Jak daleko můžete být od infrazářiče?

Jste doma a nefungují vám baterie? Je zřejmé, že je čas jít pro topení. Říká se, že infrazářiče neohřívají vzduch, ale poskytují teplo. Jak se to stane a jaký je princip fungování infračervených ohřívačů – pochopíme v tomto článku.

Infračervené topné zařízení

Všechna topidla mají jedno společné – přeměňují elektrickou energii na teplo. To však lze provést několika způsoby, a proto se objevily různé typy ohřívačů. Jednou z technik je přeměna energie ze zásuvky na infračervené (IR) záření.

Konstrukčně nejjednodušší IR ohřívač se skládá z kovového těla, které je obvykle potaženo barvou. Uvnitř je instalován reflexní prvek (reflektor) vyrobený z hliníku a vedle něj je topné těleso. Reflektor slouží k zaostření záření požadovaným směrem. Konstrukce navíc obsahuje termostat pro regulaci teploty. Některá topidla mají topné těleso schované za keramickými panely, takže nevyzařují viditelné světlo.

Existuje vnitřní klasifikace IR ohřívačů podle typu prvku: trubkové, keramické, uhlíkové, křemenné, halogenové, mikatermické.

Modely pro domácí použití mají obvykle karbonová nebo trubková topná tělesa. Keramické jsou méně obvyklé kvůli jejich relativní křehkosti. Halogen a křemen se obvykle používají v nebytových prostorách, protože rychle vysušují pokožku a sliznice a při intenzivní expozici mohou způsobit i popáleniny.

V závislosti na konstrukci a výkonu zařízení mohou existovat stacionární a mobilní infrazářiče. Mezi první patří nástěnné a stropní modely – jsou schopny pokrýt větší plochu ve srovnání s mobilními zařízeními, ale jsou omezené v přemisťování.

Řekli jsme vám více o tom, na co si dát pozor při výběru infrazářiče.

Hlavní výhody

Konvektomaty přímo ohřívají vzduch, který následně stoupá ke stropu, ochlazuje se a klesá dolů. Dochází tak k neviditelné cirkulaci vzduchových proudů v místnosti. Hlavním problémem je, že příjemná teplota se vytváří nejprve pod stropem, zatímco v prostoru, kde uživatelé sedí, zůstává vzduch stále neohřátý.

Infrazářiče neohřívají vzduch, ale přímo samotné předměty v místnosti. Ohřáté věci v místnosti již uvolňují tepelnou energii do vzduchu a zvyšují okolní teplotu. Tento princip je spojen s fyzikou infračerveného záření, které je schopno procházet vzduchem, aniž by jej prakticky ohřívalo.

Díky tomu mají infrazářiče oproti zařízením konvekčního typu řadu klíčových výhod:

• Účinek zařízení lze pocítit během 30–60 sekund, pokud jsou paprsky nasměrovány přímo na uživatele.
• Rovnoměrné vytápění v místnosti. Protože infračervené modely nemají téměř žádnou konvekci, teplo je v topné zóně distribuováno rovnoměrněji.
• Umlčet. Většina elektrických infrazářičů je velmi tichá. Některé modely mohou vydávat pouze slabé praskání v závislosti na použitém topném článku.
• Široká škála možností instalace. Mobilní modely lze instalovat téměř kdekoli, zatímco stacionární modely lze snadno zabudovat do stropu nebo stěny místnosti.

Infračervené ohřívače mají také několik nevýhod, které budou pro některé scénáře použití kritické.

Za prvé, IR zářiče ohřívají pouze ty předměty, které jsou přímo zasaženy paprsky. V topné zóně se uživatelé okamžitě zahřejí, ale vše ostatní mimo tuto oblast se bude zahřívat mnohem pomaleji, protože infračervené paprsky nedopadají na předměty. Pokud tedy potřebujete zahřát prostornou místnost, budete si muset koupit infračervené ohřívače s velkým pokrytím a zavěsit je na stěny nebo strop. Konvekční modely ohříváním vzduchu umožňují rovnoměrnější prohřátí celé místnosti, i když to zabere více času.

Za druhé, když jsou infrazářiče vypnuté, vychladnou téměř okamžitě, takže teplo bude vydávat pouze okolí. Modely s otevřeným topným tělesem také svítí, což může někomu způsobit nepříjemnosti.

Nezapomeňte, že zařízení je požárně nebezpečné zařízení, ale to platí téměř pro jakýkoli typ topidla.

Jsou infrazářiče nebezpečné pro člověka?

To je jedna z nejčastějších otázek, protože i slunce vyzařuje infračervené paprsky, které mohou poškodit lidskou pokožku nebo způsobit popáleniny. A co ohřívače?

Infračervené záření z ohřívače, podobně jako opalování, může způsobit škodu i užitek. Vše závisí přímo na vlnové délce. Existuje několik standardů pro separaci vlnových délek, my poskytneme ISO 20473 přijatou Mezinárodní organizací pro standardizaci:

• Dlouhovlnné záření – 50–1000 mikronů. Je téměř úplně absorbován horními vrstvami epidermis a je považován za bezpečný pro člověka. Některá zdravotnická zařízení navíc používají systémy IR tepelného ozařování k posílení kardiovaskulárního systému a další.
• Středně vlnové záření – 3–50 mikronů. Předměty zahřívá intenzivněji, ale také představuje větší nebezpečí pro lidské zdraví.
• Krátkovlnné hojení – 0,78–3 mikrony. Nejnebezpečnější pro člověka, protože proniká do hloubky 3-4 centimetrů. Vede k urychlenému vysoušení pokožky, popáleninám, narušení rovnováhy voda-sůl a zraku. Krátkovlnné IR ohřívače jsou obvykle instalovány v nebytových prostorách – ve skladech a továrnách.

Infračervené ohřívače s krátkou vlnovou délkou jsou tedy považovány za nejnebezpečnější, neměly by se používat v obytných oblastech. Středně vlnové záření představuje průměrné nebezpečí, takové ohřívače lze používat doma, ale pečlivě vyberte výkon pro oblast místnosti a nezapínejte zařízení po dlouhou dobu.

Dlouhovlnné ohřívače jsou nejbezpečnější – stačí dodržovat standardní bezpečnostní opatření. Nezapomeňte také na doporučenou vzdálenost, například stropní model o výkonu 1 kW se doporučuje zavěsit ve výšce 2,5 metru. Intenzita záření přímo závisí na vzdálenosti od topení, takže dlouhé sezení přímo před jakýmkoli topením může být nebezpečné.

Infrazářič je topné zařízení, které prostřednictvím infračerveného záření uvolňuje teplo do okolí. Energie záření je absorbována okolními povrchy, přeměňuje se na tepelnou energii, ohřívá je, což zase uvolňuje teplo do vzduchu.

Zanechte požadavek na výběr infrazářiče

Co jsou infračervené ohřívače?

Podle druhu paliva, které emitory spotřebovávají, se dělí na elektřina, plyn, nafta, voda.

Podle typu spektra rozlišují tmavé a světlé infračervené zářiče. Tmavé mají relativně nízkou teplotu vytápění a používají se pro vytápění malých místností s nízkými stropy. Tmavé infračervené zářiče se kupují pro vytápění chat, chalup, bytů a nemocničních oddělení.

Světelné infračervené lampy jsou nejúčinnější pro vytápění průmyslových prostor s vysokými stropy: sklady, hangáry, otevřené prostory, jako jsou stadiony.

Infrazářiče se také liší typem instalace. Existují podlaha, strop, mobil IR ohřívače, navíc se vyrábějí zařízení univerzální instalace.

Můžeme nabídnout plynové infrazářiče pro průmyslové prostory, mobilní plynové infrazářiče pro venkovní instalaci, elektrické infrazářiče pro domácnost, garáž, polykarbonátové skleníky, hangáry, dílny a další průmyslové prostory.

Konstrukce a princip činnosti infrazářičů

Všechny typy infrazářičů jsou navrženy vcelku jednoduše, ale v závislosti na druhu použitého paliva se mohou lišit. V zásadě je konstrukce takového ohřívače obdélníkové tepelně odolné pouzdro s upevňovacími prvky na stěnu nebo strop, stejně jako sálavé panely směřující k podlaze.

U elektrických IR zářičů je hlavním designovým prvkem Topné těleso a reflektor-reflektor. Plynové se skládají z pouzdra, kde se mísí vzduch a plyn, a dále keramické perforované žáruvzdorné dlaždice, kde spalování směsi plynu a vzduchu.

Princip fungování je také poměrně jednoduchý. Podle principu záření jsou jako sluneční paprsky, pouze při provozu je vyzařováno infračervené spektrum a ultrafialové záření zcela chybí. Tepelná energie procházející vzduchem se přenáší na předměty a ty zase odevzdávají teplo vzduchu.

Výhody infrazářičů

Infračervené ohřívače mají mnoho výhod oproti jiným typům topných zařízení, mezi které patří:

• Vysoká úroveň účinnosti;
• Pohodlí a spolehlivost designu;
• Velký sortiment;
• Tichá práce;

Jak vybrat infrazářič?

Jednoduchý výběr infrazářičů v závislosti na výšce místnosti

Minimální vzdálenosti od infrazářiče k ostatním povrchům

Intenzita tepelného záření infrazářiče

POZNÁMKA: údaje v tabulce jsou uvedeny v souladu s dodatkem 2 k SP 2.2.1.1312-03 „hygienické požadavky na projektování nově budovaných a rekonstruovaných průmyslových podniků“, schváleného hlavním státním zdravotním lékařem Ruské federace dne 22. dubna. , 2003.

POZORNOST! Při dlouhodobém pobytu v topné zóně by měla být vzdálenost od panelů sálavého topidla k osobě nebo zvířeti při teplotě vzduchu v místnosti pod +11°C minimálně 1,8 m – u zařízení s výkonem do 2 kW; ne méně než 2,15 m – pro 3 kW a ne méně než 2,5 m – pro 4 kW.

Jak funguje IR ohřívač?

Co je tepelné záření?

Všechny předměty a tělesa nepřetržitě vyzařují elektromagnetické vlny. Spektrum záření pokrývá široký rozsah: od rádiových vln o délce stovek metrů až po vlny o délce 10 -12 m. Vlny určité délky jsou dobře absorbovány tělesy a procházejí zemskou atmosférou s malými ztrátami. Takové vlny patří do infračerveného (IR) rozsahu, který není viditelný lidským okem. Zvláště je třeba poznamenat, že takové vlny jsou také ve spektru slunečního záření, takže jsou zdravotně nezávadné (bez překročení maximální hustoty výkonu a za dodržení bezpečnostních opatření). Takové tepelné paprsky přenášejí tepelnou energii, která je absorbována, když tyto paprsky dopadnou na předměty. V důsledku toho se tyto položky zahřívají. Proces zahřívání různých objektů (když na ně dopadají infračervené paprsky) byl poměrně dobře prostudován a lze jej popsat následovně (viz obr. 1):

1. Když se horké těleso dostane do kontaktu se studeným, dochází k toku tepla z teplejšího tělesa do méně zahřátého tělesa. Když se teploty obou těles vyrovnají, toto proudění se zastaví.
2. Každý prvek (nebo těleso) nepřetržitě vysílá své vlastní záření a pohlcuje záření jiných prvků (těl). Je-li soustava v tepelné rovnováze (tedy pokud mají všechna tělesa stejnou teplotu), pak pro každé těleso jím absorbovaný tok záření bude roven toku jeho vlastního záření. To znamená, že mezi tělesy nedochází k žádné výměně tepla. Pokud je teplota tělesa vyšší než teploty jiných těles, pak toto těleso bude emitovat své vlastní tepelné záření ve větší míře, než absorbovat záření jiných těles. V tomto případě dochází k tepelné výměně sálavé energie mezi tělesy od více zahřátého k méně zahřátému tělesu.

Je zcela zřejmé, že IR záření je pro člověka bezpečné (při dodržení určitých pravidel) a lze jej použít jako netradiční zdroj tepla.

Princip činnosti světelných infrazářičů

Princip činnosti ohřívačů světla patřících do kategorie pokročilých infračervených (IR) ohřívačů se zásadně liší od ohřívačů konvekčního (tradičního) typu. Topidla přeměňují elektrickou energii na teplo pomocí speciálního topného tělesa. Tepelná energie ve formě tepelných paprsků se přenáší na povrchy, předměty a osoby, na které směřují světelně-tepelné paprsky ohřívače. Vzniklá tepelná energie je distribuována následovně: 92 % energie (jako solární teplo) směřuje přímo do topných objektů umístěných v oblasti působení ohřívače a pouze 8 % je vynaloženo na přímý ohřev vzduchu. Na rozdíl od infrazářičů tradiční systémy vytápění a vytápění vynakládají téměř veškerou tepelnou energii na ohřev vzduchu, který následně ohřívá okolní předměty. Pokud vezmeme v úvahu, že infračervené záření je absorbováno vzduchem slaběji než předměty, pak jsou tepelné ztráty při provozu konvekčních ohřívačů kolosální. Infrazářiče se zároveň od tradičních liší i tím, že absolutně nesnižují obsah kyslíku ve vzduchu a nevysušují ho – tedy nezpůsobují bolesti hlavy, pocity letargie a únavy.

Tepelná energie vyzařovaná flamentinem (topným tělesem) je absorbována povrchy a předměty, jako jsou podlahy, stěny, nábytek, interiérové ​​předměty atd. Tento proces je podrobněji znázorněn na obr. 2. Předměty a povrchy se tedy nejprve zahřejí a poté začnou postupně vyzařovat sekundární teplo do celé místnosti – jako by se z nich stávaly topná zařízení. Tím se zabrání zvětšování rozdílu teplot mezi spodní a horní částí místnosti (tedy rozdíl teplot mezi podlahou a stropem je minimalizován). A to zase umožňuje snížit celkovou teplotu místnosti a tím snížit náklady na vytápění a vytápění. Zároveň vzhledem k tomu, že teplota předmětů bude vždy o 1-3 °C vyšší než teplota v místnosti, bude se člověku v místnosti zdát, že je v místnosti mnohem tepleji, než ve skutečnosti je.

Tepelná energie se zcela, beze ztrát, dostává na povrchy, na které dopadá světlo ohřívače. Celková plocha podlahových ploch a předmětů v místnosti je zpravidla desítkykrát větší než teplosměnné plochy tradičních topných zařízení. Povrchy předmětů dobře absorbují infračervené paprsky, což znamená, že ohřívače světla vytopí jakoukoli místnost přibližně 3-4krát rychleji než tradiční topné systémy. Tepelnou energii je nejlepší nasměrovat na kusy nábytku a vybavení, aby ji mohly absorbovat pro následné postupné vytápění místnosti. Pokud je to možné, měli byste se snažit nesměřovat světelné tepelné paprsky na povrchy, jako jsou stěny, stropy, okna a dveře, protože přes ně část tepla okamžitě „jde“ na ulici, což je z hlediska extrémně nerentabilní. úspory energie.

Snížení teploty vnitřního vzduchu během používání

Pomocí lehkých ohřívačů můžete snížit „pohodlnou“ teplotu vzduchu v místnosti o několik stupňů. V tomto případě to člověk ani nepocítí, protože. jeho teplota bude vypadat stejně. To se vysvětluje následovně: na rozdíl od tradičních topných systémů, kde pouze okolní vzduch vstupuje do energetické rovnováhy s lidským tělem, u sálavých topných systémů se stav pohodlí skládá z povrchu lidského těla a sálavého toku, který na něj dopadá. .

Čím vyšší je intenzita sálavého toku, tím nižší je komfortní okolní teplota. Tato vlastnost je dobře známá lyžařům, kteří si nenechají ujít příležitost opalovat se na slunci mezi zasněženými vrcholky hor, přestože okolní teplota je výrazně pod nulou (pokud nefouká silný vítr). Abyste pochopili rozdíl mezi pokojovou teplotou a „pocitovou“ (lidskou) teplotou, představte si dva teploměry, jeden na slunci a druhý ve stínu. Jejich hodnoty se samozřejmě budou lišit. Stejně tak se člověk, který se nachází v zóně působení ohřívače světla, bude cítit pohodlněji než mimo zónu působení ohřívače.

Je třeba poznamenat, že snížení teploty v místnosti o pouhý 1 °C poskytuje úsporu energie ve výši 5 %.

ŠETŘIT ENERGII

Zónové a bodové vytápění

Při použití sálavých topidel mohou různé oblasti ve stejné místnosti udržovat různé teploty. V zásadě často není nutné, aby všechny části místnosti měly stejnou teplotu. Z hlediska tepelné pohody vyžadují různé práce různé teploty. Zónové vytápění lze přirovnat k zónovému osvětlení: obecně je potřeba více světla a tepla v bezprostřední blízkosti pracovního prostoru. V každém případě je vytápění nevyužitých ploch, jako je strop a horní hranice stěn, zcela zbytečné. Tato situace je blíže znázorněna na obr. 3, který ukazuje rozložení tepelných toků v místnosti při použití různých typů topidel. Z výše uvedeného diagramu je vidět, že konvenční ohřívače konvekčního typu spotřebují většinu energie na vytápění horní části místnosti, zatímco ohřívač umožňuje zónové vytápění. Topidlo tak neplýtvá energií na vytápění nevyužitého objemu místnosti.

Obr.3. Rozdělení tepelných toků v místnosti při použití různých typů topidel.

Téměř ve všech případech je ve skutečnosti nutné vytápět objekty nejvýše 2 metry na výšku, takže rozdíl mezi požadovanými topnými zónami a celkovou plochou prostoru je úspora tepla a elektřiny. Ohřívače jsou schopny zajistit tak přesné zónové vytápění a tím výrazně snížit náklady na energii bez obětování komfortu.

Minimalizace teplotního rozdílu mezi podlahou a stropem

Při použití tradičních konvekčních systémů vzniká teplotní rozdíl ve spodní a horní části místnosti (ostatně jsme si všichni zvykli si myslet, že čím blíže ke stropu, tím vyšší je teplota vzduchu a že to nemůže být jinak) je dobře vidět na obr. 4. Řekněme, že pokud je teplota vzduchu u podlahy 18°C, pak ve výšce 10 m bude přibližně 35°C. Ale ohřívače vám umožňují vyhnout se takovému iracionálnímu rozložení teploty na výšku, protože v doslovném smyslu slova neohřívají vzduch, ale předávají teplo povrchům a předmětům, na které je jejich světlo nasměrováno. Přirozeně se tím výrazně snižuje plýtvání vytápěním meziprostoru (vzduchu). Sníží se teplotní rozdíl mezi podlahou a stropem a zároveň je možné snížit celkovou teplotu místnosti a současně zvýšit „pocitovou“ teplotu. Při použití lehkých topidel je teplotní rozdíl mezi podlahou a stropem (°C/m) velmi malý a činí přibližně ±0,4°C/m (za předpokladu, že v místnosti nedochází k nucenému proudění vzduchu). Při vytápění místnosti přívodem teplého vzduchu ventilátorovými topidly nebo konvektory je tento rozdíl mnohem vyšší a činí ±2,5°C/ma ±1,7°C/m.

Obr.4. Distribuce tepla mezi podlahou a stropem s konvekčním a infračerveným způsobem vytápění.

Závislost teploty vzduchu v místnosti na výšce místnosti je blíže znázorněna na Obr. 5, porovnání konvekčních ohřívačů a infrazářičů.

Závislost teploty vzduchu v místnosti na její výšce:

1 – když paprsky směřují přímo na předměty;

2 – s rovnoměrným rozložením paprsků v místnosti;

3 – při použití konvekčního ohřívače.

Z výše uvedeného grafu je vidět, že při použití konvekčních ohřívačů typu (řádek 3) je strop a celá horní část místnosti vytápěna nejlépe. Při použití světelných infrazářičů se situace radikálně mění, protože se nejprve ohřívají předměty v místnosti a teprve potom samotná místnost (řádek 1 a 2). To výrazně snižuje spotřebu tepelné energie na vytápění místnosti a v důsledku toho snižuje spotřebu spotřebované elektrické energie.

Samostatně je třeba poznamenat, že ve všech následujících výpočtech týkajících se infračerveného ohřívače světla byla uvažována průměrná závislost teploty v místnosti na její výšce. Tato závislost byla získána zprůměrováním čar 1 a 2.

Další důležitou otázkou při porovnávání topných systémů různých typů je tepelná izolace místnosti. V našem případě tepelnou izolací budeme rozumět soubor faktorů, které brání odvodu tepla z vytápěné místnosti. Mezi takové faktory patří typ a velikost stavebního materiálu, těsnost místnosti, její umístění, konstrukční vlastnosti atd. Čím vyšší je stupeň tepelné izolace místnosti, tím je snadnější ji vytápět a naopak čím nižší je stupeň tepelné izolace, tím je obtížnější jej zahřívat.