Infraroodverwarming en ruimteverwarmingstoestellen – nieuw in seizoensverwarming

In dit artikel: De geschiedenis van infraroodverwarming het werkingsprincipe van infraroodstralers; hun typen en kenmerken; is infraroodstraling gevaarlijk voor mensen; hoe u infraroodstralers kiest.

Sinds de oudheid weet de mens dat naast de ondergaande zon, warmte ook weggaat, de kou van de nacht hem kil doet huiveren en op zoek gaat naar warmtebronnen. Duizenden jaren lang was de belangrijkste leverancier van warmte een open vuur, daarna verschenen centrale en individuele verwarmingssystemen, verschillende elektrische kachels in onze huizen … Maar al deze warmtebronnen hebben één gemeenschappelijk nadeel: ze drogen de lucht, verwijderen zonder pardon vocht en dwingen huiseigenaren om niet alleen de kachels zelf te kopen, maar ook luchtbevochtigers. En toch is er één type verwarmingstoestellen dat de lucht niet uitdroogt omdat het niet opwarmt – dit zijn infraroodstralers, waarvan het principe is ontleend aan de zon zelf..

Infrarood verwarming – geschiedenis

Infraroodstraling zelf werd ontdekt en bestudeerd door de Engelse astronoom en componist William Herschel. 220 jaar geleden besloot deze astronoom uit te zoeken welke kleur van het zonnespectrum de telescoop die hij het meest had gemaakt, verwarmt. Hij ontleedde de zonnestraal in zijn componenten met behulp van een prisma en, nadat hij de temperatuur had gemeten met een thermometer, ontdekte hij dat de temperatuur vooral boven de rand van de rode lichtstraal stijgt. Herschel concludeerde dat er achter het zichtbare rode deel van het spectrum een ​​soort onzichtbare straling zit, die objecten het meest verwarmt..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

De maker van de eerste infraroodstraler, waarvoor gas de energiebron was, was de Duitse uitvinder Gunter Schwank – in 1933 ontving hij een patent op deze uitvinding. In Rusland werd al in 1905 geprobeerd infraroodverwarming uit te voeren door de uitvinder – ingenieur V.A. Volgens zijn project was de drager van stralingsenergie echter volgens Jachymovich heet water en stoom, die door het gebouw werden overgebracht door stalen buizen die in de muren, plafonds en kolommen waren ingebed..

De eerste infrarood warmteafgevers werden voornamelijk geproduceerd voor technische behoeften – ze worden nog steeds veel gebruikt voor het drogen van geverfde oppervlakken, met hun hulp steriliseren en drogen ze voedsel.

Het werkingsprincipe en soorten infraroodstralers

Als de meeste populaire verwarmingsapparaten en -systemen zijn gebaseerd op convectiewarmte-uitwisseling, waarbij de lucht eerst wordt verwarmd, die op zijn beurt de wanden, het plafond, de vloer en de objecten in de kamer verwarmt, is de overdracht van stralingswarmte alleen kenmerkend voor infraroodstralers.

Infraroodstraling omvat drie bereiken van elektromagnetische golven: 0,77-15 micron – korte golf; 15-100 micron – middengolf; 100-340 micron – lange golf. Vanwege de spectrale nabijheid van het korte golflengtebereik tot visueel te onderscheiden licht en het bijna samenvallen van het lange golflengtebereik met ultrakorte radiogolven, gedraagt ​​infraroodstraling zich als zichtbaar licht (geprojecteerd in een rechte lijn, gebroken en gereflecteerd) en dringt, net als radiogolven, door sommige materialen die ondoordringbaar zijn voor licht. Met andere woorden, dit type straling kan doorschijnende media zoals lucht niet verwarmen, en verwarmt die objecten die ondoordringbaar zijn voor het zichtbare spectrum van zonlicht. De efficiëntie van verwarming met langegolf-infraroodstralen wordt duidelijk aangetoond door de zon, die de aarde al miljarden jaren verwarmt met deze stralen..

Elke infraroodverwarming is gebaseerd op het principe van stralingsverwarming – de resulterende infraroodstralen worden door een reflector in de verwarmingszone gereflecteerd. Afhankelijk van de energiebron zijn er gas-, diesel- en elektrische infraroodstralers beschikbaar. In de eerste versie wordt een mengsel van lucht met propaan ontstoken met behulp van een piëzo-elektrisch element, dergelijke kachels zijn bedoeld voor open ruimtes, zoals sportterreinen en parken – gas-infraroodstralers zenden lange golven uit en verwarmen een gebied van ongeveer 25 m² (afhankelijk van model).

De tweede versie van de IR-verwarmer is ook bedoeld voor open ruimtes en kamers, maar hij werkt volgens het principe van een heteluchtpistool en is gemakkelijk te verplaatsen – het ontwerp vereist, naast een gevulde tank met brandstof, aansluiting op het lichtnet. Het werkingsprincipe: wanneer de voeding wordt toegepast, worden de branderelektroden verwarmd; de brandstofpomp en de ventilator worden gestart en vormen het brandstof-luchtmengsel; het mengsel van brandstof en luchtdamp dat aan de brander wordt geleverd, ontsteekt en straalt infrarode stralen uit.

Opgemerkt moet worden dat alleen infraroodstraling open ruimtes effectief kan verwarmen, ongeacht tocht.!

De derde versie van de infraroodstraler werkt op elektriciteit, de stralingsbron is een gloeidraadspoel ingesloten in een basis, die opwarmt tot een temperatuur van 900 ^overC. De resulterende infraroodstralen, zoals bij het ontwerp van gas- en dieselverwarmers, worden via een reflector naar de verwarmingszone geleid.

Uiterlijk lijkt een gas-infraroodstraler op een klassieke straatlantaarn – een cilindrische voet waaraan gas wordt geleverd of waarin een gasfles wordt geplaatst, een rek, binnenin is een slang die de gasbron en de brander verbindt. Het ontwerp wordt gecompleteerd door een injectiebrander, waarboven een radiatorreflector is geplaatst. De efficiëntie van dergelijke kachels is vrij hoog – 80-85%, het verwarmde gebied is ongeveer 25 m². De gemiddelde kosten van gas-infraroodstralers zijn 16.000 roebel.

Een diesel-infraroodstraler bestaat uit een frame voorzien van een wielbasis, een daarop gemonteerde brandstoftank (diesel of kerosine) en een emitterlichaam dat eruitziet als een horizontaal gericht zoeklicht, met slangen verbonden met een brandstoftank. De gemiddelde prijs voor een diesel-infraroodstraler is 18.000 roebel.

Elektrische infraroodstralers zijn uitgerust met drie soorten zenders, die verschillen in de schaal waarin het filament is geplaatst: kwarts, keramiek of metaal (meestal aluminium). Infraroodstralers met een eenvoudig ontwerp zijn uitgerust met een vacuümbuis gemaakt van transparant kwartsglas met een gloeidraad erin, daarom zijn dergelijke kachels goedkoop (vanaf 2000 roebel) Nadelen van dergelijke stralers: korte levensduur – ongeveer 2 jaar; relatief hoog stroomverbruik – ongeveer 1-2,5 kW; een roodachtige gloed waarneembaar voor het menselijk oog, onaangenaam voor gevoelige ogen. Kortegolf-infraroodstralen die door dergelijke buizen worden uitgezonden, zijn niet geschikt om lange tijd te verwarmen, ze zijn handig voor het snel opwarmen van een kamer of voor kamers met een groot oppervlak.

De spiraal in keramische infraroodstralers is verborgen in de schaal en is niet zichtbaar, d.w.z. er wordt geen gloed opgemerkt. De levensduur van keramische stralers is hoger – vanaf 3 jaar, maar ze zijn duurder (vanaf 9.000 roebel). Bovendien zijn keramische infraroodstralers minder, in vergelijking met kwartsstralers, de behoefte aan elektriciteit ligt in het bereik van 50 W-2 kW (afhankelijk van het specifieke model). De langzame verwarming en afkoeling van keramische infraroodstralers wordt gecompenseerd door hun duurzaamheid; ze worden gebruikt in infraroodsauna’s en ziekenhuizen.

In termen van hun kenmerken zijn zenders met een verwarmingsspiraal in een metalen behuizing vergelijkbaar met keramische verwarmingselementen, de kosten van infraroodstralers met dergelijke zenders zijn iets hoger – ongeveer 11.000 roebel. Alle platte kachels zijn voorzien van radiatoren in een metalen behuizing.

Volgens de verwarmingstemperatuur van de emitterende plaat zijn infraroodstralers onderverdeeld in hoge temperaturen (meer dan 400 ^overC) en lage temperatuur (in het bereik van 25-50 ^overVAN). Kachels met stralingsplaatverwarming binnen 100-200 ^overC heet longwave. De infraroodgolflengten van verwarmingsapparaten voor hoge temperaturen zijn te kort – minder dan 7,5 micron, ze zijn “hard” en zullen bij langdurige blootstelling schade aan de menselijke huid veroorzaken die vergelijkbaar is met zonnebrand. Daarom worden dergelijke emitters alleen gebruikt op plaatsen waar mensen kortstondig verblijven, bijvoorbeeld in de gebouwen van werkplaatsen. Lage-temperatuurverwarmers, veilig voor de menselijke huid, worden overal gebruikt, ze zijn gemaakt in verschillende vormen, ook in de vorm van platte panelen die op de plafonds van kantoren en woongebouwen worden geplaatst. IR-verwarmingsapparaten met langegolfstraling worden vaker gebruikt in woongebouwen met een plafondhoogte tot 3 m; hun straling is veilig voor de menselijke huid. In woonruimten waar kinderen worden ondergebracht, mag de hoogste verwarmingstemperatuur van de spiraal van een IR-uitzendend element niet hoger zijn dan 65 ^overVAN.

Infraroodstralers kunnen worden geconfigureerd om in de automatische modus te werken en onderdeel te worden van de slimme thuisapparatuur. Dit is vooral handig voor landhuizen die leeg staan ​​in het koude seizoen – u kunt een temperatuurdaling in woongebouwen uitsluiten door IR-stralers in te stellen om de temperatuur daarin op een optimaal niveau van 5 te houden. ^overVAN.

Welke invloed heeft infraroodstraling op mensen?

Over het algemeen is infraroodstraling veilig voor mensen – bovendien verbetert het het algehele welzijn. Maar men moet in gedachten houden dat het directe effect van de straling van een infraroodstraler vergelijkbaar is met de straling van de zonnestralen, waaronder op een zomermiddag zonder de bescherming van een hoofdtooi gepaard gaat met oververhitting. Op een mooie dag in de zon werkt thermische straling met een intensiteit van ongeveer 400 W / m² – een zonnesteek is onvermijdelijk. Verwarming door middel van infrarood straling met een intensiteit van meer dan 150 W / m² gevaarlijk voor mensen, omdat kan het immuunsysteem verzwakken, de structuur van eiwitmoleculen verstoren. Optimaal voor een volwassene is infraroodstraling, waarvan de intensiteit tussen 60 en 100 W / m ligt².

Vermijd kortegolf-infraroodstralers die het menselijk lichaam kunnen binnendringen. Langgolvige infraroodzenders zijn over het algemeen veilig, maar ze moeten strikt op de door de fabrikant aangegeven hoogte worden geïnstalleerd – hoe korter de afstand tot het bestraalde oppervlak, hoe hoger de stralingsintensiteit. Als u zich ongemakkelijk voelt bij het lopen of zitten onder een infraroodstraler, moet de stralingsintensiteit worden verminderd. Vanuit dit oogpunt zou het correct zijn om meerdere verwarmers met laag vermogen te installeren dan één, maar met een hoog vermogen..

Met betrekking tot infraroodstralers op diesel en gas moet één regel strikt worden nageleefd: plaats ze alleen in de open lucht.!

Infraroodstralers – hoe ze te kiezen

Allereerst is de IR-verwarmer niet zo exotisch als het op het eerste gezicht lijkt – in de USSR waren er dergelijke huishoudelijke apparaten die uiterlijk lijken op een ronde schaal van een radarinstallatie. Een ronde, concave reflector, in het midden van een keramische kegel, waar een kale verwarmingsspiraal omheen is gewikkeld, warmt bij het inschakelen roodgloeiend op – onthoud?

Dergelijke infraroodverwarmingsapparaten zijn al ongeveer 15 jaar niet meer geproduceerd – ze zijn ronduit gevaarlijk, tk. kan leiden tot brand, om nog maar te zwijgen van brandende zuurstof.

Bij het bestuderen van moderne soorten elektrische infraroodstralers, laten we er twee in detail bekijken – met een verwarmingselement in een kwartsbuis en in een metalen behuizing. Een kwartsbuis heeft maar één voordeel: de efficiëntie van een dergelijke verwarmer is iets hoger dan die van een metalen plaat die warmte uitstraalt, met ongeveer 5%. De verwarmingstemperatuur van de spiraal in de kwartsbuis is hoger dan 600 ^overC, de warmteflux die erdoor wordt uitgestraald, is sterk genoeg – om deze reden worden dergelijke infraroodstralers op shoarma-vuurpotten geïnstalleerd. Zoals hierboven vermeld, is de levensduur van een kwartsbuis kort en kost vervanging veel – de kosten van een kwartsbuis vormen een aanzienlijk deel van de prijs van de verwarming zelf..

IR-stralers met een lage temperatuur spiraalverwarmingselement in een aluminium plaat (warmte-emitterend element) worden niet hoger dan 300 ^overC, hun enige “werkende” minpuntje is een zacht gekraak – roestvrij staal dat een spiraal vormt en aluminium hebben verschillende uitzettingscoëfficiënten, dit is normaal en zou geen reden tot bezorgdheid moeten zijn. Bestudeer zorgvuldig de interne structuur van een dergelijke verwarmer en ontdek de kenmerken van het verwarmingselement, de thermostralende plaat, de behuizing, de isolator en de folie.

Daarom vragen we de verkoper om de buitenste afdekking van de kachel te verwijderen, de interne structuur zorgvuldig te bestuderen en de verkoper vragen te stellen:

• Wat is de dikte van de anodisatielaag op de warmtestralende plaat? Hoogwaardige anodiseerlaag moet minimaal 25 micron zijn. Een laag van deze dikte zorgt voor ongeveer 20 jaar goede werking van het apparaat, met een kleinere laag zal de plaat binnen drie jaar doorbranden, waardoor de verwarmer het zal laten afweten. Helaas is het onmogelijk om de dikte van de anodisatielaag extern te bepalen – u zult de verkoper moeten vertrouwen;
• Van welk metaal is het verwarmingselement gemaakt? Verwarmingselementen kunnen worden gemaakt van roestvrij staal of gewoon ferrometaal; in de tweede versie kan de kachel alleen in droge ruimtes worden geïnstalleerd (het balkon en de garage zijn niet zo);
• onderzoek de binnenkant van de metalen behuizing zorgvuldig, deze wordt hier niet geverfd – dit is normaal. Zorg ervoor dat er geen sporen van roest op het metaal zijn, als die er zijn, weiger te kopen – dit betekent dat de buitenkant van het metaal is geverfd met roest, dat binnen een paar jaar aan de buitenkant zal verschijnen en het uiterlijk van het apparaat zal bederven;
• Wat is de dikte van de reflectorfolie? De minimaal toegestane dikte is 120 micron, als de folie dunner is, zal een aanzienlijk deel van de infraroodstralen naar het plafond gaan en niet in de gewenste richting worden gereflecteerd. Gebruik een gewone balpen – verwijder de dop en druk lichtjes op de folie (de druk bij het drukken is hetzelfde als bij het plaatsen van een punt op een vel papier). Vastlopen of het verschijnen van een gat in de folie betekent dat de dikte niet meer is dan 100 micron – het drukken op een folie met een dikte van 120 micron laat bijna geen sporen na.

Overigens betekent de aanwezigheid van een ventilator in het ontwerp van een infraroodverwarming geen voordeel, maar een nadeel – het zal in feite een gewone convectieverwarmer zijn die stof in de kamer ophaalt.

Zorg ervoor dat de IR-verwarmer zelf en de verpakking correct en volledig geëtiketteerd zijn – glanzende fabrieksstickers (matte stickers kunnen worden gemaakt op een gewone laserprinter), duidelijk gedrukte tekst, de fabrikant wordt aangegeven, naleving van GOST of TU, ​​de uitgiftedatum is aangegeven. Pas op met de garantieperiode – een te korte of te lange periode bij een onbekend merk van de fabrikant zou argwaan moeten wekken.