Принцип работы инфракрасных обогревателей

Принцип работы газовых инфракрасных обогревателей

В этом разделе мы разберем устройство и принцип работы газовых инфракрасных обогревателей разного типа.

Как работает трубчатый инфракрасный обогреватель

1. Блок управления горелкой;
2. Заглушки отражателя;
3. Кронштейны излучающей трубки;
4. Полированные алюминиевые отражатели;
5. Лючок для обслуживания;
6. Разъем или шнур питания;
7. Стеклянное окошко для осмотра горелки;
8. Воздухозаборник;
9. Блок зажигания;
10. Трубчатый излучатель.

Трубчатый газовый ИК обогреватель работает следующим образом. В трубку поступает смесь газа (природного или пропана) с воздухом. Она воспламеняется блоком зажигания, из-за чего трубка (трубчатый излучатель) нагревается. Нагретый излучатель начинает испускать инфракрасное излучение.

Излучение, направленное вверх, отражается алюминиевым рефлектором. Остальная часть свободно распространяется по отапливаемой площади. Некоторая часть тепловой энергии прогревает воздух за счет конвекции.

В зависимости от настроек регулируется скорость подачи газа, либо частота срабатывания зажигания. Это влияет на температуру трубки и длину испускаемых волн. От нее зависит эффективность обогрева.

Принцип работы и устройство ИК обогревателя с пластиной

1. Передняя панель в сборе;
2. Узел горелки;
3. Датчик кислорода в сборе;
4. Ручной газовый клапан;
5. Передняя решетка;
6. Задняя панель в сборе.

Основой таких отопительных приборов является керамическая или каменная пластина (или плита). Она находится в узле горелки, либо сразу над ним и является источником ИК-лучей.

В горелку поступает газовоздушная смесь и воспламеняется. Проходя по каналам в плите, она прогревает ее, а продукты сгорания выходят в помещение. Таким образом, часть тепловой энергии передается инфракрасным излучением конвекцией, а меньшая часть – конвекцией.

Датчик кислорода необходим для регулировки скорости подачи газа. На случай его выхода из строя, предусмотрена возможность ручного перекрытия газовой магистрали.

Вертикальный (компактный) инфракрасный обогреватель на газе

1. Отражатель;
2. Излучающий элемент;
3. Отверстие для доступа воздуха;
4. Ручной клапан газа;
5. Переходник для подключения трубопровода к узлу горелки;
6. Муфта крепления узла горелки;
7. Труба основания;
8. Газовый трубопровод.

В таких газовых ИК-устройствах горелка находится в излучающем элементе под отражателем (рефлектором). Он представляет собой камеру из металла или керамики, в которой сгорает газовоздушная смесь. Воздух забирается из окружающей среды.

Между элементом и рефлектором есть небольшое расстояние. Через промежуток выходят продукты горения. Излучающий элемент может быть монолитным, либо в виде решетки. В последнем случае до 40% тепловой энергии прибор отдает за счет конвекции.

Такие ИК-приборы могут быть установлены в виде столбов, или подвесным способом. При втором варианте необходимо обустраивать соответствующую подачу газа.

Плюсы и минусы

Инфракрасные обогреватели – не панацея от холода. У них есть положительные и негативные стороны.

Плюсы ИК обогревателей

№1 Прямой нагрев

Инфракрасные отопительные приборы нагревают предметы, на которые они направлены. Они не используют воздух в качестве переносчика тепла.

№2 Быстрый нагрев

Оборудование очень быстро набирает рабочую температуру. Для вариантов с ТЭНами это происходит за несколько секунд, для газовых и дизельных – до 1-2 минут.

№3 Нет конвекции

За счет того, что воздух прогревается косвенно, от нагретых предметов, отсутствует конвекция. Соответственно, температура распределяется по помещению равномерно. Теплопотери через стены и потолок сведены к минимуму.

№4 Локальный обогрев

В больших помещениях можно использовать инфракрасные обогреватели для обогрева определенных участков. Другие отопительные приборы для этих целей неэффективны.

№5 Работа на открытых пространствах

Есть возможность эффективно отапливать участки открытых площадей. Первичные теплопотери минимальны, так как обогрев происходит за счет прямого излучения, а не от теплого воздуха.

№6 Бесшумность

Если ИК обогреватель исправен, то работает практически бесшумно. Исключение составляют установки большой мощности, работающие на газе, дизельном или другом топливе.

№7 Простота установки и запуска

Для приведения устройства в рабочее состояние достаточно подключить источник энергии (электричество, газ) или залить топливо в бак. После этого инфракрасный обогреватель готов к работе.

№8 Высокий срок службы

В ИК обогревателях количество движущихся деталей и механизмов минимально (в отличие от кондиционеров, тепловых насосов, других систем отопления). За счет простоты снижается риск поломки и уменьшается общая степень износа.

№9 Экологичность

Электрические инфракрасные обогреватели не выбрасывают вредных веществ в атмосферу. Модели на газе или дизельном топливе не менее экологичны, чем автомобили. Но количество вредных выбросов у них меньше.

Минусы инфракрасных обогревателей

№1 Быстрое остывание

В отличие от других систем отопления, ИК приборы практически моментально остывают. Поэтому приходится постоянно следить за наличием напряжением в сети или топлива в баке.

№2 Неравномерный нагрев

От инфракрасного теплового излучения нагревается только та сторона объекта, на которую оно попадает. Перепад температур может быть значительным.

№3 Потребление электроэнергии

В отличие от кондиционеров и тепловых насосов, COP (КПД) электрических ИК приборов составляет 95-99%. Из 1 кВт электроэнергии они не могут произвести более 0,99 кВт тепла. Кондиционеры и тепловые насосы могут производить 4 кВт тепловой энергии и больше из 1 кВт потребленной мощности.

№4 Опасен для человека

Несоблюдение правил использования инфракрасных обогревателей может привести к недомоганиям и расстройствам

Высокая температура нагревательных элементов, при неосторожном обращении, может стать причиной травм

№5 Яркий свет

Электрические инфракрасные обогреватели с открытым ТЭНом светят в видимом диапазоне. Это может привести к нарушениям сна.

№6 Попадание воды

При попадании воды на горячие нагревательные элементы, происходит их разрушение. Это может привести к короткому замыканию, пожару и т.д.

№7 Пожароопасность

Нагретые излучающие элементы могут стать причиной возгорания. Защитные решетки не всегда могут их защитить от попадания посторонних легковоспламеняющихся предметов.

№8 Снижение эффективности на расстоянии

Эффективность нагрева падает в зависимости от расстояния до объекта. Зона комфорта довольно узкая и составляет 1-4 метра в зависимости от типа и мощности обогревателя.

Недостатки ИКО

1. Строго рекомендуется избегать облучения волнами короткой длины, производимыми некоторыми видами инфракрасных обогревателей.
2. Монтаж и обслуживание приборов, имеющих газовую и дизельную конструкции должен осуществляться только вне помещения, учитывая возможную вероятность пожарной опасности.
3. Стоимость инфракрасных обогревателей хорошего качества существенно превышает стоимость устройств конвективного типа нагрева.

https://opotolkax.com/wp-content/uploads/2017/07/znakomtes-infrakrasnye-obogrevateli-texnicheskie-xarakteristiki-vidy-i-preimushhestva1.jpg
450
630

admin

https://opotolkax.com/wp-content/uploads/2016/04/image-min.png

2017-07-28 05:10:002019-03-06 19:06:47Принцип работы инфракрасного обогревателя

Как найти периметр зная площадь Технология и особенности утепления чердачного…

Инфракрасное излучение и здоровье человека

Есть много спекуляций по поводу пользы и вредя ИК обогревателей для здоровья человека. В основном производители и продавцы откровенно обманывают потенциальных покупателей. Мы расскажем о реальном влиянии на здоровье человека непредвзято.

Терапевтический эффект

Производители инфракрасных обогревателей из натурального камня заявляют об их целебных и даже терапевтических свойствах. Ни одно достоверное исследование этого не подтвердило. Специалисты не отрицают пользы от теплового воздействия на человека в определенных случаях. Но только по рекомендации врача при конкретных заболеваниях.

Длинноволновые обогреватели

Считается, что воздействие длинноволновых ИК обогревателей полезно для человека. Основной аргумент – длина волны и частота таких устройств совпадает с излучаемыми человеческим организмом. На практике это означает, что длинноволновые инфракрасные обогреватели не наносят вреда здоровью людей.

Рак кожи

Воздействие средневолновых и коротковолновых отопительных ИК приборов в достаточной мере не изучено. Есть мнение, что такое излучение может разрушать ДНК клеток кожи. Из-за этого могут возникнуть мутации, приводящие к развитию злокачественных эпителиом (раку кожи). Но научными исследованиями это не подтверждено.

Простуды

Использование инфракрасных отопительных приборов грозит простудами – это доказанный факт. И проблема не в оборудовании, а в неумении им правильно пользоваться. Люди включают ИК обогреватель на большую мощность и долгое время находятся под ним.

Организм прогревается и холод ощущается не так явно. Если после долгого нахождения под прямым тепловым излучением человек выйдет в холодное помещение, он не почувствует резкого перепада температуры. А охлаждение организма будет идти своим чередом. В такой ситуации риск простыть или подхватить инфекцию увеличивается в разы.

Регулярные недомогания

Они возникают если человек долго находится под потолочным инфракрасным обогревателем. Из-за этого верхняя часть тела прогревается гораздо сильнее нижней. Чтобы прогреть ноги, сердце начинает быстрее прокачивать кровь по сосудам.

Сердце не может качать кровь отдельно для каждой части тела. Поэтому кровообращение в головном мозге также усиливается. Когда это происходит на протяжении долгого времени, вы начнете ощущать усталость, сонливость, невозможность сконцентрироваться, спад умственных способностей.

Нарушения сна

Если вы спите с включенным ИК обогревателем с открытым ТЭНом, это негативно сказывается на качестве сна. Излучающий элемент довольно ярко светится, а наличие источника света ухудшает выработку мелатонина, гормона сна. В результате вы будете хуже высыпаться.

Виды инфракрасных обогревателей

• Газовые, принцип действия, которых основан на поджигании с помощью пьезоэлемента смеси воздуха и пропана, используемые для обогрева помещений имеющих значительные объёмы.
• Дизельный основан на подогреве электрода при помощи электрического питания, после чего разогретый электрод производит инфракрасные лучи.
• Электрический базирующийся на нагреве нитевой катушки цоколя до температуры порядка 900°С и получения лучей инфракрасного диапазона, направляемых при помощи отклонения рефлектора в область, с низкой температурой.

Несмотря на большое количество различных конструкций ИКО для использования в потолочной схеме установки целесообразно применять ИКО пленочного или лампового типа.

Пленочные инфракрасные обогреватели монтируются по схеме в виде пенополиуретановой пленки, обеспечивают температуру нагрева до 45°С и отличаются абсолютной пожаробезопасностью.

Принцип работы инфракрасного обогревателя такого типа заключается в прохождении электрического тока через фольгу, расположенную между изолированными при помощи ПЕНОФОЛА слоями плитки. Нагреваясь, материал плитки излучает тепло в направлении пола, количество излучаемого тепла регулируется с использованием термостата, связанного с температурным датчиком.

Как работает электрический ИК-обогреватель

Основной принцип работы инфракрасного электрического обогревателя в общем прост. Но у разных типов есть кардинальные отличия.

Принцип работы панельного инфракрасного обогревателя

1. Декоративное покрытие;
2. Нагревательный элемент;
3. Кронштейн;
4. Боковая накладка.

Нагревательные элементы таких обогревателей изготавливают из керамики или натурального камня. Они представляют собой плиту, в которой проложена спираль из нихрома или аналогичного по характеристикам металла. Плита излучает ИК-лучи, небольшая часть тепловой энергии отдается за счет конвекции.

Декоративное покрытие не всегда присутствует. Оно может быть изготовлено из разных материалов, стилизовано под элемент интерьера или картину. От уровня его теплопроводности зависит эффективность обогрева.

У некоторых моделей за нагревательным элементом есть рефлектор. Он снижает уровень конвекции и повышает эффективность инфракрасного обогрева на 5-30%.

Пленочные инфракрасные нагреватели

Пленочные ИК обогреватели используются для укладки под покрытие. Чаще всего с их помощью обустраивают теплые полы, реже – теплые стены. К инфракрасным отопительным приборам их можно отнести лишь условно, по принципу действия. Подробнее про них читайте в статье Виды теплых электрических полов.

Комбинированные ИК приборы

Этот тип обогревателей – гибрид панельных ИК-приборов и электрических конвекторов. Задняя часть нагревательного элемента обдувается небольшими вентиляторами, что обеспечивает эффективную теплоотдачу.

За счет принудительного обдува соотношение ИК-излучение/конвекция меняется в пользу последней. Комбинированный инфракрасный обогреватель быстрее прогревает воздух в помещении, чем обычный.

Принцип действия и конструкция микатермического ИК обогревателя

1. Верхний выход воздуха;
2. Защитная решетка;
3. Микатермические нагревательные элементы;
4. Цифровой светодиодный дисплей;
5. Панель управления;
6. Кожух для хранения шнура питания.

Микатермические инфракрасные обогреватели являются аналогами панельных. Отличие в том, что тепловыделяющая поверхность изготовлена из слюды. Спираль может находиться как внутри слюдяной панели, так и между двух отдельных листов.

Во втором случае с внутренней стороны плит из слюды часто используют одно- и двухкомпонентные материалы. Они обеспечивают хорошее поглощение энергии, выделяемой нитью накаливания.

Микатермические обогреватели обычно напольные, испускают инфракрасное излучение в двух направлениях. Существуют модели в виде навесных панелей и цилиндрической формы. Такие обогреватели имеют небольшой вес. испускают до 80% тепловой энергии в виде ИК-лучей, остальное приходится на конвекцию.

Инфракрасные нагреватели с открытым ТЭНом

1. ТЭН (нить накаливания, нагревательная трубка);
2. Защитная решетка;
3. Опорная деталь;
4. Монтажный кронштейн;
5. Отражатель;
6. Корпус устройства.

Нить (спираль) накаливания в ТЭНе непосредственно излучает в инфракрасном диапазоне. Часть ИК-лучей напрямую уходит в обогреваемое помещение, часть – за счет отражения от рефлектора. При этом количество тепла, отдаваемого за счет конвекции минимально.

Есть два типа ТЭНов – керамические и стеклянные. В первых сначала нагревается трубка из керамики, которая впоследствии отдает тепло. В стеклянных ТЭНах инфракрасное излучение идет напрямую от нити накаливания.

Обогревателям с керамическими элементами нужно некоторое время чтобы выйти на заданную мощность. Но при работе такие ТЭНы не так ярко светятся, как стеклянные. Длина волны излучения у них больше.

Виды обогревателей

Все инфракрасные обогреватели делятся по источнику энергии на:

• Электрические;
• Газовые;
• Дизельные;
• Другом виде топлива.

Электричество

Электрические ИК устройства можно разделить по способу производства теплового излучения и конструкции на:

• Панельные;
• Пленочные;
• С открытым ТЭНом;
• Микатермические;
• Комбинированные;
• Галогеновые.

Панельные обогреватели вырабатывают длинноволновое излучение. Их поверхность нагревается до +50, реже до +70 градусов. Эффективность обогрева зависит от площади излучения. Такие отопительные приборы используются в жилых домах, квартирах, офисах, помещения малой площади.

Пленочные ИК приборы используют в системах теплого электрического пола. Рабочая температура не превышает +40 °С. Поставляются в виде рулонов.

Обогреватели с открытым ТЭНом работают в коротковолновом и длинноволновом диапазонах. Являются самыми дешевыми вариантами. При минимальных размерах обеспечивают мощный обогрев (рабочая температура +600 градусов и выше). Такие инфракрасные обогреватели имеют большое количество плюсов и минусов.

Микатермические (Micathermic) приборы не отличаются эффективностью от аналогов. В них используется слюда в качестве излучающей пластины. Рабочая температура поверхности до +60 °С. Порядка 20% тепловой энергии отдается за счет конвекции, 80% — излучением.

Комбинированные системы – смесь конвектора и панельного инфракрасного обогревателя. В них установлены 1-3 вентилятора малой мощности, которые прогоняют воздух вдоль излучающего элемента. В зависимости от модели доля конвекции составляет 20-50%.

Газ

Газовые инфракрасные отопительные приборы делятся по конструкции излучающего элемента:

1. Трубчатые;
2. С плоским элементом;
3. Вертикальные компактные.

Трубчатые инфракрасные газовые обогреватели нагреваются не более чем до +250 градусов. Сгорание газовоздушной смеси происходит в трубчатом элементе. Прибор излучает в длинноволновом диапазоне.

Газовые ИК приборы с плоским элементом используются для обогрева помещений небольшой площади, комнат. Газ сгорает в перфорированной керамической плитке (или около нее). Излучают в длинноволновом, реже в средневолновом диапазоне.

Вертикальные (компактные) ИК обогреватели – частный случай для отопления открытых помещений. Газ сгорает в небольшой керамической камере, испускающей ИК лучи. Работают в длинноволновом или средневолновом диапазоне.

Дизель

Дизельные ИК обогреватели бывают трех видов:

1. Прямого нагрева;
2. Косвенного нагрева;
3. Трубчатые.

Инфракрасные дизельные обогреватели прямого нагрева выбрасывают выхлопные газы через излучающую решетку (диск). Диапазон излучения зависит от модели и мощности устройства, степени нагрева излучателя. Используются в помещениях с хорошей вентиляцией или на открытом воздухе.

Дизельные ИК обогреватели косвенного нагрева выбрасывают отработанные газы через выхлопную трубу дымоход. Имеют меньший КПД чем модели с прямым нагревом. Диапазон излучения зависит от степени нагрева излучающего диска или решетки. Используются в закрытых помещениях.

В дизельных ИК приборах с ТЭНом сгорание смеси солярки и воздуха происходит в герметичной трубе. излучают в длинноволновом, иногда средневолновом диапазоне. Используются для отопления помещений любого назначения, площади и высоты.

Другие

В качестве источника энергии для нагрева излучающего элемента может использоваться любой вид топлива. Все зависит от модели установки и доступности ресурса. Чаще всего это:

• Керосин;
• Эко-дизель;
• Отработанное моторное и трансмиссионное масло;
• Парафин.

Устройство и работа дизельного инфракрасного обогревателя

Из этого раздела вы узнаете, как устроены инфракрасные дизельные обогреватели разных типов. Информация так же применима к другим ИК нагревательным приборам на жидком топливе. Отличия в конструкции несущественные.

Принцип работы дизельного ИК-обогреватель прямого нагрева

1. Излучающий элемент (диск);
2. Кожух;
3. Ручка;
4. Защитная решетка;
5. Крышка горелки;
6. Вентилятор воздухозаборника;
7. Топливный бак;
8. Указатель уровня топлива;
9. Крышка топливного бака;
10. Всасывающая труба;
11. Обратная линия;
12. Фильтрующий элемент;
13. Камера сгорания;

В дизельных ИК обогревателях тепловыделяющий элемент выполнен в виде перфорированного диска из керамики или металла. Он расположен после камеры сгорания, или является ее частью.

При горении дизельного топлива образуются выхлопные газы с высокой температурой. Они проходят сквозь отверстия ИК излучателя и нагревают его. излучающий элемент начинает испускать тепловую энергию в инфракрасном диапазоне, преимущественно средневолновом.

Обогрев площадей и помещений осуществляется за счет тепловой лучистой энергии и тепла отработанных газов. Использовать такие отопительные приборы целесообразно на открытых пространствах, в помещениях большого объема с вентиляцией.

Как действует ИК обогреватель косвенного нагрева на дизеле

Инфракрасные дизельные обогреватели косвенного нагрева не выбрасывают выхлопные газы в отапливаемое помещение. Для их отвода предусмотрено выхлопное отверстие, к которому монтируется дымоход.

Излучающий элемент является стенкой камеры сгорания. Он изготавливается из керамики или металла и не имеет перфорации или отверстий. Элемент нагревается за счет температуры, получаемой при горении смеси дизельного топлива и воздуха. При нагреве он испускает тепловое ИК излучение.

Дизельные инфракрасные обогреватели косвенного нагрева менее экономичны, чем прямого. Часть тепла уходит вместе с отработанными газами. Такие устройства можно использовать в любых помещениях. Диапазон излучения зависит от температуры нагрева излучающего элемента и модели обогревателя.

Трубчатые дизельные ИК-обогреватели

1. Камера сгорания;
2. Топливный бак;
3. Защитные решетки;
4. Выхлопное отверстие;
5. Отражатели (рефлекторы);
6. Выхлопная труба.

Основной элемент трубчатого дизельного инфракрасного обогревателя – камера сгорания. В не сжигается смесь дизельного топлива и воздуха. При этом выделяется максимум температуры. стенки камеры нагреваются и испускают тепловое инфракрасное излучение.

Из камеры продукты горения топлива проходят по выхлопной трубе. она меньше нагрета и выделяет не так много ИК света, как камера сгорания. Отдача тепла также происходит за счет конвекции. В дальнейшем выхлопные газы отводятся через дымоход.

Такие отопительные приборы производят в двух вариантах:

1. Модели, которые работают исключительно на дизельном топливе;
2. Универсальные модели, работающие на солярке, керосине, масле.

(голосов пока нет)

Загрузка...