Принцип работы инфракрасного обогревателя

Каждый инфракрасный обогреватель излучает. Как солнышко. За это и называют прибор инфракрасным. Ведь львиная доля тепла нашего светила лежит в этом диапазоне. Принцип работы инфракрасного обогревателя прост, гораздо сложнее выглядят практические методы реализации концепции. Давайте посмотрим, какие инфракрасные обогреватели бывают, а попутно расскажем, как это работает.

Инфракрасные обогреватели ламповые

Рассмотрим ламповые инфракрасные обогреватели, принцип действия которых подражает Солнцу. В этот подотряд входят многие приборы, например, галогенные. Принцип действия сосредоточен в том, что в среде инертного газа умещается спираль из нихрома, намотанная на жаропрочный сердечник, например, из керамики. Под действием проходящего тока возникает эффект, который описан законом Джоуля-Ленца. Количество тепла зависит от:

  • напряжения на концах спирали;
  • сопротивления материала;
  • времени действия тока.

Понятно, что нихром, обладающий солидным сопротивлением, избран для усиления эффекта. Спираль нагревается постепенно докрасна. При этом нитка начинает излучать в инфракрасном диапазоне. Для свечения тело нагревают до температуры 500 ºС. Спираль греется и выше. Через инертный газ излучение проходит без больших потерь и достигает стеклянной колбы лампы обогревателя. Материалом для этой детали служит сплав кварцевого песка, который избирательно пропускает волны рабочего диапазона. Вот почему потери энергии в инфракрасным обогревателях нулевые.

Инфракрасный обогреватель принцип действия

После этого излучение выходит в комнату. Обратите внимание, что большинство ламп обогревателей симметричны относительно оси. Поэтому излучение эквивалентно по мощности для любого направления. Чтобы исправить недостаток, инфракрасная лампа помещается в фокус специального зеркального рефлектора. Чаще материалом служит нержавеющая сталь. Хотя в идеале должно быть серебро, к тому же нанесенное на обратную сторону добротного стекла (зеркало). Однако такой вариант слишком дорог и хрупок, что не позволило бы выпустить относительно дешевые инфракрасные обогреватели.

В центре сосредоточена мертвая зона, перекрытая корпусом лампы. Однако эти мелочи не умаляют достоинств инфракрасных обогревателей, и КПД приборов высок. Лампы работали, даже если бы внутрь закачали вакуум. Но такое техническое решение демонстрирует два недостатка:

  1. Лампа становится хрупкой, потому что на нее будет воздействовать атмосферное давление. При этом придется стеклянные стенки сделать толще, что снизит эффективность прибора и увеличит стоимость.
  2. В вакууме бы спираль начала испаряться. Не думали, почему жидкое Солнце при температуре 6500 Кельвинов не разлетается по космическому пространству? Там в действии показывают себя силы тяготения. Но здесь, на Земле довлеет сила тяжести, поэтому в условиях вакуума атомы будут покидать раскаленную спираль, что приведет к поломке прибора. По некоторым сведениям такие блуждающие частицы оседают на стекле, что вызовет опять же снижение КПД. Будет образовываться зеркальная поверхность, которая вовсе не нужна на прозрачной оболочке. Специальные добавки и инертные газы намного снижают скорость описанного процесса и даже помогают атомам вернуться назад.
Читайте также:  Какой обогреватель купить для большого дома

Дешевый инфракрасный обогреватель

Вот почему лампа инфракрасного обогревателя внутри заполнена специальным инертным газом. Скорее всего, это снижает КПД, но спектр пропускания галогенов выбирается так, чтобы минимально задерживать полезное излучение. Кроме того слой газа внутри лампы мал в сравнении, например, с атмосферой.

Получается настоящее солнышко, которое не греет воздух, а отдает тепло телам. Хороши ламповые инфракрасные обогреватели потолочного типа в спальне и на кухне. Чтобы кровать и воздух не казались такими холодными (20 ºС та температура, при которой рекомендуют засыпать врачи), оборудуйте помещение должным образом. Акцент потока мощности приходится на ноги лежащего человека. Читатели узнали, как работает инфракрасный обогреватель лампового типа, но это далеко не конец повести!

Инфракрасные обогреватели газовые

Голубое топливо вне зависимости от калорийности дает громадное количество энергии быстро.

Модели для дачных посиделок

Теперь поговорим о газовых моделях. Бывают темными и светлыми. Название дал остряк, пожелавший остаться неизвестным, поэтому не пытайтесь найти материал в серьезных источниках. Деление ведется в зависимости от того, видны ли наблюдателю инфракрасного обогревателя огонь или хотя бы горячая решетка из керамики. Давайте заглянем внутрь мобильной модели для ресторанных или дачных посиделок на веранде осенним вечером. Это так романтично!

Внутри горит газ, а значит, найдется тракт для движения этой субстанции. Так и есть:

  • У подножия расположен газовый баллон, который спрятан от глаз людей искусно сделанным цоколем большого размера.
  • Минуя заборный тракт из стали, чуть выше раскинулась топка, которая оборудована жаропрочной решеткой из керамики.
  • Выход продуктам сгорания дает дымоход, если так можно назвать невысокий тракт с отверстием, выходящим на улицу.

Дачный ИК обогреватель

Средняя высота устройства составляет 1,8 метра, и существует две разнотипные конструкции:

  1. Камин.
  2. Гриб.

Первый и выглядит камином (извините за тавтологию), вместившим в топке вертикально расположенную керамическую жаропрочную решетку, облизываемую языками пламени. Раскаляясь докрасна, этот элемент дает свет, ну, и конечно, количество тепла, указанное в инструкции. Чтобы сфокусировать поток, портал камина ограничен. Поэтому обогревается только сектор шириной 30 градусов спереди. Такой вариант идеален для ужинающей парочки.

Грибок больше похож на пляжный зонт. У него в просторном основании спрятан газовый баллон, а в ножке пролегает труба, по которой топливо поднимается вверх. Под шляпкой ютится очаг, где и горит огонь. Сама конусная конфигурация зонтика выбрана неспроста. Это такой рефлектор для инфракрасного излучения. От него отражается энергия и ровно по кругу освещает тех, кто сидит рядом. Разумный выбор, чтобы посидеть вечерком на земле или на стульях возле уютного коттеджа.

В отличие от предыдущей модели этот газовый инфракрасный обогреватель снабжает теплом округу. Однако не стоит слишком удаляться от него, чтобы не выйти за пределы действия рефлектора. Слишком близко у подножия тоже сидеть бесполезно.

Газовые камины

Это обогреватель инфракрасного типа, который может быть мобильным или встроенным. В первом случае устройство смонтировано в полом стальном корпусе, и добрую часть внутри занимает баллон. В передней части стоит решетка, которая обогревается газом и светит через портал. Газ выбрасывается тут же в комнату, поэтому НЕ рекомендуем пользоваться такими в жилых помещениях. Открытое пламя опасно и для гаража.

Читайте также:  Ремонт газовых обогревателей своими руками

Гораздо лучше смотрятся на этом фоне газовые инфракрасные обогреватели в виде настенных каминов. Голубое топливо подается через специальную желтую трубу, которая входит с улицы, пробив стену. Еще одна, теперь уже для выхода продуктов сгорания и забора кислорода, имеет больший диаметр и монтируется аналогичным образом неподалеку. Эта труба – коаксиальная. Входящий и выходящий потоки идут по одному пути, но разделены стальными стенками.

Газовый камин

Изготавливается такая труба из специальной стали, которая не боится серной кислоты, неминуемо присутствующей в продуктах сгорания газа.

Вот как выглядит типичный газовый инфракрасный обогреватель камин:

  1. Расположился на стене, но желтой газовой трубы и коаксиальной тоже не видно. Они входят в участок стены, закрытый корпусом прибора.
  2. Тусклое синее пламя варочной панели здесь выглядит желтым и живым, когда лижет языками жаропрочную решетку из керамики.
  3. Портал защищен огнеупорным стеклом, поэтому об открытом пламени нет и речи. Воздух забирается снаружи и туда же выбрасываются продукты сгорания.

Газовый инфракрасный обогреватель камин неплохой вариант для дома.

Пленочные инфракрасные обогреватели

Уже знаем, что для получения сильного стабильного инфракрасного излучения придется нагреть тело до 500 ºС. А человек? Температура тела 36,6 ºС, тоже излучает. Пик приходится на длину волны 9 мкм. А чтобы усилить этот мизерный эффект, для помещений решено было создать специальные пленочные инфракрасные обогреватели с температурой 45 ºС. Это революционная технология, которая совершенно безопасна с точки зрения пожара.

Инфракрасные обогреватели Армстронг потолочного типа выглядят как типичная плитка из пенополиуретана и содержат внутри фольгу, через которую пропускается ток. Чтобы тепло шло только вниз, сверху проложена специальная изоляция. Рекомендуется использовать материал наподобие ПЕНОФОЛ. Что заложили внутрь создатели Армстронг, пока что тайна. Когда начинается нагрев, то свою долю получает материал плитки, но когда энергии некуда деваться, поток устремляется вниз, к полу. Получается такое вот Солнце, площадью равное всему потолку.

И никто не скажет, что такие инфракрасные обогреватели опасны!

Вместо заключения

Обратите внимание: расчет инфракрасных обогревателей нет смысла по двум причинам:

  1. Они выдают фиксированное значение мощности в узком пространственном секторе.
  2. Регулирование проводится термостатом.

Скорее стоит вопрос о целесообразности применения прибора той или иной конструкции. Газ снимает ограничение выделенной на коттедж квоты электрической энергии. Постарайтесь полностью задействовать энергию сгорания топлива. Зданию в этом помогают рекуператоры.