Нагревательный элемент
Все печки отличаются видом нагревательного элемента. Рассмотрим подробнее, какие типы существуют.
Галогеновый
Основным элементом служит галогеновая лампа, внутри которой находится нить из вольфрама или углеволокна. Нить нагревается и выделяет инфракрасную энергию, которая передается трубке лампы и далее транслируется в комнату.
Главным недостатком агрегатов является то, что они производят короткие волны, которые для человека нежелательны. На этом фоне золотистый свет, исходящий от прибора и раздражающий глаза, не кажется изъяном. Тем более что производители избавили свои изделия от неприятного сияния, покрыв лампу специальным составом.
Кварцевый
Внутреннее содержимое представляет собой кварцевую трубку с вольфрамовой нитью. При эксплуатации часто можно почувствовать запах сгорающей пыли. Это происходит из-за накала нити до 2000 градусов Цельсия. Зато аппараты радуют ассортиментом и доступной ценой.
Карбоновый
Отличаются от предыдущих материалом изготовления нити. Здесь она углеродная (карбоновая). Они эффективно прогревают помещение, даже несмотря на меньшую рабочую температуру. Не так палят пыль и не сушат воздух.
Но исходящий от них красноватый свет вреден для глаз. Не добавляют им достоинств и малый срок службы (порядка 2 лет), а также затраты электроэнергии.
Трубчатый (микатермический)
Наиболее экономичная и высокопроизводительная группа устройств: практически весь объем потребленного электричества преобразуется в ИК-излучение. Еще одно преимущество: сам ТЭН практически не раскаляется. Это значит, что он не влияет на влажность, не сжигает пыль и не способен спровоцировать пожар. Такие агрегаты прочные и с успехом применяются в быту и различных учреждениях.
Однако их стоимость выше. К тому же многим не нравится возникающее в процессе работы потрескивание. Его появление объясняется тем, что коэффициенты расширения стальной спирали и алюминиевого корпуса разнятся.
Разновидности инфракрасных обогревателей
Существует несколько разновидностей ИК обогревателей. Главное отличие заключается в конструктивном исполнении. Рассмотрим особенности каждого вида отдельно.
ИК панели
Инфракрасный панельный обогреватель удобен тем, что экономит место в помещении. Он идеально подходит для помещений с низкими и наклонными потолками.
Прибор состоит из следующих элементов:
- В качестве нагревательного элемента используется ТЭН.
- Тепло от нагревателя принимает панель и передает его окружающим объектам.
- С тыльной стороны прибора находится изоляция, которая защищает от теплопотерь с этой стороны.
- Чтобы отражать электромагнитные волны, с обратной стороны агрегата установлена специальная пластина.
- Корпус с клеммной колодкой и вводом для кабеля.
Обычно используются вольфрамовые, керамические или кварцевые ТЭНы. От материала нагревательного элемента зависит эффективность и мощность оборудования. В роли излучателя ИК волн выступает декоративное покрытие.
Тепловые панели по способу монтажа разделяются на навесные и встроенные. Последняя разновидность представлена гипсокартонными конструкциями с вмонтированной графитовой нитью и теплоизоляцией.
Навесные панели делают из стекла или термостойкого пластика. Нагревательный элемент закрывается защитным экраном из анодированного алюминия или керамики. В продаже можно найти ИК приборы в виде обычных панелей или обогревателей, декорированных под природное дерево или камень.
Пленочные устройства ПЛЭН
Система отопления ПЛЭН используется, если нужно организовать зональное отопление помещения, например, в области рабочей зоны, уголка отдыха или на лоджии. Покрытие можно устанавливать на полу, стенах или потолке. На подвесном потолке монтируют ИК излучатели кассетного типа. Пленочные обогреватели нельзя устанавливать только на натяжных потолках.
Для выработки тепловой энергии используются карбоновые нити или тончайший слой графита, нанесенный на термопластичную пленку. При нагревании элементы излучают тепло. Как правило, пленочный нагреватель собирается из взаимозаменяемых модулей. Благодаря этому при выходе из строя одного модуля его можно легко заменить без нарушения целостности системы.
Иногда пленочные обогреватели декорируются для придания им привлекательного внешнего вида. Для этого на гипсокартонный каркас крепят отделку, не содержащую металлические элементы.
Некоторые пленочные нагреватели можно устанавливать под слой декоративной отделки. Поскольку обогреватели с декоративным покрытием обладают небольшой мощностью, их используют только для локального нагрева определенного участка в помещении.
Инфракрасные лампы
Это маломощный излучатель в форме лампочки или трубки, который устанавливается в обычный керамический патрон. Источником излучения является вольфрамовая нить в галогеновой лампе. Нить помещена в колбу со смесью аргона и азота. Некоторые лампы уже встроены в светильник с зеркальной поверхностью, благодаря чему удается добиться направленного потока света.
Инфракрасные лампы обычно используют для обогрева птицеводческих и животноводческих ферм. Обогреватели бывают в форме обычных ламп традиционной формы и трубчатые. Последняя разновидность применяется для обогрева жилых помещений.
Как правильно устанавливать инфракрасные обогреватели?
Для тех, кто желает установить инфракрасную систему отопления, нужно помнить, что такие обогреватели следует монтировать на специальной высоте.
Каждый обогреватель имеет свою высоту. Нормой считается 2.2 – 3,5 метра от пола. Особо важным является тот факт, что обогреватели нельзя устанавливать менее, чем на 0,5 метра от головы человека. То есть, если рост человека 1,9 м, то минимальная высота подвешивания оборудования должна быть 2,4 метра.
Не рекомендуется устанавливать инфракрасные обогреватели именно в зоне постоянного пребывания человека (над диваном, кроватью, письменным столом, на кухне, в гостиной).
Чтобы немного снизить воздействие, притом постоянное, на голову человека, рекомендуется смещать нагреватели немного в сторону. Это означает, что монтировать обогреватель непосредственно над головой не обязательно, его можно немного сместить вправо или влево.
Это приводит к большим потерям тепла. Также специалисты не рекомендуют устанавливать инфракрасные нагреватели на потолках из ПВХ составляющих.
При монтаже нужно быть внимательными и соблюдать минимальное расстояние между поверхностями и инфракрасным обогревателем.
Балансирование нагрузки
Балансирование нагрузки – это особый автоматизированный процесс, суть которого состоит в том, что можно управлять инфракрасными обогревателями, в нашем случае – самой нагрузкой на систему.
Управление может происходить по различным параметрам, вариантов может быть много – какие выбрать, решает сам потребитель.
Ниже указан пример использования обогревательных устройств. Основной принцип балансировки нагрузки заключается в том, что работать обогреватели должны не более 20 минут в час.
Схема действия инфракрасного отопления. Нажмите для увеличения.
Именно такое время считается оптимальным с тем условием, что здание имеет нормальную теплоизоляцию. Не более 20 минут в час должен быть включен обогреватель, для того чтобы поддерживать оптимальную температуру в помещении. Пиковая нагрузка должна быть не более 1,8кВт.
Основным материалом, который будет нужен для монтажа и самой системы обогрева, является короб – в него укладывается провод. Если потребитель делает скрытый монтаж в стене, то нужна гофра; если речь идет о деревянном доме, то использовать можно как короб, так и гофру.
Провод для терморегуляторов и нагревателей нужно брать сечением в 1,5 – 2,5 кв. мм – все зависит от нагрузки. Стоит отметить, что нужно предусмотреть и общий автомат, функцией которого будет включение и выключение системы отопления.
Инфракрасное отопление своими руками сделать очень просто, особенно это касается монтажа. Самостоятельно можно произвести прокладку проводов, а также монтаж и подключение нагревателей и терморегуляторов.
Главное – чтобы обыватель понимал принцип работы системы, особенности применения таких нагревателей. Если опыт таких работ отсутствует и человек не уверен в своих силах, лучше пригласить специалистов, которые грамотно, быстро и качественно смогут выполнить любые работы.
Виды обогревателей ИК
Условно, их можно разделить на следующие:
- Тепловые пластины.
- Кварцевые трубы.
- Открытая спираль.
Подробнее обо всех трёх:
- Пластины пользуются наибольшим спросом. Это гибкие полимерные элементы, внутри которых установлены проводники. Разогревается такая пластина до 100⁰, и при этом не сжигает кислород или пыль. Её устанавливают в качестве потолочного обогревателя, напольного покрытия. Отопление дома инфракрасными обогревателями этого типа пользуется большой популярностью за счёт своих размеров. Параметры пластиковой панели позволяют выстелить большую площадь, отчего отопление дома даже королевских размеров не будет проблемой.
- Трубы, вакуумные внутри, разогреваются сильнее. Спираль внутри раскаляется докрасна. КПД у таких обогревателей высокий, но при этом они не пользуются популярностью, так как из-за высокой температуры может гореть пыль, осевшая на самом обогревателе. Это небезопасно и к тому же появляется резкий запах гари. Такие условия сложно назвать идеальными.
- Обогреватели с открытой спиралью одно время стояли во всех домах. От них было тепло, но кислород сжигался со страшной силой. Такие обогреватели нельзя оставлять на ночь или, вообще, без контроля – пожароопасность слишком высока. Сейчас такие модели уже не производят.
Многие модели представляют собой подвесные или настенные агрегаты. Они идеально вписываются в домашнюю обстановку.
Как выбрать свой? Сначала следует определить достоинства и недостатки всей системы – возможно, выбор падёт на альтернативные источники.
Достоинства и недостатки технологии
Приборам данной группы присущ целый ряд преимуществ:
- Направленная передача тепла. Основное достоинство ИК-отопления заключается, в первую очередь в обогреве самого объекта, между тем как традиционные конвекторы и радиаторы делают это через весьма неудобного посредника – воздух. Неудобство заключается в стремлении теплого воздуха улетучиться под потолок, в то время как люди, ради которых тепло и вырабатывается, по странной прихоти природы обитают в нижней части помещения. В случае с ИК-обогревателями таких курьезов не наблюдается: сначала тепловая энергия сообщается людям, животным и предметам, а уже потом от них нагревается воздух.
- Экономичность. Это преимущество вытекает из предыдущего: вследствие адресной передачи тепла значительно сокращаются теплопотери, поэтому ИК-отопление может сэкономить до 50% средств.
- Малая инерционность. Тепло от ИК-обогревателя ощущается уже через полминуты после его включения, в то время как конвектору сначала придется прогреть весь имеющийся в помещении воздух, который при естественной циркуляции (за счет конвекции) перемешивается не так уж быстро. Если человек пребывает в помещении периодически и в течение короткого времени, например, в гараже, выгода от применения ИК-отопления увеличивается в несколько раз.
- Эффективная работа в помещениях с большим объемом, усиленной вентиляцией и даже на улице. Создание комфортного микроклимата посредством инфракрасных конвекторов отопления или радиатора на большом складе, в крупном павильоне, в магазине с большой посещаемостью или на сварочном посту потребует огромных затрат. На открытой площадке эти приборы вообще окажутся бессильными. А вот ИК-отопление справится с задачей на ура.
- Экономия места. Поскольку принцип работы ИК-приборов не связан с конвекцией, они могут располагаться под самым потолком, оставляя пространство на полу совершенно свободным. Кроме того, некоторые разновидности таких устройств имеют столь малую толщину, что их присутствие можно выявить только по исходящему теплу.
А вот какие аргументы приводят противники данной технологии:
- Высокая эксплуатационная стоимость.Электрическое отопления, как известно, обходится гораздо дороже газового или централизованного.
- Ограниченное воздействие.Тепло от ИК-нагревателя получат только те объекты, которые находятся в поле его излучения. Но даже здесь комфортная зона не так уж обширна: при удалении от прибора становится заметно прохладнее, в случае приближения – наоборот, жарко. Следует, также, упомянуть тот факт, что такие излучатели воздействуют на объекты только с одной стороны, что иногда бывает неудобным.
- ИК-волны могут оказывать жесткое воздействие на кожу человека.
Преимущества и недостатки системы
Система отопления на основе инфракрасного излучения в сравнении с конвекторными способами обогрева имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- Широкая область применения. Инфракрасные панели отопления используют при обогреве помещений всех типов. С их помощью повышают температуру на складах, животноводческих фермах, в подсобных помещениях и в гаражах.
- Высокая скорость нагрева. Ощущение теплового комфорта с момента включения оборудования наступает в считанные минуты. Это происходит за счет того, что воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия расходуется по прямому назначению с минимальными потерями. И даже после выключения прибора еще некоторое время он будет продолжать излучать тепло.
- Бесшумность работы. Работа обогревателей не сопровождается никакими вибрациями и шумами, а в процессе нагрева не выделяются продукты сгорания.
- Безопасность для здоровья домочадцев. По своей природе инфракрасное тепло максимально близко к солнечному. Оно является наиболее комфортным для человека. Используемые приборы не издают неприятного запаха, не выделяют токсинов и вредных веществ, являясь абсолютно безопасными для здоровья человека.
Обогреватели этого типа не боятся влаги. За счет этого инфракрасные приборы смело можно использовать для обустройства «островков тепла» под открытым небом, применяя для обогрева садовой беседки и веранды.
Установив ИК обогреватели, вы сможете существенно снизить теплозатраты и сведете к минимуму проблему нерационального распределения температуры
В отличие от спиральных нагревателей инфракрасные системы не выжигают из воздуха кислород и не пересушивают его. Распространение тепла в помещении осуществляется равномерно без скопления в верхней половине, ближе к потолку, комнаты.
Да и в процессе прогревания не участвуют конвекционные потоки воздуха, которые способны поднимать пыль. Благодаря этому можно поддерживать постоянный микроклимат, обеспечивая условия для комфортного проживания домочадцев.
Обогреватели размещают в полу, потолке или просто прикрепляют к существующим перекрытиям. Их часто применяют при обустройстве системы «умный дом».
Инфракрасные панели и пленочные покрытия славятся компактностью, занимая минимум полезной площади в помещении и отдавая при этом максимум тепла
В пользу современной системы выступает аргументом и тот факт, что в последние годы все большую популярность среди ценителей спа-процедур набирают инфракрасные сауны.
Согласно исследованиям японских ученых они являются отличной профилактикой множества заболеваний. Проникая под кожу человека, лучи разогревают кровеносные сосуды, способствуя тем самым быстрому распространению тепла по всему телу.
Но инфракрасная система обогрева не лишена и недостатков. К числу таковых стоит отнести:
- Инфракрасные лучи имеют точечное действие. Поэтому в пределах одной просторной комнаты в одном месте может быть слишком тепло, в другом, напротив – прохладно.
- Поскольку инфракрасные лучи прогревают не воздух, а предметы, то в процессе обогрева помещения, интерьер которого составляют предметы техники, может появляться едва уловимый запах пластмассы.
- В эстетическом плане далеко не всегда такие подвесные обогреватели способны удачно вписаться в общий дизайн интерьера.
Довольно энергоэффективное инфракрасное отопление в полной мере нельзя считать экономически выгодным. Во-первых, на само оборудование изначально придется вложить значительную сумму.
Во-вторых, чтобы с его помощью достичь рационального расхода энергии придется потратиться на соблюдение ряда ключевых требований. Например: на утепление здания, обустройство снижающих теплопотери отражающих экранов.
Потребляют такие приборы в зависимости от мощности приблизительно от 50 до 200 Вт на квадратный метр за один час работы
Но при соблюдении всех необходимых условий монтажа КПД системы способно достигнуть отметки в 95%. Да и чтобы поддерживать комфортный микроклимат достаточно, чтобы пленочное покрытие занимало 50% поверхности стен или пола.
Принцип работы инфракрасного отопления
В природе инфракрасное излучение входит в спектральную область электромагнитных волн, излучаемых главным «светилом» нашей системы – Солнцем. Благодаря излучаемому им невидимому волновому спектру на нашей планете и способно развиваться все живое.
Ученые инфракрасное излучение, которое именуется как «тепловое», делят на три составляющие, выделяя ближний, средний и дальний спектр.
Самыми эффективными для обогрева и наиболее безопасным для живых организмов являются электромагнитные колебания, следующие сразу же за видимой красной стороной среднего спектра.
Почти 50 % солнечного спектра занимают инфракрасные лучи — наиболее близкие к излучению тела человека
Диапазон длины волн излучения, именуемого «лучами жизни», колеблется в пределах от 8 до 14 мкм. В ряде источников «живительный» интервал несколько увеличен: от 6 до 20 мкм. Однако даже эти расхождения в показаниях не критичны.
Именно длинноволновой спектр, близкий по значению к излучению человеческого тела, задействован при разработке оборудования и обустройстве системы отопления инфракрасными обогревателями.
Нагревательные пластины, применяемые при обустройстве инфракрасного отопления, выделяют тепло с рабочим диапазоном в пределах 5-15 мкм
Инфракрасные установки можно считать своего рода мини-солнцем. Единственное отличие от природного «светила» в том, что они будут прогревать пространство постоянно, независимо от погодных условий за пределами комнаты. Работают такие установки в быту от сети в 220В.
Инфракрасные лучи, проходя через воздушные преграды, нагревают твердые поверхности находящихся в помещении предметов, а те уже в последующем перенаправляют тепло в пространство
ТЭН, выступающий главным компонентом устройства, распространяет световые волны. Благодаря рефлектору в процессе работы оборудования прогревается тот предмет, на который направлено устройство.
Роль «приемников», а затем «излучателей» тепла могут выполнять любые объекты в комнате: керамические и каменные предметы, деревянные и стеклянные поверхности, живые организмы.
Предметы принимают тепло или передают его в расположенное рядом пространство. В процессе работы оборудования поверхности предметов интерьера в зоне излучения теплее окружающего воздуха на 7-10 градусов.
Обогрев инфракрасными лучами отлично комбинируется с другими традиционными способами отопления, благодаря чему при минимальных усилиях легко организовать в любом помещении «островок тепла» — зону повышенного комфорта.
Как на бытовом уровне, так и в промышленных масштабах, такой вид отопления удобно использовать в качестве вспомогательного или аварийного обогрева. Потери тепла при его применении в среднем не превышают и 10%.
Галерея изображений
Фото из
Расходы, связанные с устройством ИК отопления, окупаются за 2 — 3 года. Системы расходуют не более 10 — 15 Вт на квадратный метр, не нуждаются в ремонтах и регулярном обслуживании
ИК нагревательная пленка укладывается под отделку на строительные конструкции, не «съедает» полезное пространство
Системы инфракрасного отопления устраивают по потолочным перекрытиям. Закрывают пленку гипсокартонными потолками, отделочными панелями, реечными системами и т.д.
С применением ИК пленки сооружают систему отопления пола. Инфракрасное отопление отлично работает в паре с напольной керамикой, линолеумом, ламинатом, ковролином
ИК системы используются в обустройстве мансард, благодаря чему сокращаются расходы на организацию утепления пространства, ограниченного скатами крыши
Пленочный вариант превосходно подходит для отопления террас, лоджий, зимних садов, балконов. Нагреваются предметы, а не воздух, потому возможно применение на открытых площадках
К инфракрасным обогревательным устройствам относятся ИК приборы, которые могут служить как дополнительным, так и основным оборудованием для отопления загородного дома
ИК пленки и обогреватели повышают температуру с 5º до 20º С за 30 — 50 минут с начала работы. Нагревают предметы и конструкции, которые передают затем тепло в окружающую среду
Размещение ИК обогревательных пленок на потолке
Разновидность пленки для инфракрасного отопления
Монтаж инфракрасной системы на потолке
Укладка ИК пленки под напольное покрытие
Инфракрасная пленка в обустройстве мансарды
Инфракрасная пленка на балконах и террасах
ИК обогреватели в отоплении
Нагрев производственных помещений ИК приборами
Плюсы инфракрасного отопления
Если сравнивать с традиционными способами отопления с использованием конвекторов и масляных радиаторов, то рассматриваемые инфракрасные панели имеют ряд преимуществ:
- Быстрый нагрев. При включении оборудования температура в зоне его действия повышается спустя 1–2 минуты. Это обусловлено тем, что лучи не рассеиваются в воздухе, а достигают своего прямого места назначения с небольшими потерями.
- Тихая работа и экологичность — работа оборудования не издает никаких звуков и вибраций. В процессе нагрева не выделяются вредные вещества, которые могли бы навредить проживающим. Также пленочное инфракрасное отопление в меньшей степени сушит воздух, так как нагрев происходит не от раскаленных поверхностей радиатора, а от теплых предметов мебели, стен, полов.
- Широкое применение — данные системы можно использовать не только в доме, но и производственных помещениях, гаражах, подсобках, на улице.
- Эффективный прогрев воздуха. Обычные радиаторы нагревают воздух, который поднимается вверх, охлаждается и опускается вниз. В результате у ног всегда температура ниже, чем у потолка, что не совсем правильно. Инфракрасные обогреватели направляют лучи сверху вниз, в результате чего греется пол и предметы мебели внизу — от них исходит тепло, поэтому температура воздуха снизу будет приблизительно равной температуре вверху. Также конвекционные потоки (циркуляция воздуха) ощутимо слабее.
В отличие от обычных электрических конвекторов, инфракрасные системы не сжигают кислород и не пересушивают воздух.
Можно долго говорить о преимуществах данных систем.
Лучшие модели
Разные производители в Европе и России выпускают оборудование для обогрева дома. В данном рейтинге инфракрасных обогревателей отобраны лучшие модели, собравшие положительные отзывы покупателей.
1 место — Ballu BIH-AP4-0.8-W
Стоимость данной модели — в районе 3000 рублей. Этот обогреватель предназначен для отопления площади 16 квадратных метров, подключается к системе 220/230 В и устанавливается на рекомендуемой высоте в 2.4–3.5 метра, его мощность — 800 Вт.
По отзывам узнаем, что это эффективная и качественная модель, которая прогревает помещение достаточно быстро. В комплекте идут прочные кронштейны — с их помощью прибор можно поворачивать. В основном данная модель используется как дополнительный источник обогрева в каком-либо помещении, но также подойдет для гаража и для установки на улице — влагозащищенный корпус не даст дождю его испортить.
2 место — Almac ИК5
Эта инфракрасная батарея отопления обладает меньшей мощностью в 500 Вт. Она эффективно отапливает 10 квадратных метров, поэтому в единичном экземпляре используется как дополнительный источник тепла. Впрочем, три подобных модели легко справятся с отоплением большой гостиной или зала.
Судя по отзывам, устройство эффективно справляется со своей задачей, легко крепится к стене или подвешивается на потолок, просто регулируется — днем достаточно установить 23 градуса, ночью — 20. Единственный недостаток — сложность подключения. И хотя в инструкции указано, как установить инфракрасный обогреватель, в комплекте не идут провода и терморегулятор, поэтому без соответствующих знаний и опыта его не подключить — придется звать специалиста, но на это можно закрыть глаза, с учетом низкой цены в районе 2500 рублей.
3 место — Пион Thermo Glass П-10 (7000 рублей)
Модель — от российского , ставшим популярным на российском рынке. Мощность – 1000 Вт, площадь обогрева — 20 м². Подключается устройство через обычную розетку 220/230 В, оснащен электронным управлением, термостатом, что позволит точно регулировать мощность — температуру нагрева. Также он получил защиту от перегрева, что обеспечивает минимальную безопасность и повышает срок его службы. Предусмотрена установка инфракрасного обогревателя на потолок — на высоту 2.3–3.5 метра.
По отзывам модель эффективна: быстро нагревает окружающие предметы, работает бесшумно и обеспечивает мягкое и приятное тепло. Это преимущество, так как некоторые модели греют агрессивно.
Недостаток — комплектация и высокая цена. Модель ощутимо дороже аналогичных обогревателей, а в комплекте не идет никаких кабелей. Также за устройством нужно ухаживать — если систематически не протирать с него пыль, то со временем появляется запах гари.
На рынке также представлено много некачественной продукции с обозначением «CE». В одном случае это обозначает «Conformite Europeenne», в другом — «China Export». Старайтесь выбирать надежное оборудование, так как отопительные приборы в доме всегда несут определенную опасность.
Вывод
Электрооборудование более затратное по деньгам, чем газовое, если использовать магистральное газовое топливо. Темные экземпляры по весу тяжелее, их следует крепить на специальных кронштейнах или подвесных креплениях, тогда как светлые ИК установки намного легковеснее. Без предварительных расчетов устроить такую систему так, чтобы она оптимально работала, будет крайне сложно. Понадобится учесть параметры помещения, особые условия производства, использования обогревателей, а также их характеристики. При маленькой площади отопления, на которую рассчитан прибор, следует просто устанавливать несколько таких же. Дата: 25 сентября 2021
