Устройство и виды пленочных инфракрасных обогревателей. Часть 1
В магазинах предлагают купить самые разные системы обогрева для нежилых и жилых помещений. В том числе и пленочный инфракрасный обогреватель. Среди прочих он выделяется тем, что у него высокий коэффициент полезного действия, длительный срок эксплуатации и повышенная безопасность.
ВАЖНО! Но многие и поныне не решаются использовать устройство, которое работает за счет инфракрасных волн. Они боятся это делать, несмотря на очевидные преимущества данного обогревателя. Многочисленные опросы показали, что потребители просто не до конца понимают принцип его действия и специфику монтажа.
Данная статья им в помощь. В ней достаточно подробно описывается принцип действия оборудования, которое используется для того, чтобы формировать лучистый обогрев. В статье приводятся технические характеристики устройств, а также их минусы и плюсы. Также в ней предлагаются возможные варианты использования популярных пленочных систем.
Принцип ИК-обогрева и его преимущества
Фактически это пленка, у которой внутренние нагревательные элементы излучают инфракрасные волны, поскольку по ним проходит электрический ток. Поскольку происходит выделение инфракрасных волн, то осуществляется отдача тепла.
Такие устройства безопасны для человека. И это было доказано проведением множества научных исследований. Отметим также, что инфракрасное тепло даже нашло применение в физиотерапии многих заболеваний.
Воздушные массы в помещении обычно нагреваются от того или иного источника за счет:
- теплопроводности;
- конвекции;
- теплового излучения.
Теплопроводность и конвекцию применяют в радиаторах. Как в водяных, так и в масляных. А еще в вентиляторах, у которых есть нагревательные спирали.
В них сперва с использованием теплоносителя или ТЭНа нагревается какая-то рабочая поверхность. Именно от нее потом нагревается воздух в непосредственной близости. Естественная или принудительная конвекция приводит к тому, что воздухообмен осуществляется уже по всему помещению.
ВАЖНО! Тепловое излучение предусматривает, что тепло будет передаваться от источника силой электромагнитного излучения инфракрасного спектра. Непосредственно от ИК-лучей воздух не может нагреваться.
Они могут нагреть только те поверхности, которые из твердых материалов. То есть сперва система отопления ПЛЭН работает и нагревает мебель и отделку в помещении. А они в свою очередь уже отдают тепло воздуху. Именно так можно постепенно нагревать воздух в комнате и при этом не пересушить его. Когда за окном зима, то это очень актуально.
Инфракрасным теплом называют электромагнитные волны в диапазоне 0,74-2000 мкм. Если посмотреть на Солнце, то примерно 40 процентов его излучения на нашу планету – это видимый свет. А еще примерно 10 процентов и 50 процентов, соответственно, приходится на УФ и ИК лучи.
ВАЖНО! Пленочные электронагреватели ИК типа осуществляют генерацию тепловой энергии, которая имеет длину волны в районе 9,2 мкм. Для организма человека данные лучи не представляют никакой опасности. Они естественны. Ведь они более всего похожи на «солнечный свет». Да и само тело человека излучает тепло инфракрасного спектра, длина волны которого 9,6 мкм.
Как устроена пленочная система ИК обогрева
- нагревательный;
- передающий;
- излучающий.
Нагревающий элемент предназначен для того, чтобы преобразовать электрическую энергию в тепловую. Передающий элемент предназначен для того, чтобы распределять образованное тепло по всей площади ПЛЭНа. А излучающий элемент, конечно, излучает инфракрасные лучи.
Для изготовления нагревающего элемента в ПЛЭНе используется проводник, у которого высокое сопротивление. Как правило, это тонкая полоска из нихрома (из него делают спирали в ТЭНах) или углерода.
ВАЖНО! Отметим при этом, что за редким исключением, все производители пленочных ИК обогревателей в настоящее время перешли на использование углерода. Дело в том, что карбон эффективнее и дешевле. Он более экономичен.
Передающий элемент – это слой фольги из алюминия. Подчеркнем, что фольга обладает высокой теплопроводностью. Она расположена на ИК-пленке с одной либо двух сторон. Отметим, что некоторые производители отказались от применения алюминия, поскольку они полагаются лишь на излучающий материал.
Верхний слой данного пленочного обогревателя с двух сторон делают из ПЭТ, то есть полиэтилентерефталата. У пленки, которая выполнена из этого термопластика, высокий коэффициент ИК-излучения. И потому она выдерживает температуры до +2000оС. Это отличный диэлектрик.
Пленка – отличная защита внутренних нагревательных элементов от конденсата и влаги. Она из разрозненных компонентов формирует единую греющую систему. И благодаря ней нет никакого риска того, что человек может быть поражен током.
ВАЖНО! При расчете и монтаже пленочного ИК обогревателя нужно учитывать, что пленка будет работать на нагрев непостоянно. Будут и короткие интервалы. Иногда несколько секунд. Иногда несколько минут.
Значит, такому инфракрасному нагревателю под силу быстро поднять температуру поверхностей в помещении до показателей, которые необходимы. А потом терморегулятор его выключит. Затем устройство опять будет запитываться от электросети, только время от времени. По мере того, как будет охлаждаться комнатный воздух.
Принцип функционирования устройства
По диапазону ИК-волны принято делить на такие типы:
- коротковолновые – от 0,74 до 2,5 мкм;
- средневолновые – от 2,5 до 50 мкм;
- длинноволновые – от 50 мкм до 2 мм.
Насколько сильно нагреются предметы, которые находятся в одном помещении с инфракрасным обогревателем? Это зависит от того, какова его температура. При более высоком нагреве инфракрасные и волны более короткие. Вот почему они пробиваются глубже в материал. Вот почему они вызывают больший его нагрев. То есть вовсе не лучи нагревают воздух в комнате. Их нагревают предметы, на которые воздействуют лучи.
ВАЖНО! За счет того, что принцип работы инфракрасных обогревателей просто уникальный, они могут поднять температуру окружающей среды даже в вакууме.
Поэтапно принцип действия ПЛЭН можно описать следующим образом.
Когда подключаешь 12-вольтовый обогреватель к электросети, то резистивные детали нагреваются. Им нужно всего 7-9 секунд для того, чтобы выйти на предустановленную температуру. Это, как правило, 40-50 градусов.
Фольга поглощает тепловую энергию от нагревателей. Поскольку у алюминия высокая теплопроводность, то распределение тепла на всей поверхности фольги равномерное. Это предоставляет возможность применить всю полезную площадь ИК-обогревателя для того, чтобы можно было генерировать волны. То есть для того, чтобы комната лучше обогревалась.
После того, как температура воздуха выйдет на установленные параметры, срабатывает термодатчик. Он отключает ПЛЭН. Однако когда обогреватель работал, то он разогрел предметы окружающей среды. И они будут все также отдавать тепло, как и раньше. При снижении температуры от заданной отметки на 10 градусов, устройство опять включится, чтобы продолжить работу.
ВАЖНО! Вот так пленочные инфракрасные обогреватели предоставляют возможность уменьшить расходы на электроэнергию. Этого не скажешь про масляные радиаторы. Они также поддерживают комфортную температуру в комнате.
Области использования инфракрасных ПЛЭНов
Установка инфракрасных пленочных нагревателей возможна в:
- городских квартирах;
- дворах, в которых содержатся животные;
- жилых домах за городом;
- помещениях, предназначенных под склады и производство;
- саунах и банях;
- гаражах, в которых и есть отопление, и нет его;
- теплицах и т.д.
ВАЖНО! Нет принципиальных ограничений для того, кто применяет рассматриваемые нами низкотемпературные электронагреватели. Кроме одного!
Устройство инфракрасного отопления должно находиться там, где габариты помещения по высоте не более трех метров. При более высоких потолках необходимо производить установку высокотемпературные модели инфракрасных обогревателей. А они обычно дорогие.
|
|