Стройся!!! Строительство, проекты домов Вентиляция   
Поиск Проекты домов Дом, участок, сад Стройка, отделка, ремонт Инж. системы Интерьер, дизайн Статьи Форум, блоги Объявления



Нагревательные излучающие панели

Принцип действия этих приборов аналогичен тому, как нагревает Землю Солнце: равномерный лучистый поток энергии инфракрасного диапазона обогревает предметы, пол. Нагреваясь, объекты, в свою очередь, нагревают окружающий воздух и все помещение (в отличие от конвекционного отопления, повышающего температуру воздуха, который нагревает предметы). Излучающие обогревательные панели бывают настенные, потолочные и передвижные (рис. 23 и 24).

Настенные излучающие панели
Рис. 23. Настенные излучающие панели

Излучающая передвижная панель
Рис. 24. Излучающая передвижная панель

Схема распределения нагретого воздуха при работе инфракрасного обогревателя, размещенного под потолком
Рис. 25. Схема распределения нагретого воздуха при работе инфракрасного обогревателя, размещенного под потолком

Излучающие (лучистые) источники работают быстрее и экономичнее, чем конвективные. Дело в том, что при конвективном обогреве горячий воздух поднимается вверх, к потолку, и таким образом под потолком оказывается повышенная температура, а ближе к полу, — то есть в зоне пребывания человека, — пониженная. При работе инфракрасных нагревателей температура в нижней зоне будет выше, чем под потолком, то есть схема распределения нагретого воздуха будет примерно такой, как приведена на рис. 25.

Одно из важнейших свойств инфракрасных обогревателей — очень малые конвекционные потоки или их отсутствие, что избавляет от холодных сквозняков, турбулентных потоков частичек пыли и, как следствие, уменьшает вероятность астматических приступов и воспаления слизистых оболочек. При проветривании помещения свежий холодный воздух меньше «выдувает» тепло, так как оно аккумулировано на поверхности стен, пола, предметов, в то время как при конвекционном отоплении — в первую очередь в воздушном пространстве, и в этом случае воздух может остыть, не проветрив помещение.

Потоки тепловой энергии распространяются со скоростью света и не поглощаются молекулами азота и кислорода, составляющими основу воздуха. Молекулы азота и кислорода сами по себе ИК-излучения не поглощают, а лишь несколько ослабляют в результате рассеяния. Инфракрасное излучение селективно поглощают пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в воздухе. К ослаблению инфракрасного излучения приводит также наличие в воздухе взвешенных частиц — дыма, пыли, мелких капель. Однако на практике ощутимых потерь энергии, как правило, не происходит, и, таким образом, с помощью подобных приборов можно создавать в помещении локальные комфортные зоны, затрачивая меньше энергии и времени.

Что же представляет собой инфракрасное излучение? Инфракрасные (ИК) лучи — это электромагнитное излучение, подчиняющееся законам оптики. ИК-лучи выделяются всеми нагретыми твердыми и жидкими телами. Они имеют ту же природу, что и видимый свет. Говоря языком физики, инфракрасные лучи занимают спектральную область между красным видимым светом и коротковолновым радиоизлучением. В свою очередь, в зависимости от длины волны инфракрасную область спектра условно разделяют на коротковолновую, средневолновую и длинноволновую части.

Длина волны и интенсивность теплового излучения зависят в основном от температуры источника тепла. Чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Известно, что при невысоких температурах предмет кажется темным, поскольку излучение нагретого твердого тела почти целиком расположено в инфракрасной области. 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. Таким образом, в зависимости от длины излучаемых волн и температуры поверхности можно выделить несколько разновидностей инфракрасных обогревателей.

Коротковолновые излучатели, с максимальной температурой (выше 800 °С), называют также световыми (а также «светлыми» или «белыми»). Рабочая температура этих приборов находится в диапазоне 800-1000 °С. Это могут быть специальные излучающие панели, светильники и люстры. У средневолновых приборов температура поверхности ниже (до 600 °С), и их обычно называют серыми. Длинноволновые излучатели имеют невысокую температуру излучающей поверхности и потому выделяют волны наиболее длинные из используемого диапазона. Их же называют темными, поскольку при рабочей температуре поверхности до 300 °С обогреватели не светятся. Их температура не поднимается выше 600 °С (обычно она находится в диапазоне от 30 до 400 °С). Эти приборы представляют собой тепловыделяющие панели, специальные пленки и отдельные кассеты. Примерная схема конструкции длинноволнового излучателя приведена на рис. 26.

Схема конструкции длинноволнового излучателя
Рис. 26. Схема конструкции длинноволнового излучателя:
1 — прямоугольный металлический корпус; 2 — элементы крепления к потолку; 3 — низкотемпературный ТЭН; 4 — теплоизлучающая пластина; 5 — высококачественный теплоизолятор

На Западе в настоящее время широко распространены теплоизлучающие панели или пленки — так называемые электрические низкотемпературные системы ИК-обогрева. Они обычно имеют рабочую температуру менее 100 °С. Пленка имеет специальное покрытие и контакты для подвода электричества. Первичное напряжение посредством специального трансформатора снижается до безопасного для человека значения (около 40 В), а в пленке электрическая энергия практически целиком преобразуется в тепловую. По такому же принципу работают и излучающие панели французских и норвежских производителей.

Существуют различные типы инфракрасных обогревателей. В зависимости от вида энергоносителя ИК-обогреватали разделяются на электрические, твердо- и жидкотопливные и газовые. В жилых помещениях чаще всего используются электрические, а также газовые приборы, как наиболее благоприятные в экологическом отношении. В качестве примера примитивного инфракрасного излучателя можно привести прибор, который был широко распространен в быту несколько десятилетий назад: электрический рефлектор, состоящий из нихромовой проволоки, намотанной на изолятор, и полированного отражателя.

Электрические инфракрасные обогреватели обычно выполняются в виде панелей или излучающих кассет, напоминающих лампы дневного света, которые устанавливаются под потолком или на самом потолке. Стандартный размер обогревателя — 600X600 мм. ИК-обогреватели, работающие на природном и сжиженном газе, снабжаются специальной горелкой, представляющей собой керамическую панель со множеством сквозных отверстий. Газ из магистрали или баллона подается в ее смеситель, где он эффективно перемешивается с нужным количеством воздуха. Затем смесь попадает в отверстия и поджигается. Внутри пористой керамики происходит беспламенное горение смеси; таким образом основная часть тепла выделяется в самой панели, которая раскаляется до высокой температуры и отдает тепло в виде лучистого потока. Примерная схема конструкции газового инфракрасного обогревателя приведена на рис. 27.

Схема конструкции газового инфракрасного обогревателя
Рис. 27. Схема конструкции газового инфракрасного обогревателя:
1 — подключение электричества; 2 — отражатель; 3 — компенсатор; 4 — колено; 5 — излучающие трубы; 6 — кронштейн; 7 — крепление труб к кронштейну; 8 — выброс продуктов сгорания; 9 — подвод воздуха; 10 —газогорелочный блок; 11 — контрольные лампы; 12 — розетка датчика работы горелки

Принцип действия прибора
Рис. 28. Принцип действия прибора:
1 — колено: 2 — холодная труба; 3 — отражатель; 4 — вытяжной вентилятор; 5 — компенсатор; 6 — горячая труба; 7 — кронштейн; 8 — электроды розжига; 9 — газогорелочный блок

В данном случае прибор состоит из U-образной трубы, с одной стороны которой установлена горелка, а с другой стороны — вытяжной вентилятор. Над трубой крепится отражатель из алюминия. Принцип действия прибора (см. рис. 28) заключается в том, что горячие продукты сгорания газа, проходя внутри труб, нагревают их до высокой температуры. Нагретые трубы излучают тепло, которое направляется отражателем в рабочую зону. Продукты сгорания удаляются за пределы помещения.

Для обогрева небольших помещений можно использовать небольшие и простые по конструкции мобильные инфракрасные излучатели, работающие на сжиженном газе, содержащемся в бытовых баллонах. Некоторые итальянские, испанские и французские фирмы предлагают ИК-нагреватели, работающие на газе. Они имеют хороший дизайн, комплектующие, снабжены автоматикой розжига и контроля пламени, а также датчиком контроля концентрации угарного газа (в случае превышения допустимого уровня происходит автоматическое отключение). Однако необходимо отметить, что западные стандарты жилых помещений предполагают хорошую вентиляцию. Если же в помещении небольшого объема отсутствует многократный обмен воздуха и датчик автоматически отключается, то обогреватель запустится вновь лишь через определенный (может быть, достаточно долгий) промежуток времени. Поэтому такие приборы желательно устанавливать в помещениях, оборудованных принудительной вентиляцией.

Современные газовые инфракрасные обогреватели используются, как правило, в оранжереях, теплицах, гаражах, бассейнах. Следует отметить, что при их установке требуется подключение к магистрали природного газа; кроме того, такие приборы выделяют, пусть в незначительных дозах, окислы азота и угарного газа, хотя в последнее время благодаря усовершенствованию конструкции содержание вредных веществ в продуктах сгорания понизилось.

Существуют различные излучающие потолочные панели с разными эксплуатационными характеристиками. Например, чешские промышленники предлагают потребителям «низкотемпературные» панели (они нагреваются до температуры 80-100 °С), которые обладают мощностью до 750 Вт и могут быть установлены на невысоких потолках; а также «высокотемпературные» панели, которые имеют более высокую температуру излучающей поверхности (около 300 °С) и большую мощность (1800-3500 Вт). Эти приборы монтируются на потолках высотой от 3 м.

Интересную модель — переносную излучающую панель — разработали корейские производители. Прибор устанавливается на штативе и медленно поворачивается в разные стороны с помощью электромотора, благодаря чему источник тепла успевает за один отрезок времени прогреть в помещении значительно более обширную зону, нежели статичный обогреватель. В небольшом помещении, например, можно установить инфракрасный обогреватель в виде потолочных кассет, выполненных по размеру стандартной потолочной плитки и встраиваемых в подвесной потолок. Установленные на потолке, излучающие панели способны сэкономить электроэнергию примерно на четверть, причем без ущерба для комфорта людей. Можно использовать инфракрасные обогреватели и в качестве прибора для зонального или даже точечного обогрева: например, создать комфортные условия за рабочим столом, поместив прибор над ним и при этом не обогревая все помещение в целом. Комфортные условия создаются за счет более равномерного распределения температуры по высоте.

Инфракрасные обогреватели могут использоваться не только как основное, но и как дополнительное отопление через выносной термостат. С экологической точки зрения современное инфракрасное оборудование, предназначенное для эксплуатации в жилых помещениях, не сжигает кислород, не пересушивает воздух, не выделяет никаких вредных веществ и полностью пожаробезопасно.

Проводившие испытания фирмы-изготовители и независимые исследователи подтверждают, что используемый для отопления тепловой спектр частот безвреден для человека. Кроме того, безопасность в эксплуатации инфракрасных излучающих приборов подтверждается сертификатами соответствия, выдаваемыми российскими службами, и соответствующими европейскими сертификатами. Разумеется, при условии, что соблюдены рекомендации фирм-производителей по высоте установки и размещению оборудования.

Внимание! В жилых помещениях с длительным пребыванием людей лучше всего устанавливать электрические низкотемпературные пленочные инфракрасные обогреватели. Отдельные инфракрасные обогреватели мощностью более 1,5 кВт при высоте потолка менее 3 м использовать не рекомендуется: в случае длительного пребывания человека в зоне прямого излучения с ним может случиться тепловой удар. Для жилых зданий с высотой потолков 2,5-3,5 м допустима температура излучающей поверхности 100-120 °С. Это наиболее мягкое и безопасное излучение, которое является менее вредным, чем костер или камин. Для открытых площадок, балконов с высотой более 4 м могут применяться приборы со значительно более высокой температурой излучающей поверхности. В любом случае, электрические и газовые инфракрасные излучатели и системы обогрева на их основе нужно использовать в помещениях с хорошей вентиляцией.

К ОГЛАВЛЕНИЮ


---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:




© 2000 - 2007 Oleg V. Mukhin.Ru™


Проект I-231-1P