Человеческий организм устроен так, что не может обойтись без тепла. Если обратится к статистике, то 80 % энергии вырабатываемой организмом в холодный период времени тратится на поддержание тепла в организме. Его долгое отсутствие приводит к различным заболеваниям, а может привести и к летальному исходу. Поэтому тепло необходимо человеку, как пища и вода, это несомненно.
Если говорить о физической определяющей что такое тепло, то это спектр волн на частоте инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение и является теплом. В случае с замкнутой системой, (в однородной среде) теплом будет определенная энергия, которой обладает частица. Соударение частиц вызовет выделение тепла как внутри системы (передача тепла в металле, в воде и т.д.), так и вне ее - ик излучение.
Существует множество способов получения тепла, используя различные энергоносители. Тепло может выделяться в результате физико-химических процессов (горение, атомные и химические реакции) как правило выделение тепла, в этом случае связано с трансформацией строения вещества. Также тепло может выделяться и при пропускании тока (электронов) через проводник. В этом случае работа электронов превращается в тепловую энергию. К инфракрасным обогревателям подходит и тот и другой вариант, возбуждающий ИК излучение.
Инфракрасный обогреватель и распространение тепла от него
На что еще стоит обратить внимание, так это на способ распространения тепла. Так тепло может распространяться теплопроводностью, то есть когда тепло передается от одной молекулы вещества к другой, рядом находящейся, смежной. Принцип нагрева воздуха помещения обычным нагревателем.
Второй способ передачи тепла - конвекционный, когда тепло передается посредством перемещения теплых частиц. Этот пример применим к тепловентилятору или пару из чайника, здесь фактически тепло передается за счет передачи физической нагретых частиц, это конвекционный (конверторный) способ передачи тепла, но не случай с инфракрасным обогревателем.
Третий способ нагрев инфракрасным излучением. Инфракрасному излучению свойственны свойства электромагнитных волн. Они могут распространяться как в какой либо среде, при этом чем плотнее среда, тем большим препятствием она является для инфракрасного излучения, так и без нее. Так если это излучение в вакууме, то здесь случай сопоставимый с обогревом земли солнцем. Тепловая энергия возникает лишь при падении излучения на какую либо поверхность. Именно этот способ передачи тепла и относится к инфракрасному обогревателю.
Вообще, выделить четко какой либо способ передачи тепла сложно, так в реальной жизни всегда присутствуют несколько вариантов распространения тепла от нагревателя, неважно какой он системы. Трансформация одного вида передачи тепла в другой, в реальных условиях неизбежна.
Выше ли КПД у инфракрасного обогревателя чем у теплопроводного или конвекционного?
На самом деле хотим вас разочаровать, чудес не бывает. Подводимая электрическая мощность и рассеиваемая обогревателями, неважно инфракрасным или теплопроводным соизмерима. Если она и различается, то в зависимости от конструктивных решений и применяемых материалов, повторимся очень незначительно. То есть какую мощность подведешь, столько тепла и получишь. Так в чем плюс инфракрасных обогревателей? Где стоит использовать инфракрасные обогреватели, чтобы добиться максимальной эффективности?
Инфракрасный обогреватель и его применение
Если говорить о плюсах инфракрасного обогревателя это его направленность обогрева. Так например в цехе при высоте потолков в 10 метров если нагреть все помещение обычными нагревателями, то придется прогревать весь объем воздуха. Инфракрасное излучение (тепло) в этом случае направляется хаотично вокруг обогревателя и при этом получается равномерно распределенным.
При применении инфракрасного обогревателя достаточно направить его в рабочую зону, обеспечив комфортную температуру именно там где нужно, при этом вокруг обогревателя наверху будет холодно, но под излучением инфракрасного обогревателя, даже на расстоянии 10 метров, за счет хорошей направленности – тепло. (см рисунок)
Это особенность позволяет значительно экономить энергоносители, нагревая целевые участки.
Типы инфракрасных обогревателей и их конструкция
Если говорить о исполнении инфракрасных обогревателей, то они могут быть электрическими или газовыми.
Газовые инфракрасные нагреватели в основном применяются для производственных помещений, так как устанавливаются стационарно, требует определенной квалификации в подключении и газоснабжения. Также для их работы необходим кислород и соответственно улучшенная вентиляция для отвода продуктов горения.
Электрические инфракрасные обогреватели направлены в основном на обывателя. Такой инфракрасные обогреватель состоит из прочного корпуса, отражательного элемента, и, расположенного в герметичном корпусе, нагревательного элемента на основе алюминия и кремния. Пропуская через нагревательный элемент ток, элемент нагревается и начинает излучать инфракрасное излучение, которое собирается отражательным элементом, и направляется в необходимую зону нагрева.
Нагреватели могут быть, как с открытым нагревательным элементом, и напольные…
…так и с закрытым и подвесными.
Эффективность их от этого, совершенно не меняется.
Достоинства инфракрасных обогревателей
На первом месте, как всегда стоит безопасность. Поскольку, в большинстве случаев, обогреватели устанавливаются на потолке, или на высокой подставке, то получить травму или ожог, очень проблематично. К тому же, большинство конструкций обогревателей выполняется с защитой нагревательного элемента, и туда не может попасть посторонний предмет и вызвать пожар.
Второе существенное достоинство инфракрасных обогревателей, о котом уже упоминалось, это направленный обогрев. Вы согреваете именно те участки помещения которые необходимо, экономя на не отапливаемых объемах воздуха.
Использование инфракрасных обогревателей
К сожалению, приходится признать, что инфракрасные обогреватели , в нашей стране, пока нашли популярность только в промышленной сфере, и в сфере фирм общественного питания. В этих местах, постоянный обогрев не всегда нужен, а создание комфортных условий, особенно это касается кафе, баров, ресторанов, с помощью инфракрасных обогревателей , как говориться, не проблема.
Но, постепенно, и владельцы загородных домов, начинают оценивать достоинства этих систем. Ведь, поскольку система электронная, то ее можно запрограммировать, или запустить с помощью специального сигнала заранее, и приехать уже в теплый дом.
Еще одним вариантом использования инфракрасных обогревателей, являются лоджии и балконы в многоквартирных домах. Установить там стационарное теплоснабжение запрещает закон. Но никто вам не запрещает провести туда розетку или кабель и установить инфракрасный обогреватель.
Как видим, инфракрасные обогреватели прекрасный прибор для создания в доме уютной, доброй, теплой обстановки.
Альтернатива для инфракрасный обогревателя - электрический конвектор. Более подробно о нем в статье "Электрические конвекторы"