Эффективные и простые способы обогрева помещений: инфракрасные излучатели

Опубликовано 8 декабря 2014 в 19:51

Продолжительность отопительного сезона может составлять от 3 (для южных регионов) до 11 (в северных городах и странах) месяцев. Поэтому проблемы, связанные с обеспечением зданий теплом, всегда остаются актуальными.

В большинстве случаев предусматривается централизованная или автономная система отопления с жидким теплоносителем, работающая от электричества или на природном газе. Но что делать, если помещения используются нерегулярно (дачи, загородные дома, гаражи и т.п.), а потому постоянное обеспечение теплом не требуется? В этом случае рекомендуется обратить внимание на альтернативные источники тепла: печи, конвекторы, инфракрасные лампы для обогрева и другие устройства.

Следует отметить, что одними из самых простых и эффективных являются ИК обогреватели. Среди их отличительных преимуществ можно назвать:

• небольшой расход электроэнергии;
• компактные размеры;
• вариативность и легкость монтажа;
• возможность использования при очень низких температурах (даже на улице);
• не сушат воздух;
• безопасность и простота использования.

Главный недостаток, который сдерживает широкое применение ламп инфракрасного излучения, заключается в их высокой стоимости.

Классификация ИК устройств для обогрева помещений

На сегодняшний день производители предлагают несколько вариаций устройств инфракрасного излучения, которые можно классифицировать следующим образом.

По внешнему виду (конструкции) ИК излучатели бывают:

• корпусными;

 

• пленочными;

• ламповыми.

По способу монтажа:

• напольными;
• настенными;
• потолочными.

По назначению:

• промышленными;
• бытовыми.

По принципу использования бытовые ИК устройства бывают:

• мобильными;
• стационарными.

В зависимости от длины волны (температуры нагрева) инфракрасные нагреватели подразделяются на:

• коротковолновые (высокотемпературные) – их температура нагрева составляет 1000 0Си более; применяются, как правило, для обогрева помещений с высотой потолков 6-8 м (закрытые склады, производственные цеха, магазины и т.п.);
• средневолновые (среднетемпературные) – нагреваются до 600-1000 0С; могут использоваться в помещениях с потолками 3-6 м (в кафе, ресторанах, многих нежилых помещениях);
• длинноволновые (низкотемпературные) – их нагрев может быть в диапазоне 100-600 0С; применяются в помещениях, высота потолков которых не превышает 3 м (комнаты квартир и домов).

По виду основного источника энергии ИК обогреватели различают:

• электрические;
• газовые.

Принцип работы инфракрасных обогревателей

Инфракрасные обогреватели, в отличие от других типов устройств, нагревают предметы, на которые они направлены, а не воздух. Это подобно воздействию солнечных лучей с той лишь разницей, что отсутствует ультрафиолетовое излучение.

Такой принцип работы позволяет снизить расход электроэнергии при максимальной мощности нагрева. Кроме того, излучаемое устройствами тепло ощущается сразу после подключения их к источникам энергии в отличие, например, от конвекторов или масляных радиаторов.

Конструктивные особенности корпусных ИК нагревателей

Конструкция ИК обогревателей достаточно проста и представляет собой окрашенный порошковой краской стальной корпус, в котором установлен нагревательный элемент (керамический, карбоновый (кварцевый), галогенный, трубчатый (микатермический)).

Керамический нагреватель представляет собой резистивный проводник, заключенный в керамическую пластину, в составе которой содержатся карбид кремния, дисилицид молибдена или хромит лантана. Проводник же может быть изготовлен из нихрома (максимальная температура нагрева составляет около 1000 0С) или фехраля (с температурой нагрева 800 0С). Средний срок службы таких устройств составляет 4 года.

В карбоновом нагревательном элементе спиралевидная карбоновая (углеродная) нить, которая может разогреваться до 3000 0С, размещена в вакуумной кварцевой трубке (это необходимо для того, чтобы защитить карбон при нагреве от окисления). При качественном изготовлении такие нагреватели имеют неограниченный срок службы.

Необходимо отметить, что карбоновые инфракрасные нагреватели при прочих равных условиях расходуют меньшее количество электроэнергии на обогрев помещений, что объясняется высокой теплопроводностью углеродной нити (например, у нихрома этот показатель ниже в более чем 5 раз).

В литературе часто можно встретить термин «кварцевые» инфракрасные нагреватели, хотя по сути это и есть карбоновые элементы, с той лишь разницей, что в кварцевой трубке, в которой создан вакуум, расположена вольфрамовая (а не углеродная) нить. Температура ее нагрева может составлять 2000 0С.

Галогенные нагреватели конструктивно схожи с керамическими: вольфрамовую нить помещают в керамическую трубку, но в отличие от последних, в нее накачивают инертный газ, в результате чего вольфрам при нагреве оседает на нить, а не стенки трубки. Благодаря этому такие инфракрасные обогреватели быстрее обеспечивают помещения теплом.

Трубчатый (микатермический) элемент, встроенный в анодированный алюминиевый профиль (пластину), считается низкотемпературным, т.к. его максимальная температура нагрева не превышает 300 0С. Как правило, в одном устройстве используется несколько таких пластин. Срок эксплуатации лампы с трубчатыми элементами может составлять 7 лет.

Для обеспечения направленного потока тепла в корпусе инфракрасного обогревателя размещается отражатель (рефлектор), изготавливаемый обычно из алюминия.

Кроме того большинство моделей оснащено термостатом (обеспечивающим автоматическое включение-выключение при охлаждении-перегреве). Напольные устройства часто имеют датчик отключения при опрокидывании.

Инфракрасные панели

Одной из разновидностей корпусных ИК обогревателей, применяемых для обогрева помещений, являются панели.

Отличительными их особенностями являются привлекательный внешний вид и небольшая толщина.

Такие устройства могут или навешиваться на потолки и стены, что упрощает их монтаж и демонтаж, или встраиваться в них (особенно такие панели востребованы при устройстве выравнивающих конструкций из гипсокартона).

Необходимо знать, что встраиваемые инфракрасные обогреватели нельзя использовать с тканевыми или натяжными потолками.

Следует отметить, что некоторые модели допускают дополнительную обработку поверхности: окрашивание в цвет конструкций, оклеивание обоями, даже облицовкой плиточными материалами.

Панели инфракрасного излучения подключаются к обычной электрической сети, однако при монтаже следует обеспечить все меры, предотвращающие поражение током.

Пленочные инфракрасные обогреватели

Такие обогреватели широко известны, как один из вариантов устройства теплых полов, однако их можно монтировать и на потолках.

Они изготавливаются в виде тонкой полимерной пленки с нанесенной на ее поверхность слоя углеродной пасты и подведенными медными контактами. Для обеспечения улучшенных электроизоляционных и противопожарных характеристик с обеих сторон изделия выполняется ламинация особым полиэстером.

В отличие от других видов ИК приборов, пленочные обогреватели устанавливаются не точечно, а, как правило, по всей площади помещений под напольное или потолочное покрытие.

Обладая всеми преимуществами устройств инфракрасного излучения, пленочный вариант обеспечивает более равномерный и мягкий прогрев (вследствие особенностей монтажа), абсолютную безопасность, длительный срок эксплуатации. Его применяют для обогрева жилых и офисных помещений.

Необходимо помнить, что для обеспечения долговечной и надежной работы не рекомендуется устанавливать пленочные нагреватели под тяжелые предметы (мебель, бытовую технику и т.п.).

Ламповые обогреватели инфракрасного излучения (лампы, светильники, прожекторы)

Этот вид устройств использует в качестве источника излучения галогенные лампы. В ее колбе, заполненной смесью азота и аргона, размещена вольфрамовая нить.

Уникальность таких обогревателей заключается в том, что они одновременно излучают тепло и свет.

Такие лампы выпускаются двух типов:

• инфракрасными зеркальными (ИКЗ), внешне очень схожими с обычными галогенными, используемыми для освещения; они могут использоваться для обеспечения теплом небольших помещений (балконов, киосков, санузлов), но при использовании нескольких штук, ими можно освещать и обогревать мастерские, коридоры и фойе офисов и жилых зданий;

• инфракрасными зеркальными красными (ИКЗК), колба которых изготавливается из стекла темно-красного цвета, в результате чего они излучают больше тепла, чем света, поэтому наибольшее применение находят для обогрева объектов животноводства, птицеводства.

Мощность таких ламп составляет 150-250 Ватт, а устанавливаются они в обычный патрон E27.

Следует иметь в виду, что при использовании инфракрасных ламп, патрон осветительного прибора должен быть керамическим.

Главным их недостатком является небольшой (около года) срок службы.

Другой разновидностью ламповых ИК обогревателей являются светильники. Конструктивно они представляют собой обычную корпусную модель, в которую дополнительно встроена лампа.

Используются такие устройства в основном для освещения и обогрева уличных объектов: террас, беседок, открытых кафе и т.д.

Существуют также и ИК прожекторы, используемые в основном для обогрева уличных объектов, а также помещений для животноводства и теплиц. По принципу работы они аналогичны лампам ИКЗК и ИКЗ, но имеют большие габаритные размеры

Принципы выбора инфракрасного обогревателя, лампы, панели

Существующий на сегодняшний день огромный выбор обогревателей инфракрасного излучения при приобретении оптимальной модели может поставить в тупик. Чтобы не ошибиться в этом вопросе, нужно запомнить основные принципы.

1. В случае если лампы, панели и другие типы обогревателей планируется использовать в качестве единственного источника тепла, мощность требуемой модели будет зависеть от площади помещения, которое требуется обогревать.
   Важно запомнить, что для обогрева 10 м2 требуется 1 кВт.
   При этом желательно предусмотреть некоторый ее запас, так как часть тепла будет уходить через имеющиеся дверные и оконные проемы и расходоваться на нагрев полов, стен и т.д.
2. Обязательного внимания требует рекомендуемая мощность питания сети, так как от этого будут зависеть эффективность и экономичность использования приборов.
   Необходимо учитывать, что большинство устройств инфракрасного излучения импортного производства рассчитано на 240 V.
3. Потолочные ИК обогреватели более эффективны напольных, так как при их работе меньше светонепроницаемых препятствий.
4. При выборе модели лампы, панели и другого устройства необходимо помнить о сроках службы нагревательных элементов: наиболее длительной эксплуатацией отличаются карбоновые и трубные инфракрасные нагреватели.

Монтаж ИК обогревателей

Инфракрасные устройства (обогреватели, лампы, панели) монтируются достаточно просто и не требуют особых знаний и навыков. Для этого потребуется дрель и специальный кронштейн, который обычно идет в комплекте с прибором.

Но прежде чем начать работу, необходимо правильно выбрать место его расположения.

Следует помнить, что инфракрасные обогреватели должны размещаться на расстоянии не менее 30 см от предметов мебели или строительных конструкций.

Основные меры предосторожности и последовательность действия, как правило, указывается производителем в прилагаемой к прибору инструкции.