Sistemi di riscaldamento a raggi infrarossi

Come viene trasferito il calore

Viene chiamato il processo fisico di trasferimento di calore da un corpo fisico a un altro trasferimento di calore. Il calore viene trasferito da un corpo fisico caldo a uno freddo attraverso il contatto diretto o attraverso una partizione.

L'energia termica verrà trasferita fino a quando le temperature dei corpi fisici non saranno uguali. In fisica, questa condizione è chiamata equilibrio termodinamico. Il trasferimento di calore di solito avviene da un corpo caldo a uno freddo, il che è pienamente coerente la seconda legge della termodinamica. Secondo questa legge, tutti lavorano sistemi di riscaldamento.

In termini di fisica, ci sono tre tipi elementari di trasferimento di calore: conducibilità termica, convezione e radiazione termica. Ma nella loro forma pura, individualmente, praticamente non si verificano, in generale, il calore viene trasmesso da una combinazione di tipi semplici. Si distinguono principalmente tre tipi di trasferimento di calore: trasferimento di calore, trasferimento di calore e metodo di trasferimento del calore a fascio convettivo.

Come funzionano i sistemi di riscaldamento tradizionali

I sistemi di riscaldamento tradizionali includono quei sistemi che utilizzano un qualche tipo di combustibile. Attualmente, il gas viene spesso utilizzato, sebbene in alcuni casi vengano utilizzati combustibili liquidi e solidi. Ma indipendentemente dal tipo di carburante, il principio di funzionamento di tutti i sistemi tradizionali è lo stesso. Il calore della combustione del combustibile si surriscalda mezzo termicoche entra termosifoni e riscalda l'aria nella stanza. L'acqua viene utilizzata come vettore di calore nei tradizionali sistemi di riscaldamento, pertanto vengono chiamati tali sistemi acqua.

Secondo tutte le leggi della fisica, l'aria calda sale e l'aria fredda si sposta naturalmente verso il basso. Tale movimento dell'aria non è altro che quello sopra menzionato. convezione. Questa aria fredda crea solo pavimenti freddi, che devono essere eliminati dal dispositivo di "pavimenti caldi". Se la stanza è abbastanza alta (edificio di produzione, auditorium o palazzetto dello sport, ecc.), Il riscaldamento dell'intero volume dura abbastanza a lungo, viene creata la stratificazione dell'aria.

L'aria calda che sale crea un tiraggio nella stanza, inoltre, aumentano le perdite di calore attraverso il tetto e le pareti, il calore lascia semplicemente l'edificio. In questo caso, dicono che riscaldiamo la strada. Le persone sotto si trovano in una zona di aria fredda.

La Figura 1 mostra schematicamente la distribuzione del calore durante il funzionamento di un sistema di riscaldamento tradizionale.

Figura 1. Distribuzione del calore durante il funzionamento di un sistema di riscaldamento tradizionale

Come sono i tradizionali sistemi di riscaldamento dell'acqua

Il dispositivo principale del sistema di raffreddamento ad acqua è la caldaia, molto spesso gas. L'acqua riscaldata nella caldaia viene convogliata ai radiatori - radiatori. Per la circolazione dell'acqua nel sistema è installato la pompase la circolazione è forzata, sebbene la circolazione possa essere naturale. In questo caso, puoi fare a meno di una pompa.

Oltre a questi dispositivi e parti di base, il sistema di riscaldamento dell'acqua comprende anche molte parti "ausiliarie", ma necessarie. Innanzitutto, è un serbatoio di espansione per compensare l'espansione termica dell'acqua, raccordi per il collegamento di tubi, valvole dell'aria e molto altro, necessari per il normale funzionamento dell'intero sistema nel suo complesso.

In una casa individuale per l'installazione di una caldaia a gas, è necessario un locale aggiuntivo, dotato di un sistema di ventilazione e di un camino, per non parlare del sistema di alimentazione del gas. Nel caso del teleriscaldamento, sono necessari la costruzione di un grande locale caldaie e la posa di un'intera rete di rete di riscaldamento. L'intero sistema è costoso e complicato.Ma in alcuni casi, ad esempio, per una piccola casa di campagna, e se non c'è gas nelle vicinanze, devi realizzare un sistema di riscaldamento elettrico.

I più comuni in questi casi sono caldaie elettriche per il riscaldamento dell'acqua o vari riscaldatori elettrici. Innanzitutto, si tratta di radiatori ad olio, caminetti elettrici e termoventilatori di vari design. Il principio di funzionamento di questi dispositivi è anche la convezione, come nei sistemi di riscaldamento dell'acqua: prima l'aria viene riscaldata e solo successivamente le pareti, i mobili, le persone. Tale sistema è inefficiente e inefficiente.

Riscaldatori a raggi infrarossi

Attualmente disponibile in una varietà di apparecchi di riscaldamento a infrarossiche forniscono il riscaldamento razionale ed economico dei locali in un'ampia varietà di condizioni. Successivamente verranno considerati alcuni di questi dispositivi, i principi del loro funzionamento.

Da un punto di vista naturale, i sistemi di riscaldamento tradizionali non funzionano correttamente. Prima l'aria si riscalda e poi tutto il resto. In condizioni naturali, tutto accade al contrario.

La fonte naturale di calore sulla Terra è il sole. I raggi del sole hanno uno spettro molto ampio, ma è la sua componente a infrarossi che riscalda la Terra, le persone, le piante e tutti gli oggetti, e da loro l'aria si riscalda e crea condizioni confortevoli per la vita umana.

È su questo principio che funzionano riscaldatori a infrarossi. L'aria per le radiazioni infrarosse è assolutamente trasparente, quindi i raggi infrarossi raggiungono liberamente le superfici e gli oggetti riscaldati.

La Figura 2 mostra schematicamente la distribuzione del calore quando si utilizza un riscaldatore a infrarossi.

Figura 2. Distribuzione del calore mediante un riscaldatore a infrarossi

Radiazione infrarossa rappresenta le onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda nell'intervallo 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 micron. L'intensità della radiazione termica dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione infrarossa: i raggi a onde corte si ottengono a una temperatura del corpo radiante superiore a 750 ° C. A seconda dell'applicazione e del design, la temperatura dell'elemento di emissione del riscaldatore a infrarossi può essere compresa tra 100 e 950 ° C.

Riscaldatori a infrarossi fuoribordo

In una stanza abbastanza alta, i sistemi di riscaldamento dell'acqua, come menzionato sopra, sono inefficaci, perché tutta l'aria calda sale.

Con un'altezza del soffitto di 2,5 ... 3,6 m, i riscaldatori esterni a infrarossi a bassa temperatura con una temperatura dell'emettitore compresa tra 100 e 120 ° C saranno abbastanza efficaci ed economici.

Per ottenere un riscaldamento uniforme della stanza, per evitare la comparsa di zone calde e fredde, è necessario eseguire il riscaldamento da diversi riscaldatori, la cui potenza totale deve corrispondere alla perdita di calore dell'edificio. Se l'altezza del soffitto è di 4 m o più, è abbastanza accettabile e sicuro utilizzare i riscaldatori con una temperatura della superficie radiante fino a 200 ° C e oltre. Tali riscaldatori sono chiamati ad alta temperatura.

Il design e il principio di funzionamento degli emettitori è tale che la loro installazione è possibile a qualsiasi altezza. Se la stanza è molto grande, come un magazzino o un hangar, i riscaldatori a infrarossi possono essere installati solo sopra i siti di lavoro, in luoghi in cui si trovano le persone, il che consente di risparmiare energia.

Sistema di riscaldamento a pannelli radianti:

Riscaldatore a bassa temperatura È una scatola di metallo con un riscaldatore distribuito posizionato al suo interno. La superficie radiante è trattata con materiali speciali che forniscono la massima intensità di radiazione termica, emissione di energia termica radiante. Il coefficiente di emissione termica dei riscaldatori più avanzati raggiunge il 90%. In larga misura, la superficie radiante è promossa dal fatto che la superficie radiante diventa in rilievo, irregolare. Ciò consente di aumentare la sua area di almeno 2,5 ... 3 volte.

Riscaldatori ad alta temperatura rappresentano anche una scatola a forma di scatola, all'interno della quale sono situati uno o più elementi riscaldanti. Il calore di questi elementi viene trasferito sul profilo di alluminio, la cui superficie radiante è rivestita con ceramiche speciali, che consente di ridurre la temperatura della superficie radiante aumentando il coefficiente di emissione del flusso di radiazione.

Lo spazio tra l'involucro e gli elementi riscaldanti è riempito con un isolante termico di alta qualità resistente al calore, ottenendo così pieno sicurezza antincendio l'intero dispositivo nel suo insieme. Tale isolamento termico è caratteristico di entrambi i riscaldatori ad alta e bassa temperatura.

Alcune aziende, ad esempio Thermatex, Armh5, Rockfon, producono riscaldatori a infrarossi per l'installazione in soffitti a cassetta, che ancora una volta dice riscaldatori a infrarossi di sicurezza antincendio.

Uno dei nuovi prodotti sul mercato sono gli specchi a emissione di calore. Il loro strato riflettente è anche un elemento riscaldante. La massima temperatura superficiale dello specchio non supera i 75 ° C, il che è completamente sicuro per gli altri. Nella sauna o nel bagno, uno specchio del genere non appanna, non modifica il livello naturale di umidità e si adatta perfettamente al design della stanza, è ecologico.

Come hanno dimostrato vari studi, lo spettro di frequenza termica del riscaldamento a infrarossi è assolutamente sicuro per l'uomo. Ciò è confermato da studi non solo sui produttori, ma anche sui risultati di esami indipendenti. La sicurezza dei dispositivi a infrarossi è confermata anche dai certificati di conformità emessi da servizi sanitari russi e stranieri.

Varie aziende producono riscaldatori a infrarossi, principalmente a soffitto, adatti per l'uso in qualsiasi ambiente: industriale, residenziale, agricolo, umido e persino esplosivo.

Molte aziende producono anche riscaldatori a parete, a pavimento e portatili, montati su rack. Sono noti riscaldatori a infrarossi in cui viene utilizzato il gas.

Riscaldatori di immagini a infrarossi

Di recente, come riscaldatori locali aggiuntivi, vari elementi degli interni stanno diventando sempre più popolari: riscaldatori per pittura, battiscopa, pannelli murali caldi.

Tali elementi riscaldanti sono costituiti da fibre di carbonio collegate in parallelo tra loro. Non ci sono uno o nemmeno duecento di questi fili nei riscaldatori, a causa dei quali ogni filo funziona senza sovraccarichi, la potenza assegnata da esso è molto piccola. Pertanto, il verificarsi di sovraccarichi e surriscaldamento è escluso, l'affidabilità di tali riscaldatori è molto alta, la durata raggiunge i 10 anni o più.

I vantaggi dei riscaldatori a infrarossi

Uno dei vantaggi dei riscaldatori a infrarossi è che il calore, creando correnti d'aria e sollevando nuvole di polvere, non passa sotto il soffitto, come nel caso dei sistemi di riscaldamento a convezione. Il livello di campo elettromagnetico dei sistemi a infrarossi è molto più basso di quello di molti elettrodomestici, l'ossigeno non viene bruciato, l'umidità nella stanza non diminuisce, rimane a un livello naturale.

Il calore nella stanza viene avvertito immediatamente dopo l'accensione, le superfici degli oggetti circostanti diventano quasi immediatamente calde. In questo caso, non è necessario riscaldare uniformemente l'intera stanza, è possibile creare zone confortevoli separate, ad esempio vicino a una TV o sopra una scrivania o una scrivania del computer.

L'indubbio vantaggio delle apparecchiature a infrarossi è rappresentato dalle dimensioni ridotte e dalla mobilità. Grazie a questi parametri, l'area utilizzabile viene salvata, le apparecchiature possono essere facilmente spostate, installate e smontate. I riscaldatori a infrarossi sono molto efficaci in edifici con scarso isolamento termico e soffitti alti, con scarso effetto sulla ventilazione.

L'installazione di riscaldatori a infrarossi di potenza adeguata è possibile anche in aree aperte. Ad esempio, oltre i tavoli in un caffè estivo.A differenza di un tradizionale sistema di riscaldamento dell'acqua, non è necessaria l'installazione di attrezzature complesse costose: tubi, caldaie, pompe, ecc. Quando si installa il riscaldamento a infrarossi, scompaiono problemi come lo sbrinamento dei tubi quando il sistema è spento. Quando si riaccende l'elettricità, il riscaldamento a infrarossi funzionerà di nuovo, come se nulla fosse accaduto.

Con l'aiuto dei moderni termostati programmabili, è possibile mantenere la temperatura nell'intervallo di 5 ... 30 ° C, impostandola separatamente per ogni ambiente.

Rispetto ai riscaldatori a convezione, i dispositivi IR sono più economici del 20 ... 25% e, nel caso dell'utilizzo di un pagamento a due tariffe per l'elettricità, i risparmi possono raggiungere il 40 ... 45%.

Boris Aladyshkin

Comments

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Il fatto che le pareti dell'edificio non si riscaldino è un grande svantaggio. Viene creato l'effetto di locali non residenziali che, come sapete, viene distrutto. Le pareti iniziano a congelare. Se, ad esempio, l'esterno è meno 22 * ​​e all'interno + 22 *, la temperatura zero sarà al centro del muro. E se riscaldi la stanza in alcuni punti, come dice l'autore localmente, il congelamento sarà più profondo e il muro si spezzerà e si deformerà. È necessario isolare le pareti e non pagare in eccesso l'elettricità. Il muro è un eccellente conduttore di calore senza isolamento. E devi isolare solo dall'esterno, in modo che la differenza di temperatura principale sia nell'isolamento e la parete rimanga "calda". Se si isola il muro dall'interno, si ottiene lo stesso effetto di locali non residenziali, il muro si congela e collassa e la stanza avrà un calore ingannevole. Fino a quando non ho isolato la mia casa, né la sostituzione della caldaia né la sostituzione della batteria hanno aiutato: non è possibile riscaldare la strada. Anche i riscaldatori a infrarossi.

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Per le stanze con un'altezza del soffitto di 2,5-3 metri, il tipo di riscaldamento non ha alcuna importanza. Il riscaldamento sarà lo stesso. Con la convezione, l'aria calda inizierà a emettere calore su una superficie più fredda fino a quando non vi sarà un bilancio termico, con "infrarossi", solo gli oggetti più vicini si surriscalderanno e, attraverso il contatto con essi, anche l'aria stessa si riscalderà. La temperatura dell'aria e della stanza sarà la stessa in tutti i casi! Come il consumo di energia. Dovrebbe distinguere chiaramente tra riscaldatori a infrarossi e sistemi radianti a pannelli con una temperatura del radiatore fino a 200 gradi, che i commercianti intraprendenti chiamano "infrarossi". Questi sono tipi di riscaldatori completamente diversi dal punto di vista delle leggi della fisica, ma poche persone lo sanno. E devi isolare in ogni caso!

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È meglio installare un paio di riscaldatori al quarzo. Abbiamo anche sofferto di questo in una volta, ma ora non conosciamo i problemi. Il pavimento è caldo in casa, risulta economico grazie alla tecnologia economica dei riscaldatori, si riscaldano rapidamente, ma al contrario si raffreddano a lungo, sembrano belli). In generale, questi riscaldatori sono un solido vantaggio e il prezzo è solo 2400. Puoi anche ordinare un termostato ma le tue mani non raggiungono.

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Bene, non conosco l'idea stessa di utilizzare i riscaldatori a infrarossi in una casa non è molto simile. Voglio dire, è nella stanza, semplicemente disinserire un tale dispositivo a una distanza inferiore a 2-3 metri da una persona è semplicemente pericoloso. Considerando il livello dei raggi che proviene anche dal riscaldatore a infrarossi più a bassa potenza.
Abbiamo acquistato altri tipi di riscaldatori per noi stessi, ovvero i riscaldatori al quarzo Tepleko, che funzionano secondo il seguente principio: l'elemento riscaldante in nichel-cromo riscalda una piastra di pura sabbia di quarzo all'interno della quale si trova.

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Non mi fido davvero dell'infrarosso .. Ne ho avuto uno come risultato, quasi un incendio è successo.E non aveva molto senso da parte sua, a dire il vero, ma è decente. Mi è piaciuto il quarzo. Sono stato sorpreso che si riscaldi in 20 minuti e si raffreddi per 50-60 minuti, per così dire, non di più. È passato molto tempo da quando tutti hanno iniziato a utilizzare questa tecnologia. È solo che non tutti ordineranno su Internet, ad esempio, alcuni non l'hanno mai fatto. E i riscaldatori sono in realtà buoni)

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Ho guardato in TV così sui riscaldatori a infrarossi. Hanno detto che sia per la salute non sono sicuri e non ignifughi. Alla fine li ho rifiutati. quest'anno il quarzo si è sistemato in una casa privata. Non ho sostituito completamente il riscaldamento principale, ma in aggiunta è andato tutto bene) Nelle stanze dove faceva più freddo è diventato molto meglio, ma non ho dovuto pagare stufe economiche ed economiche)