комплекснi

рiшення:

Інфрачервоне опалення

Що таке інфрачервоне опалення?

Інфрачервоне опалення - приручене сонце

Вам коли-небудь доводилося грітися в сонячних променях, тоді як термометр показував температуру нижче нуля? Якщо доводилося, то напевно у вас виникало бажання випробувати це незабутнє відчуття ще безліч разів.

Инфракрасное отопление Термоинжиниринг

Інфрачервоні обігрівачі, про які піде мова, створюють такий же тепловий ефект, як сонце. Вони посилають теплові промені, що поглинаються поверхнями стін, підлоги, предметів меблів, а ті, в свою чергу, віддають це тепло навколишньому повітрю.

Що таке інфрачервоне опалення

Для початку нагадаємо деякі елементарні поняття. Будь-яке нагріте тіло віддає тепло оточуючим його предметам трьома способами: за допомогою теплопровідності (теплообмін між двома тілами через поверхню розділу між ними), конвекцією (процес переносу тепла шляхом нагрівання рідини чи газу, оточуючих нагріте тіло, а від них уже навколишніх предметів) і тепловим випромінюванням (електромагнітне випромінювання в інфрачервоному діапазоні довжини хвиль, що випускається тілом).

Інфрачервоним обігрівачем, в принципі, можна вважати будь-яке нагріте тіло, що віддає тепло в основному випромінюванням, у той час як інші шляхи передачі тепла від нього зведені до мінімуму.

Щоб стало ще зрозуміліше, уявімо собі звичний радіатор опалення. Якщо він встановлений на стіні, тепло від нього передається двома шляхами: конвекцією, тобто нагріванням оточуючого радіатор повітря (близько 80%), і випромінюванням (близько 20%). Якщо той же радіатор помістити під стелею, конвективна складова зведеться до мінімуму і залишиться, в основному, випромінювання, яке можна підсилити, встановивши за радіатором відбивач. У результаті ми отримаємо прилад, який в принципі можна назвати інфрачервоним обігрівачем.

Що таке ІЧ-промені (інфрачервоні промені)

Інфрачервоні (ІЧ) промені - це електромагнітне випромінювання, що підкоряється законам оптики і, отже, має ту ж природу, що і видиме світло. Ці промені займають спектральну область між червоним видимим світлом (довжина хвилі 0,74 мкм) і короткохвильовим радіовипромінюванням (1-2 мм). У свою чергу, інфрачервону область спектру умовно поділяють на короткохвильову (від 0,74 до 2,5 мкм), середньохвильову (2,5-50 мкм) і довгохвильову (50-1000 мкм) частини. ІЧ-промені виділяються всіма нагрітими твердими і рідкими тілами. При цьому довжина випромінюваної хвилі залежить від температури тіла - чим вона вища, тим коротше хвилі і вище інтенсивність випромінювання.

Хочемо також нагадати, що при невисоких температурах випромінювання нагрітого твердого тіла майже цілком розташоване в інфрачервоній області, і таке тіло здається темним. При підвищенні температури випромінювані предметом хвилі зміщуються у видиму область спектру, і предмет спочатку здається темно-червоним, потім червоним, жовтим і, нарешті, при високих температурах - білим.

Для чого ми про це розповіли?

Перш за все, щоб читач зміг розібратися з плутаниною, існуючою в термінології. Один виробник пише, що його обігрівачі інфрачервоні, другий - що довгохвильові, третій - що темні, четвертий - що світлі. Так от, всі ці прилади є інфрачервоними, але використовуються в них хвилі довжиною приблизно від 1 до 20 мкм. Просто ті з них, які називають довгохвильовими, мають невисоку температуру випромінюючої поверхні і тому виділяють хвилі найбільш довгі з використовуваного діапазону. Їх же називають темними - при робочій температурі поверхні до 300-400 ° С обігрівачі не світяться. Короткохвильові випромінювачі з максимальною температурою (вище 800 ° С) називають білими або світлими.

Властивості ІЧ-випромінювання (інфрачервоного випромінювання)

Оптичні властивості речовин (прозорість, коефіцієнт віддзеркалення, коефіцієнт заломлення) в інфрачервоній області спектру, як правило, значно відрізняються від тих же властивостей у звичній для нас видимій області. Наприклад, шар води завтовшки в декілька сантиметрів непрозорий для інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі більше 1 мкм (у зв'язку з чим вода часто використовується як теплозахисний фільтр). А пластинки кремнію, непрозорі у видимій області, прозорі в інфрачервоній.

У більшості металів відбивна здатність для інфрачервоного випромінювання значно більше, ніж для видимого світла, і зростає із збільшенням довжини хвилі інфрачервоного випромінювання. Скажімо, коефіцієнт відбиття алюмінію, золота, срібла і міді при довжині хвилі близько 10 мкм досягає 98%. Матеріали, прозорі для ІЧ-променів або які володіють високою здатністю до їх відображення, використовуються при створенні інфрачервоних приладів. Перші - як "світлофільтри" (в основному кварц), другі - як рефлектори, що дозволяють спрямувати ІЧ-випромінювання в певному напрямі, і випромінюючих поверхонь (в основному алюміній).

Через повітря інфрачервоні промені проходять майже безперешкодно. Тобто молекули азоту і кисень самі по собі ІЧ-випромінювання не поглинають, а лише декілька ослабляють в результаті розсіювання.

Принцип ІЧ-опалення (інфрачервоного опалення)
Теплове випромінювання від інфрачервоного обігрівача, як ми з'ясували, не поглинається повітрям. Тому вся енергія від приладу майже без втрат досягає предметів і людей в зоні його дії. І гріє саме їх, а не повітря, як відбувається при використанні конвекторів. Іншими словами, тепло від інфрачервоного обігрівача передається, в першу чергу, твердотілим предметам (підлога, стіни, меблі тощо), а вже від них - повітрю. Природно, чим ближче до інфрачервоних обігрівачів, тим щільніше потік тепла і вище температура предметів. Причому виділення тепла від інфрачервоного обігрівача відбувається тільки в зоні його прямої дії, тобто обігрів носить локальний характер. Це і забезпечує інфрачервоному обігрівачу цілий ряд особливостей, частина з яких вельми корисна в споживчому плані.

По-перше
При використанні інфрачервоних обігрівачів більш тепле повітря практично не скупчується під стелею, що характерно, наприклад, для конвективного обігріву (у цьому випадку тепле повітря у високих приміщеннях доводиться навіть примусово повертати вниз, застосовуючи стельові вентилятори).

Говорячи простіше, Інфрачервоні обігрівачі - ті опалювальні прилади, які як не можна краще реалізують стару лікарську мудрість: "Тримай ноги в теплі, а голову в холоді".

Ця особливість роботи інфрачервоних обігрівачів робить їх практично незамінними при вирішенні завдань економічного обігріву приміщень з високими стелями. Адже прогрівати великий об'єм технічно складно і тому дорого. Корисні такі випромінювачі і для ситуацій, коли опалювання вимагають лише певні (робочі) зони або ж коли створення конвективних потоків повітря, а значить, і потоків пилу, що містяться в ньому, небажано (для алергіків це важлива вимога).

Инфракрасное отопление в сравнении с конвективным

По-друге

При використанні локального "догріву" за допомогою інфрачервоних зон, в яких знаходяться люди, можна дозволити собі зниження температури, створюваної основною системою опалення в усьому приміщенні, на кілька градусів. При цьому температура, що "відчувається", залишиться незмінною, оскільки зниження загальної температури повітря компенсуватиметься ІЧ-"добавкою", що поглинається безпосередньо людським тілом. Таким чином, використання інфрачервоних обігрівачів призводить до зниження споживання енергії і зменшення витрат на обігрів в порівнянні з традиційними способами його здійснення.

По-третє

Інфрачервоні обігрівачі, які змонтовані під стелею або навіть вбудовувані в неї, не накладають жодних обмежень на розміщення меблів і устаткування.

Инфракрасное зональное отопление

По-четверте

За допомогою інфрачервоних випромінювачів вдається вирішувати специфічні завдання, з якими іншим способом просто не впораєшся. Це може бути, наприклад, захист від холоду, що віє від шибок високих скляних вітражів, куполів, вікон великої площі і подібних світлопрозорих конструкцій, оскільки їх теплозахисні властивості, як правило, вельми далекі від сучасних нормативів.

Інфрачервоні обігрівачі, направлені на таку конструкцію, не лише створюють ефективний тепловий бар'єр для холоду, але і вирішують задачу очищення конструкцій від снігу і льоду. Причому очищення такої якості, на яке навряд чи здатні навіть "золоті" людські руки - інфрачервоний обігрівач нагріває конструкцію, внаслідок чого сніг і лід просто тануть. До речі, так само вирішується і завдання очищення від снігу та льоду ступенів ганку, доріжки, до нього ведучої, і виїздів з гаражів, розташованих нижче рівня землі.

І ще трохи про виділення і поглинання інфрачервоних променів.

Цього разу мова піде про людський організм. Всі нагріті тіла випромінюють інфрачервоні промені. Наприклад, Земля, прогріта сонцем, випромінює їх у смузі від 7 до 14 мкм з піком інтенсивності близько 10 мкм. І організм людини винятком із цього правила не є - він випромінює ІЧ-промені в діапазоні від 3 до 50 мкм з піком в 9,6 мкм. Причому не тільки випромінює, але й інтенсивно поглинає - при довжині хвилі 9,6 мкм вони найбільш глибоко проникають в тіло. Саме на цій властивості ІЧ - випромінювання заснований ефект теплового лікування, широко використовуваного у фізіотерапевтичних кабінетах. Промені як з більшою, так і з меншою довжиною хвилі проникають в організм менш глибоко. Джерелами енергії для практично застосовуваних сьогодні інфрачервоних випромінювачів служать електрика, газ, рідке паливо (керосин) або гаряча вода.

Iншi новини та статтi

 

реалiзованi проекти

  • Метiнвест

  • Альтком

  • Донбас Арена

  • СКМ

  • Fort Knox

  • Технiка

  • Фарлеп

  • Дружковский метизный завод

  • Centravis

  • ЛЕМЗ