Физическая природа лучей
Инфракрасные лучи — это вид электромагнитного излучения (так называемое «тепловое»). В зависимости от длины волн ИК-диапазон разделяется на несколько частей: ближний, средний и дальний.
Основной природный источник ИК-лучей — это Солнце. Кроме того, инфракрасное излучение исходит от всех нагретых тел: начиная от людей и животных и заканчивая лампами накаливания. Мы постоянно находимся в зоне действия ИК-лучей. Поэтому обогреватели этого типа наиболее комфортны для человека. Они нагревают не воздух, а непосредственно предметы. Циркуляция пыли вместе с воздухом сведена к минимуму.
Критерии выбора
Не следует выбирать самые дешёвые модели, так как они обычно имеют неудовлетворительное качество и быстро ломаются. Контакты в бюджетных устройствах также сделаны недобросовестно и в процессе использования обогреватель может за искрить, вызвать короткое замыкание и даже стать причиной пожара. Высококачественные продукты минимизируют такие риски.
Для выбора хорошего ИК-излучателя нужно учесть следующие критерии:
- площадь помещения;
- производителя;
- мощность;
- наличие пульта;
- назначение изделия
(для быта или промышленности); - влагостойкость;
- наличие термостата.
Мощность прибора определяется по принципу 1 кВт на 10 кв. м комнаты. Лучше брать изделия с некоторым запасом этого показателя, особенно если других источников нагрева нет. Тепловые потери присутствуют в любом помещении через перекрытия, стены, дверные и оконные проёмы.
Дополнительные функции также могут стать преимуществом для определённых изделий:
- Термостат позволяет сохранять стабильную температуру в комнате.
- Датчик защиты от падения — актуален для напольных агрегатов. При опрокидывании изделие автоматически отключается.
- Пульт ДУ добавляет комфорта в управление аппаратом. Для потолочных излучателей эта опция является обязательной.
- Защита от перегрева позволяет оставлять обогреватель включённым без присмотра.
Уличный инфракрасный обогреватель идеально подойдёт для обогрева беседки.
Выбор исполнения аппарата (мобильный или стационарный) зависит от нескольких факторов:
- типа и размера помещения;
- предпочтений владельца;
- условий использования;
- потребности в перемещении.
Мобильные модели обладают меньшей мощностью и компактными габаритами. Стационарные виды крепятся на стены, потолок или плинтус.
Передвижные агрегаты подойдут для дачи или дома, где излучатель можно переносить из одной комнаты в другую. Встроенные функции отключения при падении или перегреве позволят избежать возникновения пожара. Конструкции довольно простые и незатейливые, реализуются по небольшой стоимости.
Настенные варианты в большинстве случаев являются заменой стандартных радиаторов. Они могут выступать как в качестве основного вида обогрева, так и дополнительного источника тепла. Современные изделия отлично справляются с поддержанием стабильной температуры в комнате и имеют привлекательный дизайн. Но внешние изыски оказывают влияние и на стоимость устройств.
Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Опытный строитель с 10-летним стажем
Для помещений с высокими потолками подойдут изделия с возможностью крепления на таких поверхностях. Такие ИК-приборы также актуальны для детских, чтобы ребёнок не мог коснуться горячего прибора и обжечься. Внешняя схожесть устройств с люминесцентными лампами позволяет им прекрасно вписаться в общий стиль интерьера.
Принцип действия ИК обогревателя
Механизм действия всех нагревательных устройств основывается на отдаче энергии тепла от предметов, которые разогреты сильнее, к менее теплым. Интенсивность теплообмена повышается, если разность температуры предмета и окружающей среды увеличивается.
Существует 3 вида обмена тепловой энергией:
- теплопроводность;
- излучение;
- конвекция.
Все нагревательные приборы могут отдавать энергию любым из этих способов.
Масляные нагреватели и радиаторы отопления при помощи конвекции способны обеспечить максимально быструю передачу тепловой энергии. Тепло от устройства передается к соприкасающемуся с ним слою воздуха. Он становится легче и быстро поднимается, а холодный тяжелый воздух опускается вниз. Так и создается циркуляция воздуха внутри помещения. Находящиеся вокруг предметы нагреваются за счет уже нагретого воздуха. Температура воздуха возле потолка всегда немного выше, чем у пола.
В основе передачи тепла инфракрасными обогревателями лежит процесс излучения аппаратами инфракрасных волн. Они быстро проникают через воздушный слой и поглощаются твердыми предметами, одновременно их нагревая. Инфракрасные нагреватели часто называют «искусственным солнцем». ИК лучи могут без всяких препятствий распространяться по воздуху и попадать на предметы и людей. Нагретые таким образом поверхности начинают сами вырабатывать тепло.
Такой тип передачи тепловой энергии выгоден тем, что воздух не принимает в нем никакого участия. Поэтому эффективность использования накопленной энергии увеличивается, что обеспечивается наиболее равномерный обогрев всего помещения.
Особенности пленочного обогревателя
Инфракрасные пленочные настенные обогреватели достаточно популярны. Они состоят из нагревательного элемента резистивного типа, теплораспределяющей основы, терморегулятора, двух защитных слоев и кабеля для подключения. Общая толщина листа — не больше 1,5 мм.
Терморегулятор имеет датчик температуры, что упрощает эксплуатацию. Использующаяся в работе ламинирующая пленка способна выдержать температуру до 210 ˚С. Такие слои используются в качестве защитных, между ними располагается фольга с нагревательными элементами. Такой инфракрасный гибкий пленочный настенный обогреватель имеет резисторы, а в основе нагревательных элементов лежат металлы или углеродосодержащие материалы. При прохождении по ним электрического тока нагревание происходит до 55 ˚С максимум.
Плюсы и минусы инфракрасных обогревателей
IR обогреватели имеют свои преимущества и недостатки. Это необходимо учесть при выборе системы отопления.
К плюсам можно отнести:
прямой нагрев необходимых элементов без необходимости нагревать воздух в помещении. Это главное достоинства инфракрасных обогревателей за счет такого принципа работы; инфракрасное излучение оказывает лечебное воздействие на человека. Жители дома, отапливаемого этим методом, чувствуют приятное тепло, улучшается кровообращение в коже
Излучение может облегчить боль в суставах или мышцах, улучшить функционирование опорно-двигательного аппарата, укрепляет иммунную систему; скорость работы — ощущение тепла приходит сразу после включения устройства; отсутствие конвекционного движения воздуха, это особенно важно для аллергиков; возможность эффективно использовать оборудование на открытом воздухе; экономия на обогреве помещения; большой срок службы; экологичность — излучатели не имеют вредных примесей, состоят в основном из стекла и керамики, и безопасны для здоровья
Минусами являются:
- высокий расход электроэнергии, это характерно для всех электрических отопителей;
- обогреватели безопасны для здоровья, при длительном нахождении на близком от излучателя расстоянии, возможно появление жжения и покраснения на коже;
- в частных случаях, когда требуется прогрев воздуха в помещении, инфракрасные устройства не помогут;
- яркий свет — устройства с трубчатыми тэнами имеют достаточное яркое свечение, это является существенным минусом ночью в спальне;
- опасность пожара при ненадлежащем использовании (касается высокотемпературных моделей);
- быстрое охлаждение предметов и помещений при отключении радиатора.
Многие из минусов относятся только к определенному типу высокотемпературных инфракрасных обогревателей и полностью отсутствуют в остальных. По сравнению с плюсами, минусы не так существенны, и взвесив все “за” и “против”, ими можно пренебречь или свести к минимуму.
Типы инфракрасных обогревателей
Инфракрасные обогреватели различают по типу используемой энергии:
Газовые
В газовых обычно используются керамические элементы, нагреваемые при сгорании природного газа. Они обладают внушительной мощностью обогрева. Из-за особенностей процесса горения, обычно их используют на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях
Излучатели нагреваются до высоких температур и их использование требует соблюдения мер предосторожности. Эти модели нежелательно использовать в местах скопления детей
Электрические
Электрические обогреватели могут иметь различные типы излучателя: керамические, кварцевые и плёночные. Отличаются более низкими температурами нагрева и большей безопасностью использования. Чаще применяются в бытовых целях и получили широкое распространение.
По длинам волн обогреватели делятся на:
- коротковолновые — легко отличить, они излучают в видимом спектре, нагреваются до высоких температур — 900°С, сжигают кислород в помещении, из-за чего не применяются для использования в жилых помещениях и чаще используются на производстве;
- средневолновые — используются в жилых домах и в промышленности, могут нагреваться до 600°С;
- длинноволновые — самые “холодные” излучатели — максимальный нагрев 250-300°С. Второе название — “темные” элементы — их излучение не видимо для человеческого глаза. Получили максимальное распространение именно в бытовых целях и редко используются для обогрева больших помещений.
Керамические излучатели
Обычно керамические обогреватели представляют собой тонкую, керамическую плиту, через которую пропущен нагревательный элемент. Нагретая панель излучает тепло. Модели безопасны в применении и не нагреваются до высоких температур. Удобны для применения в домах и квартирах.
Кварцевые излучатели
В этих обогревателях главный элемент — кварцевая трубка, заполненная газом. Этот тип устройств отличается большей экономичностью, но и стоит дороже. Именно в действии этих обогревателей отмечаются лечебные свойства. Такие устройства используют в терапевтических целях.
Плёночные элементы
Пленочные инфракрасные обогреватели представляют собой тонкую металлическую пленку, через которую проходит резистивный шнур. Данные модели отличаются гибкостью и простотой монтажа — установить их можно самостоятельно, на любую подготовленную определенным способом поверхность. Поверхность пленки нагревается до 75°С.
Лучшие масляные обогреватели
Лучшими энергосберегающими обогревателями для дома в рейтинге по праву считаются масляные модели. На рынке они представлены в широком ассортименте, поэтому сделать выбор в пользу одного устройства достаточно сложно.
H3 Oasis US-15
Это — лучший обогреватель для квартиры с устройством масляного типа, который обладает сравнительно высокими показателями способности к сохранению тепла. Они достигаются за счет высокой мощности и оптимальных габаритов товара.
Технические характеристики и особенности:
- Мощность – 1500 Вт;
- Тип управления – механический;
- Устройство выполнено в белом цвете;
- Оборудовано защитой от влаги и пыли по степени P20;
- Вес – 5,8 кг.
Ballu BOH/LV-05
Этот отопительный прибор, выполненный в белом металлическом цвете, хорошо впишется в интерьер дома или квартиры почти с любым внутренним дизайном. Но это не единственное достоинство устройства. Помимо эстетических качеств оно обладает отличной функциональностью, что подтверждают сотни довольных потребителей.
На устройстве располагаются кнопки управления для регуляции температуры. К плюсам модели также относят его универсальность. Она заключается в расширенной сфере применения: обогреватель можно использовать как для обогрева квартиры, так и дачи, дома.
Технические характеристики и особенности:
- Площадь обогреваемого помещения – 15 м;
- Мощность – 1000 Вт;
- Тип управления – механический;
- Вес – 4,4 кг.
Производитель предоставляет покупателю гарантию, сроком на 2 года. Так что даже если модель, представленная в рейтинге лучших газовых обогревателей для дачи или дома, будет с браком, то пользователь сможет легко ее заменить.
Scarlett SC 51.2811 S5
Устройство включено в рейтинг лучших обогревателей для квартиры за счет наличия 5 секций. Ширина каждого отделения равна 112 мм, что позволяет равномерно распределять тепло по всей комнате и долго сохранять оптимальную температуру.
Технические характеристики и особенности:
- Мощность – 2900 Вт;
- Площадь обогреваемого помещения – 2562 м;
- Количество режимов работы – 3;
- Вес – 10 кг.
Дополнительно устройство оборудовано отсеком для сетевого шнура и удобной ручкой для перемещения, что делает его мобильным.
Electrolux EOH/M-9209
Стильный Electrolux EOH/M-9209 выполнен в белом цвете с золотистыми вставками. В дизайне продукции производитель использовал 9 волнообразных секций, что заметно выделяет конструкцию среди других на рынке.
Технические характеристики и особенности:
- Мощность – 2000 Вт;
- Площадь обогреваемого помещения – 25 кв.м;
- Количество режимов работы – 3;
- Вес – 10,2 кг.
Zanussi ZOH/CS-11W
Рейтинг лучших энергосберегающих обогревателей для дома замывает устройство от компании Zanussi. Устройство оснащено 11 секциями, что позволяет ему обогревать большую площадь помещения.
Технические характеристики и особенности:
- Мощность обогрева – 2700 Вт;
- Площадь обогреваемого помещения – 27 кв.м;
- Вес – 11 кг.
Устройство оборудовано системой защиты от перегрева и функцией регулировки температуры.
Инфракрасное отопление: история, свойства и устройство
Несмотря на восприятие этого вида обогрева как новинки, инфракрасные лучи используется уже давно.
- Начало 19 века ознаменовано уникальным открытием Уильяма Гершеля инфракрасного диапазона у светового луча.
- В двадцатом веке Генри Форд нашел выгодное применение этому открытию, используя излучение для сушки автомобилей на заводе после покраски.
- С середины шестидесятых годов предтечи современных вариантов данных приборов, созданные в Швейцарии, демонстрировали все преимущества инфракрасного отопления в финских банях.
И только недавно предприниматели обратили внимание на возможность применения ИК-излучения для обогрева помещений
Свойства инфракрасного излучения, используемые при отоплении
Спектр солнечного излучения
Основываясь на принципе солнечного обогрева, когда Солнце прогревает Землю, а не воздух планеты, учеными были созданы первые инфракрасные обогреватели
Важно, то, что достигнутая возможность исключить промежуточные среды в процессе передачи тепла от источника к потребителю, позволила значительно понизить их мощностные показатели. Это обеспечило уменьшение потребляемой обогревателями энергии. Они не греют воздух
Они не греют воздух
Люди, вещи, мебель – все получает тепло от такого обогревателя. Эти предметы, остывая длительное время, передают накопленное тепло воздуху, что увеличивает срок комфортного нахождения в помещении
Они не греют воздух. Люди, вещи, мебель – все получает тепло от такого обогревателя. Эти предметы, остывая длительное время, передают накопленное тепло воздуху, что увеличивает срок комфортного нахождения в помещении.
Таким образом, отпадает надобность в наличии мощного источника тепла, который должен вначале обогреть большой объем воздушного пространства в помещении. Чтобы убедиться в том, что эффективность инфракрасного отопления значительна при минимальном потреблении электроэнергии, достаточно сравнить характеристики этого оборудования и электрических обогревателей. Так при обогреве помещения в 16 м2 инфракрасным источником тепла потребуется мощность в 900 Вт. В тоже время эффективный обогрев такого же объема пространства с помощью электрообогревателей потребует от последнего показателей мощности от 2 – 2,5 кВт!
Устройство ИК-обогревателей
Понимание принципа работы такого оборудования, свойств самого излучения данного типа обеспечит правильное размещение и эффективное его применение. Инфракрасное излучение человек не может видеть. Но вот тепловой эффект ощущается моментально. Волновой диапазон данного излучения достаточно широк – от 0,75 до 100 мкм. Поэтому он разделяется на три основные группы:
- ближний к видимому спектру;
- средний;
- дальний или длинноволновый, находящийся в диапазоне 5,6-100 мкм.
Используется для обогрева в основном длинноволновое инфракрасное отопление дома, отзывы о котором и представляют большой интерес для всех, желающих получить эффективный источник отопления
Стоит обратить внимание на то, что человеческое тело излучает тепло на длинах волн от 6 до 20 мкм, а лучистый обогрев ПЛЭН находится в диапазоне от 9 до 15 мкм
В основе самой конструкции обогревателя находится пластина, сделанная из алюминия. ТЭН, встроенный в обогреватель, обеспечивает прогрев пластины. Она может прогреваться до 250°, однако при этом корпус никогда не становится объектом такого нагрева. Для питания используется обычная двухфазная электросеть.
Рабочий принцип ИК обогревателя
Важным различием ИК обогревателей от конструкций конвективного типа как правило обогревания. Если конвективные системы обогрева действуют по принципу нагнетания подогретого воздуха, его подъёма к поверхности потолка и циркуляция по объему помещения до достижения выравнивания температур в области потолка и в районе пола. Эти приборы с нагревательной функцией выделяются очень высокими расходами энергии на обогрев помещения и создания сухости воздуха, влияющей на ухудшение физического состояния жителей.
Характеристикой инфракрасных волн считается большая длина волны, воспринимаемые организмом человека только ощущением тепла, потому как сам свет лежит за диапазонами различения глазами человека. Рабочий принцип ИК обогревателей (ИКО) состоит в нагревании не воздуха в комнате (8%), а присутствующих в ней предметов (92%). Лучи, изготавливаемые ИКО, проходят через воздушную среду, сильно не влияя на ее нагрев. Во время работы ИК обогревателей тепловые потоки ощущаются с момента его включения, однако не охватывает всю территорию, а локализовано в точке излучения.
Рабочий принцип ИК обогревателей построен на применении трех типов электро-магнитных волн:
- Первый вид волн представляет волны короткого диапазона с длиной волны от 0,77 до 15 мкм, представляющие опасность ожога при близком расположении.
- Волны среднего диапазона длин, находящиеся в интервале от 15 до 100мкм.
- Заключительный вид представлен волнами длинного диапазона от 100 до 340мкм, создающими эффект мягкого нагрева при прохождении через светопроницаемые материалы интерьерных элементов.
Однако, встречаясь с предметами, не пропускающими лучи, происходит их поглощение с одновременным нагреванием поверхности объекта. Это механизм первичного нагрева, который выполняется быстрее, если сравнивать с конвективными обогревательными приборами. Вторичный нагрев происходит во время отдачи нагретыми предметами и интерьерными деталями (потолком, поверхностями стен, полом) окружающему воздуху.
Обогреватели инфракрасного типа по температурному диапазону бывают:
- Высокотемпературного типа , обладающие короткой длиной излучаемой волны и обеспечивающие нагрев до 400°С. Приборы данного вида способны вызывать опасные повреждения кожи человека при нахождении его вблизи источника нагрева. Если из этого исходить, приборы данного типа устанавливаются в широких, больших помещениях на поверхности потолка при высоте от напольные поверхности не менее трех метров.
- Низкотемпературного типа , с температурой нагрева спирали элемента нагрева до 50°С.
Конструкция самого простого ИК обогревателя состоит из металлического корпуса с нанесённой на поверхность краской. В корпусе поставлен отражательный компонент из алюминия, на котором, со своей стороны, устанавливается важная деталь конструкции ИК обогревателя — ТЕН (НЭ). Дополнительно в состав ИКО входит термостатический клапан, дающий возможность совершать температурное регулирование обогревания. Отличают 4 разновидности НЭ:
Дома предпочтительным считается применение карбоновых или трубчатых НЭ, потому как керамический вид отличается недолговечностью, а элементам галогенового типа присуще коротковолновое излучение, оказывающее негативное воздействие на человеческий организм.
Как устроен инфракрасный обогреватель
Основным элементом обогревательного прибора является излучатель. Агрегат при нагреве испускает инфракрасные лучи. Чтобы обогрев оставался направленным, прибор вдобавок оснащен компактным рефлектором, отражающим лучи и предотвращающим перегрев корпуса обогревателя.
Выпускаемые инфракрасные обогреватели разделим на:
- длинноволновые;
- коротковолновые;
- средневолновые.
Вдобавок классифицируются на:
- дизельные;
- электрические;
- газовые.
По характеру базирования обогреватели различают стационарные и мобильные. Если интересно, сравнение инфракрасных обогревателей и характеристик приборов найдете на Яндекс Маркете среди перечисления отзывов и параметров моделей.
Инфракрасные обогреватели градируют по типу используемого топлива – электрические или газовые. Оба вида временами полезны человечеству. Газ греет охотников, электричество – строителей.
Попробуем разобраться в достоинствах и недостатках прибора.
Правила установки и подключения электрического ИК обогревателя
Читая отзывы об электрических инфракрасных обогревателях, часто натыкаешься на слова о том, что это действительно эффективное и экономичное оборудование. Люди отмечают «комфортное» тепло, отсутствие раскаленного воздуха и отсутствие в комнате холодных предметов. К тому же ИК-обогреватели актуальны для комнат с высокими потолками, где конвекторы немного пасуют, не в силах справиться с объемом воздуха.
Правила установки потолочных и настенных инфракрасных приборов отопления.
Правда, в отзывах встречаются упоминания, что у некоторых людей, после длительного пребывания в рабочей зоне обогревателя, начинает болеть голова и ощущаться сухость кожи. Это означает, что вы неправильно подошли к вопросу монтажа. Следуйте следующим правилам:
- Не старайтесь обойтись одним обогревателям мощностью 1 кВт, лучше купите два аппарата по 0,5 кВт – так вы прогреете все ту же площадь, но избежите проблем с головной болью;
- Не вешайте инфракрасные обогреватели над диванами и кроватями (особенно рядом, на стене) – в противном случае у вас точно заболит голова или появится непонятное ощущение, как будто голову набили ватой;
- Не превышайте рекомендованную для того или иного помещения мощность;
- Настенные электрические обогреватели инфракрасного типа лучше вешать на глухих стенах, избегая установки под окнами.
Проще всего установить напольный электрический обогреватель – разместите его неподалеку от себя, но только не в упор к себе. Если кожа лица почувствует дискомфорт, следует отодвинуть прибор подальше.
Разбираясь в требованиях к установке инфракрасных обогревателей, не забудьте заглянуть в инструкцию – там вы встретите персональные рекомендации к выбранному прибору.
При подключении инфракрасного обогревателя мы рекомендуем использовать внешний терморегулятор, конечно, если ваш прибор не оборудован внутренним.
Что касается электрических подключений, то они должны выполняться проводом подходящего сечения – для этого нужно знать потребляемую техникой мощность. Например, провод сечением 0,5 кв. мм. годится для подключения техники мощностью не выше 2,4 кВт (для того чтобы избежать нагрева провода следует предусмотреть небольшой запас)
Также обращаем внимание на маркировку подключения фазы и нуля – несмотря на то, что ток переменный, делайте подключение в соответствии с маркировкой (поможет избежать удара током)
Также нужно обратить внимание на порядок установки термостата – он должен разрывать фазовый провод. Сам регулятор необходимо расположить в такой зоне, чтобы на него не попадало излучение инфракрасных обогревателей и прямые солнечные лучи.. С заземлением все гораздо хуже, так как в 90% домах его скорее нет, чем оно есть
Как-то вот принято у нас пренебрегать этим. Тем не менее все инструкции по эксплуатации электрических ИК-обогревателей требуют обязательного подключения к контуру заземления. Если контура в доме нет, лучше оставьте прибор без заземления, но не вздумайте использовать вместо него водопровод и другие металлические конструкции
С заземлением все гораздо хуже, так как в 90% домах его скорее нет, чем оно есть. Как-то вот принято у нас пренебрегать этим. Тем не менее все инструкции по эксплуатации электрических ИК-обогревателей требуют обязательного подключения к контуру заземления. Если контура в доме нет, лучше оставьте прибор без заземления, но не вздумайте использовать вместо него водопровод и другие металлические конструкции.