Ултравиолетово отопление - в челните редици на науката

01-09-2017
Отопление

Традиционните отоплителни системи са доста неудобни за работа и имат сравнително голяма инерция дори при използване на материали с висока топлопроводимост. Инфрачервеното отопление от тази гледна точка има много предимства. Въпреки разпространението на инфрачервените нагреватели, много хора едва ли разбират принципа си на работа, но след като се запознаят с предложения материал, не бива да има никакви въпроси.

Компактен нагревател

Малка образователна програма

Когато търсите информация за този вид отопление, човек може да срещне това, което се нарича инфрачервено отопление, ултравиолетови лъчи и др. Най-често става въпрос за едно и също - инфрачервено отопление и объркване възниква от баналното невежество на характеристиките на спектъра на видимата радиация.

Фактът е, че възприемането на светлината от човешкото око зависи изцяло от дължината на вълната, която има. Средно можем да кажем, че видимата част от спектъра е в обхвата 380 - 760 nm (показва се дължината на вълната). Всичко, което се намира извън този диапазон от очи, не вижда, но влиянието на тези лъчи върху околната среда не изчезва.

Спектър на слънчевата светлина

 

Ако дължината на вълната е по-малка от около 340-380 nm, тогава приставката изглежда ултра, т.е. светлината се намира извън виолетовия цвят. Инфрачервеното лъчение се характеризира с по-дълга дължина на вълната, нарича се също топлинно излъчване.

Инфрачервеното лъчение се използва за отопление на жилищни и промишлени сгради, но ултравиолетовите лъчи са намерили широко приложение в човешката дейност. UV радиацията се използва за обеззаразяване, проверка на автентичността на банкнотите и другите ценни книжа и в много други области на дейност.

Обърнете внимание! Летни слънчеви изгаряния, ние всички сме едни и същи UV лъчи. Слънчево изгаряне е един вид защитна реакция на тялото.

Предимства на инфрачервеното отопление

Силните страни на този метод за отопление в стаята могат да бъдат преброени много:

  • енергията не се губи за загряване на въздуха в помещението и точно това се случва при традиционните отоплителни системи. Благодарение на насоченото действие инфрачервеното отопление може да създаде локални зони с комфортна температура;
Нагревателите създават местна зона за комфорт

Обърнете внимание! Последният е особено важен в индустрията, когато е необходимо да се отопляват просторни работилници. Инфрачервеният нагревател просто създава зона на комфорт точно там, където по-голямата част от времето ще работи, докато течението не е ужасно;

  • Въздухът не се изсушава, както при използване на вятърни мелници. Като цяло не е въздухът, който се загрява, а повърхността, която получава инфрачервена радиация;
  • Ефективността на устройството е около 90% или по-висока;
  • По този начин няма охладител, така че да няма никакво съмнение за понижаване на налягането в системата;
  • отоплението ще работи абсолютно безшумно;
  • не е нужно да се харчат за тръби, бойлер, циркулационна помпа и други елементи на стандартна отоплителна система; за работа е достатъчно да се фиксира устройството на стена или таван и да се включи в контакта;
  • такова отопление практически не се различава от естествената (т.е. слънчевата). Факт е, че около 50% от топлинната енергия от Слънцето се получава от Земята под формата на инфрачервено отопление.

Сред недостатъците може да се отбележи:

  • зависимостта от електричество. Ако конвенционалното нагряване на водата може да стане напълно автономно (котел на твърдо гориво + естествена охладителна циркулация в тръбите), то тогава без електричество няма да работи инфрачервен нагревател;
  • не винаги е подходящо отоплението на зони. Когато е необходимо да се създаде удобна температура в къщата, може да е по-удобно да се използва традиционна система за отопление.

Обърнете внимание! Често инфрачервените нагреватели се използват като допълнение към съществуваща отоплителна система.

Повече за инфрачервените нагреватели

Самото инфрачервено излъчване е открито през 19-ти век, а след това астрономът Хершел се е опитал да се справи с отоплителното оборудване, което наблюдаваше на Слънцето. Отне около 100 години, а друг творчески човек - германецът Гюнтер Шварк патентова първия първи по рода си инфрачервен нагревател и направи експериментално копие със собствените си ръце.

Първият IR нагревател в света

Независимо от времето от изобретението, принципът на работа на нагревател от този вид не се е променил до този момент. Само дизайнът е подобрен и са добавени нови начини за нагряване на нагревателния елемент.

Устройство и принцип действия

Основните конструктивни елементи на нагревателя са:

  • нагревателен елемент, той ще излъчва IR вълни;
  • рефлектор - използва се, за да се гарантира, че излъчването от нагревателя не се разпространява около стаята, т.е. рефлекторът позволява нагревателя да действа по посока на посоката. По правило отражателят е изработен от огледална полирана стомана или алуминий;
  • Съвременните устройства са оборудвани с термостати, които позволяват да се регулира работата на отоплението;
  • Също така в дизайна трябва да има сензори, които позволяват устройството да бъде изключено в случай на прегряване.
На диаграмата - устройството на газовия нагревател

Принципът на инфрачервеното отопление (това е същото инфрачервено отопление) е фундаментално различен от другите видове отоплителни помещения. Ако например радиаторите на отоплителната система загреят въздуха в помещение, инфрачервеният нагревател загрява повърхността, върху която влизат невидими лъчи.

Принципът на нагревателя

Ето защо ефектът от включването на нагревателя се забелязва незабавно. Въздухът между излъчвателя и обекта почти не намалява топлинния ефект, само го разсейва леко.

Класификация на инфрачервени нагреватели

Принципът на действие на всички нагреватели от този вид е еднакъв, така че основният критерий, чрез който се извършва класифицирането, е методът за нагряване на нагревателния елемент.

Можем да различим отоплителните елементи от следните типове:

  • електрически - принципът на работа е, че когато е включен в мрежата през проводник, токът започва да тече, затопля се и започва да излъчва вълни от инфрачервения диапазон;
  • В промишлеността често се използват газови или течни инфрачервени нагреватели.
В фото-дизеловия нагревател IR

Що се отнася до външния вид, опциите не са толкова много.

Популярни нагреватели под формата на:

  • картини - в този случай, освен отоплението, те също са елемент от декора на помещението;
Обогреватель в виде картиниы украсит любую комнату
  • тънък филм – с использованием тънък филм возможно создание теплого пола, для этого пленка просто размещается непосредственно под напольным покрытием. Размеры проводника подбираются таким образом, чтобы температура пола не превышала 24-26?С иначе при ходьбе возникнет дискомфорт.
Филмът се поставя директно под ламинат

Обратите внимание! Пленку ничто не мешает закрепить и на потолке или на стене для создания локальной зоны комфорта. Выглядеть такое решение будет хуже, чем картиниа-отопитель, но и цена окажется намного меньшей.

  • преносими устройства с регулируема по височина опора, Този нагревател винаги може да бъде поставен до вас.

Струва си да се обърне внимание на температурата на нагряване на термоелемента, в зависимост от него, може да свети или да остане без да излъчва видима светлина.

В този брой всичко зависи от дължината на вълната, ако класифицирате инструментите по този параметър, тогава можете да изберете 3 типа:

  • къси вълни - се отличават с "горещ темперамент" излъчват инфрачервени вълни с дължина от порядъка на 0.7 - 2.5 μm. Нагревателният елемент може да придобие ярък бял цвят по време на работа. Такива мощни устройства могат да се използват, включително в промишлеността, тъй като температурата на термоелемента може да надвишава 800 ° С;
  • със средна дължина на вълната (2.5-50 цт). Температурният максимум на повърхността е ограничен до 600 ° C, докато цветът варира от тъмно до ярко червено;
  • устройства, работающие в диапазоне длины волны порядка - 50 – 500 мкм, не изменяют цвет во время работы. Максимальная температура поверхности ограничена 300?С.

Какво казват лекарите

Ако изборът е направен в полза на инфрачервеното отопление, трябва да помислите за ефектите от излъчването върху човешкото тяло.

Трябва да се има предвид, че:

  • къса вълна прониква в тялото до достатъчно голяма дълбочина (от порядъка на няколко сантиметра) и засяга вътрешните органи;
Дълбочина на проникване на вълни с различна дължина в човешкото тяло
  • дълги вълни радиация - се забавя от влагата, съдържаща се в подкожната влага. Природата на такъв феномен като топлинен удар се обяснява точно това.

Диапазонът на дължината на вълната 7-14 μm може да се счита за такъв, че да се осъществи максималната абсорбция на лъчение от организма (пикът се наблюдава на стойност 10 μm). Затоплянето, използвано в медицината, използва точно такава гама от радиация. Но е нежелателно да останете дълго време в обхвата на краткотрайното излъчване.

Сравнение на дължини на вълните, излъчвани от човек и нагревател

Инфрачервеното отопление, работещо в диапазона на дълги вълни, може да повлияе на човек на практика без никакви ограничения върху продължителността. Въпреки че, разбира се, много зависи от обхвата на инсталиране на нагревателя, ако целият ден да седна близо до него, тогава неприятни последици са възможни.

За да се гарантира, че нищо не е застрашено от здравето, трябва да се придържате към такова спиране, когато организирате инфрачервено отопление:

  • Максималната мощност на излъчване трябва да бъде ограничена до 350 W / m2;
  • Ако повърхността на термодвойката в нагревателя надвиши 100 ° C, максималната повърхностна температура на обекта, попадащ в областта на действието му, трябва да бъде 45 ° C;
  • Ако термодвойката не достигне температура 100, тогава предметите не трябва да се нагряват до температура над 35 ° С.
Зависимост от температурата на нагряване на разстоянието до нагревателя

Обърнете внимание! Ако позволим дългосрочно излагане на тялото на инфрачервено лъчение с висок или дори умерен интензитет, тогава ще бъдат гарантирани проблеми. Може би дори появата на изгаряния.

Настройки на IR нагревателя

В случай на използване на преносим нагревател няма специални проблеми при инсталирането му - достатъчно е просто да го поставите на желаното разстояние и да регулирате височината. Доста по-трудно е правилно да инсталирате нагревател за стена или таван.

При монтажа е необходимо да се има предвид, че въпреки използването на дефлектора, пространството около нагревателя все още се затопля. Ето защо основата (стена, таван) трябва да издържа на температура от около 80 ° C без последици.

Инструкциите за монтаж на таванния инфрачервен нагревател ще изглеждат така:

  • на тавана, дупки за окачване са маркирани, дупки са пробити;
  • след това се завинтва винтов винт в дупките;

Обърнете внимание! Всички елементи, необходими за инсталирането на нагревателя, се доставят заедно с него.

  • тогава самият нагревател е окачен на веригата, нейната хоризонталност е регулирана и се проверява дали са осигурени минимални разстояния до повърхността на тавана.
В този пример нагревателят е окачен директно върху винтовите пръстени

Преди да го свържете към мрежата, производителите препоръчват нагревателният елемент да бъде избърсван с обикновен медицински алкохол, така че нищо да не пречи на топлинната радиация.

Обърнете внимание! Термостатът трябва да бъде разположен на разстояние 1,5-1,8 м от подовата повърхност. Той не трябва да попада в обхвата на устройството.

Термостатът не трябва да попада в обхвата на нагревателя

Монтирането на стенен модел е още по-лесно - просто фиксирайте чифт скоби на стената и просто окачете устройството върху тях. Единственото нещо, което трябва да контролирате, е разстоянието от задната стена на устройството до стената. За вентилация е достатъчно да се осигури интервал от около 2 - 5 см, в зависимост от мощността на устройството.

По време на монтажа, особено внимание се отделя на наблюдението на разстоянията от инструмента до повърхността на обграждащите конструкции и хора. Тези разстояния се нормализират в зависимост от мощността на устройството. Например, при таван с нагревател от 0,8 kW, минималното разстояние до главата на човек трябва да бъде около 70 см, а за мощен 4 киловата - вече 2,5 м.

Минимално препоръчително разстояние при монтиране на таванно нагревател

Обобщение

Инфрачервеното отопление е обещаващ тип отопление на жилищата. Тя привлича простотата на инсталиране и максималната ефективност, защото зоната, в която се намира лицето, се нагрява. Може би в бъдеще този тип отопление ще се превърне в господстващо положение, поне при леки климатични условия.

Краткото видео показва принципа на инфрачервения филм за отопление на селска къща.