Obsah článku
- Zařízení a princip činnosti infračervených elektrických ohřívačů
- Trubkové a filmové infračervené ohřívače
- Srovnávací přehled tří modelů uzavřených IR ohřívačů
- Jak zvolit infračervené topení
- Provoz infračerveného topení
V tomto článku: jak fungují a pracují infračervené ohřívače; typy IR ohřívačů; infračervené lampy a filmové panely; přehled tří modelů stropních topidel a výběr toho nejlepšího z nich; kritéria pro výběr infračervených ohřívačů; stručně o provozu infračervených ohřívačů.
Zdaleka nejlepší ohřívač pro planetu Zemi byl, je a zůstává Sluncem. Jeho paprsky však ohřívají planetu nerovnoměrně – pokud je v letní jarní sezóně intenzita slunečních paprsků na severní polokouli vysoká, pak je v podzimní a zimní sezóně jižní polokoule blíže naší hvězdě. Existuje však jeden způsob, jak vrátit sluneční teplo do domu – infračervený elektrický ohřívač, který vyzařuje teplo s malým nebo žádným světlem. Překvapivě, jen toto zařízení nás dokáže zahřát nejen uvnitř domu, ale také mimo něj – ve dvoře, bez ohledu na množství sněhu a intenzitu větru. Budeme zkoumat zařízení a princip fungování IR ohřívačů, porovnat charakteristiky několika modelů a vybrat mezi nimi nejvhodnější – řešení problému vytápění domu je v našich rukou.
Zařízení a princip činnosti infračervených elektrických ohřívačů
Pokud ohřívače konvektoru ohřívají vzduch, infračervené ohřívače ohřívají předměty a stěny. Záření z infračervených ohřívačů působí stejným způsobem jako sluneční energie – prochází vzduchem bez zahřívání a je absorbováno neprůhlednými předměty, tj. infračervené paprsky nebudou rušit žádné průvany. Vyzařování dlouhých vlnových délek domácích infračervených ohřívačů odpovídá infračerveným vlnám generovaným sluncem – nejsou pro oči viditelné a naše pokožka je vnímána jako proudy tepla.
V důsledku konvekce má teplý vzduch tendenci stoupat a shromažďovat se v místnosti poblíž stropu, resp. Musí být zahříván dostatečně dlouho, aby se teplota na úrovni podlahy stala pohodlnou pro domácnosti. A pokud ohřívače konvektorů potřebují čas na zahřátí vzduchu do té míry, do jaké to lidé cítí, pak je teplo infračervených paprsků cítit, jakmile je infračervený ohřívač zapnutý..
Navzdory mírně děsivému názvu má infračervený ohřívač jednoduchou strukturu – ocelové pouzdro, malované práškovou barvou, uvnitř kterého je hliníkový reflektor (reflektor), na jehož horní části je nainstalován topný článek. „Srdce“ IR ohřívače je topný prvek – může to být keramický, trubkový (deset) nebo uhlíkový.
Keramický topný prvek sestává z odporového vodiče uzavřeného v keramické desce. Jako dirigent s ohmickým odporem se používá Nichrome s maximální zahřívací teplotou až 1000 ° C a fechralem (slitina železa, chrómu a hliníku – FeCrAl), ohřevem až 800 ° C. Keramická deska se skládá z karbidu křemíku, chromitu lantanitého nebo disilicidu molybdenu, nevede elektrický proud a nezasahuje do infračerveného záření. Průměrná životnost keramických topných těles je asi 4 roky.
Nízkoteplotní trubkový topný článek (topná teplota ne vyšší než 300 ° C) ve své „přirozené“ formě se v infračervených topných tělesech nepoužívá – je zabudován do eloxovaného hliníkového profilu. Výsledkem je široká a dlouhá deska (obvykle několik takových desek je instalováno v jednom ohřívači), které během provozu emituje infračervené paprsky po celé své ploše. Životnost topných těles je asi 7 let.
O uhlíkovém topném prvku, který byl vyvinut před několika lety, je známo málo, takže se podrobněji podíváme na jeho vlastnosti. Tento topný prvek je tedy utěsněná křemenná trubice, ze které je odváděn vzduch, přičemž uvnitř je umístěna spirálovitá uhlíková (uhlíková) nit. Zde je vhodné poznamenat, že rozšířená věta „uhlovodíková vlákna“, často používaná k popisu zařízení infračervených topných těles s uhlíkovým topným prvkem, je naprosto nesprávná – neexistuje „uhlovodíková vlákna“.
Charakteristickým znakem uhlíkového vlákna je jeho vysoká pevnost (2,5 GPa) a tepelná odolnost (3 000 ° C), přičemž druhá hodnota je dvojnásobkem podobných vlastností oceli. Ve srovnání s nichromem (tepelná vodivost 13,3 W / (m • K)) používaným ve výše popsaných topných tělesech má uhlíkový prvek několikanásobně vyšší tepelnou vodivost (70 W / (m • K)), tj. jeho provoz vyžaduje menší spotřebu energie. Avšak kontakt uhlíkového vlákna zahřátého na teplotu nad 350 ° C s kyslíkem ve vzduchu způsobí jeho oxidaci, a proto je umístěn ve vakuové trubici v uhlíkovém topném prvku. Díky svým vlastnostem a kvalitativním vlastnostem mají topné články s uhlíkem neomezenou životnost.
V závislosti na maximální provozní teplotě topného článku a na délce vyzařovaných infračervených vln se infračervená topidla dělí na:
- nízkoteplotní a dlouhovlnný, s ohřevem od 100 do 600 ° C a vlnovou délkou od 5,6 do 100 mikronů. Určeno pro obytné, kancelářské a technické prostory s výškou stropu ne více než 3 metry. Vytápěcí prvky s topnou teplotou do 120 ° C zpravidla stačí k vytápění místností v domě;
- střední teplota a střední vlna, ohřev v rozsahu od 600 do 1000 ° С, vlnová délka – od 2,5 do 5,6 mikronů. Používají se v místnostech se stropy od 3 do 6 metrů, například v místnostech s vysokým stropem v soukromých domech, různých veřejných budovách;
- vysokoteplotní a krátkovlnné, s teplotou zahřívání vyšší než 1000 ° C a vlnovou délkou 0,74 až 2,5 mikronů. Určeno pro místnosti s výškou stropu 6 až 8 metrů, tj. pro vytápění výrobních hal, také pro venkovní vytápění.
Infračervené ohřívače pro domácnost v domácnosti mohou být stacionární a mobilní – modely prvního typu jsou určeny pro trvalou instalaci na podlahu (včetně instalace soklové desky), stěny, stropy, modely druhého typu lze opakovaně pohybovat po místnostech, jsou menší a méně výkonné … Na stropě jsou instalovány zavěšené a stropní infrazářiče – první jsou zabudovány do zavěšeného stropu, ty jsou zavěšeny ve vzdálenosti 50 mm od povrchu stropu pomocí speciálních upevňovacích prvků. Nástěnné spotřebiče jsou instalovány v určité vzdálenosti od podlahy (jeho hodnota závisí na přítomnosti malých dětí v domě, čím jsou mladší, tím vyšší je instalován topný systém), modely soklových desek jsou nejvýhodněji umístěny pod okenními otvory, takže mohou spolehlivě blokovat tok studeného vzduchu do místnosti od ulice.
Stejně jako ohřívače vzduchu jsou IR ohřívače vybaveny termostatem, automatickým čidlem pro zastavení přehřátí a v případě podlahových modelů čidlem pro zastavení převrácení..
Trubkové a filmové infračervené ohřívače
Kromě popsaných typů topných článků se halogenové žárovky používají jako emitory infračervených paprsků, ve skleněné baňce, v níž je wolframové vlákno umístěno v inertním plynu, obvykle směsi dusíku a argonu. IR zářivky se používají jako samostatný infračervený zářič a jsou instalovány v keramickém držáku lamp E27. Teplota vlákna infračervených lamp je od 2200 do 2500 ° C, infračervená vlnová délka je od 0,76 do 1,5 mikronů, tj. jsou klasifikovány jako vysokoteplotní a krátkovlnné infračervené zářiče. IR žárovky jsou k dispozici od 150 do 250 W.
Vyrábějí se dva typy infračervených lamp – IKZ a IKZK. Žárovky IKZ (infračervené zrcadlo) jsou externě podobné běžným halogenovým žárovkám, které se často používají k osvětlení kancelářských a obytných prostor v bodových světlech. Rozdíl je v tom, že světlo, které vytvářejí, je více v infračervené oblasti než ve viditelné části spektra..
Žárovky IKZK (infračervená zrcátka červená) emitují více infračervených paprsků než jejich analogické IKZ – jejich žárovka je vyrobena z tmavě červeného skla, díky čemuž tyto lampy velmi slabě září, a infračervené paprsky vydávají poměrně intenzivně.
IR lampy jsou široce používány v drůbežářství a chovu zvířat, ve dřevozpracujících podnicích – jejich cena je nízká (v průměru jsou lampy IKZ – 50 rublů, IKZK – 90 rublů), ale netrvají dlouho, ne déle než rok. Takové lampy mohou být použity v kancelářských a obytných prostorech, například instalací několika kusů do dlouhých chodeb nebo u vchodů do budovy, jako ochrana před námrazou schodů během chladného období. V interiérech s normální výškou stropu (do 3 m) by měly být použity infračervené lampy s matným povlakem skleněné baňky, rozptyl infračervených paprsků – krátkovlnné infračervené záření generované lampami je poměrně tvrdé a lidé pod ním nemohou být neustále.
Infračervené ohřívače jsou zajímavé již proto, že nemají pouzdro – uhlíková pasta se nanáší na polymerovou fólii vrstvou 1 mikronu, na jejímž konci jsou slepeny tenké uhlíkové nitě, jsou k nim připojeny kontakty měděné fólie, na obou stranách je fólie s ohřívacími prvky laminována speciálním polyesterem, mají vysoké požární a elektrické izolační vlastnosti. Průměrná teplota ohřevu filmového infračerveného ohřívače je 45 ° С (minimum – 30 ° С, maximum – 110 ° С), během provozu vyzařuje infračervené paprsky dlouhé vlny (od 5 do 20 mikronů). Tloušťka filmu – 0,4 mm, výkon topení – 500 W.
Infračervené ohřívače jsou určeny k instalaci v obytných a kancelářských prostorech jako „teplá podlaha“ – pod povrchovou podlahovou krytinu, jako jsou parkety, laminát, koberec, linoleum. Instalace pod keramický nebo kamenný povlak je povolena, ale tuto práci mohou provádět pouze odborníci. Cena infračerveného filmu pro instalaci teplé podlahy je asi 1100 rublů. na m2.
Kromě filmového povlaku pro instalaci pod povrchovou úpravu podlahy jsou vyráběny dekorativní filmové ohřívače s různými obrázky na přední straně, určené k instalaci na stěny. Jejich plocha je zpravidla malá – asi 0,6 m2, průměrná cena – 850 rublů. pro jedno zařízení.
Ohřívač IR fólie je dodáván s nastavitelným termostatem a napájecím kabelem. Životnost těchto ohřívačů je více než 20 let, závisí na jejich vysoce kvalitním výkonu a pravidelném používání (při dlouhodobém skladování může dojít k poškození filmového povlaku)..
Srovnávací přehled tří modelů uzavřených IR ohřívačů
Podívejme se na vlastnosti tří populárních modelů stropních infračervených topidel značek Ecoline, Rio a Ballu s kapacitou 1 000 W.
Specifikace ICO-10 RIO-10 Ballu BIH-1.0 napájení a spotřeba energie napětí, V 220-230 220-230 220-230 frekvence Hz 50 50 50 spotřebovaný proud, A 4.6 4.6 4.5 maximální výkon, W 1000 1000 1000 řízení pokojový termostat ne (další možnost) ne (další možnost) ne (další možnost) Obecné vlastnosti druh skořápky horizontální monoblok horizontální monoblok horizontální monoblok materiál těla kov kov kov základní barvy bílý bílý bílý typ topného článku nízkoteplotní topné těleso nízkoteplotní topné těleso nízkoteplotní topné těleso druh instalace strop strop strop ochrana proti vlhkosti nespecifikováno nespecifikováno IP 20 třída elektrické ochrany neurčitý neurčitý Já montážní sada tady je tady je tady je pro vytápění prostor, m2 20 – v mimosezóně 10 – v zimě 20 – v mimosezóně 10 – v zimě 20 – v mimosezóně 12 – v zimě výška zavěšení, m více než 2,5 více než 2,5 více než 1,8 velikost ŠxVxH, cm 16x4x100 14x7x110 15x45x163 Váha (kg 4.7 4.1 5.2 majitel značky Ecoline LLC, Rusko Riolend LLC, Rusko Ballu Industrial Group, Čína země původu Rusko Rusko Rusko záruka, roky Pět 3 3 odhadovaná životnost, roky 7 7 8 průměrné náklady. 3200 3600 2900
ICO-10
Pojďme analyzovat tabulkové informace, abychom určili nejvýhodnější nákup mezi třemi uvažovanými modely:
- modely „Ecoline“ a „Rio“ se od sebe liší tvarovými liniemi – první je udržován v přesně rovných liniích, druhý má oválný tvar. Uspořádání modelu Ballu je něco mezi tím – hlavní linie jeho těla jsou rovné, koncové strany mají poloválný tvar;
- většina technických charakteristik všech tří uvažovaných modelů je téměř totožná, všechny jsou vybaveny trubkovým topným článkem o nízké teplotě umístěným v hliníkovém pouzdře, u všech tří chybí termostat, který bude muset být zakoupen samostatně (jeho průměrná cena je 950 rublů);
- Je třeba poznamenat, že technické listy pro výrobky značek Ecoline a Rio obsahují, podle mého názoru, velmi málo technických informací, na rozdíl od informací uvedených v datovém listu uvažovaného modelu topného tělesa Ballu;
- délka infračerveného ohřívače Ballu BIH-1.0 přesahuje délku ostatních dvou modelů o jednu třetinu, což umožňuje zvětšení topné zóny;
- Záruční doba deklarovaná výrobci popsaných modelů IR ohřívačů v tomto případě nemůže sloužit jako závažný důvod pro volbu, protože životnost trubkového topného článku – hlavního prvku infračerveného topení – je stanovena přesně na 7-8 let. Proto každý výrobce může bezpečně volat jakoukoli záruční dobu, hlavní věc je, že je kratší než průměrná životnost topného článku;
- průměrná cena infračerveného ohřívače Ballu je nižší než u ostatních revidovaných dvou modelů.
RIO-10
Závěr: Vzhledem k úplnější prezentaci technických informací v datovém listu, větší délce těla a topného článku, jakož i nižším nákladům se stejnými charakteristikami jako u ostatních dvou revidovaných modelů je infračervený ohřívač Ballu BIH-1.0 uznán podle výsledků přezkumu jako nejlepší akvizice ve srovnání s těmito dvěma jiné modely.
Ballu BIH-1.0
Jak zvolit infračervené topení
Mezi modely soklových, podlahových, nástěnných a stropních IR topných těles jsou stropní zařízení nejvhodnější pro vytápění domu, protože jejich záření pracuje v širším rozsahu. Chcete-li pokrýt „mrtvé zóny“, kde paprsky generované stropním topným tělesem neproniknou, měli byste použít nástěnné a podlahové spotřebiče nebo žárovky IKZ s matným povlakem žárovky. Hlavní kritéria pro výběr stropních infračervených topných těles jsou uvedena v tomto článku..
Podle oblasti vytápění lze modely stropních infračervených topných těles rozdělit do několika typů v závislosti na jejich výkonu:
- 400 W spotřebiče jsou určeny pro vytápění místností o rozloze ne více než 4 m2 – vstupní hala, koupelny (za předpokladu, že topení je vodotěsné minimálně do IP 24), sklady, toalety atd .;
- Infračervené ohřívače s výkonem 500 W jsou obvykle k dispozici v kazetové formě a jsou určeny k instalaci do zavěšeného stropu typu Armstrong, tj. používá se pro vytápění v zónách v kancelářích a domácnostech;
- Modely 600 W jsou určeny pro vytápěcí plochy do 12 m2 v mimosezóně a 6 m2 v zimní sezóně;
- Příkon 1 000 W umožňuje zahřívání infračerveného ohřívače 15-20 m2 na podzim a na jaře, v zimě – asi 10 m2;
- otopná tělesa s výkonem 1300 W musí být instalována nejméně ve výšce 2,7 m od úrovně podlahy, protože vyzařování, které generují, je dostatečně silné a při nižší instalační výšce může způsobovat úpal u osoby, která se nachází pod nimi. V mimosezóně se takové ohřívače zahřejí 26 metrů2, za chladného počasí – 13-14 m2.
Průmyslová infračervená topidla, jejichž výkon je v rozmezí od 2000 W do 4000 W, nelze použít v obytných budovách – jsou navržena pro vysoké výšky stropu.
Infračervené ohřívače v podlaze jsou méně účinné než na stropě, protože v cestě záření, které generují, je více neprůhledných překážek. Při výběru podlahového modelu byste měli věnovat pozornost typu elektrického ohřívače – topný článek a uhlíkový prvek jsou nejvhodnější, keramický prvek je nejméně ze všech (kvůli kratší životnosti) a halogenový prvek není absolutně vhodný, protože generuje krátké vlny a v domácích infračervených topných tělesech je přípustné pouze záření dlouhé vlny.
Je třeba poznamenat, že náklady na stojací a nástěnná zařízení mohou být stejná, a pokud jsou vybavena uhlíkovým prvkem, a překračovat náklady na výkonnější stropní infračervené ohřívače – zařízení s topným tělesem 700 W stojí asi 3000 rublů, s uhlíkovým prvkem o výkonu 900 W – přibližně 3800 rublů … Většina modelů na podlahu a na zeď je však vybavena čidly termostatu, přehřátí a převrácení, zatímco u stropních modelů jsou to další možnosti..
Provoz infračerveného topení
Stropní modely jsou nejméně náročné – pouze je nutné pravidelně odstraňovat prach z jejich vnějších povrchů.
Podlahové a nástěnné spotřebiče nesmí být během provozu ničím zakryty, minimální vzdálenost od předního panelu zařízení k jakémukoli předmětu, včetně od elektrické zásuvky, musí být alespoň jeden metr. Je vhodné připojit zařízení k uzemněné zásuvce. Před použitím zařízení v místnostech s vysokou vlhkostí vzduchu se ujistěte, že jeho třída ochrany proti vlhkosti je rovna nebo vyšší než IP24 (třída ochrany proti vlhkosti je uvedena v technickém listu ohřívače).
Jaké faktory je potřeba zvážit při výběru a nákupu infračervených elektrických ohřívačů?