Принцип работы инфракрасного обогревателя

Каждый инфракрасный обогреватель излучает. Как солнышко. За особенность и называют прибор инфракрасным. Львиная доля тепла земного светила лежит в ИК диапазоне. Принцип работы инфракрасного обогревателя прост, гораздо сложнее выглядят практические методы реализации концепции. Посмотрим, какие инфракрасные обогреватели бывают, попутно расскажем о тонкостях работы.

Инфракрасные обогреватели ламповые

Рассмотрим ламповые инфракрасные обогреватели, принцип действия устройств подражает Солнцу. В подотряд входят многие приборы, к примеру, галогенные. Принцип действия сосредоточен в факте: в среде инертного газа умещается спираль из нихрома, намотанная на жаропрочный сердечник из керамики. Под действием проходящего тока возникает эффект, описанный 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. 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, достигает стеклянной колбы лампы обогревателя. Материалом для детали служит сплав кварцевого песка, избирательно пропускающий волны рабочего диапазона. Потери энергии в инфракрасных обогревателях нулевые.

Инфракрасный обогреватель принцип действия

Потом излучение выходит в комнату. Обратите внимание, 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. В идеале лучше серебро, нанесенное на обратную сторону стекла (зеркало). Однако предложенный вариант слишком дорог и хрупок, что не позволит выпустить относительно дешевые инфракрасные обогреватели.

В центре сосредоточена мертвая зона, перекрытая корпусом лампы. Подобные мелочи не умаляют достоинств инфракрасных обогревателей, КПД приборов высок. Лампы работали бы с закачанным внутрь вакуумом. Правда, упомянутое техническое решение демонстрирует два недостатка:

  1. Лампа становится хрупкой, на предмет станет воздействовать атмосферное давление. Придется стеклянные стенки сделать толще, что снизит эффективность прибора и увеличит стоимость.
  2. В вакууме спираль начнёт испаряться. Не думали, почему жидкое Солнце при температуре 6500 Кельвинов не разлетается по космическому пространству? Там в действии показываются силы тяготения. На Земле довлеет сила тяжести, в условиях вакуума атомы станут покидать раскаленную спираль, что приведет к поломке прибора. По отдельным сведениям блуждающие частицы оседают на стекле, что вызовет непременное снижение КПД. Начнёт образовываться зеркальная поверхность, не нужная на прозрачной оболочке. Специальные добавки и инертные газы намного снижают скорость описанного процесса, даже помогают атомам вернуться назад.

Дешевый инфракрасный обогреватель

Поэтому лампа инфракрасного обогревателя внутри заполнена специальным инертным газом. Метод снижает КПД, спектр пропускания галогенов выбирается так, чтобы минимально задерживать полезное излучение. Слой газа внутри лампы мал в сравнении, допустим, 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 холодными (20 ºС — температура, при которой рекомендуют засыпать врачи), оборудуйте помещение должным образом. Акцент потока мощности приходится на ноги лежащего человека.

Инфракрасные обогреватели газовые

Газ вне зависимости от калорийности дает громадное количество энергии быстро.

Модели для дачных посиделок

Теперь поговорим о газовых моделях. Бывают темными и светлыми. Деление ведется в зависимости от факта, видны ли наблюдателю инфракрасного обогревателя огонь либо горячая решетка из керамики. Заглянем внутрь мобильной модели для ресторанных или дачных посиделок на веранде осенним вечером.

Внутри горит газ, значит, найдется тракт для движения субстанции:

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

Дачный ИК обогреватель

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

  1. Камин.
  2. Гриб.

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

Грибок больше похож на пляжный зонт. В просторном основании спрятан газовый баллон, в ножке пролегает труба, по которой топливо поднимается вверх. Под шляпкой ютится очаг, где горит огонь. Конусная конфигурация зонтика выбрана неспроста. Это рефлектор для инфракрасного излучения. От него отражается энергия и ровно по кругу освещает сидящих 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, чтобы не выйти за пределы действия рефлектора. Слишком близко у подножия тоже сидеть бесполезно.

Газовые камины

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

Гораздо лучше смотрятся газовые инфракрасные обогреватели в виде настенных каминов. Голубое топливо подается через специальную желтую трубу, входящую с улицы, пробив стену. Дополнительная труба, 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 общему пути, но разделены стальными стенками.

Газовый камин

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

Типичный газовый инфракрасный обогреватель камин:

  1. Расположился на стене, желтой газовой трубы и коаксиальной 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, об открытом пламени нет и речи. Воздух забирается снаружи, куда потом 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. Температура человеческого тела 36,6 ºС тоже излучает. Пик приходится на длину волны 9 мкм. Чтобы усилить этот мизерный эффект, для помещений решено создать специальные пленочные инфракрасные обогреватели с температурой 45 ºС. Революционная технология совершенно безопасна с точки зрения пожара.

Инфракрасные обогреватели Армстронг потолочного типа выглядят как типичная плитка из пенополиуретана, 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 тайна. Когда начинается нагрев, свою долю получает материал плитки, но когда энергии некуда деваться, поток устремляется вниз, к полу. Получается Солнце, площадью равное всему потолку.

И никто не скажет, что такие инфракрасные обогреватели опасны!

Вместо заключения

Обратите внимание: расчет мощности инфракрасных обогревателей не несет 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 определённой конструкции. Газ снимает ограничение выделенной на коттедж квоты электрической энергии. Постарайтесь полностью задействовать энергию сгорания топлива. Зданию в этом помогают рекуператоры.