Interesanti fakti par infrasarkano staru sildīšanu

Varbūt daudzi pamanīja, ka ziemā, temperatūrā zem mīnus 10, uz spilgta asfalta parādās atkausēti plankumi, un ūdens mirdz saulē. Tātad ceļa vai ietves virsmas temperatūra neatbilst gaisa temperatūrai?

Nedaudz fizikas: saules starojuma spektrs aptver diapazonu no ultravioletā apgabala līdz infrasarkanajam, siltuma starojumam. Faktiski šis spektrs ir daudz plašāks, taču mūsu atmosfēra un Zemes magnētiskais “ekrāns” regulāri aizsargā planētu un tās iedzīvotājus no niknās enerģijas plūsmas no Saules.

Un tagad mēs atgriezīsimies pie fenomena raksta sākumā, mēs izdomāsim, kādu praktisku pielietojumu tas var atrast. Visu siltumu, ko mēs saņemam no Saules, pārraida starojums, t.i. starojums. Katrs objekts (virsma) uztver šo starojumu atšķirīgā veidā. Vieglie materiāli un priekšmeti vāji absorbē siltuma starus. Atcerieties vasaru: kādās drēbēs - baltā vai tumšā - vai jums bija ērti? Bet tumši, it īpaši melni priekšmeti, labāk absorbē infrasarkanos starus un vienlaikus silda.

Ar atbildi "Kāpēc?" šķiet skaidrs: balts sniegs atspoguļo saules siltumu, un tumšs asfalts absorbē un silda šo siltumu, un līdz tādai temperatūrai, ka sals netraucē sniega kušanu.

Efektīvāka tumšo virsmu siltuma staru absorbcija ir praktiski pielietojama telpu apsildīšanai, izmantojot mājsaimniecības infrasarkanie sildītāji. Tagad viņi izmanto dažādas telpu apsildīšanas metodes: radiatorus, elektriskos eļļas sildītājus, siltuma ģeneratorus, matu žāvētāju tuvākos radiniekus. Visi no tiem izmanto gaisa konvekcijas sildīšanas principu.

Ap karstu virsmu plūst vai pūš vēss gaiss, tas uzņem siltumu un, ievērojot fizikas likumus, paceļas līdz griestiem. Bet tad mēs dzīvojam uz grīdas virsmas! Kāpēc mums nepieciešami ērti apstākļi tur, kur mēs neesam?

Lai apkarotu līdzīgu, "neērtu" fizisko likumu izpausmi, tika izstrādāta cita veida sildīšanas ierīce. Pēc izskata nav būtisku atšķirību no iepriekš zināmām ierīcēm: tās pašas spirāles vai sildelementi (cauruļveida elektriskie sildītāji), atstarotājs, strāvas vads.

Faktiski atšķirība ir milzīga: šīs ierīces nesilda gaisu, bet gan grīdu, mēbeļu un, visbeidzot, jūsu ādu. Un tikai tad grīdas virsma izdala siltumu apkārtējam gaisam. Vispirms apakšā tiek izveidota ērta temperatūra, un tikai pēc tam sakarsētais gaiss paaugstinās.

Bet kāpēc infrasarkanā sildītāja siltuma starus uzreiz neuzsūc gaiss? Tieši šajā slēpjas šo ierīču “izcēlums”. Fakts ir tāds, ka infrasarkanajā telpā ir "logi", kur siltuma stari ir vāji absorbēti. Platākais no šiem "logiem" atrodas diapazonā no 8 līdz 13,5 mikroniem (1 mikrometrs ir vienāds ar metra miljono daļu).

Termiskajam starojumam, kura viļņa garums ir tuvu tam, gaiss ir gandrīz caurspīdīgs (caurlaidība 80-85%) un stari brīvi sasniedz virsmu. Tāpēc sildīšanas (izstarojošo) elementu temperatūra tiek izvēlēta ļoti uzmanīgi. Parasti priekš infrasarkanā apkure tiek izmantoti elektriskie sildītāji ar virsmas temperatūru no 400 līdz 600 grādiem pēc Celsija.

Paliek vēl daži jautājumi: cik efektīvi infrasarkanie sildītāji ir enerģijas taupīšanai un kā tos pielāgot modernajam dzīvokļu vai biroja telpu interjeram?

Infrasarkano sildītāju optimālais izvietojums ir griesti vai sienu augšdaļa, tuvāk griestiem. Izmantojot šo izkārtojumu, apstarošanas laukums ir maksimālais. Telpās, kur ir viltus griesti, taisnstūrveida korpusā varat uzstādīt sildītājus, kā arī dienasgaismas spuldzes.Citos gadījumos viņi izvēlas lineārā tipa sildīšanas ierīces, kuras ir uzstādītas uz sienas zem griestiem un mazāk sabojā telpas interjeru.

Visbeidzot, par sildītāju izmantošanas ekonomiku, izmantojot infrasarkanās sildīšanas principu. Visticamāk, daudzi pievērsa uzmanību tam, ka laikapstākļu prognozēs tiek dotas divas temperatūras vērtības: saskaņā ar termometru un “tā jūtas”.

Izmantojot infrasarkano sildītāju, temperatūra “jūtas kā” var būt pamanāma, par 5–7 grādiem augstāka nekā tā, ko mēra ar termometru. Ērtu istabas temperatūru uztur ar zemāku sildītāja jaudu, un tas ietaupa enerģiju un naudu jūsu ģimenes budžetā. Precīzi aprēķini prasa ņemt vērā telpas īpašības, taču var aprēķināt ietaupījumus 40–60% apmērā.