Принцип работы инфракрасного обогревателя


Чтобы понять принцип работы инфракрасного обогревателя достаточно знаний по физике, полученных в школе, и внимательного ознакомления с конструкцией инфракрасных нагревателей.

Каждый инфракрасный обогреватель независимо от своих технических характеристик имеет отражатель. Следовательно, отражатель в инфракрасном нагревателе служит для получения эффективного взаимодействия со светом. Точно так же, как и в карманном фонарике, в котором отражатель формирует из света от раскалённой спирали направленный луч. Получается, что инфракрасный обогреватель — это тоже фонарь.

Но слово «свет» обозначает физическое явление, который человек видит невооружённым глазом. А слово «тепло» обозначает физическое явление, которое человек ощущает своей кожей. Однако и свет и тепло — это электромагнитное излучение. Поэтому отражатель может создать и луч света и луч тепла.

loading...

Солнце — это источник и света и тепла. В полдень солнце наиболее яркое желтовато белое и наиболее горячее. На закате солнце тусклое красное и тёплое. Следовательно, цвет источника света и тепла определяет состав излучения. Более тусклый и тёмный цвет солнца соответствует более длинной длине волны ик-излучения, в которое переходит свет при ослаблении потока энергии солнца. При этом следует брать в расчет ослабление излучения солнца атмосферой Земли.

loading...

Инфракрасные нагреватели повторяют тепловые эффекты, характерные для солнца. Существуют яркие и очень горячие коротковолновые инфракрасные излучатели и длинноволновые ик-излучатели с почти незаметным свечением.
И те и другие излучатели устанавливаются в ик-обогреватели и обеспечивают их определённые технические характеристики. Для потребителей они имеют свои плюсы и минусы, несмотря на один и тот же принцип работы.

  • Ик нагреватель, который работает в диапазоне температур от двух до четырёх сотен градусов по Цельсию, является длинноволновым или так называемым «тёмным» обогревателем.
  • Ик-нагреватель, который работает в диапазоне температур от восьми сотен градусов по Цельсию и выше, является коротковолновым или так называемым «белым» обогревателем.

Воздействие ик-нагревателя

Как и свет, ик-излучение прямолинейно распространяется от источника излучения во все стороны. Отражатель возвращает часть ик-излучения, создавая перед ик-нагревателем зону обогрева. Площадь этой зоны зависит от принципа работы излучателя ик-лучей и технических характеристик ик-излучателя в целом. В зоне обогрева нагреваются только предметы и люди. Воздух прозрачен для ик-излучения и не может быть нагрет ик-обогревателем.Принцип работы инфракрасных обогревателей

Человек будет ощущать тепло только с одной стороны, с той, где расположен нагреватель. Причём на ощущение тепла и нагрев будет оказывать влияние угол падения ик-лучей на ту или иную поверхность.

Поэтому для наиболее комфортных условий потребуется, как минимум, три одинаковых обогревателя, установленных на горизонтальной поверхности в виде равностороннего треугольника определённой площади. В расчет также следует принимать высоту расположения ик-нагревателей от пола.

Например, на веранде дачного дома установлен обеденный стол. Стол и некоторая площадь вокруг него, занимаемая сидящими за столом, может быть полностью накрыта излучением только от трёх ик-нагревателей. Дополнительный комфорт может добавить четвёртый обогреватель, установленный на потолке. Ик-нагреватели, образующие треугольник, могут быть белыми, а тот, что на потолке – «тёмным». При этом мощность обогревателей выбирается из расчета 0,1 квт/кв.м.

Электрические ик-приборы

инфракрасный обогревательИсточниками энергии для ик-нагревателей могут быть электричество и топливо. Каждый источник энергии имеет свои плюсы и минусы. Наиболее распространённым видом топлива в ик-обогревателях является газ. Реже используется жидкое и твёрдое топливо. Твёрдое топливо, так называемый «сухой спирт», используется в походных ик-нагревателях. Хотя походный костёр также можно назвать ик-обогревателем, который работает на твёрдом топливе.

Среди всего разнообразия принципов действия и технических характеристик ик-нагревателей наибольшее распространение получили электрические. Это обусловлено в основном:

  • Наличием большого числа различных веществ и материалов, которые могут служить источниками ик-излучения.
  • Возможностью придания разнообразных форм и размеров нагревателям.
  • Широким диапазоном регулирования мощности ик-излучения.
  • Долговечностью электрических ик-обогревателей.

Наиболее распространённым веществом, которое долго применялось как ик-излучатель, был нихром и аналогичные сплавы. Металлическая спираль размещалась на несущей керамической основе, установленной в отражателе. Конструкции нагревателей получались простыми, но минусы перевешивали плюсы. Такие недостатки как:

  • провисание и обрыв спирали,
  • расход кислорода в помещении вызывали появление более сложных, но и более эффективных обогревателей.

Виды инфракрасных обогревателей и правильный выборВ таких обогревателях спираль помещалась в кварцевую трубку с вакуумом. Это позволило устранить минусы, характерные для более ранних моделей ик-обогревателей. В некоторых новых моделях вместо металлической спирали применяется шнур из карбона – искусственного материала на основе углерода.

Появление новых синтетических материалов позволяет серийно производить ик-обогреватели, которые удобны для размещения в жилом помещении и оптимальны по соответствию дизайну интерьера. Примерами таких излучателей могут быть современные панельные, а также вертикальные цилиндрические и конические обогреватели.

Ламповые

Инфракрасный обогреватель для ваннойДля обогрева промышленных помещений и открытых промышленных площадей используются ик-обогреватели с мощностью более двух киловатт. В некоторых промышленных ик-обогревателях используются специальные ик-лампы. Принцип действия таких ламп заключается в следующем. Электрический ток протекает через спираль из сплава на основе вольфрама, нагреваемую до температуры около трёх тысяч градусов по Цельсию. В колбе лампы присутствуют пары галогенов. Лампа накаливания сама по себе является хорошим источником ик-излучения.

Однако за счёт действия галогенов на вольфрам стало возможным увеличить температуру спирали. Ламповый инфракрасный обогревательЭто привело к улучшению технических характеристик лампы. Увеличился общий поток излучения, как видимый, так и инфракрасный. Видимое излучение фильтруется цветным стеклом колбы. Поскольку часть колбы лампы сделана как отражатель, она сама является готовым обогревателем. Её нужно только вкрутить в патрон, присоединённый к электрической сети. Такие обогреватели – лампы — широко применяются в различных отраслях сельского хозяйства и для сушки различных материалов.

Топливные ик-нагреватели

Свои технические характеристики, позволяющие успешно использовать их как в быту, так и в промышленности, электрические ик-нагреватели показывают в привязке к электрической сети. Если сеть перегружена и не выдаёт подключенным к ней приборам достаточную мощность, ик-обогреватель не сможет работать соответственно своим техническим характеристикам. Такая проблема часто бывает в дачных посёлках на выходных в прохладную погоду, когда на дачи приезжает большое количество хозяев. Стремясь быстро прогреть свои дома, они включают все имеющиеся электрические обогреватели, что приводит к падению напряжения и существенному ухудшению технических характеристик всех работающих в это время электрических приборов.

Инфракрасный газовый камин.Использование жидкого и газообразного топлива в ик-нагревателях позволяет сделать их полностью автономными. Технические характеристики таких ик-обогревателей остаются неизменными в пределах запаса топлива в баке и при постоянном значении его расхода. Это обусловлено иным принципом действия, нежели у электрического ик-нагревателя. При использовании топлива создаётся факел пламени, который нагревает металлическую решётку или сетку до высокой температуры, что позволяет получить ик-излучение необходимого свойства.

Расчет тепловой мощности ик-обогревателей необходим для получения оптимального соотношения между затратами на электричество или топливо и количеством получаемого тепла. Расчет можно сделать самостоятельно с использованием соответствующей справочной литературы.
Пользователям интернета некоторые специализированные сайты позволяют сделать расчет тепловой мощности ик-обогревателей быстро и удобно. Для расчета потребуется ввести несколько характеристик помещения и нажать кнопку «рассчитать». Компьютер выполнит расчет быстро, без ошибок и с рекомендациями относительно установки ик-обогревателей.

loading...

Ик-обогреватели являются удобными и незаменимыми в некоторых случаях отопительными приборами. Только они наиболее близки к живому огню и солнечному свету. И при этом только они могут создать в любом месте отдельную зону комфортного тепла.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (0 голосов)
Загрузка...
loading...