Infraraudonųjų spindulių ir patalpų šildytuvai – nauja sezoninio šildymo srityje

Šiame straipsnyje: Infraraudonųjų spindulių šildymo istorija infraraudonųjų spindulių šildytuvų veikimo principas; jų rūšys ir savybės; yra pavojinga infraraudonųjų spindulių spinduliuotei; kaip pasirinkti infraraudonųjų spindulių šildytuvus.

Nuo seniausių laikų žmogus žinojo, kad kartu su besileidžiančia saule taip pat palieka šiluma, nakties šaltis verčia vėsti ir ieškoti šilumos šaltinių. Tūkstančius metų pagrindinis šilumos tiekėjas buvo atvira ugnis, po to centrinio ir individualaus šildymo sistemose mūsų namuose atsirado įvairių elektrinių šildytuvų … Tačiau visi šie šilumos šaltiniai turi vieną bendrą trūkumą – jie džiovina orą, nepatogiai pašalindami drėgmę ir priversdami namų savininkus pirkti ne tik pačius šildytuvus, bet ir drėkintuvai. Ir vis dėlto yra vieno tipo šildytuvai, kurie neišdžiovina oro dėl to, kad jo nešildo – tai yra infraraudonieji šildytuvai, kurių principas pasiskolintas iš pačios Saulės..

Infraraudonųjų spindulių šildymas – istorija

Pačią infraraudonąją spinduliuotę atrado ir ištyrė anglų astronomas ir kompozitorius Williamas Herschelis. Prieš 220 metų šis astronomas nusprendė išsiaiškinti, kuri saulės spektro spalva labiausiai kaitina jo sukurtą teleskopą. Jis suskaidė saulės spindulį į jo komponentus, naudodamas prizmę, ir, matuodamas temperatūrą termometru, nustatė, kad dažniausiai temperatūra kyla už raudonos šviesos spindulio krašto. Heršelis padarė išvadą, kad už matomos raudonos spektro dalies yra kažkokia nematoma radiacija, kuri labiausiai kaitina objektus..

Viljamas Heršelis (Friedrichas Wilhelmas Heršelis). 1738–1822 m

Pirmojo infraraudonųjų spindulių šildytuvo, kurio energijos šaltinis buvo dujos, kūrėjas buvo vokiečių išradėjas Guntheris Schwankas – 1933 m. Gavo šio išradimo patentą. Rusijoje infraraudonųjų spindulių šildymą 1905 metais bandė jo išradėjas – inžinierius V.A. Jachymovičius, tačiau pagal jo projektą spindulinės energijos nešėjas buvo karštas vanduo ir garai, kuriuos per pastatą plieniniais vamzdžiais, įtaisytais sienose, lubose ir kolonose, perduodavo pastatas..

Pirmieji infraraudonųjų spindulių spinduliuotės buvo gaminami daugiausia dėl techninių poreikių – jie vis dar plačiai naudojami dažytiems paviršiams džiovinti, jų pagalba jie sterilizuoja ir džiovina maistą..

Infraraudonųjų spindulių šildytuvų veikimo principas ir tipai

Jei dauguma populiarių šildymo prietaisų ir sistemų yra pagrįsti konvektyviuoju šilumos mainu, kuriame pirmiausia kaitinamas oras, kuris savo ruožtu šildo sienas, lubas, grindis ir kambaryje esančius daiktus, tada spinduliuotės šilumos perdavimas būdingas tik infraraudoniesiems šildytuvams..

Infraraudonąją spinduliuotę sudaro trys elektromagnetinių bangų diapazonai: 0,77-15 mikronų – trumposios bangos; 15–100 mikronų – vidutinės bangos; 100–340 mikronų – ilgosios bangos. Dėl trumpojo bangos ilgio spektro artumo vizualiai išskiriamai šviesai ir dėl to, kad ilgio bangų diapazonas beveik sutampa su ultratrumpomis radijo bangomis, infraraudonoji spinduliuotė elgiasi kaip matoma šviesa (projektuojama tiesi, refrakcionuota ir atspindėta) ir, kaip ir radijo bangos, prasiskverbia pro kai kurias šviesai nepralaidžias medžiagas. Kitaip tariant, tokio tipo spinduliuotė negali šildyti permatomų terpių, tokių kaip oras, ir kaitina objektus, kurie yra nepralaidūs matomam saulės šviesos spektrui. Šildymo ilgalaikių infraraudonųjų spindulių efektyvumu aiškiai parodo Saulė, kuri šiais spinduliais šildė Žemę milijardus metų..

Bet kuris infraraudonųjų spindulių šildytuvas yra pagrįstas spindulinio kaitinimo principu – atsirandantys infraraudonieji spinduliai atspindi reflektorių į šildymo zoną. Dujiniai, dyzeliniai ir elektriniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai yra prieinami priklausomai nuo energijos šaltinio. Pirmojoje versijoje oro ir propano mišinys uždegamas naudojant pjezoelektrinį elementą, tokie šildytuvai yra skirti atviroms erdvėms, tokioms kaip sporto aikštynai ir parko zonos – dujiniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai skleidžia ilgas bangas, šildydami apie 25 m plotą.² (priklausomai nuo modelio).

Antrasis IR šildytuvo variantas taip pat skirtas atviroms erdvėms ir patalpoms, tačiau jis veikia šilumos pistoleto principu ir yra lengvai judinamas – jo konstrukcijai, be užpildyto bako su degalais, reikalingas prijungimas prie elektros tinklo. Jo veikimo principas: įjungus maitinimą, degiklio elektrodai įkaista; paleidžiamas degalų siurblys ir ventiliatorius, formuojant degalų ir oro mišinį; į degiklį tiekiamo kuro ir oro garų mišinys užsidega, skleidžiant infraraudonuosius spindulius.

Reikėtų pažymėti, kad tik infraraudonųjų spindulių spinduliuotė gali efektyviai šildyti atvirus plotus, nepriklausomai nuo juodraščių.!

Trečioji infraraudonųjų spindulių šildytuvo versija yra maitinama elektra, spinduliuotės šaltinis yra kaitrinė ritė, uždara bazėje, kuri įkaista iki 900 temperatūros. ^apieC. Gauti infraraudonieji spinduliai, kaip ir projektuojant dujinius ir dyzelinius šildytuvus, nukreipiami į šildymo zoną naudojant atšvaitą..

Išoriškai dujinis infraraudonųjų spindulių šildytuvas primena klasikinę gatvės lempą – cilindrinę bazę, į kurią tiekiamos dujos arba kurioje yra dujų balionas, stelažą, jo viduje yra žarna, jungianti dujų šaltinį ir degiklį. Projektą užbaigia įpurškimo degiklis, virš kurio yra radiatoriaus atšvaitas. Tokių šildytuvų efektyvumas yra gana didelis – 80-85%, šildomas plotas yra apie 25 m². Vidutiniai dujinių infraraudonųjų spindulių šildytuvų kaina yra 16 000 rublių.

Dyzelinį infraraudonųjų spindulių šildytuvą sudaro rėmas, turintis ašies bazę, ant jo pritvirtintą degalų baką (dyzeliną ar žibalą) ir emiterio kūną, kuris atrodo kaip horizontaliai nukreiptas prožektorius, žarnelėmis sujungtas su degalų baku. Vidutinė dyzelinio infraraudonųjų spindulių šildytuvo kaina yra 18 000 rublių.

Elektriniuose infraraudonųjų spindulių šildytuvuose yra trijų tipų skleidėjai, besiskiriantys apvalkalu, kuriame yra kaitinimo siūlas – kvarco, keramikos arba metalo (dažniausiai aliuminio). Vakuuminiame vamzdyje, pagamintame iš skaidraus kvarco stiklo, kurio viduje yra kaitinimo siūlas, yra įrengti paprastos konstrukcijos infraraudonųjų spindulių šildytuvai, todėl tokie šildytuvai yra pigūs (nuo 2000 rublių) .Tokių emiterių trūkumai: trumpas tarnavimo laikas – apie 2 metus; palyginti didelės energijos sąnaudos – apie 1-2,5 kW; žmogaus akiai pastebimas rausvas spindesys, nemalonus jautrioms akims. Tokių vamzdžių skleidžiami trumpųjų bangų infraraudonieji spinduliai nėra tinkami ilgą laiką šildyti, jie yra patogūs greitai sušildyti kambarį arba didelio ploto patalpas..

Keraminių infraraudonųjų spindulių šildytuvų spiralė yra paslėpta korpuso viduje ir nėra matoma, t. nepastebėta jokio švytėjimo. Keramikos skleidėjų tarnavimo laikas yra ilgesnis – nuo 3 metų, tačiau jie yra brangesni (nuo 9000 rublių). Be to, keraminiai infraraudonųjų spindulių šildytuvai, palyginti su kvarco skleidėjais, reikalauja mažiau elektros – 50 W – 2 kW diapazone (priklauso nuo konkretaus modelio). Lėtą keramikos infraraudonųjų spinduliuotės kaitinimą ir vėsinimą kompensuoja jų ilgaamžiškumas: jie naudojami infraraudonųjų spindulių saunose ir ligoninėse.

Pagal jų savybes emiteriai, turintys šildymo ritę metalinio korpuso viduje, yra panašūs į keraminius kaitinimo elementus, infraraudonųjų spindulių šildytuvų, turinčių tokius spinduolius, kaina yra šiek tiek didesnė – apie 11 000 rublių. Visi plokšti šildytuvai yra įrengti radiatoriais metaliniame korpuse.

Pagal spinduliuojančios plokštės šildymo temperatūrą infraraudonųjų spindulių šildytuvai yra padalijami į aukštą temperatūrą (daugiau kaip 400 ° C) ^apieC) ir žemoje temperatūroje (25–50 ° C) ^apieIŠ). Šildytuvai su spinduliniu plokšteliniu šildymu per 100-200 ^apieC vadinama ilgalaike. Aukštos temperatūros šildymo prietaisų infraraudonųjų spindulių bangos ilgis yra per trumpas – mažiau nei 7,5 mikrono, jie yra „kieti“ ir, ilgai veikiant, padarys žalos žmogaus odai, panašiai kaip saulės nudegimas. Todėl tokie teršėjai naudojami tik trumpalaikio žmonių buvimo vietose, pavyzdžiui, dirbtuvių patalpose. Žemos temperatūros šildytuvai, saugūs žmonių odai, naudojami visur, jie gaminami įvairių formų, įskaitant plokščias plokštes, dedamas ant biurų ir gyvenamųjų patalpų lubų. IR šildymo prietaisai su ilga bangų spinduliuote dažniau naudojami gyvenamosiose patalpose, kurių lubų aukštis yra iki 3 m, jų spinduliuotė yra saugi žmogaus odai. Gyvenamosiose patalpose, kur apgyvendinami vaikai, aukščiausia IR spinduliuojančio elemento spiralės kaitinimo temperatūra neturi viršyti 65 ^apieNUO.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvai gali būti sukonfigūruoti veikti automatiniu režimu ir tapti intelektualiųjų namų įrangos dalimi. Tai ypač patogu sodyboms, kurios šaltuoju metų laiku yra tuščios – galima pašalinti temperatūros kritimą gyvenamosiose patalpose nustatant IR šildytuvus, kad juose temperatūra būtų optimali – 5. ^apieNUO.

Kaip infraraudonieji spinduliai veikia zmones

Apskritai infraraudonoji spinduliuotė yra saugi žmonėms – be to, ji pagerina bendrą savijautą. Tačiau reikia turėti omenyje, kad tiesioginis infraraudonųjų spindulių šildytuvo spinduliuotės poveikis yra panašus į saulės spindulių švitinimą, kai vasaros popietę be galvos apdangalo apsaugoma nuo perkaitimo. Puikią dieną saulėje šiluminė radiacija veikia apie 400 W / m² – neišvengiamas šilumos smūgis. Šildymas infraraudonųjų spindulių pagalba, kurio intensyvumas didesnis kaip 150 W / m² pavojingas žmonėms, nes gali susilpninti imuninę sistemą, sutrikdyti baltymų molekulių struktūrą. Geriausias suaugusiajam bus infraraudonosios spinduliuotės, kurios intensyvumas yra nuo 60 iki 100 W / m².

Venkite trumpųjų bangų infraraudonųjų spindulių šildytuvų, kurie gali prasiskverbti pro žmogaus kūną. Ilgųjų bangų infraraudonieji spinduliuotės dažniausiai yra saugūs, tačiau jie turi būti montuojami griežtai gamintojo nurodytame aukštyje – kuo mažesnis atstumas iki apšvitinto paviršiaus, tuo didesnis radiacijos intensyvumas jį pasiekia. Jei vaikščiodami ar sėdėdami po infraraudonųjų spindulių šildytuvu jaučiate diskomforto jausmą, jo radiacijos intensyvumas turėtų būti sumažintas. Šiuo požiūriu būtų teisinga įdiegti ne vieną, o didelį galią turinčius kelis mažos galios šildytuvus..

Dyzelinių ir dujinių infraraudonųjų spindulių šildytuvų atžvilgiu būtina griežtai laikytis vienos taisyklės – pastatykite juos tik lauke.!

Infraraudonųjų spindulių šildytuvai – kaip juos pasirinkti

Visų pirma, IR šildytuvas nėra toks egzotiškas, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio – SSRS buvo tokie buitiniai prietaisai, kurie išoriškai primena apvalų radaro įrenginio dubenį. Apvalus, įgaubtas atšvaitas, centre esantis keraminis kūgis, aplink kurį apvyniota pliko šildymo ritė, įjungus jis sušyla.?

Tokie infraraudonųjų spindulių šildymo prietaisai nebuvo gaminami maždaug 15 metų – jie yra atvirai pavojingi, tk. gali sukelti gaisrą, jau neminint deginančio deguonies.

Studijuodami šiuolaikinius elektrinius infraraudonųjų spindulių šildytuvus, išsamiai apsvarstykime du iš jų – su kaitinimo elementu kvarco vamzdyje ir metaliniame korpuse. Kvarco vamzdis turi tik vieną pranašumą – tokio šildytuvo efektyvumas yra maždaug 5% didesnis nei šilumą spinduliuojančios metalinės plokštės. Ritės kaitinimo temperatūra kvarco vamzdyje viršija 600 ° C ^apieC, jo skleidžiamas šilumos srautas yra pakankamai stiprus – dėl šios priežasties tokie infraraudonųjų spindulių spinduliuotės yra įmontuojami į „shawarma“ laikiklius. Kaip minėta aukščiau, kvarco vamzdžio tarnavimo laikas yra trumpas, o jo keitimas kainuos daug – kvarco vamzdžio kaina yra nemaža paties šildytuvo kainos dalis..

IR šildytuvai su žemos temperatūros spiraliniu kaitinimo elementu aliuminio plokštės viduje (šilumą skleidžiantis elementas) nešildomi daugiau kaip 300 ^apieC, jų vienintelis „darbinis“ minusas yra tylus įtrūkimas – spiralę sudarantis nerūdijantis plienas ir aliuminis turi skirtingus plėtimosi koeficientus, tai yra normalu ir neturėtų kelti rūpesčių. Atidžiai ištirkite tokio šildytuvo vidinę struktūrą, išsiaiškinkite kaitinimo elemento, šilumą spinduliuojančios plokštės, korpuso, izoliatoriaus ir folijos savybes..

Taigi, mes paprašome pardavėjo nuimti išorinį dangtelį nuo šildytuvo, atidžiai ištirti jo vidinę struktūrą ir užduoti pardavėjui klausimus:

• Koks anodavimo sluoksnio storis ant termoizoliacinės plokštės? Aukštos kokybės anodavimo sluoksnis turėtų būti bent 25 mikronai. Tokio storio sluoksnis užtikrins apie 20 metų tinkamą įrenginio veikimą, mažesniu sluoksniu per trejus metus plokštė sudegs, atitinkamai sugestų šildytuvas. Deja, išoriškai neįmanoma nustatyti anodavimo sluoksnio storio – turėsite pasitikėti pardavėju;
• Iš kokio metalo pagamintas kaitinimo elementas? Šildymo elementai gali būti pagaminti iš nerūdijančio plieno arba įprasto juodojo metalo; antrame variante šildytuvą galima montuoti tik sausose patalpose (balkonas ir garažas nėra tokie);
• atidžiai ištirkite metalinio korpuso vidų, jis nebus dažomas čia – tai normalu. Įsitikinkite, kad ant metalo nėra rūdžių pėdsakų, jei jų yra, atsisakykite pirkti – tai reiškia, kad metalo išorė buvo dažyta rūdimis, kurios po poros metų atsiras išorėje, sugadindamos prietaiso išvaizdą;
• Koks yra atšvaito folijos storis? Mažiausias leistinas storis yra 120 mikronų, jei folija yra plonesnė, tada nemaža dalis infraraudonųjų spindulių pateks į lubas ir nebus atspindėta norima kryptimi. Naudokite įprastą tušinuką – nuimkite dangtelį ir lengvai paspauskite ant folijos (spaudžiant slėgis yra toks pats kaip ir nustatant tašką ant popieriaus lapo). Užstrigimas ar skylės atsiradimas folijoje reiškia, kad jos storis yra ne daugiau kaip 100 mikronų – paspaudus ant folijos, kurios storis yra 120 mikronų, beveik nebus palikta pėdsakų.

Beje, ventiliatoriaus buvimas projektuojant infraraudonųjų spindulių šildytuvą reiškia ne pranašumą, bet trūkumą – iš tikrųjų tai bus paprastas konvekcinis šildytuvas, kuris pakelia kambaryje dulkes.

Įsitikinkite, kad pats IR šildytuvas ir jo pakuotė yra tinkamai ir visiškai paženklinti – blizgūs gamykliniai lipdukai (matiniai lipdukai gali būti gaminami įprastu lazeriniu spausdintuvu), aiškiai atspausdintas tekstas, nurodytas gamintojas, atitikimas GOST ar TU, nurodoma išdavimo data. Laikykitės atsargumo laikotarpio – per trumpas ar per ilgas laikotarpis su nežinomu gamintojo prekės ženklu turėtų sukelti įtarimą.