Технологии инфракрасной системы отопления

Технологии инфракрасной системы отопления

Инфракрасное отопление: плюсы и минусы системы

Инфракрасная система отопления может быть как основным, так и вспомогательным способом обогрева как жилых, так и нежилых помещений. Такой вид отопления основан на применении специальных ИК излучателей. Как они выглядят, можно увидеть на фото.

То, какие имеет инфракрасное отопление плюсы и минусы, зависит от особенностей используемых приборов.

вредно ли инфракрасное отопление

Принцип их работы заключается в следующем:

  • инфракрасные лучи не прогревают воздух, поэтому все поверхности получают одинаковое количество тепла;
  • находящиеся в помещении предметы (мебель, стены, полы) нагреваются и передают часть тепла воздуху.

Система отопления дома

Инфракрасные обогреватели в последнее время приобрели большую популярность. С помощью них можно обеспечивать как зональный, так и точечный обогрев. В связи с этим многие интересуются, наносит ли инфракрасное отопление вред.

Чаще всего используются потолочные обогреватели. Обычно их устанавливают на расстоянии 2,2-3,5 м от пола – это зависит от высоты потолков в помещении. Не рекомендуется крепить их на ПВХ потолках (материал при нагревании выделяет токсичные вещества), а также возле окон – это грозит значительными потерями тепла.

преимущества инфракрасных обогревателей

Для отопления дома также используют систему теплого пола – его также называют пленочным (подробнее: «Какие плюсы и минусы теплого пола: давайте разберемся»). Такой вид теплых полов может устанавливаться под любое напольное покрытие: ламинат, линолеум, ковролин, паркет, керамическую плитку и композитные материалы (прочитайте также: «Теплый пол: энергопотребление — параметры расчета»).

Достоинства инфракрасного отопления

Многочисленные преимущества инфракрасных обогревателей и стали причиной их высокой популярности. Главное их достоинство заключается в том, что они позволяют быстро обогревать помещение. Все поверхности нагреваются за считанные минуты, а потом начинают отдавать тепло окружающему воздушному пространству. Благодаря этому, не составляет труда поддерживать в помещении комфортную температуру.

Еще один плюс инфракрасных отопительных систем – это небольшое потребление электроэнергии при высокой эффективности. Кроме того, они переносят перепады напряжения, что позволяет их использовать в загородных и дачных домах.

Для монтажа отопления совсем не обязательно пользоваться услугами специалистов – с этой работой можно справиться и самостоятельно, даже не обладая особыми навыками. Трудности могут возникнуть разве что в случае создания системы теплого пола – этот процесс довольно длительный, а для безупречного функционирования требуется в точности соблюдать инструкцию по монтажу.

вред инфракрасного отопления

Вред инфракрасного отопления сильно преувеличен. Наоборот, инфракрасные обогреватели гораздо лучше многих других приборов, например, газовых или твердотопливных котлов.

  • не сжигают кислород;
  • не выделяют в воздух продукты сгорания топлива;
  • не сушат воздух.

Недостатки инфракрасного отопления

Несмотря на многочисленные преимущества, имеет также инфракрасное отопление минусы. Прежде всего, вопреки заверениям производителей, чаще всего приборы потребляют значительное количество электроэнергии. Обычно это связано с неправильным проектированием отопительной системы. Читайте также: «Что такое ПЛЭН отопление – характеристики, преимущества, правила монтажа».

Еще один недостаток инфракрасных обогревателей – это то, что их не всегда удается вписать в интерьер. Особенно это касается потолочных приборов. Больше всего ИК обогреватели подходят для современных интерьеров, а вот в помещениях, оформленных в классическом стиле, они выглядят чужеродно.

Что касается того, вредно ли инфракрасное отопление, то это не соответствует действительности. Чтобы оно было эффективным и могло служить в качестве основного способа обогрева дома, нужно купить оборудование достаточной мощности. Обычно производитель указывает, какую площадь способно обогревать ИК устройство.

Инфракрасные системы отопления и инфракрасные обогреватели

Физический процесс передачи тепла от одного физического тела к другому называется теплопередачей. Передача тепла осуществляется от горячего физического тела к холодному либо при непосредственном контакте, либо через перегородку.

Тепловая энергия будет передаваться до тех пор, пока температуры физических тел не сравняются. В физике это состояние называется термодинамическим равновесием. Теплопередача, как правило, происходит от горячего тела к холодному, что полностью соответствует второму закону термодинамики. Согласно этому закону работают все системы отопления.

С точки зрения физики существуют три элементарных типа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Но в чистом виде, по отдельности, они практически не встречаются, в общем случае тепло передается сочетанием простых типов. В основном различают три типа теплопередачи: теплоотдача, теплопередача и конвективно-лучевой метод передачи тепла.

Инфракрасные системы отопления

Как работают традиционные системы отопления

К традиционным системам отопления относятся те системы, в которых используется какое–либо топливо. В настоящее время чаще всего используется газ, хотя в некоторых случаях применяется жидкое и твердое топливо.

Но независимо от типа топлива принцип работы всех традиционных систем одинаков. Теплота от сгорания топлива нагревает теплоноситель, который поступает в радиаторы отопительной системы и нагревает воздух в помещении. В качестве теплоносителя в традиционных системах отопления используется вода, поэтому такие системы называют водяными.

По всем законам физики теплый воздух устремляется вверх, а холодный, естественно, перемещается вниз. Такое движение воздуха есть не что иное, как упомянутая выше конвекция.

Этот холодный воздух как раз и создает холодные полы, что приходится устранять устройством «теплых полов». Если помещение достаточно высокое (производственный корпус, зрительный или спортивный зал и т.п.), то прогрев всего объема длится достаточно долго, создается расслоение воздуха.

Поднимающийся вверх теплый воздух создает сквозняк в помещении, кроме того увеличиваются потери тепла через крышу и стены, тепло попросту уходит из здания. В этом случае говорят, что мы отапливаем улицу. Люди, находящиеся внизу, оказываются в зоне холодного воздуха.

На рисунке 1 схематично показано распределение тепла при работе традиционной системы отопления.

Распределение тепла при работе традиционной системы отопления

Рисунок 1. Распределение тепла при работе традиционной системы отопления

Как устроены традиционные водяные системы отопления

Основным устройством системы водяного охлаждения является котел, чаще всего газовый. Нагретая в котле вода по трубам поступает в отопительные приборы – радиаторы. Для циркуляции воды в системе устанавливается насос, если циркуляция принудительная, хотя циркуляция может быть естественной. В этом случае можно обойтись и без насоса.

Кроме этих основных устройств и деталей в водяную систему отопления входит также множество «вспомогательных», но нужных деталей. Прежде всего, это расширительный бак для компенсации температурного расширения воды, фитинги для соединения труб, воздушные клапаны и многое другое, необходимое для нормальной работы всей системы в целом.

В индивидуальном доме для установки газового котла требуется дополнительное помещение, оборудованное системой вентиляции и дымоходом, не говоря уже о системе подведения газа.

В случае централизованного отопления требуется строительство большой котельной и прокладка целой сети теплотрасс. Вся система получается дорогой и сложной. Но в некоторых случаях, например для небольшого загородного дома, и если поблизости нет газа, приходится делать электрическую систему отопления.

Наиболее распространенными в таких случаях являются электрические котлы для водяного отопления или различные электрические обогреватели. В первую очередь это масляные радиаторы, электрокамины и тепловентиляторы различных конструкций. Принцип работы этих приборов также конвекционный, как у водяных систем отопления: сначала греется воздух, а уже потом стены, мебель, люди. Такая система малоэффективна и малоэкономична.

Инфракрасные отопительные приборы

В настоящее время выпускаются различные приборы инфракрасного отопления, которые обеспечивают рациональный и экономный обогрев помещений в самых различных условиях. Далее будут рассмотрены некоторые из этих приборов, принципы их работы.

Инфракрасный отопительный прибор

С точки зрения природы традиционные системы отопления действуют неправильно. Сначала нагревается воздух, а потом и все остальное. В природных условиях все происходит наоборот.

Естественным источником тепла на Земле является Солнце. Солнечные лучи обладают очень широким спектром, но именно его инфракрасная составляющая нагревает Землю, людей, растения и все предметы, а уже от них нагревается воздух и создаются комфортные условия для жизнедеятельности человека.

Солнечный свет

Именно по такому принципу работают инфракрасные обогреватели. Воздух для инфракрасного излучения абсолютно прозрачен, поэтому инфракрасные лучи беспрепятственно доходят до обогреваемых поверхностей и предметов.

На рисунке 2 схематично показано распределение тепла при использовании инфракрасного обогревателя.

Распределение тепла при использовании инфракрасного обогревателя

Рисунок 2. Распределение тепла при использовании инфракрасного обогревателя

Инфракрасное излучение представляет собой электромагнитные волны с длиной волны в пределах 1*10-6…1*10-3 мкм. Интенсивность теплового излучения зависит от длины волны инфракрасного излучения (ИК излучения): коротковолновые лучи получаются при температуре излучающего тела свыше 750°С. В зависимости от области применения и конструкции температура излучающего элемента инфракрасного обогревателя может находиться в пределах 100…950°С.

Подвесные инфракрасные обогреватели

В достаточно высоком помещении водяные системы отопления, как уже было сказано выше, малоэффективны, ведь весь теплый воздух поднимается вверх.

При высоте потолка 2,5…3,6 м достаточно эффективны и экономичны будут низкотемпературные инфракрасные подвесные обогреватели с температурой излучателя в пределах 100…120°С.

Чтобы достичь равномерности обогрева помещения, избежать появления теплых и холодных зон требуется осуществлять отопление несколькими обогревателями, суммарная мощность которых должна соответствовать тепловым потерям здания.

Если высота потолков 4 м и более, то вполне допустимо и безопасно применение обогревателей с температурой излучающей поверхности до 200°С и выше. Такие обогреватели называют высокотемпературными.

Конструкция и принцип действия излучателей такова, что их установка возможна на любой высоте. Если помещение очень большое, например склад или ангар, то инфракрасные обогреватели можно установить, лишь над рабочими площадками, в местах нахождения людей, что позволяет экономить электроэнергию.

Инфракрасный обогреватель для домашнего использования

Низкотемпературный обогреватель представляет собой металлический короб с размещенным внутри него распределенным нагревателем. Излучающая поверхность обрабатывается специальными материалами, обеспечивающими максимальную интенсивность теплового излучения, эмиссию тепловой лучистой энергии.

Коэффициент тепловой эмиссии у наиболее совершенных обогревателей достигает 90%. Увеличению тепловой отдачи в немалой степени способствует то, что излучающая поверхность делается рельефной, бугристой. Это позволяет увеличить ее площадь не менее чем в 2,5…3 раза.

Высокотемпературные обогреватели также представляют собой коробчатый корпус, внутри которого расположены один или несколько нагревательных элементов. Тепло этих элементов передается профилю из алюминия, излучающая поверхность которого покрыта специальной керамикой, что позволяет снизить температуру излучающей поверхности за счет повышения коэффициента эмиссии лучевого потока.

Пространство между корпусом и нагревательными элементами заполнено термостойким высококачественным теплоизолятором, чем достигается полная пожарная безопасность всего устройства в целом. Такая теплоизоляция характерна как для высокотемпературных, так и для низкотемпературных обогревателей.

Некоторые фирмы, например Thermatex, Armh5, Rockfon выпускают инфракрасные обогревателя для монтажа в кассетные потолки, что лишний раз говорит пожаробезопасности инфракрасных обогревателей.

Инфракрасный обогреватель для дома

Одной из новинок рынка стали теплоизлучающие зеркала. Их отражающий слой является одновременно и нагревательным элементом.

Максимальная температура поверхности зеркала не превышает 75°С, что полностью безопасно для окружающих. В сауне или в ванной комнате такое зеркало не запотевает, не изменяет естественный уровень влажности и прекрасно вписывается в дизайн помещения, экологически безопасно.

Как показали различные исследования, тепловой спектр частот инфракрасного отопления для человека абсолютно безопасен. Это подтверждают исследования не только фирм – изготовителей, но и результаты независимых экспертиз. Безопасность инфракрасных приборов подтверждают также сертификаты соответствия, выданные как российскими, так и зарубежными санитарными службами.

Различными фирмами выпускаются инфракрасные обогреватели в основном потолочного типа пригодные для использования в любых помещениях: производственных, жилых, сельскохозяйственных, влажных и даже взрывоопасных.

Многими фирмами выпускаются также обогреватели настенного типа, напольные и переносные, устанавливаемые на стойках. Известны инфракрасные обогреватели, в которых применяется газ.

Инфракрасный обогреватель в комнате

Инфракрасные обогреватели-картины

В последнее время в качестве дополнительных местных обогревателей все более популярными становятся различные элементы интерьера: обогреватели-картины, плинтусы, теплые настенные панели.

Подобные нагревательные элементы состоят из карбоновых нитей подключенных параллельно между собой. Таких нитей в нагревателях не одна и даже не две сотни, благодаря чему каждая нить работает без всяких перегрузок, мощность выделяемая ею весьма мала. Поэтому исключено возникновение перегрузок и перегрев, надежность таких обогревателей очень высока, срок службы достигает 10 лет и более.

Керамический инфракрасный обогреватель

Керамический инфракрасный обогреватель

Преимущества инфракрасных обогревателей

Одним из достоинств инфракрасных обогревателей является то, что тепло, создавая сквозняки и поднимая тучи пыли, не уходит под потолок, как в случае конвекционных систем отопления. Уровень электромагнитных полей инфракрасных систем намного меньше, чем у многих бытовых электроприборов, не сжигается кислород, влажность воздуха в помещении не уменьшается, остается на естественном уровне.

Тепло в помещении ощущается сразу после включения, поверхности окружающих предметов почти сразу становятся теплыми. При этом не обязательно равномерно отапливать все помещение, возможно создание отдельных комфортных зон, например, около телевизора или над письменным или компьютерным столом.

Несомненным достоинством инфракрасных оборудования является его малогабаритность и мобильность. За счет этих параметров экономится полезная площадь, оборудование легко перемещается, устанавливается и демонтируется. Инфракрасные обогреватели весьма эффективны в зданиях с плохой теплоизоляцией и высокими потолками, мало влияют на работу вентиляции.

Установка инфракрасных обогревателей соответствующей мощности возможна даже на открытой местности. Например, над столиками в летнем кафе. В отличие от традиционной водяной системы отопления не требуется установка сложного дорогостоящего оборудования: трубы, котлы, насосы и т.п.

В случае установки инфракрасного отопления исчезают такие проблемы, как размораживание труб при отключении системы. При повторном включении электричества инфракрасное отопление заработает вновь, как ни в чем не бывало.

С помощью современных программируемых терморегуляторов возможно поддерживать температуру в диапазоне 5…30°С, задавая ее для каждого помещения отдельно.

По сравнению с конвекционными обогревателями инфракрасные приборы экономичнее на 20…25%, а в случае использования двухтарифной оплаты за электроэнергию экономия может достичь 40…45%.

Разновидности инфракрасного отопления для частного дома

Инфракрасное отопление для дома и дачи наиболее экономично, поскольку приборы такого типа отличаются эффективным потреблением электричества. Но чтобы оно приносило максимум пользы, нужно знать основные принципы работы и особенности разных типов нагревательных устройств.

Принцип действия

В процессе работы инфракрасное тепло передается не традиционным конвекционным методом, а посредством излучения. Тепловые лучи, которые испускает прибор, нагревают не воздушные потоки в помещении, а материальные объекты: стены, мебель, кожу людей и животных. Это приводит к понижению затрат на прогрев воздуха, тепло после подключения устройства чувствуется почти моментально.

Эти качества позволяют комфортно себя чувствовать в комнате, где температура понизилась примерно на три градуса. Не приходится тратить электричество на дополнительный обогрев.

Типы инфракрасного отопления

Существует три вида обогревателей, которые используются для инфракрасного отопления частного дома: потолочные устройства, инфракрасные панельные батареи отопления настенного типа и пленочные варианты. Есть также отдельно стоящие ИК-нагреватели – их применяют для дополнительного обогрева комнат или открытой площадки для отдыха.

Потолочные приборы

Этот вариант ИК-отопления – самый популярный, поскольку практичен, оснащен недорогими излучателями. Состоит из теплоэлектронагревателя и отражающего элемента из алюминия, обеспечивающего направленное излучение ИК-волн.

Подобные приборы монтируют прямо на потолочное перекрытие либо на стенку под ним.

Обогреватель направлен на пол и слегка в сторону. В итоге больше всего нагревается напольное покрытие и противоположные стены внизу.

Если климат мягкий, ИК устройства могут стать основными в системе отопления. В ином случае – это хороший дополнительный источник тепла, способный формировать отдельные «жаркие» зоны.

Настенные панели

Такие инфракрасные батареи используются как альтернатива стандартному радиатору. Современные панели выглядят стильно и не испортят интерьер, как громоздкие радиаторные устройства водного контура.

Панельные нагреватели именуют керамическими: они включают плитку из керамики, которая испускает инфракрасные лучи. Настенные панели более эффективны, чем те, что крепятся на потолке, поскольку конструкция предусматривает не только ИК-нагрев, но и конвекцию воздуха.

ИК-пленки

Инфракрасное пленочное отопление (ПЛЭН) является одним из недорогих и эффективных вариантов. Устройство выглядит как пленка, внутрь которой зигзагообразно встроен тонкий нагревательный элемент. Пленочное покрытие обычно укладывают под ламинат, линолеум, ковролин, кафельную плитку.

Основной плюс ПЛЭН в том, что оно потребляет минимум энергии.

Однако такая система отопления как единственная подходит только для регионов с теплым климатом. В российских условиях пленка принесет пользу исключительно как дополнительный элемент обогрева.

Пленочные нагреватели используются не только как подложка под напольное покрытие. ПЛЭН устанавливают под стеновые отделочные материалы, чаще всего под гипсокартонные плиты. Инфракрасное гипсокартонное отопление реально обустроить даже на потолке.

Технические характеристики

Перед выбором отопительной системы нужно учесть основные технические показатели.

Мощность излучателя

У устройств бытового применения этот показатель в диапазоне от 300 до 2500 Вт. Учитывая эффективность такого размещения, для нагрева комнаты обычно достаточно прибора не более 800 Вт. Если у потолочного нагревателя высокая мощность, его рационально монтировать в комнатах с высокими потолками.

Промышленное оборудование обладает высокими показателями – от 2500 Вт и выше. Обычно излучатели подобных приборов работают в более широком спектральном диапазоне, что безопасно только в условиях производственных помещений.

Длина волн

ИК-оборудование классифицируется и по длине волн. Приборы бывают:

  • длинноволновыми (от 50 до 1000 микрон);
  • средневолновыми (от 3,2 до 50 микрон);
  • коротковолновыми (от 0,74 до 3,2 микрон).

Показатель напрямую связан с температурой излучения. Чем короче волны, тем в более высоком температурном режиме работает устройство. Поэтому совершенно безопасными в быту считаются длинноволновые модели. Они не имеют противопоказаний и положительно влияют на работу человеческого организма, например, повышают иммунитет. Другие типы устройств используют для уличного обогрева или отапливания производств.

Источник питания

Бытовые обогреватели чаще всего запитываются от источника переменного тока в 220 В, тогда как мощные промышленные модели требуют трехфазного подключения 380 В.

Защита от влаги

Инфракрасное оборудование с классом защиты IP24 и выше не боится высокой влажности. Его можно установить в бане, сауне либо ванной.

Достоинства и недостатки

Если сравнить отопление ИК-излучением с другими способами обогрева помещений, преимущества заметны сразу:

  • широкая область применения;
  • быстрый прогрев помещения;
  • бесшумность и отсутствие вибрации;
  • компактность;
  • низкая инерционность;
  • повышение температуры в отдельных зонах при необходимости;
  • интеграция в схему «умного дома»;
  • легкая установка и демонтаж;
  • надежность и долговечность.

Инфракрасные нагреватели экономичны. Но чтобы добиться рационального расхода энергии, придется соблюсти ряд требований, среди которых можно отметить утепление построек и установку отражающих экранов, снижающих тепловые потери. При правильном подходе можно обустроить отопительную систему с затратами всего около 2000 рублей за месяц.

В отношении влияния на здоровье человека вред могут нанести потолочные приборы, если они подвешены низко над рабочим столом. Устройство будет постоянно нагревать кожу головы. Зато ИК-приборы, в отличие от спиральных, не сушат воздух и не выжигают из него кислород.

Некоторые модели при нагревании и остывании потрескиваю, так как для производства прибора используются металлы, имеющие разную степень расширения при нагревании и остывании, например, сталь и алюминий. Но на качестве работы это не отражается.

При выборе ИК-устройства обратите внимание, чтобы в комплектации был терморегулятор – механический или электронный. Прибор позволит поддерживать комфортную температуру в заданном режиме.

Анализ технологии инфракрасного отопления Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Барышников Александр Анатольевич, Мустафин Наиль Шамильевич

В данной статье рассмотрены технологические решения по устройству низкотемпературных пленочных электронагревателей на основе инфракрасного излучения . Выявлено одно из направлений, которое имеет мощный экономический эффект. Проведен анализ требований, которым должна отвечать система отопления. Рассмотрены технологии, представленные на современном российском рынке, а греющая пленка ТМ, нагреватель ЗЕБРА ЭВО-300, нагреватель НИРВАНА. Проанализированы новые технологии, позволяющие устраивать системы отопления в любое время года. Определены основные составляющие перспективных технологий. Подобрана и обоснована расчетами наиболее перспективная технология отопления, основанная на принципе инфракрасного излучения . Приведена таблица затрат на электроэнергию при использовании данной технологии.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Барышников Александр Анатольевич, Мустафин Наиль Шамильевич

Analysis of infrared heating technology

This article describes the technological solutions for low-temperature device film electric heaters based on infrared radiation . It revealed one of the areas that has a strong economic impact. Spend analysis of requirements to be met by the heating system. The technology presented on the Russian market today, and a heating TM film heater ZEBRA EVO-300, a heater NIRVANA. Analyzed new technologies to suit the heating system at any time of the year. The main components of the emerging technologies. Pick up and substantiated calculations most promising heating technology based on the principle of infrared radiation . Shows the cost table for electricity using this technology.

Текст научной работы на тему «Анализ технологии инфракрасного отопления»

Выходные сведения статьи:

Барышников А.А., Мустафин Н.Ш. Анализ технологии инфракрасного отопления // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2016. № 5(17). URL: https://regrazvitie.ru/analiz-tehnologii-infrakrasno go -otopleniya/_

Анализ технологии инфракрасного отопления © 2016 Барышников Александр Анатольевич1

© 2016 Мустафин Наиль Шамильевич

Архитектурно-Строительный Институт Самарского Государственного Технического Университета

В данной статье рассмотрены технологические решения по устройству низкотемпературных пленочных электронагревателей на основе инфракрасного излучения. Выявлено одно из направлений, которое имеет мощный экономический эффект. Проведен анализ требований, которым должна отвечать система отопления. Рассмотрены технологии, представленные на современном российском рынке, а греющая пленка ТМ, нагреватель ЗЕБРА ЭВО-300, нагреватель НИРВАНА. Проанализированы новые технологии, позволяющие устраивать системы отопления в любое время года. Определены основные составляющие перспективных технологий. Подобрана и обоснована расчетами наиболее перспективная технология отопления, основанная на принципе инфракрасного излучения. Приведена таблица затрат на электроэнергию при использовании данной технологии.

Читайте также  Фото обзор цветов в интерьере

Ключевые слова: инфракрасное излучение, инфракрасное отопление, терморегуляторы, ИК-нагреватели.

Analysis of infrared heating technology © 2016 Baryshnikov Alexander Anatolievich

E-mail: bay67@yandex.ru © 2016 Mustafin Nail Shamilyevich

Architecture and Construction Institute of the Samara State Technical University

This article describes the technological solutions for low-temperature device film electric heaters based on infrared radiation. It revealed one of the areas that has a strong economic impact. Spend analysis of requirements to be met by the heating system. The technology presented on the Russian market today, and a heating TM film heater ZEBRA EVO-300, a heater NIRVANA. Analyzed new

1 Барышников Александр Анатольевич — магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Архитектурно-строительный институт самарского государственного технического университета» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

2 Мустафин Наиль Шамильевич — магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Архитектурно-строительный институт самарского государственного технического университета» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

ISSN 2410-1672 (online)

Regional development • № 5(17) • 2016 Land management and cadastre

http://regrazvitie. ru regrazvitie@yandex. ru

technologies to suit the heating system at any time of the year. The main components of the emerging technologies. Pick up and substantiated calculations most promising heating technology based on the principle of infrared radiation. Shows the cost table for electricity using this technology.

Keywords: infrared radiation, infrared heating, thermostats, infrared heaters.

Наиболее известным и значительным инфракрасным обогревателем является Солнце. Тепло, излучаемое с его горячей поверхности, жизненно необходимо всему живому на Земле. Солнечные инфракрасные лучи проходят долгий путь в космосе с минимальными потерями энергии. Когда на пути лучей встречается поверхность, их энергия, поглощаясь, превращается в тепло.

Низкотемпературные пленочные электронагреватели уже почти десятилетие успешно используются для создания отопительных систем типа греющий потолок. Инфракрасное отопление применяется как в качестве дополнительного источника тепла, так и в виде основного. Сфера использования безгранична : это жилые помещения, общественные здания, об екты производственного, культурного и другого назначения, в том числе складские и подсобные.

Инфракрасное отопление — как раз та инновация, которая уже успела показать себя на практике. В ее основе электромагнитное излучение, имеющее меньшую частоту, чем видимый свет, но большую, чем микроволны, которые используются в микроволновых печах. Устроен такой прибор как двухслойное полотно : в первом слое между двумя полотнами лавсановой пл нки заламинирован резистивный греющий слой из металлической фольги, а второй слой — это алюминиевая фольга, к которой приламинирован дополнительный слой лавсановой плёнки. При протекании тока через резистивную греющую фольгу происходит её нагрев до температуры градусов ельсия. Выделенная проводником теплота нагревает алюминиевую фольгу, которая в свою очередь излучает мягкий инфракрасный спектр с длиной волны 9 мкм.

Инфракрасная система отопления греющий потолок способна составить конкуренцию любым видам обогрева с использованием электричества. Она обладает рекордным КПД, экономична, требует оптимальных расходов на оборудование и установку, отличается скоростью работы, экологичностью и многочисленными дополнительными преимуществами. Для эффективной работы греющего потолка достаточно соблюдения двух условий расстояние до потолка не должно превышать пяти метров, а ограждающие конструкции здания утеплены согласно требованиям СНиП.

„Принцип работы инфракрасного обогрева предельно прост. Когда через пленочный электронагреватель пропускается электрический ток, нагреватели начинают интенсивно выделять тепловое излучение. Эта энергия, которая полностью соответствует естественному солнечному излучению, воздействует на об екты и ограждающие конструкции помещения, быстро нагревая их.

По конструкции система отопления греющий потолок также проста. Основа — пленочные электронагреватели до 1 мм толщиной, что позволяет свободно устанавливать их при любой конфигурации потолков. Рабочие температуры при максимальной нагрузке не превышают 5 0 градусов, а средняя удельная мощность нагревателей — 150-220 Вт / кв.м. Управляется греющий потолок терморегуляторами, они устанавливаются во всех помещениях, которые обогревает система. Отлично проявили себя терморегуляторы Orbis Clima ML, Eberle RTR-E 3521 и Cewal RQ10. Они чутко реагируют на изменения температуры в пределах одного градуса, отключая или подавая питание на электронагреватели.

Греющий потолок абсолютно безопасен, не нуждается в контроле владельцев, но самое главное его преимущество в другом. Традиционное отопление действует поэтапно, передавая энергию вначале на теплоноситель, затем на теплообменники (батареи), после чего нагревает воздух помещения — и только потом непосредственно объект обогрева. На каждом этапе теряется энергия, а значит, приходится платить больше. Инфракрасное отопление воздействует напрямую, эффективно используя каждый ватт.

Рис. 1. Принцип действия ИК-нагревателей

Рекомендуемые виды пленочных электронагревателей :

1. Греющая пленка ТМ (производство Ю.Корея).

2. Нагреватель ЗЕБРА ЭВО-300 (разработка компании ООО «ПСО-ЭВОЛЮШН», г. Челябинск).

3. Нагреватель НИРВАНА (разработка компании ООО «НТК Иннотех», г. Челябинск).

Греющие потолки, выполненные с применением любого из перечисленных материалов, отлично зарекомендовали себя в условиях отечественной эксплуатации.

Согласно форумам, потребители, которые выбрали инфракрасное излучение, довольны сохранением тепла. Согласно физическим свойствам ИК-излучения, инфракрасный нагреватель воздействует в первую очередь не на воздух, как традиционные радиаторные и конвекционные системы, а на твердые тела и жидкости — поверхности и предметы. Нагрев воздуха происходит за счет нагрева поверхностей, то есть это уже вторичный эффект.

Согласно данным форумов, установившие инфракрасные обогреватели в частных домах оценивают расход энергии как в среднем 20-30 кВт в час, зимой — до 40-50 кВт в час. Таблица одного из производителей ИК-обогревателей убеждает в возможности сэкономить

ISSN 2410-1672 (online) Regional development • № 5(17) • 2016 http://regrazvitie. ru

Land management and cadastre regrazvitie@yandex. ru

Таблица 1 — Затраты на электроэнергию

Отапливаемая площадь м2 площадь покрытия м2 Электропотреоление, кВт мее Стоимость электроэнергии руб./ мес. *

15 12 86.4 259.20

20 16 115.2 345.60

25 20 144.00 432.00

40 32 230.4 691.20

60 48 345.6 1036.80

100 80 576.00 1728.00

150 120 864.00 2592.00

*из расчета 3,00 руб. за кВатт.

Таким образом, инфракрасные обогреватели экономят значительную часть энергии. КПД инфракрасного обогревателя, по словам производителей, составляет 9 5 %. Главное преимущество смены традиционной системы отопления на инфракрасную пленку — экономия.

1. А. Савельев «Отопление дома. Расчет и монтаж систем» — М. : «Аделант», 2009 г.

2. П.Н. Каменев «Отопление и вентиляция» — «Стройиздат», 1975 г.

3. Д.И. Файзрахманов «Инновационные технологии» — Казань : «Идея-пресс», 2011 г.

4. А.Е. Савина «Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения» — Киров : МЦНИП, 2014 г.

5. Д.Э. Джемисон «Физика и техника инфракрасного излучения» — М. : «Советское радио», 1965 г.

1. A. Savelyev «Heating the house. Calculation and installation of systems» — M.: «Adelant»,

Инфракрасное отопление частного дома: принцип работы, достоинства, недостатки

Принцип работы и достоинства инфракрасного отопления

Принцип работы инфракрасного обогревателя похож на работу солнечных лучей. Инфракрасное излучение действует в первую очередь на поверхность стен, пола, потолка, мебели, которые, в свою очередь, отдают тепло воздуху. Кожа человека и его одежда тоже поглощают это излучение и создается эффект моментального согревания, словно вы вышли из тени на яркое солнце. Именно поэтому такой вид обогрева помещения позволяет значительно экономить электроэнергию, так как температура может быть ниже стандартной, что совершенно не отражается на тепловом комфорте.

infrokrasnoe otoplenie

infrokrasnoe otoplenie foto3

Традиционные отопительные приборы, напротив, вначале согревают воздух и его теплые слои конденсируются в около потолочном пространстве, поэтому температура там на несколько градусов выше, чем около пола, что способствует возникновению ощущения сквозняка. Инфракрасные обогреватели равномерно распределяют тепло по всей высоте помещения, не сушат воздух и не выжигают кислород. Благодаря этим приборам можно не только создавать собственный микроклимат в каждом помещении, но и обогревать отдельные зоны, например спальное место.

Вопросы экологии инфракрасного отопления

При появлении любой новинки встает вопрос о ее экологической чистоте: вредна ли она для здоровья человека? По утверждению производителей инфракрасные обогреватели не только не наносят ни малейшего вреда, но и полезны для нашего здоровья. На этом принципе основана одна из процедур физиотерапии: при попадании инфракрасных лучей на поверхность кожи, расширяются кровеносные сосуды и происходит увеличение притока крови к тканям, что в свою очередь приводит к повышению иммунитета.

infrokrasnoe otoplenie foto2

При долгом нахождении в непосредственной близости от прибора у некоторых чувствительных людей может возникнуть некоторый дискомфорт, поэтому необходимо правильно регулировать мощность прибора и размещать его на расстоянии, указанном производителем.

Инфракрасное отопление частного дома: виды обогревателей и их применение

В продаже существует несколько моделей инфракрасных обогревателей с разными техническими характеристиками. Например, коротковолновые аппараты оснащены открытым ТЭНом, который нагревается до 600 — 700 градусов, поэтому они вряд ли подойдут для небольших помещений, они скорее предназначены для больших открытых пространств — балконов и террас. Внутренние помещения дома идеально обогреют длинноволновые обогреватели, имеющие закрытые ТЭНы, температура которых достигает 200 — 250 градусов и их корпус почти не нагревается.

infrokrasnoe otoplenie foto1a

infrokrasnoe otoplenie foto4

Инфракрасные обогреватели в обязательном порядке должны быть оснащены терморегуляторами, которые предназначены поддерживать в помещении комфортную температуру. Терморегуляторы должны быть установлены на высоте около полутора метров от пола и на некотором удалении от окна.

Цена комфорта

infrokrasnoe-otoplenie-foto6

Инфракрасное отопление чаще всего используется в качестве дополнительного обогрева. А как основной источник тепла оно обычно используется теми, кто изредка посещает свои загородные дома для их быстрого нагревания. Также практично применение таких обогревателей в энергосберегающих домах, где с помощью программирования температурного режима можно значительно сэкономить. Например, в отсутствии хозяев, можно поддерживать дежурный режим, а перед приходом хозяев данная система отопления включается на полную мощность и быстро прогревает помещение.

Идеи с маскировкой

Не всегда обогреватели вписываются в интерьер помещения, в этом случае можно воспользоваться другими видами инфракрасного отопления. Существуют, например, пленочные системы обогрева специально для пола или потолка, представляющие собой полоски проводника, которые заключены в тонкий слой изоляции. Такие системы можно совместить с любым напольным покрытием, керамической плиткой, вагонкой или гипсокартоном и даже с натяжным потолком.

Вывод

Инфракрасные обогреватели экономичны, благодаря высокому КПД, долговечны в эксплуатации, совершенно бесшумны и безопасны, поэтому могут использоваться в отсутствии хозяев и помещениях с повышенной влажностью. Все это делает инфракрасное отопление вполне приемлемым для дополнительного отопления дома. Хотя привязанность этого типа отопления к наличию электропитания в доме, делает инфракрасное отопление ограниченным в использовании.

Инфракрасные обогреватели и панели для отопления частного дома

В отличие от прочих систем обогрева, инфракрасное отопление частного дома работает по принципу преобразования электрической энергии в тепловую. Мягкий и равномерный прогрев, отсутствие вредных испарений, сравнительно высокий КПД обеспечивает системам популярность применения. Стоит подробнее рассмотреть особенности инфракрасного отопления (ИК), виды обогревателей и возможности применения.

Что такое инфракрасное отопление?

ИК-лучи представляют собой электромагнитные волны, которые располагаются в области, невидимой для человека. Электромагнитный спектр волнового воздействия распространяется от видимого излучения в красном спектре и продолжается до микроволновых зон. С данным видом тепла человек сталкивается каждый день, когда чувствует нагревание от солнечного тепла – сначала энергия прогревает предметы, а они передают тепло окружающей атмосфере.

инфракрасное отопление

Благодаря особенностям волнового излучения, отопление инфракрасными обогревателями в доме позволяет обустраивать локальные схемы для зон, требующих быстрого и постоянного прогрева.

Преимущества и недостатки

Специалисты выделяют ряд основных достоинств:

  • отопление ИК-лучами не сжигает кислород, чем выгодно отличается от прочих нагревательных приборов;
  • прогрев осуществляется до температуры +50 С;
  • приборы не высушивают воздух, поддерживая не только оптимальный уровень тепла, но и влажности;
  • отсутствие конвекции позволяет применять устройства в помещениях с накоплением пыли – не будет потоков воздуха, поднимающих частицы.

Устройства выглядят как панели с нагревающейся поверхностью, которая передает тепло воздуху в помещении. Крепление вертикальное или горизонтальное, приборы легко встраиваются в уже сформированную схему отопления дома и не требуют приобретения дополнительных крепежей.

Важно! В зонах с мягким климатом ИК отопление может быть как основным, так и вспомогательным. Благодаря удобству управления, отсутствию громоздкого оборудования в виде котлов, трубопроводов, схема занимает минимум пространства.

К дополнительным плюсам можно отнести отсутствие жидкого теплоносителя в магистрали. Это значит, что система не размораживается в период простоя и может применяться в строениях сезонного проживания. Запуск обогревателей в работу осуществляется простым включением в сеть питания, комнаты прогреваются быстро. Установленные тепловые панели можно зашивать ГКЛ, декорировать плиткой, обоями. Период эксплуатации элементов до 50 лет, уровень пожаробезопасности высокий – нагреватели не горят и не поддерживают горение.

Недостатков практически нет, но стоит помнить – ИК-обогреватели считаются альтернативным источником тепла, поэтому в зоне воздействия волн будет комфортно, за пределами зоны – холодно. При избыточном прогревании пластиковых предметов может ощущаться характерный запах.

На заметку! Агрегат мощностью в 1200 Вт обогревает помещение в 8 м2. Эту формулу следует брать при расчетах количества приборов для поддержания комфортного климата в помещениях.

Вредно ли инфракрасное отопление?

обустройство панелей

Учитывая, что все источники нагрева работают с применением инфракрасного излучения, стоит различать длину лучей. Именно показатель длины может влиять на здоровье человека.

Важно! Инфракрасный обогреватель может принести вред, но только при интенсивном продолжительном воздействии.

Негативный эффект выражается в следующих признаках:

  1. Высушивание кожного покрова. Это приводит к негативному влиянию на белковые соединения дермы и вызывает уменьшение проницаемости мембраны.
  2. При близком размещении панелей, тесном соприкосновении можно получить ожог.
  3. Снижение остроты зрения. Излучение воздействует на сетчатку глаза, хрусталик, что провоцирует развитие катаракты.

Важно! Чтобы снизить негативный эффект, следует размещать ИК-приборы на максимально возможной высоте.

При обустройстве панелей в спальне, детской, нужно размещать инфракрасный обогреватель потолочный с таким расчетом, чтобы лучи не были направлены на людей. Оптимальная область монтажа – высокие потолки, угловая часть стены, подоконная зона.

На заметку! Категорически запрещается навешивать панели на расстоянии менее 50 см над головой или от стены до человека, бытовой техники.

Виды инфракрасных обогревателей

Производители предлагают два варианта приборов – пленочные панели и ИК-лампы. Отличаются устройства по конструкции, монтажу и локальному воздействию. Лампы нужны для оформления зонированного, точечного прогрева, а потолочный или инфракрасный панельный обогреватель подходит для обустройства локального обогрева.

ИК панели

Представляют собой тонкие плоские плиты с минимальной толщиной, позволяют сохранить параметры высоты, ширины комнаты без снижения объемов пространства. Конструктивно прибор состоит из ТЭНа (нагревательный элемент), панели, которая принимает и отдает тепло, слоя изоляции и пластины для отражения магнитного волнового излучения от тыльной стороны изделия.

панели нагревателей

Панель защищена корпусом, дополнена кабелем и клеммами, нагревательный элемент изготавливается из керамики, кварцевого или вольфрамового вещества. Материалы изготовления ТЭНа определяют показатель мощности агрегата. Декоративное внешнее покрытие является излучателем волнового спектра.

По типу защитного короба панели могут быть встроенными и навесными. Встроенные представляют собой короба из ГКЛ с теплоизолирующей защитой и вмурованной вольфрамовой нитью, навесные – устройства с корпусом из закаленного стекла, термостойкого пластика с нагревателем, прикрытым экраном из керамики или алюминия.

Пленочные обогреватели ПЛЭН

Устройства подходят для формирования зонального прогрева помещения. Применяется система отопления ПЛЭН для утепления открытых зон – лоджий, балконов, террас. Основное отличие ПЛЭН от панелей – возможность фиксации на любых плоскостях, потолке, кроме натяжных потолочных конструкций, тут производители советуют отдавать предпочтение кассетным инфракрасным излучателям.

Конструкционно пленочные обогреватели выглядят как термопластовая пленка с тонким слоем графитного покрытия и карбоновыми нитями – именно нити передают тепловой поток сначала предметам, которые и нагревают воздух. Работать с пленочными обогревателями несложно, при выходе одного элемента из строя, его можно быстро сменить без снижения функциональности всей системы обогрева.

На заметку! Если предполагается отделка обогревательных элементов, рекомендуется сначала сформировать каркас из ГКЛ, а поверх листов наклеить декоративные материалы без ферромагнитных компонентов.

Инфракрасные лампы

Выглядят приборы как обычные лампы со стеклянной колбой и нитью из вольфрамового материала внутри. Основное отличие от простых ламп накаливания – окрашивание колбы в бурый цвет и зеркальное покрытие изнутри. Лампа вкручивается в патрон, защищенный специальным корпусом, и подвешивается в зону прогрева.

инфракрасные лампы

Плюс применения – мобильность, но малый диапазон воздействия не обеспечит прогрев большой зоны, поэтому ИК лампы применяются для обогревания отсеков и зон небольших площадей, где нужно постоянно поддерживать плюсовую температуру.

Классификация по месту расположения

Изготовители приборов выпускают три вида нагревателей напольного, потолочного, настенного типа фиксации.

  • напольные модули представляют собой вид рулона, который разрезается на куски нужного размера и укладывается на базовое основание, а затем покрывается любыми декоративными материалами, в том числе ламинатом, ковролином;
  • настенные, потолочные нагреватели работают по одному принципу, монтируются изделия в подвесные потолки, на стеновые панели;
  • плинтусные типы изделий выглядят как длинные узкие детали со встроенными нагревательными элементами, размещаются по периметру комнаты как обычные плинтусы.

Следует внимательно читать технический паспорт к изделию, где производитель прописывает область применения ИК-нагревателей. Потолочные приборы лучше размещать на высоте от 2,5 метров. В продаже выпускаются декоративные панели, встраиваемые приборы, удобные для монтажа в подвесные потолочные системы.

На заметку! Обустройство ИК панелей под подоконником, напротив входной группы поможет снизить теплопотери.

Как правильно выбрать тип обогревателя?

Для начала нужно просмотреть инструкцию, где описывается зона покрытия направленного излучения. После этого производится просчет мощности агрегата для вычисления эксплуатационных показателей. Чтобы рассчитать мощность, следует применить формулу 1,2 кВт/ч на 10 м2 отапливаемой площади.

просчет мощности агрегата

При выборе напольного или потолочного обогревателя разницы особой нет – приборы идентичны по своему действию – сначала прогревается пол, затем низ стеновых панелей, а только потом тепловые потоки поднимаются и обогревают всю площадь. Важно лишь определиться с удобством монтажа инфракрасного отопления, размещения панелей на полу или потолке. Тут в расчет принимается материал постройки, параметры мощности, габариты изделий, применение как основной или косвенной системы отопления и прочее.

Важно! Если агрегаты предлагаются по низкой цене, скорее всего, производитель сэкономил на качестве проводов, контактов – такие устройства быстро придут в негодность.

Обустраивать основное ИК-отопление неактуально в зонах с суровыми зимами. Приборы энергозависимы, требуют наличия постоянного электропитания, поэтому обслуживание системы отопления потребует значительных затрат, плюс при постоянном воздействии электромагнитных лучей будет ухудшаться здоровье.

Монтаж инфракрасной системы обогрева

Перед тем как устанавливать инфракрасные батареи отопления, стоит взять на заметку рекомендации специалистов:

  1. Не включать устройства в работу до полного закрепления. Не устанавливать рядом с горючими, воспламеняющимися смесями.
  2. Прочитать инструкцию от изготовителя. Некоторые типы элементов нельзя использовать в зонах с высоким уровнем влажности.
  3. Установка выполняется в системах распределительного электрообогрева с защитой от поражения током не ниже II класса.
  4. Нельзя просверливать крепежами нагревательные элементы насквозь и фиксировать детали гибкими шнурами, кабелями и материалами не стойкими к нагреванию.

Монтаж ИК панелей

монтаж пленочных обогревателей

Чтобы зафиксировать элементы, нужно воспользоваться крепежами, прилагаемыми в комплекте. Зазор между обогревателем и стеной должен быть не менее 30-60 мм. Если отопление встраивается в профильную конструкцию, можно клеить панели к профилю на жидкие гвозди. При необходимости с тыльной стороны панели выкладывается утеплительный материал, затем ламель подключается к сети питания. После просушивания смесей и клеевых составов, если панели встраиваются в подвесные потолки ГКЛ, схему можно запускать в работу.

Монтаж пленочных обогревателей

Основание для фиксации предварительно затягивается фольгированной лентой, которая защитит базовое основание от перегрева, затем можно фиксировать пленку обогревателя с учетом захода краев друг на друга на ширину не более 50 мм. Стыки проклеить скотчем, дополнительно закрепить метизами.

Монтаж пленки по инструкции от производителя требует фиксации 1 м2 не более, чем 8-10 метизами. Ставить терморегулятор для контроля прогрева следует на расстояние в 1,5 м от финишного напольного покрытия. Термостат поместить как можно дальше от любого нагревательного элемента. Тестировать систему отопления следует до выкладки финишного напольного покрытия.

Важно! При выкладке ПЛЭН следует знать, что любая финишная отделка ослабит излучение, так как будет играть роль экранирующего материала.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector