Инфрацрвени системи грејања

Како се преноси топлота

Физички процес преноса топлоте са једног физичког тела на друго се назива пренос топлоте. Топлина се преноси из врућег физичког тијела у хладно или директним контактом или преградом.

Топлотна енергија ће се преносити све док температуре физичких тела не буду једнаке. У физици се ово стање назива термодинамичка равнотежа. Пренос топлоте се обично дешава од врућег до хладног тела, што је у потпуности конзистентно други закон термодинамике. Према овом закону сви раде грејни системи.

У погледу физике, постоје три основна типа преноса топлоте: топлотна проводљивост, конвекција и термичко зрачење. Али у свом чистом облику, појединачно, оне практично не настају, уопште се топлота преноси комбинацијом једноставних типова. Разликују се углавном три врсте преноса топлоте: пренос топлоте, пренос топлоте и метода преноса топлоте конвекцијским снопом.

Како функционишу традиционални системи грејања

Традиционални системи грејања укључују оне системе који користе неку врсту горива. Тренутно се најчешће користи гас, мада се у неким случајевима користе течна и чврста горива. Али без обзира на врсту горива, принцип рада свих традиционалних система је исти. Топлина сагоревањем горива се загрева расхладна течносткоја улази радијатори за грејање и загрева ваздух у соби. Вода се користи као носилац топлоте у традиционалним системима грејања, па се такви системи називају вода.

Према свим законима физике, топли ваздух се подиже, а хладни ваздух природно креће према доле. Такво кретање ваздуха није ништа друго до поменуто. конвекција. Овај хладни ваздух само ствара хладне подове, што мора да се елиминише уређајем „топлих подова“. Ако је соба довољно висока (производна зграда, аудиторијум или спортска дворана, итд.), Загревање целокупне запремине траје довољно дуго, ствара се ваздушна стратификација.

Долазни топли ваздух ствара пропух у соби, осим тога, губици топлоте кроз кров и зидове се повећавају, топлота једноставно напушта зграду. У овом случају кажу да грејемо улицу. Људи испод су у зони хладног ваздуха.

На слици 1 шематски је приказана расподјела топлоте током рада традиционалног система грејања.

Слика 1. Дистрибуција топлоте током рада традиционалног система грејања

Како постоје традиционални системи грејања воде

Главни уређај система за водено хлађење је бојлер, најчешће гас. Вода која се греје у бојлеру преноси се до радијатора - радијатори. За циркулацију воде у систему је инсталирано пумпаако је циркулација присиљена, иако циркулација може бити природна. У овом случају можете без пумпе.

Поред ових основних уређаја и делова, систем грејања воде укључује и много "помоћних", али неопходних делова. Пре свега, то је експанзијски резервоар за компензацију топлотног ширења воде, фитинга за повезивање цеви, ваздушних вентила и још много тога, неопходног за нормалан рад целог система у целини.

У појединачној кући за уградњу гасног котла потребна је додатна просторија, опремљена вентилационим системом и димњаком, а да не спомињемо систем за снабдевање гасом. У случају даљинског грејања, потребна је изградња велике котларнице и постављање читаве мреже грејних мрежа. Цео систем је скуп и компликован.Али у неким случајевима, на пример, за малу сеоску кућу и ако у близини нема гаса, морате да направите електрични систем грејања.

Најчешћи у таквим случајевима су електрични котлови за грејање воде или разне електричне грејаче. Пре свега, то су уљни радијатори, електрични камини и грејачи вентилатора разних дизајна. Принцип рада ових уређаја је и конвекција, као у системима грејања воде: прво се загрева ваздух, а тек потом зидови, намештај, људи. Такав систем је неефикасан и неефикасан.

Инфрацрвени грејачи

Разне инфрацрвени уређаји за грејањекоји омогућавају рационално и економично загревање просторија у најразличитијим условима. Даље ће бити размотрени неки од ових уређаја, принципи њиховог рада.

Са природне тачке гледишта, традиционални системи грејања не раде правилно. Прво се ваздух загрева, а затим и све остало. У природним условима, све се догађа обрнуто.

Природни извор топлоте на Земљи је сунце. Сунчеве зраке имају веома широк спектар, али његова инфрацрвена компонента греје Земљу, људе, биљке и све предмете, а из њих се ваздух загрева и ствара удобне услове за људски живот.

Управо на овом принципу они делују инфрацрвени грејачи. Зрак за инфрацрвено зрачење је апсолутно транспарентан, због чега инфрацрвени зраци слободно допиру до грејаних површина и објеката.

На слици 2 шематски је приказана расподјела топлине када се користи инфрацрвени гријач.

Слика 2. Расподјела топлоте помоћу инфрацрвеног гријача

Инфрацрвено зрачење представља електромагнетне таласе са таласном дужином у распону од 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 микрона. Интензитет топлотног зрачења зависи од таласне дужине инфрацрвеног зрачења: краткоталасни зраци се добијају на температури зрачења тела изнад 750 ° Ц. У зависности од примене и дизајна, температура емитованог елемента инфрацрвеног грејача може бити у опсегу од 100 ... 950 ° Ц.

Вањски инфрацрвени грејачи

У прилично високој просторији, системи за грејање воде, као што је горе поменуто, нису ефикасни, јер се диже сав топли ваздух.

Са висином стропа од 2,5 ... 3,6 м, нискотемпературни инфрацрвени ванбродски грејачи са температуром радијатора у распону од 100 ... 120 ° Ц биће прилично ефикасни и економични.

Да би се постигло равномерно загревање просторије, да би се избегла појава топлих и хладних зона, потребно је извршити грејање помоћу неколико грејача, чија укупна снага мора одговарати губитку топлоте зграде. Ако је висина плафона 4 м или више, тада је сасвим прихватљиво и сигурно користити грејаче са површином која зрачи до 200 ° Ц и више. Такви грејачи се називају висока температура.

Дизајн и принцип рада одашиљача је такав да је њихова уградња могућа на било којој висини. Ако је просторија веома велика, попут складишта или хангара, инфрацрвени грејачи се могу инсталирати само изнад радних места, на местима где се налазе људи, што штеди енергију.

Панелни систем грејања:

Грејач на ниској температури То је метална кутија са дистрибуираним грејачем смештеном у њој. Зрачна површина се третира посебним материјалима који пружају максимални интензитет топлотног зрачења, емисију топлотне зрачења. Коефицијент топлотне емисије из најсавременијих грејача достиже 90%. У великој мери површину која зрачи потиче чињеница да површина зрачења постаје утиснута, избочена. То вам омогућава да повећате њену површину најмање 2,5 ... 3 пута.

Грејачи на високој температури такође представљају кућиште у облику кутије, унутар којег се налазе један или више грејних елемената. Топлина ових елемената преноси се на алуминијумски профил, чија је површина зрачења обложена посебном керамиком, што омогућава смањење температуре зрачне површине повећањем коефицијента емисије флукса зрачења.

Простор између кућишта и грејних елемената напуњен је висококвалитетним топлотним изолатором, чиме се постиже пунина сигурност од пожара цео уређај у целини. Таква топлотна изолација је карактеристична и за високо-температурне и ниско-температурне грејаче.

Неке компаније, на пример Тхерматек, Армх5, Роцкфон, производе инфрацрвене грејаче за уградњу у касетне плафоне, што још једном каже инфрацрвени грејачи за заштиту од пожара.

Један од нових производа на тржишту су ретровизори. Њихов рефлективни слој је такође грејни елемент. Максимална температура површине огледала не прелази 75 ° Ц, што је потпуно безбедно за друге. У сауни или у купатилу такво огледало се не замагљује, не мења природни ниво влажности и савршено се уклапа у дизајн собе, еколошки је прихватљиво.

Као што су показала различита истраживања, термални фреквенцијски спектар инфрацрвеног грејања је апсолутно безбедан за људе. То потврђују студије не само произвођача, већ и резултата независних испитивања. Сигурност инфрацрвених уређаја такође је потврђена сертификатима о усаглашености које су издале и руске и стране санитарне службе.

Различите компаније производе инфрацрвене грејаче углавном таванице, погодне за употребу у било којим просторијама: индустријским, стамбеним, пољопривредним, мокрим, па чак и експлозивним.

Многе компаније производе и зидне грејаче, подне и преносне, монтиране на носаче. Познати су инфрацрвени грејачи у којима се користи гас.

Инфрацрвени грејачи за слике

У посљедње вријеме, као додатни локални гријачи, све су популарнији различити елементи ентеријера: гријачи за фарбање, подножје, топле зидне плоче.

Такви грејни елементи састоје се од угљеничних влакана повезаних паралелно један с другим. У грејачима нема нити једне или чак две стотине таквих навоја, због којих сваки навој ради без икаквих преоптерећења, снага коју додељује је врло мала. Стога је искључена појава преоптерећења и прегревања, поузданост таквих грејача је врло висока, радни век достиже 10 и више година.

Предности инфрацрвених грејача

Једна од предности инфрацрвених грејача је да топлота, стварајући пропухе и подижући облаке прашине, не иде под плафон, као у случају конвекцијских грејних система. Ниво електромагнетних поља инфрацрвених система је много нижи него код многих електричних уређаја у домаћинству, кисеоник не сагорева, влажност ваздуха у соби се не смањује, остаје на природном нивоу.

Топлина се у соби осети одмах након укључивања, површине околних предмета готово одмах постају топле. У овом случају није неопходно равномерно загрејати целу собу, могуће је створити одвојене удобне зоне, на пример, близу телевизора или изнад радног или рачунарског стола.

Несумњива предност инфрацрвене опреме је њена мала величина и покретљивост. Због ових параметара, корисна површина се штеди, опрема се лако помера, поставља и демонтира. Инфрацрвени грејачи су врло ефикасни у зградама са лошом топлотном изолацијом и високим плафонима, слабо утичу на вентилацију.

Инсталација инфрацрвених грејача одговарајуће снаге могућа је чак и на отвореним просторима. На пример, преко столова у летњем кафићу.За разлику од традиционалног система грејања воде, инсталација сложене скупе опреме није потребна: цеви, котлови, пумпе итд. Када инсталирате инфрацрвено грејање, проблеми попут одмрзавања цеви када је систем искључен нестају. Када поново укључите струју, инфрацрвено грејање ће поново радити, као да се ништа није догодило.

Помоћу модерних програмабилних термостата могуће је одржавати температуру у распону од 5 ... 30 ° Ц, подешавајући је за сваку просторију посебно.

У поређењу с конвекцијским грејачима, ИР уређаји су економичнији за 20 ... 25%, а у случају коришћења двоцаринске исплате за електричну енергију, уштеда може достићи 40 ... 45%.

Борис Аладисхкин