Infrapunaküte ja ruumiküttekehad – hooaja küttes uued

Selles artiklis: infrapunakütte ajalugu infrapunaküttekehade tööpõhimõte; nende tüübid ja omadused; on inimestele ohtlik infrapunakiirgus; kuidas valida infrapuna küttekehasid.

Juba iidsetest aegadest on inimene teadnud, et koos loojuva päikesega lahkub ka kuumus, öökülm paneb ta loksuma ja otsima soojusallikaid. Tuhandete aastate jooksul oli peamine soojusenergia tarnija lahtine tuli, pärast seda ilmusid meie kodudesse keskküttesüsteemid ja individuaalsed küttesüsteemid. Kuid kõigil neil soojusallikatel on üks ühine puudus – need kuivavad õhku, eemaldades ebaharilikult niiskuse ja sundides koduomanikke ostma mitte ainult küttekehi, aga ka niisutajaid. Ja ometi on olemas üks tüüpi küttekehad, mis ei kuivata õhku välja põhjusel, et ei soojenda seda – need on infrapunaküttekehad, mille põhimõte on laenatud Päikeselt endast..

Infrapunaküte – ajalugu

Infrapunakiirguse ise avastas ja uuris inglise astronoom ja helilooja William Herschel. 220 aastat tagasi otsustas see astronoom välja selgitada, mis päikesespektri värv soojendab tema loodud teleskoopi kõige rohkem. Ta lagunes prisma abil päikesekiir selle komponentideks ja, mõõtes temperatuuri termomeetriga, leidis, et enamasti tõuseb temperatuur punase tulekiire servast kaugemale. Herschel jõudis järeldusele, et spektri nähtava punase osa taga on mingi nähtamatu kiirgus, mis kuumutab objekte kõige rohkem..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

Esimese infrapunaküttekeha, mille energiaallikaks oli gaas, looja oli saksa leiutaja Gunther Schwank – 1933. aastal sai ta sellele leiutisele patendi. Venemaal proovis infrapuna kuumutamist 1905. aastal selle leiutaja – insener V.A. Jachymovitš oli aga oma projekti kohaselt kiirgava energia kandja kuum vesi ja aur, mida hoone kaudu kandsid seintesse, lagedesse ja sammastesse kinnistatud terastorud..

Esimesi infrapunakiirguse kiirgajaid toodeti peamiselt tehnilisteks vajadusteks – neid kasutatakse endiselt laialt värvitud pindade kuivatamiseks, nende abiga steriliseeritakse ja kuivatatakse toitu.

Infrapunaküttekehade tööpõhimõte ja tüübid

Kui enamus populaarsetest kütteseadmetest ja -süsteemidest põhineb konvektiivsel soojusvahetusel, kus kõigepealt soojendatakse õhku, mis omakorda soojendab ruumis olevaid seinu, lagi, põrandat ja esemeid, siis kiirguslik soojusülekanne on iseloomulik ainult infrapunaküttekehadele.

Infrapunakiirgus hõlmab kolme elektromagnetiliste lainete vahemikku: 0,77-15 mikronit – lühilaine; 15-100 mikronit – keskmine laine; 100-340 mikronit – pikalaine. Lühikese lainepikkuse vahemiku ja visuaalselt eristatava valguse spektraalse läheduse tõttu ning pika lainepikkuse vahemiku peaaegu kokkulangemise tõttu ultra lühikeste raadiolainetega käitub infrapunakiirgus nagu nähtav valgus (projitseeritakse sirgelt, refrakteeritult ja peegelduvalt) ning tungib sarnaselt raadiolainetega läbi mõne valgusele läbitungimatu materjali. Teisisõnu, seda tüüpi kiirgus ei suuda kuumutada valgust läbilaskvat keskkonda nagu õhk ja soojendab objekte, mis on päikesevalguse nähtavale spektrile läbitungimatud. Pika laine infrapunakiirtega kuumutamise efektiivsust näitab selgelt Päike, kes on nende kiirtega Maad miljardeid aastaid kuumutanud..

Mis tahes infrapunakütteseade põhineb kiirgussoojenduse põhimõttel – saadud infrapunakiired peegelduvad reflektoriga küttetsooni. Sõltuvalt energiaallikast on saadaval gaasi-, diisel- ja elektrilised infrapunakütteseadmed. Esimeses versioonis süüdatakse õhu ja propaani segu piesoelektrilise elemendi abil, sellised kütteseadmed on ette nähtud avatud ruumides, näiteks spordiväljakutel ja pargialadel – gaasi infrapuna kütteseadmed kiirgavad pikki laineid, soojendades pinda umbes 25 m² (sõltuvalt mudelist).

IR-kütteseadme teine ​​versioon on mõeldud ka avatud ruumidesse ja ruumidesse, kuid see töötab soojuspüstoli põhimõttel ja on hõlpsasti teisaldatav – selle disain nõuab lisaks kütusega täidetud paagile ka vooluvõrku ühendamist. Selle tööpõhimõte: toiteallika rakendamisel kuumutatakse põleti elektroode; kütusepump ja ventilaator käivitatakse, moodustades kütuse ja õhu segu; põletile tarnitud kütuse ja õhuruumi segu süttib, eraldades infrapunakiiri.

Tuleb märkida, et ainult infrapunakiirgus suudab avatud ruume tõhusalt soojendada, olenemata mustanditest.!

Infrapunaküttekeha kolmas versioon töötab elektrienergiaga, kiirgusallikaks on aluses suletud hõõgniidist mähis, mis soojeneb temperatuurini 900 ^umbesC. Saadud infrapunakiired, nagu gaasi- ja diiselküttekehade projekteerimisel, suunatakse reflektori abil küttetsooni.

Väliselt meenutab gaasi infrapuna kütteseade klassikalist tänavalampi – silindrilist alust, millele gaasi tarnitakse või millesse on paigutatud gaasiballoon, püstikut, selle sees on voolik, mis ühendab gaasiallikat ja põleti. Projekteerimise lõpetab sissepritsepõleti, mille kohal asub radiaatoripeegel. Selliste kütteseadmete efektiivsus on üsna kõrge – 80-85%, kuumutatud pind on umbes 25 m². Gaasiga infrapuna kütteseadmete keskmine maksumus on 16 000 rubla.

Diislikütuse infrapuna kütteseade koosneb rattaga, mis on varustatud teljevahega, selle külge kinnitatud kütusepaagiga (diislikütus või petrooleum) ja radiaatori korpusega, mis näeb välja horisontaalselt suunatud prožektorina, ühendatud voolikutega kütusepaaki. Keskmine diislikütuse infrapuna küttekeha hind on 18 000 rubla.

Elektrilised infrapunaküttekehad on varustatud kolme tüüpi emitteritega, mille kest erineb hõõgniidi paigutamisel – kvartsist, keraamikast või metallist (tavaliselt alumiiniumist). Läbipaistvast kvartsklaasist vaakumtoru, mille sees on hõõgniit, on varustatud lihtsa konstruktsiooniga infrapunaküttekehadega, seetõttu on sellised kütteseadmed odavad (alates 2000 rubla) .Selliste emitterite miinused: lühike kasutusiga – umbes 2 aastat; suhteliselt kõrge energiatarve – umbes 1-2,5 kW; inimsilmale tajutav punakas kuma, tundlikele silmadele ebameeldiv. Selliste torude kiirgavad lühilaine infrapunakiired ei sobi pikka aega soojendamiseks, need on mugavad ruumi või suure ala ruumide kiireks soojendamiseks.

Keraamiliste infrapunakuumutite spiraal on peidetud kesta sisse ega ole nähtav, s.t. hõõgumist ei märgita. Keraamiliste emitterite kasutusiga on kõrgem – alates 3 aastast, kuid need on kallimad (alates 9000 rubla). Lisaks on keraamilisi infrapunaküttekehasid vähem kui kvartsisaatjatega võrreldes, vastavalt vajadusele elektrienergia järele 50 W-2 kW (sõltuvalt konkreetsest mudelist). Keraamiliste infrapunakiirgurite kiire aeglane kuumutamine ja jahutamine kompenseeritakse nende vastupidavuse tõttu, neid kasutatakse infrapunasaunades ja haiglates.

Nende omaduste järgi sarnanevad metallkorpuses asuva küttemähisega emitterid keraamiliste kütteelementidega, selliste emitteritega infrapunaküttekehade maksumus on pisut suurem – umbes 11 000 rubla. Kõik korteriküttekehad on varustatud radiaatoritega metallkorpuses.

Vastavalt kiirgava plaadi kuumutamistemperatuurile jaotatakse infrapunasoojendid kõrgeks temperatuuriks (üle 400 ° C) ^umbesC) ja madalal temperatuuril (vahemikus 25-50 ° C) ^umbesFROM). Radiaatorküttega küttekehad vahemikus 100-200 ^umbesC nimetatakse pikalaineks. Kõrgtemperatuuriliste kütteseadmete infrapuna lainepikkused on liiga lühikesed – alla 7,5 mikroni, need on “kõvad” ja pikaajalise kokkupuute korral põhjustavad inimese nahale kahjustusi, mis on võrreldavad päikesepõletusega. Seetõttu kasutatakse selliseid kiirgajaid vaid inimeste lühiajalise viibimise kohtades, näiteks töökodade ruumides. Inimese naha jaoks ohutuid madala temperatuuriga kütteseadmeid kasutatakse kõikjal, neid valmistatakse erinevates vormides, sealhulgas kontorite ja elamispindade lagedele paigutatud lamedate paneelidena. Pika lainekiirgusega IR-kütteseadmeid kasutatakse sagedamini eluruumides, mille lae kõrgus on kuni 3 m, nende kiirgus on inimese naha jaoks ohutu. Eluruumides, kus majutatakse lapsi, ei tohiks infrapunakiirgust kiirgava elemendi kõrgeim kuumutemistemperatuur ületada 65 ^umbesFROM.

Infrapunaküttekehad saab konfigureerida töötama automaatrežiimis ja muutuma nutika kodu seadmete osaks. See on eriti mugav külmal aastaajal tühjana seisvate maamajade jaoks – temperatuuri languse saab välistada elamuruumides, seades IR-küttekehad nii, et temperatuur neis püsiks optimaalsel tasemel 5 ^umbesFROM.

Kuidas mõjutab infrapunakiirgus inimest?

Üldiselt on infrapunakiirgus inimestele ohutu – pealegi parandab see üldist heaolu. Kuid tuleb meeles pidada, et infrapunaküttekeha kiirguse otsene mõju sarnaneb päikesekiirte kiirgusega, mille korral on suvisel pärastlõunal ilma peakatte kaitseta ülekuumenemine. Päikeselisel päikeselisel päeval toimib soojuskiirgus intensiivsusega umbes 400 W / m² – soojendus on vältimatu. Kuumutamine infrapunakiirguse abil intensiivsusega üle 150 W / m² inimestele ohtlik, kuna võib nõrgestada immuunsussüsteemi, häirida valgumolekulide struktuuri. Täiskasvanu jaoks on optimaalne infrapunakiirgus, mille intensiivsus on vahemikus 60 kuni 100 W / m².

Vältige lühikese laine infrapuna küttekehi, mis võivad tungida inimkehasse. Pika laine infrapunakiirgurid on üldiselt ohutud, kuid need tuleb paigaldada rangelt tootja poolt deklareeritud kõrgusele – mida lühem on kaugus kiiritatud pinnast, seda kõrgem kiirgusintensiivsus sellele jõuab. Kui tunnete ebamugavustunnet IR-kütteseadme all kõndides või istudes, tuleks selle kiirgusintensiivsust vähendada. Sellest vaatenurgast oleks õige paigaldada mitu vähese energiatarbega küttekeha, mitte üks, kuid suure võimsusega..

Diislikütuse ja gaasi infrapunakütteseadmete osas tuleb rangelt järgida ühte reeglit – pange need ainult õues.!

Infrapuna kütteseadmed – kuidas neid valida

Esiteks pole IR-kütteseade nii eksootiline, kui esmapilgul tundub – NSV Liidus olid sellised kodumasinad, mis väliselt meenutavad radariinstallatsiooni ümarat kaussi. Ümar nõgus reflektor, keskel keraamiline koonus, mille ümber paljas küttepool mähitakse, kui see sisse lülitatud, soojeneb see punaselt – pidage meeles?

Selliseid infrapuna kütteseadmeid pole toodetud umbes 15 aastat – need on ausalt öeldes ohtlikud, tk. võib põhjustada tulekahju, rääkimata hapniku põlemisest.

Uurides tänapäevaseid elektriliste infrapunakütteseadmete tüüpe, mõelgem üksikasjalikult neist kahele – küttekehaga kvartstorus ja metallkorpuses. Kvartstorul on ainult üks eelis – sellise küttekeha efektiivsus on pisut suurem kui soojust kiirgava metallplaadi oma, umbes 5%. Kvartstorus oleva mähise kuumutamistemperatuur ületab 600 ° C ^umbesC, selle eralduv soojusvoog on piisavalt tugev – sel põhjusel paigaldatakse sellised infrapunakiirgurid shawarma kõvakettale. Nagu eespool mainitud, on kvartstoru kasutusiga lühike ja asendamine maksab palju – kvartstoru maksumus moodustab olulise osa küttekeha enda hinnast..

IR-küttekehad, mille alumiiniumplaadil (soojust kiirgav element) on madala temperatuuriga spiraalkuumutuselement, ei kuumene üle 300 ^umbesC, nende ainus “töötav” miinus on vaikne pragunemine – spiraali moodustaval roostevabast terasest ja alumiiniumist on erinevad paisumistegurid, see on normaalne ega tohiks muret tekitada. Uurige hoolikalt sellise küttekeha sisemist struktuuri, uurige välja kütteelemendi, soojust kiirgava plaadi, korpuse, isolaatori ja fooliumi omadused.

Seetõttu palume müüjal eemaldada küttekeha väliskate, uurida hoolikalt selle sisemist struktuuri ja esitada müüjale küsimusi:

• Kui suur on anodeeriva kihi paksus termokiirgaval plaadil? Kvaliteetne anodeerimiskiht peaks olema vähemalt 25 mikronit. Selle paksusega kiht tagab seadme nõuetekohase töö umbes 20 aastat, väiksema kihiga plaat põleb kolme aasta jooksul, vastavalt, kütteseade ebaõnnestub. Kahjuks on anodeerimiskihi paksust väliselt võimatu kindlaks teha – peate müüjat usaldama;
• Mis metallist kütteelement on valmistatud? Kütteelemendid võivad olla valmistatud roostevabast terasest või tavalisest mustast metallist; teises versioonis saab küttekeha paigaldada ainult kuivadesse ruumidesse (rõdu ja garaaž pole sellised);
• uurige metallkorpuse sisekülge hoolikalt, seda siin ei värvita – see on normaalne. Veenduge, et metallil poleks rooste jälgi, kui neid on, keelduge ostmast – see tähendab, et metalli väliskülg oli värvitud roostega, mis paari aasta pärast ilmub väljapoole, rikkudes seadme välimust;
• Kui suur on helkurfooliumi paksus? Minimaalne lubatud paksus on 120 mikronit, kui foolium on õhem, siis läheb oluline osa infrapunakiirtest lakke ja ei peegeldu soovitud suunas. Kasutage tavalist pastapliiatsit – eemaldage kork ja vajutage kergelt fooliumile (rõhk vajutamisel on sama kui paberilehele punkti määramisel). Kinni jäämine või ava ilmumine fooliumisse tähendab, et selle paksus ei ületa 100 mikronit – 120 mikroni paksusele fooliumile vajutamine ei jäta peaaegu jälgi.

Muide, ventilaatori olemasolu infrapunakütteseadme kujundamisel ei tähenda mitte eelist, vaid puudust – tegelikult on see tavaline konvektsioonkütteseade, mis tõstab ruumis tolmu.

Veenduge, et IR-kütteseade ise ja selle pakendid oleksid korrektselt ja täielikult märgistatud – läikivad tehasekleebised (matte kleebiseid saab teha tavalisele laserprinterile), selgelt trükitud tekst, näidatud on tootja, vastavus GOSTile või TLÜ-le, väljaandmiskuupäev on märgitud. Olge garantiiajaga ettevaatlik – liiga lühike või liiga pikk tootja tundmatu kaubamärgiga periood peaks tekitama kahtlust.