Infračervené vykurovacie systémy

Ako sa prenáša teplo

Fyzikálny proces prenosu tepla z jedného fyzického tela do druhého sa nazýva prenos tepla, Teplo sa prenáša z horúceho fyzického tela do studeného tela priamym kontaktom alebo priečkou.

Tepelná energia sa bude prenášať, kým sa teplota telesných telies nezmení. Vo fyzike sa tento stav nazýva termodynamická rovnováha, K prenosu tepla zvyčajne dochádza z horúceho do chladného tela, čo je úplne konzistentné druhý zákon termodynamiky, Podľa tohto zákona každý pracuje vykurovacie systémy.

Pokiaľ ide o fyziku, existujú tri základné typy prenosu tepla: tepelná vodivosť, konvekcia a tepelné žiarenie, Ale vo svojej čistej forme sa jednotlivo prakticky nevyskytujú, všeobecne sa teplo prenáša kombináciou jednoduchých typov. Rozlišujú sa najmä tri typy prenosu tepla: prenos tepla, prenos tepla a spôsob prenosu tepla konvektívnym lúčom.

Ako fungujú tradičné vykurovacie systémy

Tradičné vykurovacie systémy zahŕňajú tie systémy, ktoré používajú určitý druh paliva. V súčasnosti sa najčastejšie používa plyn, hoci v niektorých prípadoch sa používajú kvapalné a tuhé palivá. Ale bez ohľadu na druh paliva je princíp fungovania všetkých tradičných systémov rovnaký. Teplo zo spaľovania paliva sa zahrieva prenášač teplaktorý prichádza vykurovacie telesá a ohrieva vzduch v miestnosti. Voda sa v tradičných vykurovacích systémoch používa ako nosič tepla, preto sa tieto systémy nazývajú voda.

Podľa všetkých fyzikálnych zákonov povstáva teplý vzduch a studený vzduch prirodzene klesá. Takýto pohyb vzduchu nie je nič iné ako vyššie uvedený pohyb. prúdenie, Tento studený vzduch iba vytvára studené podlahy, ktoré je potrebné odstrániť pomocou zariadenia „teplých podláh“. Ak je miestnosť dostatočne vysoká (výrobná budova, sála alebo športová hala, atď.), Potom vyhrievanie celého objemu trvá dostatočne dlho, vytvára sa stratifikácia vzduchu.

Stúpajúci teplý vzduch vytvára v miestnosti prievan, navyše sa zvyšujú tepelné straty cez strechu a steny, teplo jednoducho opúšťa budovu. V tomto prípade hovoria, že vyhrievame ulicu. Ľudia dole sú v zóne studeného vzduchu.

Obrázok 1 schematicky zobrazuje distribúciu tepla počas prevádzky tradičného vykurovacieho systému.

Obrázok 1. Rozvod tepla počas prevádzky tradičného vykurovacieho systému

Ako sú tradičné systémy ohrevu vody

Hlavné zariadenie systému chladenia vodou je kotol, najčastejšie plyn. Voda ohrievaná v kotli je vedená do radiátorov - radiátory, Na cirkuláciu vody v systéme je nainštalovaný čerpadloak je obeh vynútený, môže byť prirodzený. V takom prípade sa môžete obísť bez čerpadla.

Okrem týchto základných zariadení a častí obsahuje systém ohrevu vody aj veľa „pomocných“, ale potrebných častí. Predovšetkým je to expanzná nádrž, ktorá kompenzuje tepelnú rozťažnosť vody, armatúry na pripojenie potrubí, vzduchové ventily a oveľa viac potrebné na normálnu prevádzku celého systému ako celku.

V samostatnom dome na inštaláciu plynového kotla je potrebná ďalšia miestnosť vybavená ventilačným systémom a komínom, nehovoriac o systéme dodávky plynu. V prípade diaľkového vykurovania sa vyžaduje výstavba veľkej kotolne a položenie celej siete vykurovacích sietí. Celý systém je drahý a komplikovaný.Ale v niektorých prípadoch, napríklad, pre malý vidiecky dom, a ak nie je v blízkosti plyn, musíte urobiť elektrický vykurovací systém.

Najbežnejšie sú v takýchto prípadoch elektrické kotly na ohrev vody alebo rôzne elektrické ohrievače, V prvom rade ide o olejové radiátory, elektrické krby a ohrievače ventilátorov rôznych prevedení. Princíp činnosti týchto zariadení je tiež konvekčný, rovnako ako v systémoch na ohrev vody: najskôr sa ohrieva vzduch a až potom steny, nábytok, ľudia. Takýto systém je neefektívny a neefektívny.

Infračervené ohrievače

V súčasnej dobe k dispozícii v celej rade infračervené vykurovacie zariadeniaktoré poskytujú racionálne a ekonomické vykurovanie priestorov v najrôznejších podmienkach. Ďalej budú považované niektoré z týchto zariadení, princípy ich činnosti.

Z prirodzeného hľadiska tradičné vykurovacie systémy nefungujú správne. Najprv sa vzduch zahreje a potom všetko ostatné. V prírodných podmienkach sa všetko deje opačným smerom.

Prirodzeným zdrojom tepla na Zemi je slnko. Slnečné lúče majú veľmi široké spektrum, ale je to jeho infračervená zložka, ktorá ohrieva Zem, ľudí, rastliny a všetky objekty, a od nich sa vzduch zahrieva a vytvára pohodlné podmienky pre ľudský život.

Fungujú na tomto princípe infračervené ohrievače, Vzduch pre infračervené žiarenie je absolútne priehľadný, a preto infračervené lúče voľne zasahujú na vyhrievané povrchy a predmety.

Obrázok 2 schematicky zobrazuje distribúciu tepla pri použití infračerveného ohrievača.

Obrázok 2. Distribúcia tepla pomocou infračerveného ohrievača

Infračervené žiarenie predstavuje elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou v rozsahu 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 mikrónov. Intenzita tepelného žiarenia závisí od vlnovej dĺžky infračerveného žiarenia: krátkovlnné lúče sa získavajú pri teplote žiariaceho telesa nad 750 ° C. Teplota vyžarovacieho prvku infračerveného ohrievača môže byť v závislosti od použitia a konštrukcie v rozmedzí 100 ... 950 ° C.

Prívesné infračervené ohrievače

V pomerne vysokej miestnosti nie sú systémy na ohrev vody, ako je uvedené vyššie, neúčinné, pretože stúpa všetok teplý vzduch.

S výškou stropu 2,5 ... 3,6 m budú nízkoteplotné infračervené ohrievače s teplotou emitora v rozsahu 100 ... 120 ° C dosť efektívne a hospodárne.

Aby sa dosiahlo rovnomerné vykurovanie miestnosti, aby sa zabránilo vzniku teplých a studených zón, je potrebné vykonať vykurovanie niekoľkými ohrievačmi, ktorých celkový výkon musí zodpovedať tepelným stratám budovy. Ak je výška stropu 4 m alebo viac, je celkom prijateľné a bezpečné používať ohrievače s vyžarujúcou povrchovou teplotou do 200 ° C a viac. Takéto ohrievače sa nazývajú vysoká teplota.

Konštrukcia a princíp činnosti žiaričov je taký, že ich inštalácia je možná v akejkoľvek výške. Ak je miestnosť veľmi veľká, napríklad sklad alebo hangár, infračervené ohrievače môžu byť inštalované iba nad pracoviskom, na miestach, kde sa nachádzajú ľudia, čo šetrí energiu.

Sálavý vykurovací systém:

Nízkoteplotný ohrievač Je to kovová skrinka s rozmiestneným ohrievačom vo vnútri. Sálavý povrch je ošetrený špeciálnymi materiálmi poskytujúcimi maximálnu intenzitu tepelného žiarenia, emisie tepelnej sálavej energie. Koeficient tepelnej emisie z najmodernejších ohrievačov dosahuje 90%. Žiariaci povrch je do veľkej miery podporovaný skutočnosťou, že žiariaci povrch je razený, hrboľatý. To vám umožní zväčšiť jeho plochu najmenej 2,5 ... 3 krát.

Ohrievače vysokej teploty tiež predstavujú krabicové puzdro, vo vnútri ktorého je umiestnený jeden alebo viac vykurovacích prvkov. Teplo týchto prvkov sa prenáša na hliníkový profil, ktorého sálavý povrch je potiahnutý špeciálnou keramikou, čo umožňuje znížiť teplotu sálavého povrchu zvýšením emisného koeficientu toku žiarenia.

Priestor medzi plášťom a vyhrievacími telesami je vyplnený tepelne odolným vysoko kvalitným tepelným izolátorom, čím sa dosiahne plný výkon požiarna bezpečnosť celé zariadenie ako celok. Takáto tepelná izolácia je charakteristická pre vysokoteplotné aj nízkoteplotné ohrievače.

Niektoré spoločnosti, napríklad Thermatex, Armh5, Rockfon, vyrábajú infračervené ohrievače pre inštaláciu do kazetových stropov, čo ešte raz hovorí požiarne bezpečnostné infračervené ohrievače.

Jedným z nových výrobkov na trhu sú tepelné zrkadlá. Ich reflexná vrstva je tiež vyhrievacím prvkom. Maximálna povrchová teplota zrkadla nepresahuje 75 ° C, čo je úplne bezpečné pre ostatných. V saune alebo v kúpeľni takéto zrkadlo nezmlžuje, nemení prirodzenú úroveň vlhkosti a dokonale zapadá do dizajnu miestnosti, je šetrné k životnému prostrediu.

Ako ukazujú rôzne štúdie, tepelné frekvenčné spektrum infračerveného ohrevu je pre človeka úplne bezpečné. Potvrdzujú to štúdie nielen výrobcov, ale aj výsledky nezávislých skúšok. Bezpečnosť infračervených zariadení potvrdzujú aj osvedčenia o zhode vydané ruskými aj zahraničnými zdravotníckymi službami.

Rôzne firmy vyrábajú infračervené ohrievače hlavne stropného typu, vhodné pre použitie v akýchkoľvek priestoroch: priemyselné, bytové, poľnohospodárske, mokré alebo dokonca výbušné.

Mnoho spoločností tiež vyrába nástenné ohrievače, podlahové a prenosné, namontované na stojanoch. Známe sú infračervené ohrievače, v ktorých sa používa plyn.

Infračervené ohrievače obrazu

V poslednej dobe sa ako ďalšie lokálne ohrievače stávajú čoraz obľúbenejšími rôzne prvky interiéru: ohrievače náterov, podlahové dosky, teplé nástenné panely.

Tieto ohrievacie prvky pozostávajú z uhlíkových vlákien vzájomne spojených paralelne. V ohrievačoch nie je ani jedno, ani dvesto takýchto nití, vďaka ktorým každé vlákno pracuje bez preťaženia, alokovaný výkon je veľmi malý. Preto je vylúčený výskyt preťaženia a prehrievania, spoľahlivosť takýchto ohrievačov je veľmi vysoká, životnosť dosahuje 10 a viac rokov.

Výhody infračervených ohrievačov

Jednou z výhod infračervených ohrievačov je to, že teplo, vytvárajúce prievan a zvyšujúce sa oblaky prachu, nespadá pod strop, ako je to v prípade konvekčných vykurovacích systémov. Úroveň elektromagnetických polí infračervených systémov je oveľa nižšia ako u mnohých domácich elektrospotrebičov, kyslík sa nespáli, vlhkosť vzduchu v miestnosti neklesá, zostáva na prirodzenej úrovni.

Teplo v miestnosti pocítite okamžite po zapnutí, povrchy okolitých objektov sa takmer okamžite zahrejú. V tomto prípade nie je potrebné rovnomerne vyhrievať celú miestnosť, je možné vytvoriť samostatné pohodlné zóny, napríklad blízko TV alebo nad stolom alebo počítačovým stolom.

Nepochybnou výhodou infračerveného zariadenia je jeho malá veľkosť a mobilita. Vďaka týmto parametrom je úžitková plocha uložená, zariadenie sa ľahko premiestňuje, inštaluje a demontuje. Infračervené ohrievače sú veľmi účinné v budovách so zlou tepelnou izoláciou a vysokými stropmi, s malým vplyvom na vetranie.

Inštalácia infračervených ohrievačov s primeraným výkonom je možná aj na otvorených miestach. Napríklad nad stolmi v letnej kaviarni.Na rozdiel od tradičného systému ohrevu vody nie je potrebná inštalácia zložitého nákladného zariadenia: potrubia, kotly, čerpadlá atď. Pri inštalácii infračerveného vykurovania zmiznú problémy, ako napríklad rozmrazovacie rúrky, keď je systém vypnutý. Keď znova zapnete elektrinu, infračervené vykurovanie bude opäť fungovať, akoby sa nič nestalo.

S pomocou moderných programovateľných termostatov je možné udržiavať teplotu v rozsahu 5 ... 30 ° C a nastaviť ju pre každú miestnosť osobitne.

V porovnaní s konvenčnými ohrievačmi sú infračervené zariadenia ekonomickejšie o 20 ... 25% a v prípade použitia dvoj tarífovej platby za elektrinu môžu úspory dosiahnuť 40 ... 45%.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Skutočnosť, že steny budovy sa nezohrievajú, je veľká mínus. Vytvorí sa efekt nebytových priestorov, ktorý, ako viete, je zničený. Steny začnú mrznúť. Ak je napríklad vonkajšia strana mínus 22 * ​​a vo vnútri + 22 *, potom bude nulová teplota v strede steny. A ak v miestnostiach zahrejete miestnosť, ako autor hovorí, na mieste bude mrazenie hlbšie a stena praskne a zdeformuje sa. Je nutné izolovať steny a nie preplatiť elektrinu. Stena je vynikajúcim vodičom tepla bez izolácie. A musíte izolovať iba zvonka, aby bol hlavný teplotný rozdiel v izolácii a stena zostala „teplá“. Ak izolujete stenu zvnútra, dostaneme rovnaký efekt ako v nebytovom dome, stena zamrzne a zrúti sa a miestnosť bude mať klamlivé teplo. Kým som neizoloval svoj dom, nepomohla ani výmena kotla, ani výmena batérie - ulicu nemôžete vykurovať. Dokonca aj infračervené ohrievače.

[#2]

V miestnostiach s výškou stropu 2,5 - 3 metre nezáleží na druhu vykurovania. Zahrievanie bude rovnaké. Pri prúdení teplý vzduch začne vydávať teplo chladnejšiemu povrchu, až kým nedôjde k tepelnej rovnováhe. Pri infračervenom žiarení sa budú ohrievať iba najbližšie predmety a pri kontakte s nimi sa bude ohrievať aj samotný vzduch. Teplota vzduchu a miestnosti bude vo všetkých prípadoch rovnaká! Rovnako ako spotreba energie. Je potrebné jasne rozlišovať medzi infračervenými ohrievačmi a sálavými systémami s teplotou radiátora do 200 stupňov, ktoré vynaliezaví obchodníci nazývajú „infračervené“. Jedná sa o úplne odlišné typy ohrievačov z hľadiska fyzikálnych zákonov, ale len málo ľudí o tom vie. A v každom prípade musíte izolovať!

[#3]

Je lepšie nainštalovať pár kremenných ohrievačov. Trpeli sme tým aj naraz, ale teraz nepoznáme problémy. Podlaha je v dome teplá, vďaka ekonomickej technológii vykurovacích telies je lacná, rýchlo sa zohrievajú, naopak, naopak dlho chladia, vyzerajú krásne). Všeobecne sú tieto ohrievače jedno plus a majú cenu iba 2400. Môžete si tiež objednať termostat, ale na to nemôžete dať ruky.

[#4]

Neviem, že samotná myšlienka použitia infračervených ohrievačov v dome nie je veľmi podobná. Myslím, že je v miestnosti, len tak zneškodniť také zariadenie vo vzdialenosti menej ako 2-3 metre od človeka je jednoducho nebezpečné. Zohľadňujúc úroveň lúčov, ktoré pochádzajú aj z infračerveného ohrievača s nízkym príkonom.
Pre seba sme kúpili ohrievače iného typu, menovite kremeňové ohrievače Tepleko, pracujú podľa nasledujúceho princípu: nikel-chrómový vykurovací prvok ohrieva dosku z čistého kremenného piesku, v ktorej sa nachádza.

[#5]

Skutočne neverím infračervenému žiareniu. Mal som taký výsledok, takmer došlo k požiaru.A od neho nemal veľa zmyslu, aby som bol úprimný, ale stojí slušne. Páčilo sa mi kremeň. Bol som prekvapený, že sa zahrieva za 20 minút a ochladzuje sa 50 až 60 minút tak, ako to bolo, už nie. Je to už dávno, čo všetci začali používať túto technológiu. Je to len tak, že nie každý si objedná na internete, napríklad niektorí to nikdy neurobili. A ohrievače sú skutočne dobré)

[#6]

Sledoval som v televízii podobné infračervené ohrievače. Povedali, že pre zdravie nie sú bezpečné a nie sú ohňovzdorné. Nakoniec som ich odmietol. tento rok sa kremeň usadil v súkromnom dome. Nenahradil som úplne hlavné kúrenie, ale navyše sa ukázalo, že je dobré) V miestnostiach, kde bolo chladnejšie, sa to stalo oveľa lepším, ale nemusel som platiť veľa, úsporné ohrievače)