Принцип работы инфракрасного обогревателя: виды, особенности, преимущества и недостатки

Классификация инфракрасных обогревателей

По диапазону излучения

Каждый обогреватель оборудуется нагревательными элементами с разной длиной волны:

• Длинные волны. Создают температуру до 600 градусов. Такие приборы устанавливаются в помещениях с высотой потолков до 3 м.
• Средние волны. В этом случае температура находится в диапазоне 600-1000 градусов. Для установки таких устройств требуется высота потолков от 3 до 6 м.
• Короткие волны. Сопровождаются высокой температурой, превышающей 10000С. Здесь потолки должны быть на высоте от 6 метров и более. Такие обогреватели устанавливаются в производственных помещениях или на открытых площадках.

По источнику энергии

Нагревательные элементы используют разные источники энергии:

• Галогеновые лампы с инфракрасным диапазоном свечения, с нитью накаливания из вольфрама или углеволокна.
• Вакуумные карбоновые трубки с углеродистой спиралью. При высоком КПД они служат всего 2 года и отличаются высоким энергопотреблением.
• Защищенные элементы нагрева из керамики. Срок службы – от 3-х лет. Отличаются экономичностью и высокой стоимостью.
• Трубчатые элементы, похожие на керамику. Надежные, удобные и эффективные. Поэтому цена таких изделий значительно выше.

По типу установки

Все обогреватели разделяются на устройства стационарного и мобильного типа. Первые – более мощные и габаритные, с эффективным нагревом. Вторые – компактные, с малой мощностью и пониженной эффективностью. В свою очередь они разделяются на следующие группы:

• Потолочные. Считаются наиболее удобными, поскольку не нуждаются в лишнем месте и с высоты создают широкий диапазон излучения. Потолочный обогреватель крепится непосредственно к потолку или на кронштейнах.
• Напольные. Отличаются меньшей мощностью и эффективностью, что связано с многими преградами на пути излучения. Требую тщательного выбора места установки.
• Настенные. Устанавливаются на стены в наиболее удобных местах.

Классификация по способу расположения элементов

Инфракрасные приборы отопления представлены на рынке в широком ассортименте. По способу расположения нагревательных элементов их можно разделить на три группы: напольные, настенные и потолочные.

Вариант #1 — обогреватели напольного исполнения

Напольные покрытия представляют собой модульные материалы, внутри которых проложены плоские нагревательные элементы. Покрытие выпускается в виде рулонов. Для монтажа его нарезают на куски необходимых размеров.

Полосы рулонного материала размещают на полу таким образом, чтобы излучатели не оказались под тяжелой мебелью; это позволит предупредить снижение теплоотдачи и усыхание деревянных элементов гарнитура

Материал укладывают непосредственно на подготовленный базовый пол. В процессе укладки избегают размещение панелей внахлест и стараются выдерживать расстояние до стен в 10-15 см.

Поверх напольных инфракрасных панелей можно укладывать:

• ковролин;
• паркетную доску;
• линолеум;
• ламинат;
• керамическую плитку.

Самая удачная комбинация получается при использовании в качестве напольного покрытия керамической плитки. Немного уступает в этом плане ламинат. А наибольшее экранирование ИК излучения создает ковролин и линолеум.

Галерея изображений
Фото из
Пленочные системы обогрева устраиваются по полу, стенам, потолку. Действия по их укладке на любую строительную конструкцию аналогичны

Пленка полосами укладываются на строительные конструкции поверх слоя теплоизоляции. К токоведущим полосам подсоединяют коннекторы для подключения проводников

Последовательно соединенные между собой и подключенные к силовому кабелю полосы закрывают поверх пароизоляцией

Силовой кабель подключают к установленному в удобном месте блоку управления, после чего проводится установка ГВЛВ, фанеры, ОСП и выполняется последующая отделка

Подготовка ИК пленки для укладки на потолок

Процесс сооружения пленочного обогрева

Подготовка системы отопления к отделке

Подключение к блоку управления

Вариант #2 — настенные и потолочные приборы

В сравнении с напольными системами обогрева выбор потолочных и настенных приборов более широк. Помимо панелей традиционного исполнения встречаются также и дизайнерские встраиваемые модели потолочных излучателей.

Их можно монтировать в подвесные потолки. В продаже они представлены в разных размерах и цветовых решениях.

Плиты размещают таким образом, чтобы исходящие от них лучи направлялись на мебель, а та уже, поглотив тепло, стала выступать источником тепловой энергии

Потолочные модели инфракрасных излучателей располагают на высоте от 3 метров и выше. При таком обустройстве тепловой потолок направляется вниз и расходится немного в стороны.

Устремляясь вниз, лучи первым делом прогревают напольное покрытие. За счет этого температура на уровне ног всегда на пару градусов выше, чем в районе головы.

Чтобы предупредить просачивание тепла на улицу панели не размещают напротив дверей и оконных проемов.

Инфракрасные излучатели настенного исполнения размещают таким образом, чтобы они находились выше или ниже уровня головы человека

Среди стеновых излучателей отдельно стоит выделить плинтусные системы. Они представляют собой узкие длинные конструкции. Системы устанавливают по периметру комнаты, размещая вместо обычных пластиковых или деревянных плинтусов.

При выборе места размещения панелей следует избегать зон отдыха, где велика вероятность прямого воздействия на домочадцев. Например: на уровне дивана или кровати.

В противном случае направленные под прямым углом лучи будут перегревать и пересушивать кожу, вызывая у жителей и гостей дома дискомфортные ощущения.

Зона покрытия направленных излучателей является одной из основных характеристик и обычно указана в паспорте к изделию.

Стеновые ИК обогреватели используют нечасто. Циркуляция телого и холодного воздуха происходит снизу вверх, потому разумней предпочесть потолочный или напольный варианты

Преимущества и недостатки, польза и вред инфракрасного отопления для дома

Разберем плюсы и минусы инфракрасного отопления, как с точки зрения получения комфортного и выгодного теплообеспечения, так и воздействия на организм человека.

Учитывая, что такой обогрев не сжигает кислород, его применение позволяет сохранять требуемую влажность воздуха. При правильном расположении системы с соответствующим подбором моделей оборудования можно добиться как точечного обогрева, так и требуемого температурного режима в зонах проживания или работы. Это подтверждают и те, кто уже установил инфракрасное отопление частного дома, чьи отзывы помогают сделать правильный выбор.

Плюсы ИК-отопления

Для дома наиболее эффективными являются потолочные и настенные типы обогревателей. Их очень легко монтировать. Однако часто применяют и теплый пол с ИК-элементами, которые монтируются под все виды напольных покрытий. Рассматривая плюсы и минусы инфракрасного отопления, отметим для начала его преимущества:

быстрый нагрев помещения;
высокая сопротивляемость скачкам напряжения, что немаловажно для частного сектора, находящегося за пределами крупных городов;
не сушит воздух;
легкость монтажа – не требуется специальных навыков и инструментов;
высокоэкономична.

Минусы ИК-отопления

Минусы инфракрасного отопления:

• сложность совмещения потолочных моделей со стилем интерьера. Менее всего они приспособлены для установки в помещениях, где выбран классический стиль;
• необходимость предварительного проектирования такой системы отопления для грамотного распределения тепла в помещении.

Учитывая эти недостатки инфракрасного отопления, можно рассчитывать на получение максимального экономического и теплового эффекта в любое время года.

Польза или вред – дилемма установки инфракрасного отопления

Устройство системы инфракрасного от отопления

Многие задаются вопросом – опасно ли инфракрасное отопление для человека? Ведь оно является излучением, а это слово уже само по себе вызывает опасения. Так как инфракрасное излучение является составной частью солнечного света, которое при соблюдении элементарных правил нахождения на нем совершенно безвредно, то и отопление данного типа безопасно при соблюдении основных правил использования. В самом инфракрасном отоплении отсутствуют вредные для здоровья химические реакции, нет вращающихся или трущихся элементов, которые могут стать источником вибрации или шума. Все это признаки не только высокой экологичности, но безвредности для человека.

В инфракрасном отоплении используют наиболее безопасные для человеческого здоровья диапазоны волн, при минимальной величине мощности самого излучения. Однако говорить о том, что инфракрасное отопление не может нанести вреда для здоровья человека, нельзя. Опасность представляет несоблюдение основных правил использования оборудования, а также неправильное его размещение. В результате таких нарушений могут проявиться следующие отрицательные последствия:

• перегрев, при наличии обогревателя в разы превышающего характеристики мощности необходимые для данного помещения;
• пересушивание кожи, когда положение человека не меняется длительное время, а обогреватель с установками высокого температурного режима воздействует только на одну сторону человеческого тела;
• часто вред инфракрасного отопления проявляется тогда, когда ошибочно устанавливается потолочный вариант над зоной отдыха в области расположения головы. Воздействие обогревателя может вызывать сильные головные боли;
• излишняя мощность излучения может вызвать поражение клеток человеческого организма.

Вредно ли инфракрасное отопление? Нет, если выбраны грамотные параметры оборудования, соблюдены все технические требования по установке и использованию.

Плюсы и минусы

У сравниваемых приборов есть общие плюсы и минусы (подробно рассмотрены здесь). Однако разное строение и принципы работы выявили индивидуальные сильные и слабые стороны устройств. Это дает возможность путем сравнения их преимуществ и недостатков, сделать предварительные выводы: что лучше — кварцевый или инфракрасный обогреватель.

Кварцевый обогреватель

У кварцевой панели много положительных сторон:

• высокая эффективность — КПД прибора 75-95%;
• быстрый нагрев панели — около 20 мин., после чего идет интенсивный процесс отопления;
• простая конструкция — там попросту нечему ломаться;
• простая и быстрая установка на пол или стену;
• большая тепловая емкость, позволяющая длительное время поддерживать комфортную температуру в комнате после отключения;
• высокий уровень герметичности, позволяющий использовать устройство в помещениях с повышенной влажностью;
• большой срок эксплуатации — от 20 до 30 лет;
• бесшумная работа (при добавке в панель керамики иногда слышно потрескивание при нагреве и остывании);
• перепады напряжения или кратковременные отключения электроэнергии не сказываются на качестве обогрева — спасает панель, накопившая тепло;
• хороший дизайн, позволяющий вписать прибор в интерьер без проблем;
• имеется возможность подключения разного рода автоматики в виде климат-контроля или терморегулятора, что значительно повысит эффективность работы кварцевой плиты;
• способность работать от умной розетки — включается и выключается смартфоном.

Недостатки также имеются:

• довольно высокая цена;
• вес панели, затрудняющий транспортировку и навешивание на стену — не каждая выдержит такую нагрузку;
• в комплектации отсутствует терморегулятор (есть всего лишь у десятка моделей из нескольких сотен);
• повышенный расход электроэнергии, не совпадающий с паспортными данными (там, как правило, уравнивают мощность и потребление электричества, что не соответствует реальному потреблению из-за естественных потерь);
• как и все обогреватели, сушит воздух, хотя производители утверждают обратное;
• хрупкость панели;
• при выходе из строя нагревательного элемента прибор ремонту не подлежит;
• высокая температура поверхности корпуса — можно получить ожог;
• бюджетные варианты имеют непривлекательный вид и небольшой эксплуатационный ресурс.

Инфракрасный обогреватель

Многолетний опыт эксплуатации позволил выделить у кварцевых рефлекторов следующие преимущества:

• доступные цены;
• быстрый нагрев помещений;
• высокая эффективность — 87-95% (не обогревается потолочное пространство);
• отсутствуют конвекционные потоки, поднимающие в воздух пыль;
• практически равномерное прогревание помещения по высоте. При этом в районе пола температура всегда выше, что идеально подходит к пословице «держать голову в холоде, а ноги в тепле»;

• простая установка;
• легкий вес, позволяющий без особого труда переставлять прибор из комнаты в комнату или перевозить на дачу и обратно;
• длительный срок эксплуатации;
• ремонтопригодность — сгоревшую или поврежденную трубку можно заменить;
• не требуется сервисное обслуживание;
• о корпус рефлектора нельзя обжечься;
• компактные габариты, позволяющие поставить прибор на подоконник;
• обладает эффектом тепловой пушки — позволяет быстро и равномерно просушить стены, одежду, покрашенный автомобиль и т.д.;
• интересное исполнение — всегда можно подобрать под оформленный интерьер;
• безопасная эксплуатация, включающая автоматическое отключение при опрокидывании, решетку с лицевой стороны (предостерегает от ожогов), отсутствие вредных испарений при повреждении колбы.

Минусы есть. Как же без них:

• длинноволновое излучение вредно для человека. Поэтому накал спирали не должен превышать +300oС (максимально возможные температуры –+1200oС);
• длительное воздействие прямых лучей на тело человека вызывает неприятные ощущения. Поэтому кровать не должна находиться в зоне прямого облучения;

Красивая картинка, но так не должно быть.

• встроен термостат, но это бессмысленно, т.к. сильно снижает эффективность работы прибора — отключения не превышают 10 минут, а разогрев спирали требует дополнительной электроэнергии;
• быстрое остывание помещения при отключении прибора;
• красный свет в ночное время негативно сказывается на психическом состоянии человека — утром проявляются вялость и апатия. Избежать проблем поможет ночник, но это дополнительные расходы на электроэнергию.

Особенности инфракрасных обогревателей

Отличительной особенностью инфракрасных обогревателей от других источников тепла является то, что они нагревают не воздух, а предметы, находящиеся в зоне их действия.

Воздух в помещении нагревается от твердых предметов (насест, курица, подстилка).

Как распределяется тепло при обычном конвекционном способе обогрева и инфракрасном показано на рисунке ниже. Он наглядно показывает, что по законам физики теплый воздух от обычного источника тепла поднимается вверх.

Получается наверху жарко, а внизу холодно. Этого недостатка лишен инфракрасный обогреватель. В его зоне действия температура распределена равномерна.

Причем при нагревании лучами не сжигается кислород и не повышается сухость воздуха, а на температуру в помещении не оказывают такого решающего значения сквозняки.

Но это не значит, что курятник не надо готовить к зиме: утеплять, конопатить щели, укладывать глубокую подстилку.

Фото принципа работы:

Схемы распределения тепла

Конструктивно они могут быть выполнены для установки на полу, для закрепления на стене или на потолке. Для курятника лучше подходят потолочные обогреватели.

В этом случае они не будут мешать ни вам, ни птице, рабочая зона остается свободной. А также исключается возможность ожога. Нагревательная панель оборудуется защитной сеткой.

При установке ИК обогревателей надо соблюдать правила техники безопасности, так как их нагревательные элементы сильно разогреваются.

• Длинноволновый ИК обогреватель имеет нагревательный элемент в виде металлической пластины, температура разогрева которой составляет 230 градусов. Поэтому минимальное расстояние до ближайшего нагреваемого предмета должно быть не менее пятидесяти сантиметров.
• У коротковолнового ИК обогревателя нагревается спираль в стеклянной трубке до температуры в 600 градусов. Из соображений безопасности их не следует устанавливать ближе трех метров до нагреваемых предметов.

ИК обогреватели можно использовать для локального обогрева, то есть какого-то конкретного места в курятнике. Для этого достаточно направить его на нужный предмет. Причем разогрев предмета происходит моментально. Такой быстрый нагрев позволит сократить затраты на электроэнергию.

А если еще обогреватель будет оснащен терморегулятором, то он будет автоматически выключать его при достижении заданной температуры.

Это еще больше обеспечит экономию электроэнергии, так как, при хорошо утепленном птичнике, обогреватель будет только изредка включаться при снижении температуры ниже заданных пределов. А так все время находиться в “спящем” режиме.

Если вы приобретаете ИК обогреватель без встроенного терморегулятора, то лучше дополнительно купить автономный. Без него вы не добьетесь эффективной и экономной работы устройства.

К тому же вам самим придется контролировать его работу. Если этого не делать, то возможно воспламенение нагреваемых предметов.

Принцип работы инфракрасных обогревателей

Инфракрасные волны подразделяются на три типа:

• Коротковолновые. Диапазон 0,75-15,00 мкм. По принципу распространения волны схожи с лучами света.
• Средневолновые. 15-100 мкм. Данный тип волн оптимален для отопления дома.
• Длинноволновые. 100-350 мкм. По функционированию они похожи на радиоволны.

Нагревательный элемент излучает тепловую энергию, поглощаемую окружающими предметами. Затем они отдают свое тепло помещению.

Для изготовления нагревателей используются следующие материалы:

• фламентин (специальный сплав из десятка металлов);
• карбоновое волокно, заключенное в вакуум;
• вольфрамовая нить, заключенная в вакуум или в инертный газ;
• специальные пластины, выполненные из неметаллического сплава, поверхность которых покрывается слюдой.

Газовые инфракрасные встроенные камины

Принцип действия инфракрасного обогревателя, работающего по принципу камина, не более сложен, нежели работа описанных выше систем. Сконструирован он в виде настенного инфракрасного обогревателя, внешне имитирующего камин. Газ подается в него через общую систему газоснабжения дома по отдельной трубе.

Вторая труба, имеющая больший диаметр и выходящая на улицу, необходима для забора кислорода и выхода продуктов сгорания. Выходящий и входящий потоки разделены внутри системы стальными пластинами. Для отопления частного дома инфракрасный газовый камин служит отличным вариантом. Фото таких приборов наглядно демонстрируют схожесть их с настоящими каминами, придающими дому уютную и теплую атмосферу.

Рекомендации по выбору обогревательного прибора

Перед покупкой предстоит решить: какую модель инфракрасного обогревателя лучше выбрать для собственного использования? А также необходимо определить, где именно будет установлен прибор, нужна ли возможность переноса его в другое помещение, на какую площадь нагрева следует рассчитывать, какой источник питания для него предпочтительнее.

Мощность рассчитывается стандартным образом: 1 кВт на 10 м², то есть для обогрева одной комнаты потребуется устройство не мощнее 2 кВт.

Если на корпусе нет зазубрин, сколов и царапин, все детали подогнаны точно по размеру, решетка не деформирована, регулировка производится свободно – продукция достойного качества.

Осторожно следует относиться к самым дешевым моделям. Даже если внешний вид устраивает, нужно искать подвох – возможно, дело в некачественных материалах или в отсутствии какой-либо защиты

Безопасность обогревателя – один из главных критериев, за который можно и переплатить.

Если цена выше обычной, то прибор оборудован дополнительными устройствами, которые могут быть полезными. Например, термостатом, контролирующим температуру, датчиком перегрева или пультом д/у.

Как устроен инфракрасный обогреватель

Основным элементом обогревательного прибора является излучатель. Агрегат при нагреве испускает инфракрасные лучи. Чтобы обогрев оставался направленным, прибор вдобавок оснащен компактным рефлектором, отражающим лучи и предотвращающим перегрев корпуса обогревателя.

Выпускаемые инфракрасные обогреватели разделим на:

• длинноволновые;
• коротковолновые;
• средневолновые.

Вдобавок классифицируются на:

• дизельные;
• электрические;
• газовые.

По характеру базирования обогреватели различают стационарные и мобильные. Если интересно, сравнение инфракрасных обогревателей и характеристик приборов найдете на Яндекс Маркете среди перечисления отзывов и параметров моделей.

Инфракрасные обогреватели градируют по типу используемого топлива – электрические или газовые. Оба вида временами полезны человечеству. Газ греет охотников, электричество – строителей.

Попробуем разобраться в достоинствах и недостатках прибора.

Минусы инфракрасных обогревателей

К сожалению, инфракрасные обогреватели все еще всегда испускают это угрожающее оранжево-красное свечение! А главное, не всем подходит зональное отопление. Надо признать, подобная система отопления может быть далеко от идеала. Ограниченная зона тепла не подходит, если вы часто меняете местоположения.

Излучающее тепло наделено характеристиками прямолинейного распространения, поэтому группа людей не может пользоваться одним обогревателем одновременно. Существуют достаточно мощные модели, способные обогреть всю комнату, все таки их эксплуатация эффективнее, если человек находится в непосредственно на линии излучения.

Потребление электричества при эксплуатации инфракрасного отопления без сомнения меньше, чем масляные обогреватели, поэтому систему можно назвать экономичной. Энергоэффективность оборудования более выражена, если не стоит задачи обогревать весь дом в течение продолжительного периода.

Достоинства

Преимущества инфракрасного обогревателя – способность экономить электричество. С помощью инфракрасных лучей окружающие обогреватель поверхности быстро нагреваются и излучают в пространство тепло, благодаря явлению обеспечивается комфортная для человека температура в помещения. Инфракрасные обогреватели:

• Не сушат воздух.
• Не сжигают кислород.
• Не сжигают насекомых и пыль, отсутствует неприятный запах.
• Во время работы не выделяют водяной пар и продукты горения.
• Способны нормализовать влажность в комнате.
• Не создают циркуляцию пыли и сквозняки.

Дополнительным несомненным преимуществом обогревателя считают мгновенный обогрев. Ему не нужно как прочим обогревателям время на нагрев, чтобы потом уже отдавать тепло. Агрегаты надежны и легко монтируются.

Описанные отопительные приборы подходят для дач и загородных коттеджей, что отнесем к достоинствам. Вдобавок устройства предотвращают появление плесени, сырых стен, препятствуют конденсату и циркуляции пыли. Изделия абсолютно безопасны для людей и животных.

Аксессуары и их особенности

• Телескопический штатив. Поднимает прибор на определенную высоту.
• Пульт ДУ для изменения мощности. Оптимальный вариант для модели с таймером.
• Защитная решетка. Обеспечивает дополнительную безопасность при попадании посторонних предметов на нагревательные элементы.
• Поворотный кронштейн. Позволяет направлять оборудование в нужную сторону.
• Защита от перегрева. Прибор снабжен специальным датчиком, который срабатывает при достижении определенной температуры.
• Защиты от замерзания у инфракрасных обогревателей не предусмотрено, так как при низких температурах эти приборы будут сохранять свое рабочее состояние.
• Защита от влаги. Позволяет использовать нагреватели в бассейнах, саунах и других помещениях с повышенной влажностью.