Бесплатная консультация юриста:
8 (800) 500-27-29 (доб. 553)
СПб и Лен. область:Санкт-Петербург и область:
+7 (812) 426-14-07 (доб. 318)
Москва и МО:
+7 (499) 653-60-72 (доб. 296)
Получить консультацию

Ик обогреватели принцип работы и устройство

Инфракрасный обогреватель: как это работает?

Чтобы получить представление о том, как функционируют аппараты инфракрасного обогрева, сначала разберемся, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их всего два:

  • конвекция: любой предмет, чья температура выше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом напрямую. Воздух, нагреваясь от этого предмета, теряет в плотности и массе, за счет чего устремляется вверх, вытесняемый более тяжелым холодным потоком. Таким образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция воздушных масс разной температуры.
  • лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ºС, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75—100 мкм, несущие в себе тепловую энергию. На этом и основана работа инфракрасных обогревателей, чьи нагревательные элементы выделяют такие волны.

Самый комфортный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство инфракрасных обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, устанавливаемые на потолках производственных зданий. Они излучают в среднем (2.5—5.6 мкм) и коротком (0.75—2.5 мкм) диапазонах и располагаются на расстоянии от цели 3—6 м и 6—12 м соответственно. Использовать такие излучатели в жилых зданиях недопустимо.

Попадая на поверхности, находящиеся в пределах видимости, ИК-лучи повышают их температуру. После этого вступает в действие принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев является более равномерным, чем при работе традиционных конвективных систем, что и отражено на рисунке:

Схема действия

Сегодня все больше людей отдают предпочтение инфракрасным обогревателям. От привычных электрических конвекторов они отличаются тем, что нагревают не сам воздух в помещении, а твердые поверхности (полы, стены) и предметы, а те, в свою очередь разливают тепло в окружающее пространство. Так незаметно прогревается целое помещение.

Инфракрасные волны волны длинные, а значит, свободно поглощаются даже в сильно обдуваемой и холодной комнате. Сам обогрев происходит быстро, сразу после включения прибора. Такая скорость объясняется тем, что поток инфракрасных лучей будет направлен в определенную зону, именно там и будет происходить нагревание. То есть, находясь в одной части комнаты и задав направление конвектора в ту сторону, вы сразу почувствуете всем телом тепло, в то время как целое помещение пока не обогрето как следует. Это еще одно важное преимущество инфракрасного обогревателя перед остальными типами приборов того же назначения. Так, чтобы «раскочегариться», масляным радиаторам и конвекторам нужно не менее получаса.

Общие сведения о микатермическом обогревателе

Микатермический обогреватель – это электроприбор, распространяющий инфракрасные тепловые волны. ИК тепло – это электромагнитное излучение, занимающее  область спектра между красным краем видимого человеческим глазом света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (длина волны около 1-2 мм).

Обогреватель отличается многослойной конструкцией. Каждый из входящих в нее слоев неметаллов и металлов выполняет строго определенную функцию. Одни изолируют, другие концентрируют и отражают тепловые волны. Принцип действия предельно прост, а устройство микатермического инфракрасного обогревателя вполне понятно.

Устройство микатермического греющего прибора

В основе разработки МК обогревателя заложены достижения  космических технологий. Однако внешне он похож на обычный конвектор.

ИК-устройство состоит из:

  • нагревательного элемента – слюдяной пластинки, с погруженными в нее резистивными плоскими элементами или нитрохромовыми проволочными витками;
  • изолятора, предотвращающего чрезмерный нагрев оборудования (чаще всего выполняется с использованием базальта);
  • металлического корпуса устройства;
  • защитной металлической решетки, через которую проходит инфракрасное излучение;
  • подставки для опор и роликов для перемещения.

Для управления и контроля работы огреющее устройство оснащено:

  • пультом дистанционного управления;
  • сенсорной или кнопочной панелью управления;
  • регулятором температуры;
  • табло индикаторов, которое помогает понять, в каком состоянии находится агрегат;
  • регулятором мощности (большинство моделей обогревателей, которые есть в продаже, имеют мощность 1-2 кВт).

Основными рабочими органами обогревателей МК являются миканитовые нагреватели. Их производятся по технологии Micathermik (Микатермик). Эта технология заключается в послойном нанесении слюды на металлические греющие элементы.

Миканитовый нагреватель помещают в корпус, выполненный из слюды. Он транспортирует тепловую энергию, полученную от нагревателя, в обрабатываемое помещение. Инфракрасное тепло направляется на окружающие предметы, а от них уже передается в обслуживаемую комнату. При этом не используются ни водяные, ни масляные теплоносители.

Миканит – это бумага, спрессованная из мельчайших чешуек слюды. Этот чешуйчатый по своей структуре минерал довольно хрупок, слои его истончены до долей миллиметра. Слюда обладает хорошими электроизоляционными, теплопроводными и термостойкими свойствами. Ее часто используется в радиоэлементах и конденсаторах.

Разогревание минерала происходит в предельно короткие сроки, достигая 200 и более градусов. За счет синтетического производства слюды увеличивается длина ИК-волны, при этом уменьшается интенсивность излучения.

При смешивании миканита с термостойким связующим веществом и при их прессовании производятся термостойкие листы с хорошими диэлектрическими свойствами, которые можно использовать в обогревателях. К тому же слюда не выделяет токсичных компонентов при нагревании.

Слюдяные слои изолируют нагревательный элемент от остальных деталей конструкции и передают тепло. Толщина слюдяных пластин тщательно подбирается в зависимости от общих габаритов устройства. Обычно она составляет не более 0,03-0,025 мм.

Тепловое расширение слюды всегда совпадает с тепловым расширением сердечника. Благодаря этому достигается максимальная бесшумность при работе, т.к. исключаются всевозможные щелчки и стуки внутри устройства.

Между нагревательным элементом и пластинами из слюды находятся 2 дополнительных слоя: внутренний и наружный. Внутренний слой отражает тепло, за счет чего происходит полная отдача ИК-излучения в выбранное для обогрева пространство. Наружный слой отвечает за усиление температурных потоков.

Нагревательный миканитовый элемент помещают в металлический корпус с сетчатыми вставками. Через перфорированную “оболочку” свободно проходит инфракрасное лучистое тепло. Конструкция продумана так, что поставляемая прибором тепловая энергия распределяется по помещению с максимальной равномерностью.

Кроме инфракрасного теплового излучения от запущенного в работу МК-обогревателя распространяется ощутимый поток восходящего теплого воздуха через верхний торец решетки (метод конвекции), хотя сам корпус устройства не нагревается.

В процессе работы агрегат излучает инфракрасные и электромагнитные волны, которые находятся в безопасном для живых существ диапазоне. Благодаря этому микатермические нагреватели можно использовать в детских садах или больницах.

Принцип работы МК обогревателя

Действие каждого микатермического обогревателя основано на передаче тепла инфракрасным излучением (80% всей производительности) и методом конвекционного обогрева благодаря созданию движения воздуха за счет температурной разницы (20%). За счет сочетания 2 методик отопления достигается максимально возможная эффективность.

Т.е. он греет объем воздуха и предметы за счет инфракрасного излучения на расстоянии. Благодаря этому передача тепла происходит намного быстрее, если сравнивать его с водяным или масляным радиатором. Ведь обычный водяной, газовый или электрический конвектор нагревает только тот воздух, который соприкасается с его ребрами.

МК обогреватель передает энергию объекту с минимальным рассеиванием. В роли объекта могут быть и предметы, и животные, и люди. Причем вещи и стены после воздействия инфракрасных волн сами становятся источниками тепла и нагревают воздух.

Вне зоны действия ИК-обогревателя помещение практически не нагревается. При этом плотность теплового потока уменьшается с увеличением расстояния между обогревателем и предметом.

Однако ИК-обогреватель незаменим, если нужно быстро нагреть какой-то один предмет в комнате. Сам корпус устройства, изолированный составом с применением базальта, не достигает высоких температур (выше 60 градусов), что исключает возможность появления ожогов при случайном контакте с агрегатом.

Но сушить на обогревателе одежду нельзя, поскольку присутствует риск возгорания. Некоторые синтетические материалы, попав на корпус устройства, могут расплавиться или загореться. Исключение составляют специальные усовершенствованные модели, оборудованные полочками для обуви или раскладными сушилками для чистого белья.

Технически принцип действия элементов микатермического обогревателя достаточно прост. Когда устройство включается в сеть, начинает греться пластина. Она нагревается до 200-400 градусов Цельсия и передает тепло слюдяным слоям.

Сообщенная пластинам из слюды электроэнергия перерождается в инфракрасное излучение, направленное на предметы около электроприбора. Весь этот процесс занимает несколько минут, и в комнате становится тепло практически сразу после включения оборудования.

Небольшое помещение (до 20 кв.м.) может нагреться микатермическим устройством за 10 минут. Когда воздух в комнате достигает нужной температуры, в агрегате срабатывает термостат, отключающий обогреватель. Оборудование можно настроить на автоматическую поддержку комфортного температурного фона в комнате.

Высокая энергоэффективность и экономичность – это главные особенности микатермических обогревателей. Они отличаются высокой мощностью, поэтому расходуют электроэнергии меньше приблизительно на треть по сравнению с обычными конвекторами. КПД инфракрасного обогревателя составляет около 90%.

Полезные дополнительные опции

Стандартные МК обогреватели имеют минимальное количество настроек, но некоторые из них обладают различными дополнительными элементами в зависимости от модификации.

К таким элементам относятся:

  • встроенные терморегуляторы, позволяющие контролировать несколько воздушных потоков;
  • жидкокристаллические дисплеи со специальными защитными функциями;
  • ионизаторы и увлажнители воздуха;
  • таймеры и т.д.

Многие микатермические обогреватели имеют функцию защиты помещения от промерзания. Если активировать эту опцию и установить прибор в неотапливаемой  комнате, он будет автоматически включаться, если температура в комнате приблизится к нулю.

Также некоторые обогреватели оснащены степенью защиты IP24, которая защищает от влаги и предотвращает вероятность поломки устройства или короткого замыкания в случае попадания на оборудования воды.

Как работает инфракрасный обогреватель

Вы решили приобрести инфракрасный обогреватель, это хороший выбор. Не помешает знать основные факторы, которые влияют на его работу, а также достоинства и недостатки таких устройств. А если вы только рассматриваете возможность покупки такого прибора, то вам в первую очередь следует знать, как работает инфракрасный обогреватель.

Обогреватели могут изготавливаться двух типов исполнения

  • Стационарного исполнения, сравнительно больших размеров и мощности (потолочные, настенные, напольные).
  • Мобильного исполнения, обладающие меньшими размерами и мощностью (каминного типа).

Отличие традиционных отопительных приборов от инфракрасных

Принцип работы конвекторов и радиаторов

Главное отличие кроется в принципе работы. Дело в том, что привычные отопительные приборы при всем их удобстве, греют именно воздух. А это и плюс, и минус одновременно. Тёплый воздух тут же поднимается, а холодный опускается. Таким образом, происходит естественная циркуляция. Мы находимся внизу. Чтобы прогреть низ помещения до нужной температуры, требуется перегреть верх.

В результате все традиционные отопительные устройства, включая батареи центрального отопления, грешат нарушением оптимального уровня влажности в помещении, и воздух пересушивается. Перегретые приборы ещё и сжигают кислород. Это вредно, особенно для органов дыхания. А на достижение комфортной температуры уходит лишнее время, энергия и деньги.

Составляющие и принцип работы инфракрасных обогревателей

Типичный прибор состоит из следующих частей:

  • стальной корпус, покрытого термостойкой эмалью;
  • алюминиевый отражатель;
  • нагревательный элемент (галогеновый, кварцевый, керамический или трубчатый).

Полезным дополнением является наличие:

  • термостата, регулирующего температуру;
  • датчика выключения при перегреве;
  • датчика опрокидывания (для напольных моделей);
  • пульта дистанционного управления (особенно для потолочных моделей).

Предназначены обогреватели инфракрасного излучения для обогрева помещений, как промышленных, так и жилых. Некоторые из них можно использовать на улице. Принцип работы приборов основан на преобразовании энергии в тепловое излучение. Так, нагреваются поверхности (пол, потолок, стены) и предметы, которые затем делятся теплом с окружающей средой. Помещение, прогретое за счёт инфракрасного излучения, долго сохраняет тепло, потому что греется не воздух, а физические тела. Кислород при этом не сжигается и воздух не пересушивается.

Система инфракрасного обогрева требует индивидуального расчёта для каждого помещения, значение имеет высота потолков и площадь. Если подсчёты верны, это поможет сэкономить до 50% электроэнергии.

Плюсы и минусы

Плюсы:

  1. Быстрый прогрев помещений.
  2. После установки специальное обслуживание не требуется.
  3. Прибор не выделяет токсины, не сушит воздух и не сжигает кислород.
  4. Экономичность по сравнению с традиционными отопительными приборами.
  5. Эстетичный внешний вид (сейчас выпускаются обогреватели в различном исполнении на любой вкус и цвет, поэтому они легко впишутся в интерьер).
  6. Можно использовать как для основного, так и для дополнительного обогрева. Есть возможность греть определённые зоны в помещении (точечной применение).
  7. Бесшумность.
  8. Надёжность.
  9. Адекватные цены.

Минусы:

  1. Работа от сети иногда является минусом, ведь в случае отключения электричества они станут бесполезны;
  2. При неправильно подборе устройства есть риск причинить вред здоровью;
  3. Если в доме имеются картины, от постоянного прогрева краска на холстах может пострадать (потрескаться). Чтобы этого избежать, следует пользоваться увлажнителем воздуха.

Принцип действия и конструкция обогревателя

Электрические карбоновые обогреватели были запатентованы в 2000 году в Японии. Тысячи тестов показали, что это устройство абсолютно безопасно для человеческого организма. Конструкция предполагает в качестве нагревателя использование углеродного волокна, которое помещено в кварцевую вакуумную трубку. Такая конструкция является «изюминкой» данной разработки. Это принципиально новый тип обогревателей, который от традиционных отличается тем, что обогреватели не сжигают кислород и не пересушивают воздух, а также имеют более высокие показатели эффективности. Существуют и недостатки карбоновых обогревателей, но об этом позже.

Карбоновый обогреватель, мощность которого составляет всего 800 Ватт, может справиться не хуже, а то и лучше 1,8-киловаттного масляного радиатора.

По сути, это длинноволновый излучатель, который нагревает предметы, расположенные в комнате, а не сам воздух. А затем уже эти предметы нагревают воздух, создавая комфортный микроклимат. Кстати, предметы не нагреваются, а прогреваются, поскольку глубина нагрева составляет около 2 сантиметров.

Даже при нахождении в помещении с минусовой температурой, обогреватель всего за пару минут способен обеспечить тело человека безопасным теплом. Что касается традиционного обогревателя, то такие аппараты на подобные действия не способны. Теплопроводность углеродного волокна значительно выше показателей теплопроводности металла, который практически у всех обогревателях используется в качестве нагревательного элемента. Благодаря этому карбоновые обогреватели требуют в два с половиной раза меньше электроэнергии, нежели привычные для всех теплоагрегаты.

Это значительный плюс как со стороны нагрузки на сеть, которая в некоторых регионах работает из последних сил, так и с точки зрения нагрузки на кошелек. Специалисты говорят о том, что карбоновое волокно располагает неограниченным сроком службы, в то время как металлические детали в обогревателях подвержены коррозии. Еще одной из основных конструктивных особенностей такого устройства является возможность вращения на 70 градусов. Это позволяет существенно увеличить площадь обогрева.

Карбоновый инфракрасный обогреватель относится к классу длинноволновых. Именно поэтому воздух не теряет влажности, а также не сжигается кислород. Управление устройством предельно простое, и освоить его по силам каждому. В зависимости от внешних условий, при помощи регулятора мощности человек настраивает тот уровень, на котором будет работать устройство.