Определение
Инфракрасные (ИК) лучи – лучи невидимого спектра с длиной волны больше, чем у красного цвета.
История использования
Открыты ИК-лучи в 1800-м году англичанином Гершелем при разложении солнечного света призмой. Он обнаружил, что за красным цветом есть невидимые лучи, нагревающие термометр.
Применяются ИК- обогреватели уже довольно давно: известно, что уже в начале 20-го века их использовали на заводах Форда для быстрой сушки окрашенных автомобилей. Широкое распространение они получили в 50-60-х годах в западных странах – вначале в производственных помещениях, на животноводческих фермах, теплицах.
Классификация
ИК-обогреватели различаются по температуре – световые (t>600 град.) – применяются для больших и высоких ( выше 4-х метров) помещений и длинноволновые – для помещений высотой до 3,5 метров; по виду энергии, на которой работают – электрические (для квартир и небольших помещений), газовые и жидкотопливные (для производственных помещений); по форме – пленочные (встраиваются в мебель, под отделку стен, потолков квартир, саун); панельные, похожие на светильники с лампами дневного света; торшерные, работающие от газового баллона и используемые вне помещений.
Устройство
В пленочных обогревателях нагревательный элемент – фольга закрытая излучающим материалом, их нагрев – до 60 градусов. Также низкотемпературные обогреватели с греющим кабелем. Такой нагрев называется лечебным – при этой температуре лучи с длиной волны 9,5 мкм лучше проникают в тело человека. Также до 60 градусов температура у обогревателей, работающих на горячей воде (трубки с водой покрывают излучающей пластиной) – используются в зимних садах, оранжереях.
Электрические обогреватели в виде панелей состоят из металлического корпуса, теплоизолятора, защищающего потолок от нагрева, отражателя, направляющего излучение вниз, нагревающего элемента (ТЭНа) и излучателя (рефлектора).
В карбоновых обогревателях ТЭНом служит углеродное волокно, помещенное в вакуумную трубку, в кварцевых – вольфрамовая нить в трубке из кварцевого стекла. Вакуум нужен для того, чтобы не сжигать кислород из воздуха, рефлектор изготавливается из алюминия или полированной стали.
Газовые ИК-обогреватели состоят из газовой горелки, стеклянной трубы-рефлектора (обычно U-образной) и вентилятора, выдувающего продукты сгорания. Температура их более 900 градусов и применяются они в больших производственных помещениях.
Там же используются и обогреватели на жидком топливе (солярка, керосин) – в виде больших прожекторов с горелками высокого давления.
Отличие от конвективных обогревателей
Инфракрасные лучи свободно проходят сквозь воздух и мгновенно начинают нагревать поверхность, на которую направлены (пример из природы – солнечные лучи, проходящие 150 миллионов километров и нагревающие Землю).
ИК-обогреватели этим отличаются от конвективных, которые нагревают воздух ( плохой проводник тепла), от которого затем нагревается все остальное. К тому же нагретый воздух поднимается вверх к потолку, где он обычно совсем не нужен.
Также ИК-обогреватели позволяют сделать точечный или зонный обогрев, не отапливая зря всю площадь и объем помещения, поэтому они экономичней конвективных обогревателей на 40-70%. А если учесть, что их работу можно регулировать, не допуская излишний нагрев и отключая или настраивая на минимальный уровень в какое-то время, то экономия еще возрастет. Температуру в помещении можно снизить на 2-3 градуса, так как добавляется энергия излучения, а каждый градус – это экономия электроэнергии на 5%.
Применение газовых ИК-обогревателей (температура (t)=900 градусов) на предприятиях дает экономию от 2-х до 10-ти раз, так как не нужно отапливать полностью большое и высокое помещение.
Безопасность и комфорт
ИК-обогреватели при установке на потолке безопасны для прикосновения, а их излучение – излучение любого нагретого предмета: солнца, костра, человека – также безопасно. Они комфортнее других обогревателей, так как не сжигают кислород, не высушивают воздух, работают без шума и запаха. С ними нет турбулентности воздуха – значит, нет сквозняков и воздух менее пыльный.
Удобство расположения
Обычно ИК-обогреватели располагают на потолке и они не занимают полезный объем помещения (пол и стены). Есть модели обогревателей по размеру секций подвесных потолков.
Обогрев открытых площадок
Здесь ИК-обогреватели – единственный вариант отопления (стадионы, открытые кафе, подогрев лестниц, пандусов для защиты от обледенения).
Ограничения в применении
Их немного, но все же они есть: натяжные потолки; пластиковые панели, которые могут покоробиться от нагрева корпуса; помещения с легковоспламеняющимися материалами.
Удобство эксплуатации и экономичность
ИК-обогреватели – безынерционные, они быстро нагревают помещение. Зато после отключения пол, стены и мебель остывают не сразу – температура воздуха какое-то время не снижается. Обслуживание заключается в выставлении нужной температуры на терморегуляторе. Если помещение временно не эксплуатируется – в холодное время можно задать t=5 градусов для защиты от промерзания.
Световые обогреватели (частично работающие в видимом спектре) можно использовать не только для обогрева, но и для освещения.
Выбор обогревателя
Чтобы выбрать подходящий для помещения ИК-обогреватель (вид, мощность, количество), нужно учесть много факторов: площадь и высоту помещения, его теплоизоляцию, распределение обогрева по площади. Также важно при выборе – каким является ИК-обогрев - основным или дополнительным. Приблизительная удельная мощность для полного обогрева – 100 Ватт/м2, а точный тепловой расчет помогут сделать специалисты компаний, продающих ИК-обогреватели.
