ИНФРАКРАСНЫЙ ОБОГРЕВ - СОЛНЦЕ В ВАШЕМ ДОМЕ

Термин «излучение» у большинства из нас вызывает негативный подтекст. «Виноват» в этом Чернобыль, УФ- и рентгеновские лучи, избыток которых таит в себе опасность для организма. Потому, когда мы слышим словосочетание «инфракрасное излучение», наше подсознание поневоле занимает оборонительную позицию.

Для того, чтобы делать выводы о пользе или опасности того или иного явления, следует вникнуть, как минимум, в принцип его действия. Инфракрасный спектр лучей может генерировать любое нагретое тело. Самый мощный источник энергии тепла – Солнце. Именно ему мы обязаны такому явлению, как жизнь на планете Земля. Значит, говорить об инфракрасном излучении, как источнике опасности в корне неверно.

Тем, кто не ставит под сомнение безопасность и преимущества ИК отопления рекомендуем сразу перейти к разделам ВИДЫ ИК ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ и РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Инфракрасные волны подразделяются на короткие и длинные.

Короткие волны излучает любое нагретое тело. Для отопления их применяют с незапамятных времен – это всем знакомые печи и радиаторы. Принцип действия прост: прибор отопления нагревшись сам начинает излучать тепло, нагревая сначала окружающий воздух, а тот, в свою очередь, передает тепло окружающим предметам.

Длинные волны свободно проходят сквозь воздушные массы и вызывают нагревание поверхности любого тела.  Именно они являются «рабочим инструментом» приборов инфракрасного отопления.

А вот коротковолновое излучение способно проникать внутрь на некоторую глубину и вызывать изменения внутри рассматриваемого объекта. Именно коротковолновый спектр инфракрасных лучей может представлять какую-либо опасность при бесконтрольном облучении. Обычные приборы отопления не представляют в данном случае опасности, если температура их поверхности не превышает 50-600С (порог сворачивания белка в эпидермисе человека).

Действие же источников инфракрасного отопления основано на длинноволновом излучении предметов с гораздо более низкой температурой поверхности.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Что такое инфракрасное отопление и в чем его принципиальные отличия от традиционного.

Не все поверхности способны формировать инфракрасные волны достаточной длины. Поэтому  тепло, отдаваемое ими в первую очередь расходуется на обогрев окружающего воздуха. Это принцип действия всех обычных отопительных приборов.




Воздушные массы остывая передают свою тепловую энергию окружающим предметам, после снова нагреваются и так по кругу. Таким образом, обогрев помещения происходит только после достаточного прогрева воздуха.  А воздух является довольно инертным веществом, он нагревается и отдает свое тепло крайне неохотно.

Инфракрасные лучи длинного спектра минуют посредника в виде воздушных масс и способны воздействовать непосредственно на предмет. Это в разы сокращает скорость обогрева и расходуемую на этот процесс энергию.

Рассмотрим два простых примера.

ДОМ С КИРПИЧНЫМИ СТЕНАМИ обладает такой приятной характеристикой, как теплоемкость. Его стены забирают тепло из воздуха и (при достаточной толщине кладки) аккумулируют его внутри себя. Кирпичный дом долго остается теплым даже после выключения отопительных приборов.

Большое «но» заключается в том, что для достижения теплового баланса необходимо затратить большое количество энергии и времени. Кирпичный дом, особенно если он не является местом постоянного проживания, при первом включении традиционного источника тепла не скоро порадует комфортным микроклиматом.

А действие инфракрасного обогревателя жильцы почувствуют сразу, как только его лучи коснутся тела человека. Его цель – нагреть поверхность предметов, которые, в свою очередь, отдадут избыточную тепловую энергию воздуху. Цена комфорта при таком раскладе гораздо ниже, а скорость его достижения в разы выше.

ДОМ С ДЕРЕВЯННЫМИ СТЕНАМИ обладает высокой теплоизоляцией и энергия на обогрев стен не расходуется (именно потому дерево наиболее приемлемый стеновой материал для загородного жилья с сезонным проживанием).

Но, увы, такой дом начинает остывать сразу же с момента отключения источника тепла. Для поддержания равномерной температуры греть воздух необходимо круглосуточно. А это выливается в большой расход энергоносителей.

Инфракрасное отопление в деревянном доме является гораздо более эффективным вариантом обогрева хотя бы потому, что нагревает предметы, минуя воздушные массы.

ВЫВОД: преимущество ИК обогревателей в скорости его воздействия при отсутствии бесполезного расхода энергии на обогрев воздуха. Но для эффективной работы важно грамотно расположить источники инфракрасного излучения – так, чтобы диапазон их действия распространялся равномерно либо локально (зависит от поставленных целей).

Так, на открытой террасе нет смысла греть весь объем воздуха, направив действие обогревателя на место отдыха. А в комнате первичной целью обогрева может быть рабочее место или мягкий уголок, а вторичной – стены помещения, равномерно отражающие тепло.

Именно от поставленных целей и зависит тип выбираемого источника инфракрасного отопления.

ВИДЫ ИК ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ

Мы уже знаем, что источником энергии в ИК обогревателях являются длинные волны. Но излучать их могут поверхности с кардинально разными температурами. Разговор о том, какой инфракрасный обогреватель лучше лишен смысла – каждый из них имеет свое функциональное назначение, зависящее от характеристик конкретного помещения.

КАРБОНОВЫЕ нагреватели действуют благодаря разогреву лучевой трубки и относятся к высокотемпературным источникам. Это,  учитывая длину волны, безопасно, при условии изолированности корпуса от прямого прикосновения.
  • ПЛЮСЫ. Высокая интенсивность излучения очень быстро выполняет свою основную функцию – обогрев.
  • МИНУСЫ. Температура трубки способствует сжиганию на своей поверхности пыли и осушает воздух, но происходит это лишь в малом радиусе действия.

ВЫВОД. Карбоновые обогреватели рекомендовано располагать в местах, удаленных от дыхательных органов человека либо с частым смещением воздушных масс.

Это означает, что наилучшим применением карбоновых инфракрасных обогревателей являются помещения с большим объемом и высокими потолками (от 3 м), а так же открытые площадки снаружи дома. Причем место крепления обогревателя рекомендовано на высоте около 3-3,5 м. Чаще всего под  крышей навеса или потолком (угол стыка потолка и стены) помещения.

Никакой другой тип обогревателя в подобных пространствах не справится с поставленной целью быстрее, лучше, экономичнее.

КЕРАМИЧЕСКИЕ (КЭН) обогреватели очень похожи на карбоновые. Та же трубка, распространяющая лучи на 1800. На задней поверхности отражатель, возвращающий лучевой поток в помещение. Явное отличие - наличие экрана. 
  • ПЛЮСЫ. Волны средней длины, так же как и длинные минуют обогрев воздуха, воздействуя непосредственно на предметы. Излучение керамической трубки меньшей интенсивности, благодаря чему нет необходимости удалять обогреватель на почтительное расстояние, как в случае с карбоновым.
  • МИНУСЫ. Некоторые полые керамические обогреватели нельзя располагать вертикально из-за риска смещения разогретой спирали.  Но вряд ли можно назвать недостатком необходимость четко следовать инструкции, указанной на упаковке.
ВЫВОД. Керамические инфракрасные обогреватели наиболее подходят для отопления жилого сектора и небольших (даже очень малых) помещений. 



Их часто используют в ИК саунах и банях. Размещать можно как на стенах так и на потолке на высоте до 2,5 м.


ПЛЕНОЧНЫЕ (ПЛЭН) обогреватели являются источниками мягкого тепла. Здесь генератором длинноволнового излучения является тонкая алюминиевая пластина.
  • ПЛЮСЫ. Температура поверхности алюминиевой пластины достаточно мала и не способна как либо изменить состав воздуха либо стать источником ожога.
  • МИНУСЫ. Обогрев помещения происходит медленнее, чем это делает карбоновый аналог. Эффективность работы напрямую зависит от площади и качества пластины – на ней не должно быть следов окисления, налета или механического повреждения.


ВЫВОД. ПЛЭНы рекомендованы в качестве безопасного источника основного отопления для малогабаритных помещений только в случае, если правильно рассчитана их мощность, площадь и количество для каждого конкретного интерьера.


Наиболее подходящие для них места расположения:
  • стены (уровень не выше человеческого роста и не ниже спинки стула – источника механического повреждения),
  • «теплый пол» (с поверхностью из теплопроводящего материала, например, керамическая плитка),
  • потолки высотой до 2,3 м,
  • даже такой «ласковый» обогреватель нельзя располагать ближе 50 см от продолжительного пребывания головы человека (на стене в изголовье кровати либо сбоку от рабочего места).


Так же пленочный обогреватель может выступать в качестве дополнительного местного отопления («теплый пол» в ванной или детской комнате, на стене рядом с рабочим местом или над диваном, но не ближе 50 см от головы сидящего).


ИК ОТОПЛЕНИЕ: РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА

Места расположения инфракрасных обогревателей были рассмотрены в материале выше. Нам уже известны рекомендованные параметры их размещения и наиболее подходящий тип для разных видов помещений.

Второй вопрос, возникающий при покупке – мощность нагревательного прибора. Она напрямую зависит от площади обогрева (по умолчанию – помещения). При условии достаточной теплоизоляции (а это норма) окон, стен и перекрытий, номинальная мощность принимается за 100 Вт/м2.

Если помещение недостаточно утеплено, то разговор об эффективном и безопасном отоплении может идти лишь в случае с карбоновыми нагревателями и соответствующими параметрами высоты их крепления.

В любом случае не стоит ограничиваться только одним прибором инфракрасного отопления для конкретного помещения хотя бы потому, что они обладают ярко выраженной направленностью действия.

Так, действие обогревателя, расположенного на удаленной от входа в комнату стене будет направлено в сторону входа и примыкающих боковых стен. Дальняя стена и прилегающие углы  будут оставаться холодными пока отражение тепла от стен не начнет прогревать воздух. Но и в этом случае температура будет распределена неравномерно. 

Поэтому для равномерного обогрева помещений требуется разделить тепловой поток на несколько источников. Их располагают в противоположных углах комнаты, на противолежащих стенах слегка смещая от центральной оси либо на потолке через равные промежутки.

ВАЖНО
  • Нет смысла обогревать зону окна, поскольку тепло не будет отражаться внутрь комнаты, а потратится на обогрев улицы.
  • Не рекомендуется устанавливать обогреватель или направлять центральный тепловой поток в места длительного пребывания головы человека (кровать, диван) – его смещают в сторону ног (в бок или к полу).
  • Непродолжительное проветривание помещения не скажется на понижении температуры внутри него, поскольку обогрев при этом не прекратится и температура предметов не изменится, что, увы, не свойственно для комнат с традиционным отоплением.
Для распределения  теплового потока потребуется вычислить мощность каждого источника. Номинальную мощность (100 Вт) умножают на площадь помещения и делят на количество обогревателей.

Например, для комнаты площадью 24 м2 (6м х 4м) с высотой потолка 3,2 м можно выбрать два карбоновых обогревателя мощностью равной

(24 х 100):2 = 1200 Вт

и прикрепить их под потолком в углах, расположенных по диагонали. 


Два тепловых потока пойдут навстречу друг другу параллельными и перекрестными линиями. Тогда область равномерного прогрева будет приблизительно такой, как на схеме справа (вид сверху).

Пленочный ИК обогреватель, вмонтированный под плитку пола, можно располагать лишь в местах отсутствия тяжелой мебели. Это значит, что площадь отопления будет сужена до зоны проходов.

Кроме того, пленка нагреет плитку, после чего именно она и будет источником тепла. То есть ваш пол будет теплым, а воздух будет прогреваться медленно. Потому в качестве самостоятельного обогревателя всей комнаты данный вариант не годится. Зато "теплый пол" из карбоновых матов вполне сможет справиться с задачей обогрева всего помещения. 

Рекомендую прочесть: