Принцип работы инфракрасного обогревателя

Принцип действия нагревателей кварцевого типа

Конструкция инфракрасного обогревателя имеет свои особенности. Например, кварцевые приборы содержат кварцевую трубку и карболовую спираль. Отличительной особенностью таких приборов является то, что они достаточно быстро разогреваются и имеют высокий коэффициент полезного действия. Если говорить о минусах, то следует сказать о том, что срок использования данных обогревателей небольшой. А именно они выходят из строя через 2 или 3 года после начала использования. Также у них достаточно высокий уровень потребления электроэнергии.

Если в помещении темно, то они будут излучать свет. Как правило, такой тип приборов используют как дополнительный элемент отопительного процесса. Обогревать помещение посредством только этих устройств считается нецелесообразным.

Как работает прибор

Инфракрасные приборы отличаются от другой отопительной техники тем, что греют не воздух, а предметы. Работа устройства напоминает воздействие лучей солнца. Инфракрасные лучи тоже проходят сквозь воздух, но нагревают не его, а предметы, не пропускающие свет. Поглощая тепло, эти предметы после нагрева потом отдают его в окружающую среду.

Устройство инфракрасного обогревателя довольно простое. Прибор состоит из корпуса, отражательного и нагревательного элементов. Конструкции современных моделей защищены от влаги. Поэтому такая техника может работать даже в условиях высокой влажности. Многие модели оборудуются также термостатом и датчиком отключения устройства при перегреве.

Работа инфракрасного обогревателя

У определенного типа обогревателей есть встроенный датчик, который реагирует на опрокидывание устройства, отключая при этом действии сам прибор. Им оборудуются напольные модели, но не все, хотя это и нужно для защиты от случайных возгораний.

Выбираем устройство

Теперь, когда вы понимаете принцип действия инфракрасного обогревателя, рассмотрим правила выбора. Первым делом нужно определиться, в какой комнате он будет использоваться и что, собственно, от него требуется.

Если прибор будет использоваться для точечного подогрева вашего рабочего места и места отдыха, то лучше приобрести классический напольный вариант. Вы легко сможете перемещать его по своему жилищу, включая в нужных местах.

Если требуется подогрев конкретного места (к примеру, кровати или всей комнаты), то лучше использовать потолочные устройства. Они занимают минимум места, хорошо вписываются в интерьер, могут монтироваться даже на подвесной потолок.

Потолочные нагреватели прогревают комнату снизу

Основной плюс потолочных устройств – большой угол рассеивания волн и правильная фокусировка. Они греют горизонтальные предметы (пол, мебель), имеющие максимальную площадь, поэтому в комнате быстро становится тепло. Напольные и настенные устройства фокусируются на вертикальные предметы, при этом “цепляя” волнами пол и потолок. Греть потолок вообще бессмысленно, а пол не получает такой дозы тепла, как от направленных вниз отражателей. В переносных моделях можно регулировать угол наклона излучателя, что несколько улучшает процесс, но все равно добиться такой эффективности, как у потолочных, мобильным и настенным не удастся.

Достоинства и недостатки инфракрасного обогревателя

Такой принцип работы позволяет отметить следующие достоинства ИК обогревателей:

Достоинства ИК обогревателя

Комфортный микроклимат в доме. Прогревается не только зона возле нагревательного прибора, но и во всем помещении. Кроме того, благодаря принципу излучения электромагнитных волн, прогревается пол, стены, предметы обихода. В отличие от конвекционных радиаторов, где греется только воздух, вся одежда, одеяла, ковры тоже будут теплыми.
Очень высокий коэффициент полезного действия (почти 100%).
Экономия электроэнергии (но это только при условии установки терморегулятора).
Не сушит воздух. Очень важный параметр, если вы заботитесь о комфортном микроклимате в комнате. Как известно, на этот показатель влияет не только температура, но и влажность воздуха. Любые нагревательные приборы (батареи, конвекционные радиаторы, печки) очень высушивают воздух, из-за чего в холодное время года в доме может быть не комфортно находиться. ИК нагреватель же, действуя по совершенно иному принципу выработки тепла, не высушивает воздух. Даже при длительном нахождении в закрытом помещении, в котором работает инфракрасное устройство, вам будет не только тепло, но и комфортно.
Эффективное распределение температуры (нижняя часть помещения прогрета больше, а ближе к потолку температура снижается).
Невысокая стоимость.
Средний срок инфракрасного нагревателя – не менее 20 лет. Конечно, речь идет о правильной эксплуатации.
Не поднимает пыль (в отличие от конвекционных приборов).
Позволяет использовать как дополнительное отопление в особо холодный сезон или в комнатах, где не предусмотрено отопление.
Препятствует образованию грибка на стенах.
Экологичность и положительное влияние на здоровье человека.
Стильный внешний вид.
Бесшумность работы.

Несмотря на видимые плюсы ИК обогревателей, есть и несколько недостатков.

Приборы небольшой мощностью не могут поддерживать комфортный микроклимат во всех углах помещения. Обычно при выходе из зоны досягаемости лучей, чувствуется существенное снижение температуры.
Второй недостаток связан с воздействием на человеческий организм. И хотя безопасность инфракрасных обогревателей давным-давно научно доказана, есть случаи индивидуальной непереносимости электромагнитных волн.

При длительном нахождении вблизи таких агрегатов, человек начинает чувствовать жжение в глазах, наблюдается синдром сухости глаза. Специалисты не рекомендуют длительное время смотреть на нагревательный элемент ИК нагревателя, так как это может повредить роговицу глаза.
Не следует забывать и о том, что инфракрасный нагреватель создает достаточно серьезную нагрузку на электросеть, что может стать серьезной угрозой для старой электропроводки.

Поэтому если дача у ас стоит уже не один десяток лет и в качестве электропроводки вы не слишком уверены, то следует трезво оценить ее состояние перед покупкой и монтажом инфракрасного прибора. Возможно, следует заменить электропроводку в доме.

Историческая справка

Системы дополнительного отопления часто нужны жителям как городских квартир, так и деревенских домов. Несколько лет назад самыми предпочтительными для использования в быту были обычные тепловентиляторы и приборы, сделанные руками умелых хозяев. В некоторых квартирах по сей день пылятся старые громоздкие обогреватели, которые когда-то назывались «козлами».

В начале 90-х стали активно внедряться первые электрические конвекторы. Производились они исключительно за рубежом, и стоили немалых денег. Такие конвекторы обычно вешали на стену. За счет удобства, простоты в работе и экономии энергии обогреватели стали широко применяться и в России. В последнее время выбор покупателей все чаще падает на новейшее изобретение – конвективно-инфракрасные и инфракрасные обогреватели. Они являются еще более высокоэкономичными, не занимают много места в комнате и имеют несложную конструкцию.

Плюсы и минусы инфракрасных обогревателей

IR обогреватели имеют свои преимущества и недостатки. Это необходимо учесть при выборе системы отопления.

К плюсам можно отнести:

прямой нагрев необходимых элементов без необходимости нагревать воздух в помещении. Это главное достоинства инфракрасных обогревателей за счет такого принципа работы; инфракрасное излучение оказывает лечебное воздействие на человека. Жители дома, отапливаемого этим методом, чувствуют приятное тепло, улучшается кровообращение в коже

Излучение может облегчить боль в суставах или мышцах, улучшить функционирование опорно-двигательного аппарата, укрепляет иммунную систему; скорость работы — ощущение тепла приходит сразу после включения устройства; отсутствие конвекционного движения воздуха, это особенно важно для аллергиков; возможность эффективно использовать оборудование на открытом воздухе; экономия на обогреве помещения; большой срок службы; экологичность — излучатели не имеют вредных примесей, состоят в основном из стекла и керамики, и безопасны для здоровья

Минусами являются:

высокий расход электроэнергии, это характерно для всех электрических отопителей;
обогреватели безопасны для здоровья, при длительном нахождении на близком от излучателя расстоянии, возможно появление жжения и покраснения на коже;
в частных случаях, когда требуется прогрев воздуха в помещении, инфракрасные устройства не помогут;
яркий свет — устройства с трубчатыми тэнами имеют достаточное яркое свечение, это является существенным минусом ночью в спальне;
опасность пожара при ненадлежащем использовании (касается высокотемпературных моделей);
быстрое охлаждение предметов и помещений при отключении радиатора.

Многие из минусов относятся только к определенному типу высокотемпературных инфракрасных обогревателей и полностью отсутствуют в остальных. По сравнению с плюсами, минусы не так существенны, и взвесив все «за» и «против», ими можно пренебречь или свести к минимуму.

Аспекты практического применения

В первую очередь инфракрасные нагреватели находят применение в тех местах и ситуациях, где конвекторы просто неприменимы. На террасе или балконе, просто на площадке на открытом воздухе или в вольере с животными

Если речь идет об обогреве площадки с мангалом, то стоит обратить внимание на газовые нагреватели, а если о поездке на природу – то на модели на дизельном топливе

Очень хороши инфракрасные нагреватели для обогрева помещений с высокими потолками, при этом их эффективность намного выше, чем у конвекционных нагревателей. Однако пленочные нагреватели не справятся с такой задачей.

Если вы ограничены в выборе источника энергии для отопления только электричеством, то это тоже повод повнимательнее присмотреться именно к инфракрасным нагревателям.

Таким образом, инфракрасные нагреватели, хоть и не являются решением абсолютно всех проблем, занимают свое достойное место среди прочих систем отопления

Будучи уместно примененными, они позволяют решать специфические задачи и, что немаловажно, экономить энергоресурсы

Кирилл Владимирович Андросов

Принцип действия

Тепловое излучение, исходящее от ИК обогревателей, не поглощается воздухом. Оно достигает непосредственно предметов и людей, которые потом передают тепло окружающей среде. Высокая эффективность инфракрасных нагревательных приборов обусловлена следующим: любые поверхности в доме прекрасно поглощают ИК лучи. Мебель после достаточного нагрева превращается в источник тепла.

Инфракрасный обогреватель содержит алюминиевую пластину и ТЭН, который нагревает ее до 250°С. Впоследствии прогревания пластинка излучает волны электромагнитного типа. При этом корпус устройства не достигает высокой температуры (максимум 80°С).

Инфракрасные обогреватели отличаются компактными размерами, удобны в использовании, демонстрируют высокую эффективность работыИсточник eurosantehnik.ru

Чтобы образовавшаяся внутри жилища тепловая энергия оставалась в комнатах, инфракрасные панели-обогреватели не стоит направлять на потолок, стены, двериИсточник domsireni.ru

Как рассчитать и выбрать инфракрасный обогреватель

При выборе на первом этапе необходимо правильно рассчитать мощность устройства. Для этого нужно учесть, будет использоваться нагреватель в качестве добавочного источника обогрева или основного.

На следующем этапе определяются с местом установки прибора.

Если планируется использовать инфракрасный нагреватель в качестве основного источника тепла, действовать следует по такому алгоритму:

Использовать в комнате нужно не один, а несколько приборов. Такой подход обеспечит равномерное распределение тепла в помещении.
Чтобы вычислить, какая мощность нужна для каждого обогревателя, выполняется расчет плотности мощности. Она измеряется в Вт/м2. На специализированных ресурсах существуют целые онлайн-калькуляторы. Для приблизительного расчета достаточно воспользоваться данными из таблицы 1 ниже.

Таблица 1. Расчет плотности мощности для помещений с разной изоляцией

Теперь определяемся с местом монтажа. Устанавливать приборы нужно так, чтобы лучи были максимально направлены на предметы обогрева

Если ваше помещение имеет большую площадь, важно, чтобы обогреватели были размещены равномерно по всему периметру. И чтобы не возникало слишком перегретых, или, напротив, холодных зон

Для этого учитывайте площадь обогрева от одного прибора.

Также при размещении устройств не забывайте о минимально безопасном расстоянии. В противном случае не исключена вероятность получения теплового удара.

Таблица 2. Минимальная высота установки инфракрасных обогревателей

Устройство обогревателей

Производители предлагают инфракрасные излучатели в формах, подходящих для различного применения. Одной из новинок являются плоские нагревательные панели, излучающие инфракрасные лучи, которые можно использовать для обогрева жилых домов. В виде простых, но современных инфракрасных излучателей их можно использовать для локального обогрева помещений. Существуют также устройства такого типа для обогрева помещений рядом с домом — террас или открытых беседок. Обогреватели не имеют сложного механизма или электроники. Принцип работы каждого устройства заключается инфракрасном излучателе, который при нагревании (обычно до высоких температур) начинает испускать тепловые волны. Конструкция проста и не требует особого ухода.

Минусы

Не только положительными качествами обладает данное оборудование. Есть и недостатки:

Точечное действие обогревателя. Если он работает в одном месте, то тепло будет именно там, в остальных участках помещения температура ниже.
С учетом того, что лучи то обогревателя проходят сквозь воздух и греют предметы мебели и вещи, на которые попадают, не исключено появление запаха пластмассы. Это возможно, если обогреватель направлен на кресло, на котором лежит пульт от телевизора.
Эстетика в ряде случаев страдает. Не всегда переносные или даже пленочные обогреватели эстетически вписываются в интерьер.
Высокая цена самого оборудования.

Учитывая то, сколько потребляет инфракрасный обогреватель (в зависимости от мощности, потребление достигает 0.5–1.5 кВт×ч или 50–200 Вт×ч/м²), то назвать его энергоэффективным нельзя. Эти приборы по объему потребления энергии почти не отличаются от обычных масляных радиаторов или конвекторов. Достичь эффективности можно, утеплив помещение и установив теплоотражающие экраны, но это возможно и с обычными радиаторами.

Недостатки ИК обогревателей

Система инфракрасного обогрева имеет несколько недостатков. Следует избегать прямого попадания инфракрасного облучения коротковолнового действия, волны которого имеют жесткое влияние. В маленьких жилых помещениях лучше устанавливать низкотемпературные ИК обогреватели с маленькой мощностью. Газовые и дизельные приборы инфракрасного излучения должны быть установлены только снаружи помещения. Не рекомендовано длительное нахождение под действием инфракрасного обогревателя в зоне или точке нагрева. Цены на качественные ИК обогреватели значительно выше обычных конвекторов.

Разновидности

Существует три типа инфракрасных обогревателей: пленочные, панельные, стационарные. Между ними есть конструктивные особенности. Стационарные — самые простые. Это отдельные приборы, которые устанавливаются на ножке (или крепятся к стене) и подключаются в свободную розетку. Их можно направить на диван, а затем перенести и включить в другую розетку.

Пленочные и панельные мобильными не являются. Последние могут устанавливаться в потолок, на стену, а пленочные — на потолок или в пол. Каждый вид имеет свои особенности.

Панельные

При организации инфракрасного отопления частного дома или квартиры чаще применяются панели, реже – пленки. Плоское панельное оборудование позволяет сохранить площадь помещения, так как не предполагает изменение высоты комнаты. Это актуальное решение для комнат с невысокими стенами.

Они состоят из:

Нагревательного элемента — ТЭНа. Он выполняется из одного из трех материалов: кварц, керамика, вольфрам.
Специальной панели, которая принимает тепло и передает его объектам в помещении.
Изоляции с тыльной стороны. Она отражает тепловые волны с задней стороны прибора и исключает теплопотери.
Корпуса.

Инфракрасные панели могут встраиваться в потолок или висеть. Более популярными и эстетичными являются встраиваемые. В данном случае речь идет про инфракрасное гипсокартонное отопление со специальной теплоизоляцией и графитовой нитью. Их также встраивают в стены по периметру комнаты. Каждая панель обладает мощностью в 150–200 Вт в среднем.

Пленочные

Этот тип обогревателей идеально подходит для организации теплого уголка где-нибудь на лоджии или на веранде. Его применяют для зонального обогрева, хотя никто не мешает обклеить «теплыми пленками» квартиру по всей площади.

В пленочном инфракрасном отоплении основной материал — тонкий слой графита, который наносится на пленку из термопласта. Вместо графита может использоваться карбоновая нить — при нагревании она создает тепловой поток. Отметим, что пленочные обогреватели создают единую цельную систему, но состоит она из отдельных модулей. Если какой — то участок выходит из строя, то заменить его новым без нарушения целостности несложно.

Данные панели не обладают высокой мощностью, поэтому их эффективность невысокая. По этой причине их применяют для локального нагрева и редко устанавливают по всему периметру квартиры.

Типы инфракрасных обогревателей

Инфракрасные обогреватели различают по типу используемой энергии:

Газовые

В газовых обычно используются керамические элементы, нагреваемые при сгорании природного газа. Они обладают внушительной мощностью обогрева. Из-за особенностей процесса горения, обычно их используют на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях

Излучатели нагреваются до высоких температур и их использование требует соблюдения мер предосторожности. Эти модели нежелательно использовать в местах скопления детей

Электрические

Электрические обогреватели могут иметь различные типы излучателя: керамические, кварцевые и плёночные. Отличаются более низкими температурами нагрева и большей безопасностью использования. Чаще применяются в бытовых целях и получили широкое распространение.

По длинам волн обогреватели делятся на:

коротковолновые — легко отличить, они излучают в видимом спектре, нагреваются до высоких температур — 900°С, сжигают кислород в помещении, из-за чего не применяются для использования в жилых помещениях и чаще используются на производстве;
средневолновые — используются в жилых домах и в промышленности, могут нагреваться до 600°С;
длинноволновые — самые «холодные» излучатели — максимальный нагрев 250-300°С. Второе название — «темные» элементы — их излучение не видимо для человеческого глаза. Получили максимальное распространение именно в бытовых целях и редко используются для обогрева больших помещений.

Керамические излучатели

Обычно керамические обогреватели представляют собой тонкую, керамическую плиту, через которую пропущен нагревательный элемент. Нагретая панель излучает тепло. Модели безопасны в применении и не нагреваются до высоких температур. Удобны для применения в домах и квартирах.

Кварцевые излучатели

В этих обогревателях главный элемент — кварцевая трубка, заполненная газом. Этот тип устройств отличается большей экономичностью, но и стоит дороже. Именно в действии этих обогревателей отмечаются лечебные свойства. Такие устройства используют в терапевтических целях.

Плёночные элементы

Пленочные инфракрасные обогреватели представляют собой тонкую металлическую пленку, через которую проходит резистивный шнур. Данные модели отличаются гибкостью и простотой монтажа — установить их можно самостоятельно, на любую подготовленную определенным способом поверхность. Поверхность пленки нагревается до 75°С.

Пленочные настенные обогреватели

Настенный вариант ИО считается менее эффективным, нежели его потолочный и напольный «собратья». Нагретый воздух от таких поверхностей устремляется вверх, а значит качество обогрева уменьшается, а вот расход электроэнергии увеличивается.

Как единственную систему обогрева в доме специалисты не рекомендуют использовать настенный вариант пленочного ИК-обогревателя. Только в комплексе с напольной или потолочной системой. И располагать подобное устройство нужно локально — только в те места, которые считаются холодными зонами в квартире или частном доме.

Зато настенные пленочные обогреватели имеют эстетичный внешний вид (стилизованы под картины), который позволяет использовать их не только практически, но и в качестве украшения интерьера. Причем они абсолютно безопасны, поскольку обладают низкой температурой поверхности. А также легки, просты в переноске, быстро достигают рабочего тепла и потребляют всего около 400 Вт.

Из всего вышеупомянутого можно сделать следующий вывод: выбирать обогреватель для квартиры, частного дома, дачи или гаража следует, ориентируясь на вполне определенные вещи. А именно на:

собственные финансовые возможности;
мощность конкретного устройства;
существующие проблемы с отоплением;
необходимость в обогреве какого-то определенного участка (внутри или снаружи).