудов и непосредственно повышает температуру крови. При определенной интенсивности теплового потока его воздействие вызывает приятное тепловое ощущение. При лучистом обогреве человеческое тело отдает большую часть избыточного тепла путем конвекции окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие.
В нашей стране изучение технологии инфракрасного отопления ведется с 30-х годов как применительно к сельскому хозяйству, так и для промышленности.
Проведенные медико-биологические исследования позволили установить, что системы инфракрасного отопления более полно отвечают специфике животноводческих помещений, чем конвективные системы центрального или воздушного отопления. Прежде всего, за счет того, что при инфракрасном обогреве температура внутренних поверхностей ограждений, особенно пола, превышает температуру воздуха в помещении. Этот фактор благоприятно сказывается на тепловом балансе животных, исключая интенсивные потери тепла.
Инфракрасные системы, работающие совместно с системами естественной, вентиляции обеспечивают снижение относительной влажности воздуха до нормативных значений (на свинофермах и в телятниках до 70-75% и ниже).
В результате работы этих систем температурно-влажностный режим в помещениях достигает благоприятных параметров.
Применение систем лучистого отопления для сельскохозяйственных зданий позволяет не только создавать необходимые условия микроклимата, но и интенсифицировать производство. Во многих хозяйствах Башкирии (колхоз им. Ленина, колхоз им. Нуриманова) значительно увеличилось получение приплода после внедрения инфракрасного отопления (увеличение опороса в зимний период в 4 раза), возросла сохранность молодняка (с 72,8% до 97,6%).
В настоящее время система инфракрасного отопления установлена и отработала уже один сезон на предприятии "Чувашский бройлер" в пригороде г. Чебоксары. По отзывам руководителей хозяйства, в период минимальных зимних температур -34-36 С система работала бесперебойно и обеспечивала требуемое тепло для выращивания птицы на мясо (напольное содержание) в период 48 дней. В настоящее время ими рассматривается вопрос об оборудовании инфракрасными системами остальных птичников.
Типы современных инфракрасных электронагревателей
До 1800 года о существовании инфракрасного спектра электромагнитных излучений даже не подозревали. Сегодня более понятно значение инфракрасного спектра в тепловом потоке, чем во время его открытия в 1800 году сэром Уильямом Гершелем. Он изучал новые оптические возможности. Во время тестирования различных образцов цветного стекла, которые по-разному передавали яркость света, ученый обнаружил, что некоторые из образцов пропускали очень мало солнечного света, а другие пропускали его так много, что даже возник риск повредить зрение при длительном наблюдении.
Вскоре Гершель убедился в необходимости проведения систематического эксперимента. Его целью было найти единственный материал, который дал бы желаемое снижение яркости, а также максимальное уменьшение теплового воздействия. Он начал эксперимент, фактически повторив эксперимент Ньютона с призмой. В первую очередь Гершель изучал возможности нагрева, а не визуального распределения лучей по спектрам.
Он закрасил колбу чувствительного стеклянного ртутного термометра чернилами и использовал ее как детектор излучений для различных световых спектров, которые сформировал на рабочем столе путем пропускания солнечного света через стеклянную призму. Остальные термометры были размещены за пределами солнечного излучения и служили контролерами.
По мере того как окрашенный термометр медленно перемещался по цветам спектра, температура показывала устойчивое увеличение от фиолетового к красному. Данный результат исследования не можно было принять за абсолютную неожиданность, т.к. итальянский исследователь Ландриани в аналогичном эксперименте 1777 года наблюдал примерно такой же эффект. Однако именно Гершель был первым, кто осознал, что должна быть точка, в которой эффект нагрева достигает максимума, и что измерения, ограниченные видимой частью спектра, не смогли найти эту точку.
Переместив термометр в темную область за пределы красного конца спектра, Гершель подтвердил, что температура продолжает расти. Когда он, наконец, нашел точку максимума, обнаружилось, что она лежит далеко за концом красного спектра, который сегодня имеет определение «инфракрасная длина волн».
Когда Гершель раскрыл свое открытие, он назвал эту новую часть электромагнитного спектра «термометрическим спектром». Сам тип такого излучения он иногда называл «темным теплом» или просто «невидимыми лучами».
Однако не Гершель создал термин «инфракрасный порт». Слово стало появляться в печати только около 75 лет спустя, и до сих пор неясно, кто его создал.
Инфракрасные нагреватели
Элементы, создающие инфракрасное излучение используют сегодня в самых различных устройствах. Они входят в конструкцию ИК обогревателей для отопления открытых террас и помещений. С их помощью можно создать оптимальные температуры в холодные периоды года в доме, цеху, офисе и на различных площадках не влияя на влажность воздуха.
Инфракрасные элементы применяются также и в технологическом оборудовании. С их помощью можно быстро и легко создать равномерный и высокоточный нагрев различных материалов.
В качестве примера одной из относительно последних разработок установки с ИК нагревателями можно привести ИК паяльные станции последнего поколения, нагревательные печи и лабораторное сушильное оборудование. При помощи ИК паяльной станции можно обрабатывать групповые печатные платы с компонентами SMD.
Принцип действия ИК лучей
ИК лучи в природе являются одним из спектров солнечного света. Это самая низкая по частоте зона излучений. За счет воздействия ИК лучей на поверхность нашей планеты мы получаем тепло. Данное излучение беспрепятственно проходит сквозь атмосферу и достигает земли. Абсолютно все физические тела способны поглощать инфракрасный диапазон. Воздух же получает тепло во второстепенном порядке от тел, которые прогрелись. В данном случае работает второй закон термодинамики, гласящий о том, что более холодное тело поглощает энергию от более теплого. Не нужно быть великим ученым, чтобы понять, почему в ночное время воздух прохладней, чем днем. Этот же принцип действия наблюдается и у ИК нагревательных элементов, которые входят в конструкцию установок домашнего и промышленного пользования.
Конечно, спектр излучения искусственно изготовленных нагревателей ИК не такой широкий, как у лучей природного происхождения. ИК устройства изготовленные человеком работают в спектре диапазоном λ = 50—2000 мкм. В данном случае также учитывается, что чем ниже температурный показатель тела поддающегося нагреву, тем длиннее ИК волна. Зависимо от длины волн инфракрасные излучения разделяют на три категории:
коротковолновые: λ = 0,74—2,5 мкм,
средневолновые: λ = 2,5—50 мкм,
длинноволновые: λ = 50—2000 мкм.
Нагревательные устройства наиболее качественно действуют, если работают при длинноволновом спектре. Различные варианты ИК нагревателей являются основными элементами, входящими в конструкцию ИК оборудования для обогрева. Исходя из того, что работа таких устройств основана на излучении ИК волн, то и сами проборы считают излучателями.
Устройство ИК обогревателей
Конструкция ИК нагревателей является довольно простой. Нагревательная проволока или нить размещается в корпусе, который зависимо от требований к нагревателю может иметь различную форму и вид. Внутри корпусной основы помещается специальный отражатель, клеммные элементы для подключения к сети. Снаружи корпуса размещена клемма, через которую проходят внешние выводы.
Такой дизайн обогревателя имеет большую схожесть с прожекторами для галогеновых ламп, которые используются для подсветки фасадов, рекламы, дворов и т.д. Данные элементы применяют для локального освещения небольшой территории. С их помощью можно легко поддерживать температуру отдельных участков, не неся энергетических затрат на нагрев всего площади.
Точечный ИК нагрев
Подразумевает тепловое воздействие направленным тепловым потоком. В ресторанах такие элементы используются для обогрева локальных зон у отдельных столиков. Устанавливают их, как и светильники, привинчивая к потолку.
Полный нагрев
Эти нагреватели изготавливаются в различных вариантах, т.к. пользуются большим спросом. Ими можно обогреть помещения большой площади: промышленные цеха, складские помещения, офисы, гостиные, залы ресторанов и т.д. В конструкции полого нагревателя входит карбоновая лампа.
Карбоновая лампа
Конструктивно представляет собой кварцевую трубку с вакуумной средой, внутри которой помещен излучающий элемент. Излучатель состоит из нескольких углеродных волокон собранных в жгут и обладает увеличенной площадью облучения. При включении нагревателя в сеть волокно мгновенно набирает температуру и генерирует лучистое тепло. Потребляя такую же мощность, как и нихромовые нагреватели углеродный элемент нагрева способен подавать более высокую температуру. На верхнем участке нагревающего элемента расположены переключатели, регулирующие рабочий режим устройства. Вращение обеспечивается электроприводом, который находится на специальной подставке нагревателя. Таким образом, можно значительно увеличить площадь нагрева.
Керамические инфракрасные нагреватели
По своей сути это трубчатые элементы нагрева, заключенные в керамическом корпусе. От нагревательного элемента тепловая энергия поступает керамике и уже от нее тепло передается ближайшим поверхностям. Площадь керамического корпуса превышает площадь нагревательного элемента, поэтому теплоотдача более активна. Данный тип устройств относят к нагревателям панельного типа. Их форма может быть самой разной и зависит от требований нагрева, а также особенностей оборудования, в которое будет установлен нагреватель. ИК нагреватели из керамики могут изготавливаться с вогнутой конструкцией, плоской или выпуклой.
Внешний вид керамического излучателя
Конфигурацию трубчатого нагревателя можно увидеть с лицевой стороны, на тыльной поверхности размещаются провода для подключения, которые в свою очередь защищены керамическими жаростойкими бусами. В нормальном рабочем режиме такой нагреватель может подавать 700-750 °С.
У некоторых видов керамических нагревателей греющая спираль открытая и температурная подача такого устройства будет составлять до 900°С. В стандарте это тип нагревателя HSR, который предназначен для мгновенной подачи тепла.
ИК нагреватели в керамической оболочке выполняться в трех типах: объемной конструкции, полые и со встроенным датчиком температуры. Устройства объемного типа являются инерционными, долго набирают температуру и медленно ее сбрасывают. Для работ требующих цикличного нагрева стоит подобрать полый нагреватель. Они не имеют такой инерции и могут применяться для разных технологических работ, где необходима поддержка точных температурных данных методом периодической термоподачи. Благодаря уменьшенной массе у полых нагревательных элементов нагрев производится на 40% быстрее сравнительно с объемными.
Высокий процент лучей от полых нагревателей направлен вперед. Предотвращение обратного излучения обеспечено полым тепловым барьером размещенным на задней стороне устройства. Барьер обеспечивает мягкую тепловую подачу и высокий уровень КПД.
Распределить тепло таким же образом, используя объемный нагреватель можно лишь при помощи отражателя. В конструкцию некоторых греющих панелей может входить термопара при помощи, которой можно производить контроль и регулировку температуры.
Как выбрать лучший инфракрасный обогреватель
Инфракрасный обогреватель — это прибор для отопления, передающий тепловую энергию в окружающее пространство при помощи инфракрасного (ИК) излучения. Часто такие устройства называют рефлекторами, что не совсем корректно. ИК-обогреватель не нагревает воздух, а передает тепловую энергию окружающим предметам, которые и повышают температуру воздушным массам. Этот принцип дает существенную экономию по сравнению с конвекционным способом обогрева, так как энергия не расходуется на прогрев неиспользуемых пространств помещения. Инфракрасные обогревательные приборы позволяют получать мгновенный эффект сразу после включения.
Современный рынок устройств для отопления помещения насыщен разнообразными приборами до предела. Все они делятся на виды и типы по принципу действия и конструктивным особенностям. Бытовые ИК-обогреватели одни из самых распространенных на рынке климатической техники. Они имеют ряд существенных преимуществ перед другими бытовыми приборами для отопления. В этой статье мы расскажем, как выбрать инфракрасный обогреватель для дачи, дома и квартиры, а также дадим инструкцию по самостоятельному изготовлению такого прибора. Начнем с принципа действия и конструкции прибора.
Принцип работы и конструктивные особенности ИК-обогревателей
Как уже было сказано выше, эти бытовые прибор радикально отличаются от устройств конвекционного обогрева. Они нагревают не воздух, а окружающие предметы, находящиеся в помещении: мебель, технику, пол и стены. Инфракрасные устройства можно назвать небольшим домашним солнышком, лучи которого пронизывают воздух, совершенно не нагревая его. Только предметы, не пропускающие свет, нагреваются под воздействием этого излучения и передают тепло окружающему воздуху, нагревая его до необходимой температуры.
Инфракрасное излучение воспринимается кожей человека как тепло, исходящее от нашего солнца. Мы не видим этих лучей, но чувствуем их всем телом. Согревает нас это излучение независимо от внешних факторов. Ему не страшны сквозняки и другие природные факторы. Главное, чтобы излучение не имело перед собой непреодолимых преград и свободно проходило до требуемого места. Точно так же, как наше светило действуют и обогреватели инфракрасного вида, ведь длина волн излучения этих приборов аналогична солнечному ИК-спектру.
Нагреватели конверторного типа неспособны мгновенно создать комфортный температурный режим в помещении, ведь принцип их действия основан на постоянном перемещении теплого воздуха вверх. В этом случае в первую очередь прогревается под потолочное пространство, и только через продолжительное время происходит перемешивание теплых и холодных воздушных масс, что приводит к созданию комфортного теплового режима во всем помещении. В течение этого периода человеку приходится мерзнуть.
Совершенно иначе работают нагреватели инфракрасного излучения. Тепло от этого вида бытовой техники человек ощущает сразу же после включения устройства, но его можно ощущать не во всем помещении. Инфракрасный обогреватель действует локально, то есть тепловая энергия направляется в определенное место. С одной стороны, это позволяет создать мгновенный эффект повышения температуры в необходимой точке пространства, с другой — сэкономить энергоресурсы. Этим и хороши бытовые нагреватели, использующие для работы ИК-излучение.
Внутри обыкновенных электрических инфракрасных обогревателей нет никаких сложных деталей. В корпусе устройства, чаще всего изготовленного из металла монтируется алюминиевый отражатель. На нем устанавливается главная часть конструкции — нагревательный элемент, являющийся «сердцем» устройства. В настоящее время существует несколько разновидностей этой детали: трубчатая (ТЭН), галогеновая, керамическая или карбоновая. Также в нагревателях данного вида устанавливаются термостаты для регулировки температуры и специальные датчики, отключающие устройство при аварийных ситуациях.
Кроме электрических ИК-обогревателей, существуют устройства использующие другие источники энергии: твердое и жидкое топливо, а также природный газ. Но такие приборы используются в бытовых условиях крайне редко и рассматривать их мы не будем. Принцип действия и особенности конструкции ИК-источников тепла мы рассмотрели, теперь перейдем к плюсам и минусам этой бытовой техники.
Плюсы и минусы использования инфракрасных обогревателей
ИК-обогреватели, как и любая другая бытовая техника, имеют определенные достоинства и некоторые недостатки. Все эти факторы необходимо учитывать при выборе оборудования для обогрева помещения. Итак, ниже представлены основные плюсы применения инфракрасных обогревателей в бытовых условиях.
- Источники инфракрасного излучения способны быстро прогреть площади больших размеров. Потребитель практически мгновенно начинает ощущать эффект от использования такой бытовой техники. Локализация места обогрева позволяет оптимально использовать тепловую энергию.
- ИК-нагреватели не требуют какого-либо сложного технического обслуживания. Достаточно только периодически чистить прибор от осевшей пыли и проводить профилактический осмотр на наличие повреждений. К тому же для работы оборудования не нужно приобретать расходные материалы.
- Экологическая безопасность инфракрасных обогревателей на высоте. При работе они не выделяют вредных веществ, не сжигают кислород в воздухе, а также практически не влияют на показатели влажности в помещении. Эти устройства не нуждаются в установке приточно-вытяжной вентиляции.
- При использовании ИК-обогревателей экономия энергоресурсов налицо, конечно, по сравнению с другими электрическими системами обогрева помещений. Данный вид климатической техники потребляет электроэнергию из обычной сети 220В, без установки дополнительных устройств.
К минусам электрических ИК отопительных приборов можно отнести быстрое остывание помещения после отключения прибора, а также необходимость соблюдения правил безопасности для исключения получения термических ожогов. Но плюсов в использовании инфракрасных обогревателей значительно больше, чем минусов. Рассмотрев преимущества применения техники, мы переходим к основной части статьи, а именно: выбор инфракрасного обогревателя для квартиры, дома или дачи.
Правильный выбор ИК-обогревателя
Итак, взвесив все преимущества электрического инфракрасного обогревателя, мы приступаем к его выбору на рынке климатической техники. Приобретая прибор, в первую очередь следует обратить внимание на внешний вид устройства. Он просто обязан внушать доверие потребителю. Качества техника должна иметь крепкий и стильный корпус, надежный кабель питания и отличную вилку. Не следует соблазняться на приборы с очень низкой стоимостью! Многие недобросовестные производители снижают себестоимость своей продукции за счет использования некачественных комплектующих изделий. Такой ИК-обогреватель просто опасен и его использование может привести к возгоранию. Помните об этом!
Важно! Перед поиском лучшего инфракрасного обогревателя следует рассчитать его мощность, необходимую для создания комфортной температуры в помещении. Эта техническая характеристика рассчитывается просто: на обогрев каждых 10 кв. м площади помещения требуется 1.2 кВт электрической энергии.
Определив необходимую мощность ИК-обогревателя можно начинать выбор устройства по конструктивным особенностям, техническим характеристикам и другим важным особенностям. Первостепенная задача, которую необходимо решить на предварительном этапе — это определиться с типом установки. Их всего три: напольный, настенный и потолочный. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
- Напольные. Эти устройства следует приобретать, если для вас важна возможность перемещения и мобильность оборудования. Они великолепно подойдут для временного обогрева дач, квартир и домов, если необходимо постоянно перемещать обогреватель из одного помещения в другое, увозить на другой объект недвижимости и возвращать на прежнее место. Для безопасности использования напольных ИК-обогревателей в большинстве моделей установлен блок защиты от перегрева и датчик обесточивания при опрокидывании прибора. Этот набор делает эксплуатацию устройства максимально безопасной. Дизайн напольных инфракрасных нагревателей чаще всего простой, без каких-либо изысков. Стоимость приборов этого вида колеблется в пределах нескольких тысяч рублей.
- Настенные. Отличная альтернатива обыкновенным радиаторам отопления. Они подойдут как для дополнительного обогрева домов, дач и квартир, так и для создания основой отопительной системы на объектах недвижимости. Современные настенные модели ИК-обогревателей не только имеют стильный вид и привлекательный дизайн, но и отлично справляются со своей непосредственной задачей — обогревом помещений. Их можно без проблем вписать в любой интерьер. На рынке инфракрасных обогревателей для настенной установки присутствуют модели с эксклюзивной отделкой, но стоимость таких устройств может достигать десятков тысяч рублей.
- Потолочные. Эти агрегаты отличное решение для жилых, офисных и торговых помещений с высокими потолками. Очень часто такие инфракрасные системы обогрева выбирают для жилых и игровых комнат, где постоянно находятся дети. Это вполне логично и оправдано — ведь такое размещение совершенно исключает контакт ребенка с опасным бытовым прибором. ИК-обогреватели для установки на потолке, в большинстве своих моделей, напоминают своей конструкцией обыкновенные люминесцентные лампы и совершенно не портят общий вид помещения. Этот вариант чаще всего используется для создания систем дополнительного обогрева, но в некоторых случаях он способен заменить и основную отопительную систему. Стоят потолочные инфракрасные обогреватели недорого, но их монтаж потребует дополнительных расходов.
Определившись с местом установки оборудования, следует выбирать модель обогревателя в соответствии с этими критериями. Независимо от того, какой тип вы выбрали потолочный, напольный или настенный, необходимо точно знать, какой нагревательный элемент в этом бытовом приборе наиболее подходит для вас. Существует четыре основных вида этой главной детали ИК-обогревателя, которые мы рассмотрим ниже.
- Галогеновые. Эти источники инфракрасных волн имеют нить накаливания, изготовленную из специального углеволокна или вольфрам. Они излучают видимый золотистый свет и волны в коротковолновом диапазоне, которые могут неблагоприятно воздействовать на человека. ИК-обогреватели с галогеновыми нагревательными элементами самые дешевые из всех вариантов, поэтому они получили широкое распространение.
- Карбоновые. Это кварцевый излучатель с нитью накаливания, изготовленной из высокотемпературного карбона. Быстро нагревается и испускает красный свет. Нагреватели этого типа потребляют много электроэнергии, но зато имеют самый высокий КПД. Спектр излучения карбоновых ламп полностью безопасен для человека. ИК-обогреватели с такими элементами излучения не предназначены для длительной или постоянной работы.
- Керамические. Элементы для нагрева со специальной оболочкой из прочной керамики, задерживающей видимый спектр излучения, очень неприятный для глаз человека. Обладают высокой прочностью и экономичностью. Не боятся влаги. Но следует знать, что керамические элементы долго нагреваются, но в то же время и остывают не сразу после выключения обогревателя. Используются в основном в напольных и настенных инфракрасных обогревателях.
- Трубчатые. Всем известные ТЭНы или микатермические элементы. Инфракрасные обогреватели с такими нагревательными элементами считаются самым удачным вариантом для длительного или постоянного использования. Они не излучают вредных волн и веществ, не сушат воздух. Главным недостатком этих устройств является несильное потрескивание при включении и выключении прибора. Самые лучшие трубчатые нагреватели изготавливают из нержавейки с базальтовыми изоляторами.
Выше описаны основные критерии, учитывая которые следует выбирать инфракрасные обогреватели. Но следует заметить, что есть и другие факторы, которые также необходимо учитывать при покупке прибора. Это наличие термостата, способного поддерживать постоянную температуру в помещение; датчиков, защищающих устройство опрокидывания и сильного перегрева конструкции; небольшого мобильного пульта ДУ для комфортного управления и так далее.
Внимание! Если вам необходимо создать новую систему отопления на базе ИК-обогревателей или продублировать существующую, то следует использовать несколько приборов различного вида: потолочного и настенного. При такой конфигурации системы лучи от установленных инфракрасных обогревателей будут пересекаться и лучше прогревать помещение.
Итак, подводя черту под всем вышесказанным, приведем алгоритм действий, которые вы должны совершить для правильного выбора лучшего инфракрасного обогревателя для дачи или другого объекта недвижимости:
- самостоятельно решить, для каких целей вы приобретаете это устройство;
- определится с местом размещения прибора и видом нагревательного элемента;
- рассчитать мощность устройства, исходя из площади вашего помещения;
- учесть стоимость прибора, зависящую от его вида, опций и внешней отделки;
- выбрать инфракрасный обогреватель, удовлетворяющий всем требованиям.
С выбором прибора мы закончили! Но остается один вопрос: что делать, если холодно, а купить обогреватель нет возможности. Такое часто случается на даче, при резкой смене погоды. Выбора нет! Придется изготовить ИК-обогреватель самостоятельно, а как это сделать мы расскажем в следующей главе.
Изготовление инфракрасного обогревателя своими руками
Ниже мы коротко расскажем, как сделать простой инфракрасный обогреватель своими руками из подручных материалов, которые практически всегда присутствуют в хозяйстве. Для человека, как говорится, с руками, это не составит труда. Для выполнения работ понадобятся следующие материалы и комплектующие изделия: алюминиевая или медная фольга, два одинаковых по размерам прямоугольника из стекла, обыкновенная свеча, любой герметик, эпоксидный быстротвердеющий клей, мощный электрический провод питания с вилкой, салфетка, ватные палочки и мультиметр.
Ниже приведена пошаговая инструкция для самостоятельного изготовления небольшого ИК-обогревателя.
- Очищаем стекла от грязи салфеткой и наносим на одну сторону каждого слой копоти, при помощи свечи. Необходимо следить, чтобы копоть ложилась ровно без просветов. Ватной палочкой очищаем края стекол от сажи на 5 мм по контуру.
- С помощью мультиметра необходимо измерить сопротивление слоя сажи на каждом из стекол. Оно должно составлять примерно 48 Ом. Если этот показатель меньше, уберите часть сажи ватной палочкой, а если больше наложите еще слой копоти свечой.
- Соберите конструкцию. Для этого кусочки фольги, которые станут электродами, уложите на слой сажи одного стекло, нанесите эпоксидку на поверхность стекла, а сверху накройте конструкцию другим стеклом слоем сажи вниз.
- После высыхания клея следует обмазать торцы конструкции герметиком. Обогреватель уже готов к работе. Сопротивление токопроводящего слоя будет составлять 24 Ома, что при подключении к сети в 220 В обеспечит мощность в 2 кВт.
- Изготовленную конструкцию следует разместить на деревянном бруске с металлическими пластинами, к которым необходимо подключить шнур питания с вилкой. Лепестки фольги должны быть плотно прижаты к металлическим пластинам.
Важно! На картинках представлен экспериментальный обогреватель небольшой мощности. Для изготовления более мощного инфракрасного обогревателя следует использовать стекла другого размера, примерно 50×50 см.
На этом изготовление инфракрасного обогревателя своими руками закончено. Конечно, можно подложить под всю конструкцию дополнительный лист фольги для большей теплоотдачи, но это на ваше усмотрение. Даже без нее, такой прибор способен обогреть небольшое помещение!
Заключение
Надеемся вы поняли, как выбрать хороший инфракрасный обогреватель, используя информацию из статьи. Мы намеренно не рассказали об известных производителях таких бытовых приборов. Их много и выбор за вами! Но помните, главное — не бренд, а качество продукции!
Работа инфракрасных обогревателей. На чем она основана
Конвекторы и обогреватели
Инфракрасные обогреватели представляют собой инновационную технологию, принцип работы которой основан на коротковолновом инфракрасном излучении, которое обеспечивает немедленное ощущение успокаивающего тепла через мгновение после включения устройства. Благодаря применению новых технологий, работа инфракрасного обогревателя может усилить ощущение тепла даже в плохо изолированных, больших по объему помещениях и на открытых пространствах.
Отопительные установки, оснащенные электрическими инфракрасными излучателями, позволяют выделять заданные зоны и поверхности, в которых ощущение тепла будет в несколько раз выше, чем в остальной части объекта.
Сферы применения
Инфракрасные тепловые излучатели идеально подходят для использования в отоплении и могут быть использованы для:
- точечного, зонального или общего отопления;
- залов, мастерских, гаражей;
- работ на открытом воздухе;
- ресторанов и отелей;
- инфракрасных саун;
- SPA салонов;
- магазинов и супермаркетов;
- животноводства;
- обогрева бассейнов;
- зимних и ботанических садов;
- обогрева спортивных сооружений и площадок.
Также инфракрасные обогреватели все чаще используются в быту и прочно заняли свое место в домах и квартирах. Благодаря простоте эксплуатации, они отлично подходят для обогрева детских садов, школ и других учебных заведений. Часто используются при проведении масштабных концертов и других мероприятий на открытом воздухе. Их можно увидеть на открытых площадках баров и ресторанов — там, где другие типы обогревателей бессильны.
Устройство обогревателей
Производители предлагают инфракрасные излучатели в формах, подходящих для различного применения. Одной из новинок являются плоские нагревательные панели, излучающие инфракрасные лучи, которые можно использовать для обогрева жилых домов. В виде простых, но современных инфракрасных излучателей их можно использовать для локального обогрева помещений. Существуют также устройства такого типа для обогрева помещений рядом с домом — террас или открытых беседок. Обогреватели не имеют сложного механизма или электроники. Принцип работы каждого устройства заключается инфракрасном излучателе, который при нагревании (обычно до высоких температур) начинает испускать тепловые волны. Конструкция проста и не требует особого ухода.
Принципы работы IR-обогревателей
Инфракрасное излучение абсолютно безопасно для людей и окружающей среды в силу своего принципа работы. Инфракрасный обогрев не вызывает конвективного движения воздуха в помещении, поэтому является отличным источником тепла для людей с заболеваниями верхних дыхательных путей и аллергиков, создавая здоровую и благоприятную атмосферу. Инфракрасные обогреватели излучают тепло природным образом, подобно эффекту солнечных лучей. Тепловой эффект является результатом излучения электромагнитных волн определенной длины, которые вызывают прямой нагрев людей, мебели, стен или полов. Тепло накапливается в стенах, полах и объектах в пределах досягаемости радиатора.
Плюсы и минусы инфракрасных обогревателей
IR обогреватели имеют свои преимущества и недостатки. Это необходимо учесть при выборе системы отопления.
К плюсам можно отнести:
- прямой нагрев необходимых элементов без необходимости нагревать воздух в помещении. Это главное достоинства инфракрасных обогревателей за счет такого принципа работы;
- инфракрасное излучение оказывает лечебное воздействие на человека. Жители дома, отапливаемого этим методом, чувствуют приятное тепло, улучшается кровообращение в коже. Излучение может облегчить боль в суставах или мышцах, улучшить функционирование опорно-двигательного аппарата, укрепляет иммунную систему;
- скорость работы — ощущение тепла приходит сразу после включения устройства;
- отсутствие конвекционного движения воздуха, это особенно важно для аллергиков;
- возможность эффективно использовать оборудование на открытом воздухе;
- экономия на обогреве помещения;
- большой срок службы;
- экологичность — излучатели не имеют вредных примесей, состоят в основном из стекла и керамики, и безопасны для здоровья.
Минусами являются:
- высокий расход электроэнергии, это характерно для всех электрических отопителей;
- обогреватели безопасны для здоровья, при длительном нахождении на близком от излучателя расстоянии, возможно появление жжения и покраснения на коже;
- в частных случаях, когда требуется прогрев воздуха в помещении, инфракрасные устройства не помогут;
- яркий свет — устройства с трубчатыми тэнами имеют достаточное яркое свечение, это является существенным минусом ночью в спальне;
- опасность пожара при ненадлежащем использовании (касается высокотемпературных моделей);
- быстрое охлаждение предметов и помещений при отключении радиатора.
Многие из минусов относятся только к определенному типу высокотемпературных инфракрасных обогревателей и полностью отсутствуют в остальных. По сравнению с плюсами, минусы не так существенны, и взвесив все «за» и «против», ими можно пренебречь или свести к минимуму.
Типы инфракрасных обогревателей
Инфракрасные обогреватели различают по типу используемой энергии:
Газовые
В газовых обычно используются керамические элементы, нагреваемые при сгорании природного газа. Они обладают внушительной мощностью обогрева. Из-за особенностей процесса горения, обычно их используют на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях. Излучатели нагреваются до высоких температур и их использование требует соблюдения мер предосторожности. Эти модели нежелательно использовать в местах скопления детей.
Электрические
Электрические обогреватели могут иметь различные типы излучателя: керамические, кварцевые и плёночные. Отличаются более низкими температурами нагрева и большей безопасностью использования. Чаще применяются в бытовых целях и получили широкое распространение.
По длинам волн обогреватели делятся на:
- коротковолновые — легко отличить, они излучают в видимом спектре, нагреваются до высоких температур — 900°С, сжигают кислород в помещении, из-за чего не применяются для использования в жилых помещениях и чаще используются на производстве;
- средневолновые — используются в жилых домах и в промышленности, могут нагреваться до 600°С;
- длинноволновые — самые «холодные» излучатели — максимальный нагрев 250-300°С. Второе название — «темные» элементы — их излучение не видимо для человеческого глаза. Получили максимальное распространение именно в бытовых целях и редко используются для обогрева больших помещений.
Керамические излучатели
Обычно керамические обогреватели представляют собой тонкую, керамическую плиту, через которую пропущен нагревательный элемент. Нагретая панель излучает тепло. Модели безопасны в применении и не нагреваются до высоких температур. Удобны для применения в домах и квартирах.
Кварцевые излучатели
В этих обогревателях главный элемент — кварцевая трубка, заполненная газом. Этот тип устройств отличается большей экономичностью, но и стоит дороже. Именно в действии этих обогревателей отмечаются лечебные свойства. Такие устройства используют в терапевтических целях.
Плёночные элементы
Пленочные инфракрасные обогреватели представляют собой тонкую металлическую пленку, через которую проходит резистивный шнур. Данные модели отличаются гибкостью и простотой монтажа — установить их можно самостоятельно, на любую подготовленную определенным способом поверхность. Поверхность пленки нагревается до 75°С.
Способы монтажа
Ещё одним существенным отличием инфракрасных обогревателей является простота монтажа и универсальность.
Их можно ставить под любыми углами к обогреваемым поверхностям и по-разному ориентировать в пространстве.
Панели монтируют на стенах, но существует возможность произвести установку на потолок или пол. От этого будет зависеть направление обогрева: снизу, сверху и сбоку. Такая универсальность нашла широкое применение в дизайне интерьеров, необходимое направление теплового излучения может быть учтено на этапе проектирования.
В целях экономии, следует внимательно подходить к организации систем отопления и максимально оптимизировать их. Большую роль играет правильный выбор отопительных приборов. И оставить в стороне такую технологическую новинку как инфракрасные обогреватели нецелесообразно. Учитывая все преимущества данного типа отопителей им можно найти применение практически для любых задач.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!