(обзор рынка инфракрасных отопительных приборов)

© "НУАРО-РФ"

Стеклянный обогреватель Safir от NOBO

Стеклокерамический ИК-обогреватель - конвектор Calidou от NOIROT

Переносной инфракрасный обогреватель, работающие от газового баллона (De'Longhi)

© FENIX Для организации постоянного отопления на основе ИК-обогревателей при малой высоте потолков лучше предпочесть низкотемпературные панели или кассеты

С помощью инфракрасных обогревателей можно организовать обогрев помещений даже со стеклянными стенами

© FRICO Инфракрасные электрические обогреватели бытового применения: однопанельные и многопанельные ИКО с ТЕНовым нагревателем;

© FRICO ИК-молдинги для установки над окнами


© FRICO Cтеновые панели и потолочные кассеты

Переносной газовый ИК-обогреватель "Арбат" от РПК "БИ КАР"

© ТСТ

© FENIX В ряде случаев ИК-отопление незаменимо, например при обогреве остекленных балконов и лоджий, помещений, в которых содержатся животные

Инфракрасные обогреватели, о которых пойдет речь, создают такой же тепловой эффект, как солнце. Они посылают тепловые лучи, поглощаемые поверхностями стен, пола, предметов мебели, а те, в свою очередь, отдают это тепло окружающему воздуху.

Что такое инфракрасный обогрев

Для начала напомним некоторые элементарные понятия. Любое нагретое тело отдает тепло окружающим его предметам тремя способами: с помощью теплопроводности (теплообмен между двумя телами через поверхность раздела между ними), конвекцией (процесс переноса тепла путем нагрева жидкости или газа, обтекающих нагретое тело, а от них уже окружающих предметов) и тепловым излучением (электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне длины волн, испускаемое телом). Инфракрасным обогревателем в принципе можно считать любое нагретое тело, отдающее тепло в основном излучением, в то время как остальные пути передачи тепла от него сведены к минимуму.

Чтобы стало еще понятнее, представим себе привычный радиатор отопления. Если он установлен на стене, тепло от него передается двумя путями: конвекцией, то есть нагревом обтекающего радиатор воздуха (около 80%), и излучением (около 20%). Если тот же радиатор поместить под потолком, конвективная составляющая сведется к минимуму и останется в основном излучение, которое можно усилить, установив за радиатором отражатель. В результате мы получим прибор, который в принципе можно назвать инфракрасным обогревателем. Это совсем не шутка автора, а вполне серьезная техническая идея, реализованная, как мы увидим в дальнейшем, в конструкции инфракрасных обогревателей, работающих на горячей воде.

Что такое ИК-лучи

Инфракрасные (ИК) лучи - это электромагнитное излучение, подчиняющееся законам оптики и, следовательно, имеющее ту же природу, что и видимый свет. Эти лучи занимают спектральную область между красным видимым светом (длина волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). В свою очередь, инфракрасную область спектра условно разделяют на коротковолновую (от 0,74 до 2,5 мкм), средневолновую (2,5-50 мкм) и длинноволновую (50-1000 мкм) части. ИК-лучи выделяются всеми нагретыми твердыми и жидкими телами. При этом длина излучаемой волны зависит от температуры тела - чем она выше, тем короче волны и выше интенсивность излучения.

Хотим также напомнить, что при невысоких температурах излучение нагретого твердого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется темным. При повышении температуры излучаемые предметом волны смещаются в видимую область спектра, и предмет вначале кажется темно-красным, затем красным, желтым и, наконец, при высоких температурах - белым.

Для чего мы об этом рассказали? Прежде всего, чтобы читатель смог разобраться с путаницей, существующей в терминологии. Один производитель пишет, что его обогреватели инфракрасные, второй - что длинноволновые, третий - что темные, четвертый - что светлые. Так вот, все эти приборы являются инфракрасными, но используются в них волны длиной примерно от 1 до 20 мкм. Просто те из них, которые называют длинноволновыми, имеют невысокую температуру излучающей поверхности и потому выделяют волны наиболее длинные из используемого диапазона. Их же называют темными - при рабочей температуре поверхности до 300°С обогреватели не светятся. У "средневолновых" приборов температура поверхности выше (до 600°С), и их обычно называют серыми, а коротковолновые, с максимальной температурой (выше 800°С), - белыми или светлыми.

Свойства ИК-излучения

Оптические свойства веществ (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент преломления) в инфракрасной области спектра, как правило, значительно отличаются от тех же свойств в привычной для нас видимой области. Например, слой воды толщиной в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны более 1 мкм (в связи с чем вода часто используется как теплозащитный фильтр). А пластинки кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной. У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с увеличением длины волны инфракрасного излучения. Скажем, коэффициент отражения алюминия, золота, серебра и меди при длине волны около 10 мкм достигает 98%. Материалы, прозрачные для ИК-лучей или обладающие высокой способностью к их отражению, используются при создании инфракрасных приборов. Первые - как "светофильтры" (в основном кварц), вторые - в качестве рефлекторов, позволяющих направить ИК-излучение в определенном направлении, и излучающих поверхностей (в основном алюминий).

Через воздух ИК-лучи проходят почти беспрепятственно. То есть молекулы азота и кислород сами по себе ИК-излучения не поглощают, а лишь несколько ослабляют в результате рассеяния. А вот пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в воздухе, селективно поглощают инфракрасное излучение: пары воды - почти во всей инфракрасной области спектра, углекислый газ - в средней инфракрасной области. Наличие в воздухе взвешенных частиц - дыма, пыли, мелких капель воды - также приводит к ослаблению инфракрасного излучения вследствие его рассеяния на этих частицах.

Принцип ИК-отопления

Тепловое излучение от ИК-обогревателя (в дальнейшем - ИКО), как мы выяснили, не поглощается воздухом. Поэтому вся энергия от прибора почти без потерь достигает предметов и людей в зоне его действия. И греет именно их, а не воздух, как происходит при использовании конвекторов. Иными словами, тепло от ИКО передается, в первую очередь, твердотельным предметам (пол, стены, мебель и т. п.), а уже от них - воздуху. Естественно, чем ближе к ИКО, тем плотнее поток тепла и выше температура предметов. Причем выделение тепла от ИКО происходит только в зоне его прямого действия, то есть обогрев носит локальный характер. Это и обеспечивает ИКО целый ряд особенностей, часть из которых весьма полезна в потребительском плане.

Во-первых, при использовании ИКО более теплый воздух практически не скапливается под потолком, что характерно, например, для конвективного обогрева (в этом случае теплый воздух в высоких помещениях приходится даже принудительно возвращать вниз, применяя потолочные вентиляторы). Говоря проще, ИКО - те отопительные приборы, которые как нельзя лучше реализуют старую врачебную мудрость: "Держи ноги в тепле, а голову в холоде". Эта особенность работы ИКО делает их практически незаменимыми при решении задач экономичного обогрева помещений с высокими потолками. Ведь прогревать большой объем технически сложно и потому дорого. Полезны такие излучатели и для ситуаций, когда отопления требуют лишь определенные (рабочие) зоны или же когда создание конвективных потоков воздуха, а значит, и потоков содержащейся в нем пыли нежелательно (для аллергиков это важное требование).

Во-вторых, при использовании локального "догрева" с помощью ИКО-зон, в которых находятся люди, можно позволить себе снижение температуры, создаваемой основной системой отопления во всем помещении, на несколько градусов. При этом "ощущаемая" температура останется неизменной, поскольку снижение общей температуры воздуха будет компенсироваться ИК-"добавкой", поглощаемой непосредственно человеческим телом.

Таким образом, использование инфракрасных обогревателей приводит к снижению потребления энергии и уменьшению затрат на обогрев по сравнению с традиционными способами его осуществления.

В-третьих, ИКО, монтируемые под потолком или даже встраиваемые в него, не накладывают никаких ограничений на размещение мебели и оборудования.

В-четвертых, с помощью ИКО удается решать специфические задачи, с которыми другим способом просто не справишься. Это может быть, например, защита от холода, веющего от стекол высоких стеклянных витражей, куполов, окон большой площади и тому подобных светопрозрачных конструкций, поскольку их теплозащитные свойства, как правило, весьма далеки от современных нормативов. ИКО, направленные на такую конструкцию, не только создают эффективный тепловой барьер для холода, но и решают задачу очистки конструкций от снега и льда. Причем очистки такого качества, на которое вряд ли способны даже "золотые" человеческие руки - ИКО нагревает конструкцию, в результате чего снег и лед просто стаивают. Кстати, подобным образом решается и задача очистки от снега и льда ступеней крыльца, дорожки, к нему ведущей, и выездов из гаражей, расположенных ниже уровня земли. (Из опыта фирмы "НОРТЕХ-М": для растапливания снега на дорожке размером 14 ? 1,5 м требуется 4 ИК-обогревателя EIR 3000 мощностью 3 кВт. Высота подвеса - не более 4 м. Цена 1 шт. - $ 371.)

И еще немного о выделении и поглощении ИК-лучей. На сей раз речь пойдет о человеческом организме. Все нагретые тела излучают ИК-лучи. Например, Земля, прогретая солнцем, излучает их в полосе от 7 до 14 мкм с пиком интенсивности около 10 мкм. И организм человека исключением из этого правила не является - он излучает ИК-лучи в диапазоне от 3 до 50 мкм с пиком в 9,6 мкм. Причем не только излучает, но и интенсивно поглощает - при длине волны 9,6 мкм они наиболее глубоко проникают в тело. Именно на этом свойстве ИК- излучения основан эффект теплового лечения, широко используемого в физиотерапевтических кабинетах. Лучи как с большей, так и с меньшей длиной волны проникают в организм менее глубоко.

Источниками энергии для практически применяемых сегодня ИКО служат электричество, газ, жидкое топливо (керосин) или горячая вода.

Стеклянные обогреватели серии SAFIR фирмы NOBO

Модель стеклянного обогревателя

По материалам сайта: http://www.ivd.ru