Принцип работы инфракрасного обогревателя


Принцип работы инфракрасного обогревателя

Со времени появления на рынке приборы инфракрасного обогрева медленно, но верно завоевывают все большую популярность. Сфера их применения достаточно широка – от обычных жилых помещений до производственных зданий большой высоты. Естественно, что устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя вызывает немалый интерес. Вашему вниманию предлагается данная статья, где все вопросы касательно работы указанных приборов будут подробно рассмотрены.

Инфракрасный обогреватель: как это работает?

Чтобы получить представление о том, как функционируют аппараты инфракрасного обогрева, сначала разберемся, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их всего два:

  • конвекция: любой предмет, чья температура выше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом напрямую. Воздух, нагреваясь от этого предмета, теряет в плотности и массе, за счет чего устремляется вверх, вытесняемый более тяжелым холодным потоком. Таким образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция воздушных масс разной температуры.
  • лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ºС, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75—100 мкм, несущие в себе тепловую энергию. На этом и основана работа инфракрасных обогревателей, чьи нагревательные элементы выделяют такие волны.

Самый комфортный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство инфракрасных обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, устанавливаемые на потолках производственных зданий. Они излучают в среднем (2.5—5.6 мкм) и коротком (0.75—2.5 мкм) диапазонах и располагаются на расстоянии от цели 3—6 м и 6—12 м соответственно. Использовать такие излучатели в жилых зданиях недопустимо.

Попадая на поверхности, находящиеся в пределах видимости, ИК-лучи повышают их температуру. После этого вступает в действие принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев является более равномерным, чем при работе традиционных конвективных систем, что и отражено на рисунке:

Устройство обогревателя

Прежде чем рассмотреть устройство инфракрасного обогревателя, отметим, что эти приборы производятся 2 видов:

электрические: в них используются нагревательные элементы различных видов: карбоновые спирали, трубчатые ТЭНы, галогенные лампы и пленочные микатермические панели.

газовые:  здесь ИК-лучи выделяет нагретый керамический элемент.

Устройство аппарата мы рассмотрим на примере потолочного длинноволнового обогревателя, питающегося от электросети. В нем роль нагревательного элемента играет алюминиевая пластина со встроенным ТЭНом особой конструкции. На поверхность пластины нанесено анодированное покрытие, улучшающее теплоотдачу поверхности. С обратной стороны установлен отражатель и слой теплоизоляционного материала. Ниже на схеме показано устройство потолочных обогревателей:

1 – металлический корпус; 2 – кронштейны крепления к потолку; 3 – ТЭН; 4 – излучающая пластина из алюминия; 5 – слой тепловой изоляции с отражателем.

Прочие электрические приборы инфракрасного обогрева с другими видами нагревательных элементов конструктивно мало чем отличаются от излучателей подвесного типа. Существенная разница меж ними только в способе управления. Настенные и напольные ИК-обогреватели имеют встроенный блок управления с терморегулятором и датчиком опрокидывания. У потолочных аппаратов этот блок — выносной, устанавливаемый на стену, он может управлять несколькими приборами одновременно.

Надо сказать, что принцип работы газового инфракрасного обогревателя аналогичен электрическому, только получение тепловой энергии происходит разными путями.

В газовом приборе нагревательным элементом служит керамическая пластина, чья температура может достигать 900 ºС в зависимости от настроек. Пластина прогревается газовой горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это изображено на схеме:

В чем секрет популярности?

Производители декларируют следующие достоинства инфракрасных обогревателей:

  • высокая эффективность и экономичность;
  • отсутствие вращающихся деталей и шума;
  • выделяется мягкое тепло, не вызывающее ухудшение самочувствия у человека;
  • простой монтаж и подключение.

Как правило, это общие фразы, нечто подобное можно встретить в описаниях масляных радиаторов или настенных конвекторов. Они не отвечают на вопрос – чем приборы так привлекательны для пользователей в реальной жизни? Оказывается, все просто, работа потолочного инфракрасного обогревателя, как и настенного, возможна в неутепленных зданиях, на сквозняках и даже на улице. Главное, находиться в зоне действия ИК-излучения.

Прибор, выделяющий инфракрасные волны, будет создавать зону комфортного тепла перед собой, оставляя без внимания остальное пространство помещения. Оно прогреется после, спустя несколько часов от разогретых предметов. Но факт остается фактом: в комнате, где для отопления нужен 1 кВт тепла, люди ставят инфракрасный нагреватель на 500 Вт таким образом, чтобы лучистое тепло распространялось как можно шире. Это создает иллюзию хорошего отопления, хотя на самом деле температура в помещении остается собачьей, законы физики обмануть не удастся.

Если для отопления помещения требуется 1 кВт теплоты, то инфракрасные излучатели должны быть именно такой мощности, тогда никаких иллюзий не будет, во всей комнате достаточно быстро установится комфортная температура.

Есть у приборов и другие недостатки. К примеру, схема инфракрасного обогревателя в подвесном исполнении подразумевает бесполезный расход около 10% тепла, скапливающегося под потолком. Это конвективная передача энергии от нагретого корпуса аппарата окружающему воздуху, который там, под потолком, и остается. Работе настенных обогревателей мешают различные предметы, карбоновые и галогенные приборы раздражают своим ярким светом, а микатермические – высокой ценой.

Заключение

В целом инфракрасные электрические и газовые обогреватели – изделия совершенные и могут хорошо отапливать частные дома. Главное, при покупке не идти на поводу у продавцов и выбирать себе аппарат необходимой мощности, а после расположить его дома оптимальным образом.

cotlix.com

Устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя

Принципиальным отличием инфракрасных обогревателей от конструкций конвективного типа в принципе обогрева. Если конвективные обогреватели работают по принципу нагнетания подогретого воздуха, его подъёма к потолку и циркуляция по объему помещения до достижения выравнивания температур в области потолка и в районе пола. Эти нагревательные приборы отличаются повышенными затратами энергии на обогрев помещения и создания сухости воздуха, влияющей на ухудшение физического состояния обитателей.

Характеристикой инфракрасных волн является большая длина волны, воспринимаемые организмом человека только ощущением тепла, поскольку сам свет лежит за диапазонами различения глазами человека. Принцип действия инфракрасных обогревателей (ИКО) заключается в нагревании не воздуха в комнате (8%), а находящихся в ней предметов (92%). Лучи, производимые ИКО, проходят через воздушную среду, особо не влияя на ее нагрев. При работе инфракрасных обогревателей тепловые потоки ощущаются с момента его включения, но не охватывает всю площадь, а локализовано в точке излучения.

Принцип действия инфракрасных обогревателей основан на использовании трех типов электромагнитных волн:

  • Первый тип волн представляет волны короткого диапазона с длиной волны от 0,77 до 15 мкм, представляющие угрозу ожога при близком расположении.
  • Волны среднего диапазона длин, находящиеся в интервале от 15 до 100мкм.
  • Последний тип представлен волнами длинного диапазона от 100 до 340мкм, создающими эффект мягкого нагрева при прохождении через светопроницаемые материалы элементов интерьера.

Однако, встречаясь с предметами, не пропускающими лучи, происходит их поглощение с одновременным нагреванием поверхности объекта. Это механизм первичного нагрева, который осуществляется быстрее, по сравнению с конвективными обогревателями. Вторичный нагрев происходит во время отдачи нагретыми предметами и деталями интерьера (потолком, стенами, полом) окружающему воздуху.

Инфракрасные обогреватели по температурному диапазону бывают:

  • Высокотемпературного типа, обладающие короткой длиной излучаемой волны и обеспечивающие нагрев до 400°С. Приборы этого вида способны вызывать опасные повреждения кожи человека при нахождении его вблизи источника нагрева. Исходя из этого, приборы такого типа монтируются в широких, просторных помещениях на потолке при высоте от поверхности пола не менее 3 м.
  • Низкотемпературного типа, с температурой нагрева спирали нагревательного элемента до 50°С.

Конструкция простейшего инфракрасного обогревателя состоит из металлического корпуса с нанесенной на поверхность краской. В корпусе установлен отражательный элемент из алюминия, на котором, в свою очередь, монтируется основная деталь конструкции инфракрасного обогревателя — нагревательный элемент (НЭ). Дополнительно в состав ИКО входит термостат, позволяющий осуществлять регулирование температуры обогревания. Различают 4 разновидности НЭ:

  • галогеновый;
  • карбоновый;
  • керамический;
  • трубчатый.

В домашних условиях предпочтительным является использование карбоновых или трубчатых НЭ, поскольку керамический тип характеризуется недолговечностью, а элементам галогенового типа свойственно коротковолновое излучение, оказывающее негативное воздействие на организм человека.

Обогреватели могут изготавливаться двух типов исполнения

  • Стационарного исполнения, сравнительно больших размеров и мощности (потолочные, настенные, напольные).
  • Мобильного исполнения, обладающие меньшими размерами и мощностью (каминного типа).

Типы ИК обогревателей

Виды инфракрасных обогревателей

  • Газовые, принцип действия, которых основан на поджигании с помощью пьезоэлемента смеси воздуха и пропана, используемые для обогрева помещений имеющих значительные объёмы.
  • Дизельный основан на подогреве электрода при помощи электрического питания, после чего разогретый электрод производит инфракрасные лучи.
  • Электрический базирующийся на нагреве нитевой катушки цоколя до температуры порядка 900°С и получения лучей инфракрасного диапазона, направляемых при помощи отклонения рефлектора в область, с низкой температурой.

Несмотря на большое количество различных конструкций ИКО для использования в потолочной схеме установки целесообразно применять ИКО пленочного или лампового типа.

Принцип работы инфракрасного обогревателя такого типа заключается в прохождении электрического тока через фольгу, расположенную между изолированными при помощи ПЕНОФОЛА слоями плитки. Нагреваясь, материал плитки излучает тепло в направлении пола, количество излучаемого тепла регулируется с использованием термостата, связанного с температурным датчиком.

Преимущества инфракрасных обогревателей

  1. Основным преимуществом является действие инфракрасных лучей на предметы и поверхности, в результате чего происходит более равномерное рассеяние тепла в объёме помещения.
  2. Уменьшение разницы между температурами нагрева помещения в области потолка и пола, что позволяет достигать за более короткий по сравнению с конвективными устройствами период времени комфортных условий и снижает расходы на обогрев помещений.
  3. При работе инфракрасного обогревателя не происходит сушка воздуха и уменьшение количества кислорода в нем, что положительно влияет на работоспособность и самочувствие обитателей.
  4. В отличие от используемых традиционно ветродуйных установок или приборов конвективного типа действия при работе инфракрасного обогревателя нагрев помещения осуществляется в несколько раз быстрее.
  5. Эти типы нагревателей удобно использовать для быстрого обогрева помещений, имеющих, значительный объем, например, спортивных залов, актовых залов, ресторанов, кафе.
  6. Приборы инфракрасного обогрева обладают встроенной системой защиты от пылевых частиц, не сжигающих их в воздухе и не создающих вследствие этого неприятных запахов.

Недостатки ИКО

  1. Строго рекомендуется избегать облучения волнами короткой длины, производимыми некоторыми видами инфракрасных обогревателей.
  2. Монтаж и обслуживание приборов, имеющих газовую и дизельную конструкции должен осуществляться только вне помещения, учитывая возможную вероятность пожарной опасности.
  3. Стоимость инфракрасных обогревателей хорошего качества существенно превышает стоимость устройств конвективного типа нагрева.

opotolkax.com

Устройство и принцип работы инфракрасного нагревателя

Инфракрасный нагреватель — прибор отопления, обогревающий окружающее пространство за счет инфракрасного излучения. Его можно сравнить с солнечным излучением, так как в обоих случаях обогрев происходит благодаря отдаче тепла нагреваемыми предметами. Такие агрегаты иногда называют еще лазерными или ультракрасными обогревателями.Создайте теплую и уютную атмосферу в своем доме

Устройство и принцип работы обогревателя

В конструкции заложен принцип распространения инфракрасных волн. Благодаря их большой длине человек воспринимает только тепловую энергию. Эти обогреватели подразделяются на три вида:

  • электрические;
  • газовые;
  • дизельные.

Принцип работы инфракрасного обогревателя:

Все виды инфракрасников объединяет наличие детали, которая становится источником излучения. Кроме этого, они различаются по диапазону волн, способу получения энергии, мощности прибора и другим характеристикам.

Электрические агрегаты

Эти ИК-нагреватели считаются наиболее популярными, и их чаще всего можно встретить в быту. Принцип работы основан на нагреве электроэнергией излучателей, которые могут быть изготовлены из различных материалов. Кроме того, эти аппараты различаются по способу расположения в обогреваемом помещении.

Инфракрасные обогреватели: Они могут быть напольными, крепиться на стену или потолок. На примере потолочного оборудования можно рассмотреть принцип действия инфракрасного обогревателя. Он состоит из следующих деталей:

  • корпуса;
  • трубчатого электронагревателя;
  • излучающей пластины;
  • теплового изолятора.

Электрический ток, проходя через ТЭН, нагревает его. Трубчатый нагреватель, в свою очередь, передает тепловую энергию на излучающую пластину. А от нее исходит направленное излучение на окружающие предметы, которые, нагреваясь, отдают тепло в воздух. Излучатели могут быть сделаны из разных материалов: карбона, керамики, термостойкой пленки.

Чем хороши инфракрасные обогреватели:

Приборы на газе и жидком топливе

Существуют модели инфракрасных нагревателей, для работы которых в качестве топлива применяется газ. Используются они в основном для отопления крупных помещений и уличного пространства.

Эта процедура возможна благодаря большой тепловой мощности этих обогревателей. Газ используется любой, от природного до коксового. Для обогрева веранд и террас применяют агрегаты, выполненные в виде зонтов.

В конструкции такого прибора предусмотрен газогорелочный блок, к которому подсоединены излучающие трубы. Некоторые их виды работают как простые газовые горелки, но обогревают они не окружающее пространство, а керамические панели, которые и играют роль излучателей.

Конструкции, работающие на дизельном топливе или керосине, применяются в промышленных масштабах. С их помощью прогревают строительные площадки и используют их в производственных процессах, например для сушки материала на деревообрабатывающих объектах.

Особенности работы инфракрасного обогревателя:

Популярные модели

В настоящее время выпускается множество таких обогревателей. Среди них встречаются марки от российских, турецких, китайских, французских производителей.

Наиболее востребованными считаются:

  1. DELTA D-018 — напольная конструкция с 4 режимами обогрева. Модель обладает встроенным термостатом, вентилятором и увлажнителем воздуха. Отличается небольшой потребляемой мощностью и приемлемой стоимостью.
  2. Ballu BHH/M-09 — компактный напольный обогреватель с галогенным излучателем. Корпус защищен от попадания влаги, а при перегреве или опрокидывании срабатывает специальная защита. У прибора стильный дизайн и небольшой вес.
Наличие большого выбора обогревателей позволит подобрать нужный именно вам
  1. Sinbo SFH-3325 — комбинированная модель, которую можно крепить к стене или располагать на полу. Прибор оснащен таймером, с помощью которого он включается и отключается. В основе обогревателя — карбоновый излучатель.
  2. Никатэн 200 — обогреватель в виде плиты, которая крепится на стену. Нагревательный элемент изготовлен из керамики. Для регулировки бесперебойной работы прибора в него встроен термостат.
  3. Zilon IR-0,8S — эту модель можно устанавливать как на потолке, так и на стене. Кронштейны для крепления приобретаются дополнительно. Компактные размеры и бесшумная работа делают эту марку особо привлекательной.

Стоит отметить такие модели инфракрасных обогревателей, как Noirot Royat 2 1200, Пион Thermo Glass П-25, ИкоЛайн ИКО-0,4 и др.

Выбор инфракрасного обогревателя:

Преимущества и недостатки аппаратов

Обогреватели работают бесшумно и не сжигают кислород в помещении. От других видов эти экземпляры отличаются равномерным прогревом воздушного пространства. Они занимают мало места благодаря возможности крепления на стене и потолке.

Положительные стороны инфракрасных обогревателей: Работу напольных конструкций можно сравнить с системой «теплый пол». В аппараты встроена отличная защитная система, которая позволяет продлить срок эксплуатации. Они очень мобильны за счет небольшого веса и компактной конструкции.

Благодаря защите от проникновения влаги их можно устанавливать в ванных комнатах и банях. Инфракрасные обогреватели обладают и рядом недостатков: большинство мощных моделей потребляют много электроэнергии и имеют высокую стоимостью.

При длительном нахождении в помещении, где работает инфракрасный обогреватель, у человека может возникнуть легкое недомогание. Их не рекомендуется использовать в маленьких помещениях, где находятся люди. Но при соблюдении правил эксплуатации прибора можно с успехом минимизировать их отрицательные качества.

Все об инфракрасных обогревателях:

kaminguru.com

Принцип работы и устройство инфракрасного обогревателя

Одним из эффективных источников дополнительного обогрева являются инфракрасные обогреватели. Принцип их работы основан на инфракрасных лучах, которые обеспечивают быстрое и качественное повышение температуры на любом участке вашей квартиры.

Схема действия

Сегодня все больше людей отдают предпочтение инфракрасным обогревателям. От привычных электрических конвекторов они отличаются тем, что нагревают не сам воздух в помещении, а твердые поверхности (полы, стены) и предметы, а те, в свою очередь разливают тепло в окружающее пространство. Так незаметно прогревается целое помещение.

Инфракрасные волны волны длинные, а значит, свободно поглощаются даже в сильно обдуваемой и холодной комнате. Сам обогрев происходит быстро, сразу после включения прибора. Такая скорость объясняется тем, что поток инфракрасных лучей будет направлен в определенную зону, именно там и будет происходить нагревание. То есть, находясь в одной части комнаты и задав направление конвектора в ту сторону, вы сразу почувствуете всем телом тепло, в то время как целое помещение пока не обогрето как следует. Это еще одно важное преимущество инфракрасного обогревателя перед остальными типами приборов того же назначения. Так, чтобы «раскочегариться», масляным радиаторам и конвекторам нужно не менее получаса.

Конструкция прибора

Чтобы понять, как работает этот электроприбор, и каков же основной принцип действия, нужно иметь представление о его составных частях. Корпус, как правило, изготовлен из стали, а на поверхность нанесена порошковая краска.  Внутри него имеется отражатель из алюминия, к которому присоединен нагревательный элемент. Таким образом, инфракрасный обогреватель похож на греющую лампу или панель, внутри которой собирается пучок лучей инфракрасного излучения. Они действуют независимо от направления воздуха и скорости перемещения теплых и холодных воздушных масс.

Принцип работы инфракрасного обогревателя схож с действием солнца на атмосферу. Солнечные лучи также проникают на поверхность, которая, в свою очередь поглощает тепло.

Типы инфракрасных обогревателей

Приборы классифицируются по виду нагревательного элемента:

  • газовые;
  • электрические;
  • водяные.

По уровню нагревания ИК обогреватели бывают:

  1. Длинноволновые — могут использоваться в домах, офисных кабинетах, производственных помещениях.
  2. Средневолновые. Желательно, чтобы высота потолка достигала трех метров и более.
  3. Коротковолновые — не рекомендуется применение их в домашних условиях, поскольку короткие волны имеют самое сильное излучение. Лучше всего, если подобный тип нагревательных приборов будет использоваться в просторном промышленном цеху, амбаре, зале с высокими потолками, на улице.
Читайте также: виды и типы инфракрасных обогревателей.

Какую модель лучше выбрать

Чтобы решить, какое именно устройство вам подходит, следует тщательно изучить его характеристики, возможности и систему управления. Все зависит от площади отапливаемого помещения, условий эксплуатациии целей, которые вы собираетесь достичь. Например, где именно будет размещаться прибор, придется ли его перетаскивать в другое помещение или установить стационарно?

Так, переносные обогреватели меньше по размерам, но в то же время способны отапливать гораздо меньшую площадь, чем их стационарные собратья.

Различают настенные, потолочные и плинтусные инфракрасники.

Самым удобным решением, в особенности для владельцев небольших квартир, станет потолочный вариант размещения обогревателя. Он не требует много площади, монтируется непосредственно в подвесной потолок либо присоединяется к обычному потолку с помощью кронштейнов.

Обогреватель можно установить и на полу. Напольные электроприборы менее эффективны в сравнении с потолочными, ведь поток излучения будет направлен не прямо, и обогрев усложнится.

Лучше всего, если внутри такого устройства будет карбоновый нагревательный элемент – он гораздо надежнее и безопаснее, чем, например, керамический.

Карбоновый нагревательный элемент представляют собой трубку, сделанную из кварца. Внутри нее – вакуумное пространство с углеродной спиралью. При работе обогревателя с карбоновой трубкой возникает характерное красноватое свечение, которое не очень приятно глазам. Керамический элемент – менее качественный, зато не светится во время работы. А галогеновый может и вовсе оказать негативное влияние на организм человека из-за слишком коротких излучаемых волн.

Рекомендации при покупке ИК обогревателя

Перед тем, как определиться с выбором прибора, спросите, насколько толстый анодирующий слой на пластине, генерирующей поток инфракрасных лучей. Этот параметр определяет долгосрочность службы прибора. При толщине не менее 25 микрон обогреватель считается надежным. Если слой тоньше, то, скорее всего, ваша покупка прослужит недолго – такие устройства выходят из строя через 2-3 года.

Обязательно узнайте тип нагревательного элемента. Избегайте галогеновых обогревателей, которые словно лампы, излучают золотистое свечение и могут отрицательно повлиять на здоровье.

Прикиньте, какое помещение вам потребуется отапливать с помощью данного агрегата. Обогреватели сильно отличаются друг от друга по мощности. На комнату площадью 10 квадратных метров хватит 1000 Вт, но лучше брать обогреватель с запасом. Ведь немало тепла поглощают стены, горизонтальные поверхности, окна, перекрытия.

Читайте также: 10 лучших инфракрасных обогревателей.

Мобильные ИК-обогреватели порой имеют мощность 300-500 Вт. Они рассчитаны на то, что вы будете пользоваться ими в различных помещениях. Если вы периодически работаете в гараже, подвале, небольшом кабинете, который не отапливается в полной мере, то такой переносной вид обогревателя будет эффективным решением проблемы.

tehnika.expert


Смотрите также