Тепло всегда помогает чувствовать себя комфортно и содействует как хорошему отдыху, так и производительной работе. Инфракрасные обогреватели обладают высоким КПД и скоростью обогрева, но чтобы лучше разобраться в этих устройствах рассмотрим, что они из себя представляют и какой принцип работы имеют.
Принцип работы инфракрасных обогревателей
Как исходит из самого названия инфракрасный обогреватель работает задействуя ИК-лучи. Последние были неизвестны человечеству еще до XVIII века. В 1800 г английский астроном Уильям Гершель провел интересный эксперимент, приведший к их обнаружению. Он пропустил солнечный свет через призму, разложив его на спектр из семи цветов, и установил в каждом термометр, чтобы определить какой цвет греет сильнее.
В ходе эксперимента был добавлен еще один термометр за границей красной световой полоски, температура которого поднялась выше остальных. Это послужило открытием инфракрасного излучения, невидимого для человеческого глаза, но способного нагревать предметы. Именно его производят все современные ИК-отопители.
Чтобы понять что такое инфракрасный обогреватель и как он работает нужно сравнить его воздействие с другими видами теплового оборудования. Например, водяное отопление с радиаторами использует энергию топлива для нагрева теплоносителя, который передает температуру воздуху. От воздуха нагреваются стены, предметы и человек.
Так же работают и масляные обогреватели. Воздушные обогреватели (тепловые пушки, конвекторы) греют сразу воздух, минуя теплоноситель, поэтому их КПД выше.
Принцип работы конвекционного обогрева.
Инфракрасные обогреватели кардинально отличаются своим принципом работы, поскольку они греют электромагнитным излучением в ИК-диапазоне. Лучистое тепло распространяется как свет, минуя «посредников» (воду, воздух). Оно воздействует сразу на стены, человека и другие предметы, а уже от них способно отражаться и распространяться. И только от нагретых стен и предметов начинает повышаться температура воздуха, но человеку уже давно тепло благодаря нахождению в лучах прибора.
Принцип работы ИК обогревателя.
Ввиду этого ИК-обогреватели обладают следующими преимуществами:
- повышенное КПД (от 90%);
- экономное потребление ресурсов;
- простота конструкции и возможность направлять лучистое тепло в разные стороны;
- ровная работа независимо от наличия ветра, сквозняков, на открытом или в закрытом пространстве.
Виды инфракрасных обогревателей
Понимая принцип работы подобного оборудования можно переходить к рассмотрению видов инфракрасных обогревателей, что поможет увидеть какой тип приборов лучше подойдет для дома, квартиры, офиса или открытых пространств (уличного кафе, спортивной площадки, террасы, стройки).
Инфракрасное излучение, состоящее из электромагнитных потоков, одновременно распространяется в трех диапазонах волн:
- коротких (0.77-15 мкм);
- средних (15-100 мкм);
- длинных (100-340 мкм).
Используя приборы с той или иной длиной волны определяется их зона действия. Визуально, чем ярче светит нагревательный элемент, тем короче волна и тем ближе нужно находиться к обогревателю, чтобы почувствовать его работу. Для квартир и домов выбирают модели с воздействием 2-4 м, для офисов 3-6 м, а для рабочих площадок и цехов 6-12 м.
Лучистое тепло способно проецироваться по направлению, преломляться и отражаться от поверхностей, содействуя дальнейшему распространению. В зависимости от устройства и способа выработки инфракрасных лучей такие обогреватели делятся на высокотемпературные и низкотемпературные. Показатели первых достигают 400-900 градусов, а вторых не превышают 75 градусов.
Электрические инфракрасные обогреватели
Электрические инфракрасные обогреватели являются самым распространенным видом, потому что просты в устройстве и эксплуатации. Для их включения достаточно иметь розетку на 220 В и уже через 30 секунд человек начнет ощущать на себе приятные теплые лучи. Размеры приборов невелики, поэтому их можно легко переносить из помещения в помещение.
Мощность аппаратов варьирует от 300 до 3000 Вт. Есть промышленные модели, потребляющие от 4000 до 7000 Вт. В этой категории существует большой выбор устройств различающихся нагревательными элементами.
Световые ламповые ИК обогреватели
Изначально прототип такого оборудования выпускался с открытыми спиралями на керамической основе. Нагрев содействовал выработке электромагнитных лучей и их отражению от керамической поверхности. Но постоянно попадающая пыль на спираль и возможность обжечься делали их менее привлекательными.
Ввиду этого производители доработали конструкцию оснастив спираль стеклянной трубкой. Так появились световые инфракрасные обогреватели, по виду напоминающие лампу с отражателем. Свечение от светло-оранжевого до ярко-красного служит дополнительным декором и по-своему нравится пользователям. Такие ИК-обогревателей подразделяются в зависимости от типа нагревательного элемента.
Устройство лампового ИК обогревателя.
1. Ручка для переноски.
2. Защитная решетка.
3. Излучатель.
4. Кнопка включения.
5. Отражатель.
6. Ножка.
ИК обогреватели с нагревательным элементом из галогенной лампы. Особенностью галогенной лампы являются разреженные пары газа, которыми заполнена стеклянная колба. Для этого используют фтор, бром или хлор. Благодаря особенной газовой среде замедляется испарение металлической нити, претерпевающей серьезные температурные воздействия из-за накала. Еще это содействует осветлению стенок колбы.
Галогенный нагревательный элемент для инфракрасного обогревателя.
Галогенные лампы для ИК-обогревателей выпускают мощностью от 500 до 2000 Вт. В приборе их может быть от одной до трех, что влияет на размеры и возможности установки мощности. По способу монтажа эти приборы выпускаются напольными, настенными или потолочными. Чаще всего регулировка мощности выполняется механически, ограничивая подачу напряжения на ТЭН или выключая один из них.
ИК обогреватели с нагревательным элементом из кварцевой лампы. ИК-обогреватели с такой лампой похожи по внешнему виду с галогенными, только вместо паров газов внутри колбы наоборот ничего нет — там вакуум. Такая среда тоже замедляет испарение и разрушение раскаленной вольфрамовой нити. Нагрев спирали или прямой проволоки в колбе и отражение металлическим зеркалом приводят к образованию инфракрасных лучей с короткой, средней и длинной волной.
Кварцевый нагревательный элемент для инфракрасного обогревателя.
Этот тип оборудования более мощный (от 1000 Вт) и используется для обогрева жилых помещений. Чаще всего выпускают напольные версии с высокой ножной, позволяющей регулировать расположение прибора относительно пользователей.
ИК обогреватели с нагревательным элементом из карбоновой лампы. Схожей по строению является и карбоновая лампа, в которой отличие заключается лишь в материале нити — это не вольфрам, а карбон. Этот материал, состоит исключительно из атомов углерода, а потому прочен и вынослив. Углепластиковые нити проводят ток, выделяют инфракрасные лучи и служат гораздо дольше аналогов. Но их стоимость заметно выше.
Нагревательный элемент из карбоновой лампы.
ИК обогреватели с нагревательным элементом из фламентиновой лампы. Такой тип ИК-обогревателей является запатентованной технологией известного производителя UFO. Такие нагревательные элементы состоят из стеклянной турбки, внутри которой находится спираль, состоящая из 14 различных металлов. Это особый сплав, выпускаемый только в Германии, а уже оттуда доставляемый на заводы по сборке обогревателей в другие страны.
По мощности производятся модели 1500-2900 Вт. Распространены напольные и универсальные типы установки. Служат такие лампы дольше, но и цена у них соответствующая.
Нагревательный элемент для инфракрасного обогревателя из фламентиновой лампы.
ИК обогреватели с нагревательным элементом в виде ТЭНа
Есть и другие виды электрических инфракрасных обогревателей, которые выделяют лучистое тепло без использования ламп с накаляемыми нитями, а за счет ТЭНов, расположенных внутри прибора. Вот несколько вариантов таких обогревателей.
ИК обогреватель с тэном в разрезе.
Микатермические. Выпускаются в нескольких вариантах: напольные и настенные (пленочные). Оба имеют внутри тонкие пластины с многослойной структурой. Проход электрического тока через них содействует выделению лучистого тепла в ИК-диапазоне. При этом их поверхность остается лишь теплой, что снижает риск ожога человека или воспламенение. Относятся такие обогреватели к низкотемпературным видам.
Если это напольная модель, то она имеет металлическую рамку и подставку. Может оснащаться роликами для легкого перемещения по полу. Сам нагревательный элемент защищен решетками с двух сторон. Благодаря двухстороннему действию тепловые лучи распространяются сразу вперед и назад. Это новый вид ИК-обогревателей, набирающий все большую популярность.
Напольный микатермический обогреватель.
Привычным и более простым микатермическим обогревателем являются пленочные модели, которые вешаются на стену. Часто их декорируют узором, и они выглядят как картина без рамки. Сверху их оснащают небольшой планкой, чтобы задавать развернутое положение пленки. Приборы рассчитаны на небольшую площадь и используются только в качестве дополнительного отопления.
Пленочный микатермический обогреватель.
Керамические. Один из самых распространенных видов инфракрасных обогревателей. Корпус нагревательного элемента выполнен из керамики и имеет толщину 40-50 мм. Внутри керамики размещается кабель-ТЭН, нагрев которого содействует выработке инфракрасного излучения. Благодаря отсутствию ламп пользователям не мешает яркий свет.
Керамический нагревательный элемент инфракрасного обогревателя.
Обогреватели с керамическим нагревательным элементом вешаются на стену и не занимают полезное пространство в комнате. Цвет керамической панели может быть белым, серым, коричневым, красным и любым другим, что гармонично впишется в дизайн как спальни, так и кабинета.
Газовые ИК обогреватели
Принципиально другим видом оборудования, вырабатывающего инфракрасное излучение, являются газовые ИК-обогреватели. Они автономны благодаря независимости от электросети. Принцип работы такого аппарата заключается в подаче пропана из баллона в смесительную камеру, где он объединяется с воздухом и воспламеняется. Огонь греет керамическую пластину, а она выделяет лучистое тепло.
Устройство газового ИК обогревателя.
1. Защитная решетка.
2. Керамический нагревательный элемент.
3. Штуцер для присоединения газового шланга.
4. Опорные ножки.
5. Металлический корпус.
Газовые обогреватели выпускают в нескольких форм факторах, что влияет на удобство использования и место эксплуатации:
1. Большие модели на колесиках предназначены для отопления мастерской, цеха, склада. Площадь обогрева может быть от 20 до 60 м2. Их оснащают множеством систем безопасности (защита от опрокидывания, контроль пламени и давления газа, настройка по мощности). Могут выступать как основной источник тепла. Корпус часто имеет нишу для расположения баллона емкостью до 27 л, чтобы не использовать протянутые шланги.
Газовый инфракрасный обогреватель на колесах.
2. Вертикальные обогреватели выпускают для открытого применения на террасах, уличных кафе, в беседках. Они имеют пирамидальную структуру с расширенным основанием, где прячется баллон и редуктор. Верхняя часть, как правило, стеклянная, что украшает корпус. Проходящие через стекло ИК-лучи расходятся во всех направлениях, согревая все в радиусе действия. Такие приборы применяют только на открытых площадках.
Газовый инфракрасный обогреватель для террасы.
3. Компактные ИК-обогреватели состоят из круглой или прямоугольной керамической пластины, под которой горит горелка. Баллон и редуктор подсоединяются через небольшой шланг. Подставка из стальных прутьев разрешает переворачивать панель как вертикально, так и горизонтально. В таком положении на обогревателе разрешается даже готовить пищу, поэтому их используют в походах для отопления палаток и в качестве кухонной плиты.
Компактный газовый ИК обогреватель.
Дизельные ИК обогреватели
Еще один вид оборудования, способного производить лучистое тепло, на которое не сможет повлиять ветер или высокие потолки. Как работает инфракрасный обогреватель дизельного типа становится понятно при виде его конструкции. Устройство состоит из большой пластины со множеством отверстий. За ней располагается камера сгорания из керамики. В нижней части размещен бак с топливом.
Устройство дизельного ИК обогревателя.
1. Дефлектор.
2. Камера сжигания.
3. Горелка.
4. Регулятор угла наклона.
5. Блокада шарнира.
6. Рычаг для передвижения нагревателя.
7. Топливопровод.
8. Топливопровод для возврата топлива.
9. Бак для топлива.
10. Колеса.
Инфракрасные обогреватели работающие на дизельном топливе относятся к категории промышленных. Для их функционирования необходимо электричество, чтобы питать элементы защиты (систему стабилизации пламени, индикаторы уровня солярки, термостат).
Поэтому автономностью они не отличаются от обычных электрических, но использование дизельного топлива дает такую мощность, которую сложно получить другим путем. Некоторые модели способны выдавать до 40 кВт тепловой энергии, благодаря чему можно отопить огромный цех или ангар.
Примеры дизельных ИК обогревателей.
Расход топлива у них составляет около 3 л в час, а бака на 38 литров хватает на более 12 часов работы. Чтобы перемещать аппарат предусматриваются колеса. Большая пластина не имеет вентиляторов, поэтому работа дизельного ИК-обогревателя бесшумна.
