Об инфракрасном обогреве
В настоящее время экономичный обогрев становится все более актуальным в связи с ростом цен и ограничением лимитов на энергоносители. Поэтому руководителям предприятий и организаций, особенно имеющих большие и высокие помещения (производственные цеха, спортзалы, склады, торговые павильоны, гаражи, церкви и многие другие), стоит задуматься о затратах на тепло.
Самым экономичным типом обогрева является инфракрасный (длинноволновый, тепловолновый, лучистый) обогрев. Основное преимущество инфракрасного (длинноволнового, лучистого) обогрева перед конвективным состоит в принципе передачи тепла.
При инфракрасном обогреве тепловая энергия передается от нагревательных элементов непосредственно предметам, находящимся в зоне действия инфракрасного обогревателя, не нагревая воздух. При инфракрасном (длинноволновом) отоплении температура у поверхности пола примерно равна температуре у потолка, так как конвекция теплого воздуха очень незначительна и вторична.
При конвекционном отоплении сначала нагревается один из самых плохих теплоносителей - воздух, после чего тепло доставляется к человеку. Теплый воздух естественным образом оказывается вверху, создавая мощные конвективные потоки, перемешивающие пыль в помещении, а холодный внизу, и температурный градиент по высоте составляет 1,7-2,5 C м. В результате большая часть тепловой энергии расходуется на обогрев бесполезного для потребителя подпотолочного пространства.
Таким образом, чем больше высота помещения, тем большую экономию потребления энергии дает применение инфракрасного обогрева.
За счет уменьшения затрат на отопление подпотолочного объема помещения и возможности снижения комфортной температуры инфракрасный обогрев для жилых помещений на 20-25% экономичней конвективного, а для производственных помещений с высокими потолками (склады, ангары, спортзалы, бассейны) экономия достигает 50-80%. Применение терморегуляторов дает дополнительную экономию электроэнергии.
Важно отметить, что инфракрасный обогрев - это единственный способ, который позволяет осуществлять локальный обогрев рабочего места или зоны в помещении.
С помощью инфракрасного обогрева появляется возможность поддерживать различные температурные режимы в различных частях помещения и полностью отключать приборы в отдельных зонах.
Передача тепла от инфракрасных обогревателей предметам происходит мгновенно, поэтому нет необходимости в постоянном или предварительном нагреве рабочих помещений, есть возможность снижения температуры во время обедов и других перерывов в работе персонала. Лучистое тепло создает ощущение, что температура окружающего воздуха несколько выше (на 2-3 C), чем есть на самом деле, что позволяет человеку чувствовать себя комфортно при более низкой температуре. Повышенная температура ограждений уменьшает их "холодное излучение" и повышает комфортность. Используют инфракрасные (длинноволновые) обогреватели и на открытом воздухе: на стадионах, в уличных кафе, на концертных площадках и т. д.
Инфракрасные электрические обогреватели работают бесшумно, без вибраций. Отсутствие продуктов сгорания устраняет потребность в дополнительных системах вытяжной вентиляции. Поскольку нет необходимости перемещать воздух для повышения эффективности теплопередачи, то пыль и другие атмосферные загрязнения не циркулируют в обогреваемых помещениях. Инфракрасные (длинноволновые) обогреватели находят также широкое применение в различных промышленных процессах для сушки и нагрева.
Высокая практичность наших инфракрасных обогревателей заключается в простом и быстром монтаже, в отсутствии дорогостоящих котельных, тепловых сетей, в простоте эксплуатации оборудования и управлении температурным режимом, освобождаются значительные площади, исключается опасность размораживания системы. В инфракрасных обогревателях не используются движущиеся части, нет воздушных фильтров, отсутствует смазка. Применяемые в них плоские нагревательные элементы более эффективны, чем ТЭНы и имеют большой срок службы. Инфракрасные обогреватели крепятся на потолке или на стенах, могут работать круглосуточно
Теория инфракрасного отопления
Чтобы у Вас правильно сложилась реальная картина теплопереноса, уважаемые посетители нашего сайта, кратко изложим свойства сред, переносящих тепло в системе: нагреватель — обогреваемый объект.
Тепло перемещается только от высокотемпературного материала к низкотемпературному. Обратное возможно только в искусственно создаваемых средах/системах (например, тепловым трансформатором).
Три способа перемещения тепла
Первый. Способ перемещения тепла посредством теплопроводности (теплопередача). Этот способ возможен не только в высокоподвижных средах (газе, жидкости), но и в твердых телах. При совмещении двух сред, тепло перемещается по телу и через него к другому телу без перемещения частей этого тела относительно друг друга, т.е. без перемещения вещества. Горячее тело из-за отдачи тепла — остывает, холодное, получая тепло, — нагревается. Такой способ носит название теплопроводности.
Тела могут быть нагреты не только в процессе теплообмена, но и в результате совершения над ними механической работы (трение, деформация). Оба указанных способа приводят к увеличению внутренней энергии тела. Об изменении внутренней энергии можно судить по изменению температуры тела.
Вещества по-разному проводят тепло. Лучшие проводники тепла — металлы (особенно серебро, медь, хуже сталь, свинец). Значительно хуже проводят тепло теплоизоляторы — воздух, древесина, базальтовое волокно. Свойство воздуха используется в рамах окон зданий — воздух между двойными стеклами окон является прекрасным теплоизолятором.
Недостатком такого способа теплопереноса является необходимость физического контакта двух тел. Применение в качестве самостоятельного способа обогрева крайне ограничено.
Второй. Способ переноса тепла посредством конвекции (переносом) — процесс перемещения теплых и холодных потоков вещества. Тепло, соответственно, перемещается вместе с веществом. Это приводит к циркуляции (круговращению) масс воды или воздуха (газов и жидкостей).
В частности, на процессе конвекции основана система обогрева помещений с помощью радиаторов. Огромную роль конвекция играет в климате Земли. Именно конвекция является источником возникновения ветров на планете. Источником сильного разогрева Земли является Солнце, переносящее свою энергию на поверхность планеты.
Конвекция, по прежнему, играет огромную роль в процессах теплопереноса от нагретых источников тепла через воздух к нагреваемому объекту (радиаторы, конвекторы, электроприборы). Являясь самым распространенным способом обогрева, тем не менее, имеет ряд крупных недостатков. Воздух легко переносит пыль, имеет неравномерный прогрев слоев от пола до потолка, повышая температуру в верхней части помещения. Воздух — крайне неэффективный теплоноситель. При отсутствии специальных мер, наблюдается эффект «запаха жжености», уменьшается содержание кислорода в воздухе помещения.
Третий. Инфракрасный диапазон природного электромагнитного излучения открытый в 1800 году путем разложения солнечного света на призме из стекла, в настоящее время стал, пожалуй, самым распространенным способом переноса тепла в помещениях после конвективного. Популярность этого вида теплопереноса вызвана его экономичностью, мобильностью и минимизацией затрат на его устройство.
Инфракрасное излучение (лучи) — область электромагнитного излучения, находящаяся в диапазоне между длинноволновым участком красного видимого цвета (0,74 мкм) и коротковолновым участком микроволн (1000 мкм).
Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (см. таблицу). Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.
Радиоволны (30 кГц &ndash 3 ТГц) Сверхдлинные > 10 км < 30 кГц
Длинные 10 км – 1 км 30 кГц – 300 кГц
Средние 1 км –100 м 3,7
Короткие 100 м – 10 м 300 кГц – 3 ГГц
Ультракороткие (УКВ)* < 10 м 30 МГц – 300 МГц
Сантиметровые 10 см – 1 см 3 ГГц – 30 ГГц
Миллиметровые 1 см – 1 мм 30 ГГц – 300 ГГц
Децимиллиметровые 1 мм – 0,1 мм 300 ГГц – 3 ТГц
Видимое (видимый свет) 760 нм – 380 нм 400 ТГц – 800 ТГц
Ультрафиолетовое 380 нм – 3 нм 800 ТГц – 100 ПГц
Гамма ≤10 пм ≥ 300 ЭГц
1 МГц (мега)= 1*106 Гц,
1 ГГц (гига) = 1*109 Гц,
1 ТГц (тера) = 1*1012 Гц,
1 ПГц (пета) = 1*1015 Гц,
1 ЭГц (экса) = 1*1018 Гц,
1МэВ (мега) (электрон) (Вольт) .
Спектр электромагнитных излучений
Самым известным источником инфракрасного излучения является Солнце, излучаемая энергия от которого на 50% состоит из инфракрасного излучения. Поверхность Солнца имеет температуру около 6000 градусов и с расстояния в 150 млн.км. светит ярко-жёлтым светом. На поверхности Земли плотность потока энергии солнечного излучения для высот до 15 км включительно достигает 1125 Вт/м2 [0,027 кал\(см2*с)], в том числе плотность потока ультрафиолетовой части спектра (длина волн 280– 400 нм) — 68 Вт\м2 (ГОСТ 15150-69). Ввиду того, что мы родились в соседстве с такой звездой, этот участок спектра электромагнитного излучения принимается нашим организмом, как само собой разумеющееся. Невидимое человеческому глазу, оно обладает очень сильной тепловой энергией. Кроме солнца все нагретые тела в твердом и жидком состоянии излучают непрерывный инфракрасный спектр. Инфракрасное излучение является постоянно действующим на организм человека фактором окружающей среды. Тело человека постоянно поглощает и излучает инфракрасные лучи (радиационный теплообмен). Инфракрасное излучение нашло широкое применение в медицинской практике. Действие на организм человека обусловлено тепловым эффектом. Повышение температуры в результате поглощения инфракрасных лучей тканями вызывает реакции местного (гиперемия, увеличение проникаемости сосудов) и общего характера (интенсификация обмена, терморегуляция и т.д.).
-Согревают и поддерживают температуру нашего тела
-Разрушают соединения с вредными металлами, помогают выводить их из организма
-Имеют дезодорирующее, очищающее, противоядное воздействие
-Прекращают распространение вредных микробов и грибков в организме
-Активизируют рост растений
-Очищают загрязненный воздух
-Улучшают обмен веществ в организме человека
