Infraraudonųjų spindulių šildymo sistemos

Kaip perduodama šiluma

Kviečiamas fizinis šilumos perdavimo iš vieno fizinio kūno į kitą procesas šilumos perdavimas. Šiluma iš karšto fizinio kūno yra perduodama tiesioginiu kontaktu arba per pertvarą.

Šiluminė energija bus perduodama tol, kol fizinių kūnų temperatūra bus lygi. Fizikoje ši būklė vadinama termodinaminė pusiausvyra. Šilumos perdavimas paprastai vyksta nuo karšto į šaltą kūną, kuris yra visiškai tolygus antrasis termodinamikos dėsnis. Pagal šį įstatymą visi dirba šildymo sistemos.

Kalbant apie fiziką, yra trys pagrindiniai šilumos perdavimo tipai: šilumos laidumas, konvekcija ir šiluminė radiacija. Tačiau gryna forma, atskirai, jų praktiškai nėra, paprastai šiluma perduodama paprastų rūšių deriniu. Daugiausia išskiriamos trys šilumos perdavimo rūšys: šilumos perdavimas, šilumos perdavimas ir konvekcinio spindulio šilumos perdavimo metodas.

Kaip veikia tradicinės šildymo sistemos

Tradicinės šildymo sistemos apima tas sistemas, kurios naudoja tam tikrą kurą. Šiuo metu dažniausiai naudojamos dujos, nors kai kuriais atvejais naudojamas skystasis ir kietasis kuras. Tačiau nepriklausomai nuo kuro rūšies, visų tradicinių sistemų veikimo principas yra vienodas. Šiluma, susidaranti deginant kurą, įkaista aušinimo skystiskuris patenka šildymo radiatoriai ir šildo orą kambaryje. Vanduo naudojamas kaip šilumos nešiklis tradicinėse šildymo sistemose, todėl tokios sistemos vadinamos vandens.

Pagal visus fizikos įstatymus šiltas oras kyla aukštyn, o šaltas oras natūraliai juda žemyn. Toks oro judėjimas yra ne kas kitas, o aukščiau paminėtas. konvekcija. Šis šaltas oras tiesiog sukuria šaltas grindis, kurias turi pašalinti „šiltų grindų“ įtaisas. Jei kambarys yra pakankamai aukštas (pramoninis pastatas, auditorija ar sporto salė ir pan.), Tada viso tūrio šildymas trunka pakankamai ilgai, sukuriama oro stratifikacija.

Kylantis šiltas oras sukuria grimzlę kambaryje, be to, padidėja šilumos nuostoliai per stogą ir sienas, šiluma tiesiog palieka pastatą. Tokiu atveju jie sako, kad mes šildome gatvę. Žemiau esantys žmonės yra šalto oro zonoje.

1 paveiksle schematiškai parodytas šilumos pasiskirstymas tradicinės šildymo sistemos veikimo metu.

1 pav. Šilumos paskirstymas tradicinės šildymo sistemos veikimo metu

Kaip yra tradicinės vandens šildymo sistemos

Pagrindinis vandens aušinimo sistemos įtaisas yra katilas, dažniausiai dujos. Katile pašildytas vanduo tiekiamas į radiatorius - radiatoriai. Vandens cirkuliacijai sistemoje įrengta pompajei cirkuliacija yra priversta, nors cirkuliacija gali būti natūrali. Tokiu atveju galite išsiversti be siurblio.

Be šių pagrindinių prietaisų ir dalių, vandens šildymo sistemoje taip pat yra daug „pagalbinių“, tačiau būtinų dalių. Visų pirma, tai yra išsiplėtimo bakas, skirtas kompensuoti šiluminį vandens plėtimąsi, jungiamosios detalės vamzdžiams sujungti, oro vožtuvai ir daug daugiau, reikalingi normaliam visos sistemos darbui.

Individualiame name dujiniam katilui įrengti reikalingas papildomas kambarys, kuriame būtų įrengta vėdinimo sistema ir kaminas, jau nekalbant apie dujų tiekimo sistemą. Centralizuoto šildymo atveju reikia statyti didelę katilinę ir nutiesti visą šilumos tinklų tinklą. Visa sistema yra brangi ir sudėtinga.Bet kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, mažam kaimo namui, o jei netoliese nėra dujų, turite pagaminti elektrinę šildymo sistemą.

Dažniausiai pasitaiko tokių atvejų elektriniai vandens šildymo katilai arba įvairūs elektriniai šildytuvai. Visų pirma, tai yra alyvos radiatoriai, elektriniai židiniai ir įvairaus dizaino ventiliatoriniai šildytuvai. Šių prietaisų veikimo principas taip pat yra konvekcija, kaip ir vandens šildymo sistemose: pirmiausia šildomas oras, o tik paskui sienos, baldai, žmonės. Tokia sistema neveiksminga ir neveiksminga.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvai

Įvairūs infraraudonųjų spindulių šildymo prietaisaikurios užtikrina racionalų ir ekonomišką patalpų šildymą įvairiomis sąlygomis. Toliau bus svarstomi kai kurie iš šių įrenginių, jų veikimo principai.

Natūraliu požiūriu tradicinės šildymo sistemos veikia netinkamai. Pirmiausia oras sušyla, o paskui visa kita. Natūraliomis sąlygomis viskas vyksta atvirkščiai.

Natūralus šilumos šaltinis Žemėje yra saulė. Saulės spinduliai turi labai platų spektrą, tačiau būtent jo infraraudonųjų spindulių komponentas šildo žemę, žmones, augalus ir visus objektus, o iš jų oras įkaista ir sukuria patogias sąlygas žmogaus gyvenimui.

Jie dirba pagal šį principą infraraudonųjų spindulių šildytuvai. Infraraudonosios spinduliuotės oras yra absoliučiai skaidrus, todėl infraraudonieji spinduliai laisvai pasiekia šildomus paviršius ir daiktus.

2 paveiksle schematiškai parodytas šilumos pasiskirstymas naudojant infraraudonųjų spindulių šildytuvą.

2 pav. Šilumos paskirstymas naudojant infraraudonųjų spindulių šildytuvą

Infraraudonųjų spindulių reiškia elektromagnetines bangas, kurių bangos ilgis yra 1 * 10–6 ... 1 * 10–3 mikronų. Šiluminės spinduliuotės intensyvumas priklauso nuo infraraudonosios spinduliuotės bangos ilgio: trumpo bangos spinduliai gaunami spinduliuojančio kūno temperatūroje, aukštesnėje kaip 750 ° C. Priklausomai nuo pritaikymo ir projekto, infraraudonųjų spindulių šildytuvo skleidžiamo elemento temperatūra gali būti 100 ... 950 ° C.

Užbortiniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai

Gana aukštoje patalpoje vandens šildymo sistemos, kaip minėta aukščiau, yra neveiksmingos, nes kyla visas šiltas oras.

Jei lubų aukštis yra 2,5 ... 3,6 m, žemos temperatūros infraraudonieji išoriniai šildytuvai, kurių radiatorių temperatūra yra 100 ... 120 ° C, bus gana veiksmingi ir ekonomiški.

Norint pasiekti vienodą kambario šildymą, kad būtų išvengta šiltų ir šaltų zonų, reikia šildymą atlikti keliais šildytuvais, kurių bendra galia turi atitikti pastato šilumos nuostolius. Jei lubų aukštis yra 4 m ar daugiau, tada visiškai priimtina ir saugu naudoti šildytuvus, kurių paviršiaus temperatūra yra ne didesnė kaip 200 ° C. Tokie šildytuvai vadinami aukšta temperatūra.

Spinduolių konstrukcija ir veikimo principas yra tokie, kad juos galima įrengti bet kuriame aukštyje. Jei kambarys yra labai didelis, pavyzdžiui, sandėlis ar angaras, infraraudonųjų spindulių šildytuvus galima montuoti tik virš darbo vietų vietose, kur yra žmonės, ir tai taupo energiją.

Skydinio šildymo sistema:

Žemos temperatūros šildytuvas Tai metalinė dėžutė, kurios viduje yra paskirstytas šildytuvas. Spinduliuojantis paviršius yra apdorojamas specialiomis medžiagomis, užtikrinančiomis maksimalų šiluminės spinduliuotės intensyvumą, šiluminės spinduliuotės energijos išsiskyrimą. Pažangiausių šildytuvų šilumos emisijos koeficientas siekia 90%. Didele dalimi spinduliuojantį paviršių skatina tai, kad spinduliuojamasis paviršius tampa įspaustas, neryškus. Tai leidžia padidinti jo plotą bent 2,5 ... 3 kartus.

Aukštos temperatūros šildytuvai taip pat reiškia dėžutės formos dėklą, kurio viduje yra vienas ar keli kaitinimo elementai. Šių elementų šiluma yra perduodama į aliuminio profilį, kurio spinduliuojamasis paviršius yra padengtas specialia keramika, kuri leidžia sumažinti spinduliuojančio paviršiaus temperatūrą padidinant radiacijos srauto emisijos koeficientą.

Tarpas tarp korpuso ir kaitinimo elementų užpildytas karščiui atspariu aukštos kokybės šilumos izoliatoriumi, tokiu būdu pasiekiant pilną priešgaisrinė sauga visas prietaisas kaip visuma. Tokia šilumos izoliacija būdinga tiek aukštos, tiek žemos temperatūros šildytuvams.

Kai kurios įmonės, pavyzdžiui, „Thermatex“, „Armh5“, „Rockfon“, gamina infraraudonųjų spindulių šildytuvus, skirtus montuoti į kasečių lubas, ir tai dar kartą sako: priešgaisriniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai.

Vienas iš naujų produktų rinkoje yra šilumą skleidžiantys veidrodžiai. Jų atspindintis sluoksnis taip pat yra kaitinimo elementas. Maksimali veidrodžio paviršiaus temperatūra neviršija 75 ° C, tai yra visiškai saugu kitiems. Saunoje ar vonios kambaryje toks veidrodis neužgožia, nekeičia natūralaus drėgmės lygio ir puikiai tinka kambario dizainui, yra ekologiškas.

Kaip parodė įvairūs tyrimai, infraraudonųjų spindulių šiluminio dažnio spektras yra visiškai saugus žmonėms. Tai patvirtina ne tik gamintojų tyrimai, bet ir nepriklausomų tyrimų rezultatai. Infraraudonųjų spindulių prietaisų saugumą taip pat patvirtina atitikties sertifikatai, kuriuos išduoda tiek Rusijos, tiek užsienio sanitarinės tarnybos.

Įvairios firmos gamina infraraudonųjų spindulių šildytuvus, daugiausia lubų tipo, tinkančius naudoti bet kokiose patalpose: pramoninėse, gyvenamosiose, žemės ūkio, drėgnose ir net sprogstamosiose.

Daugelis kompanijų taip pat gamina sieninius šildytuvus, montuojamus ant grindų ir nešiojamus, montuojamus ant stelažų. Yra žinomi infraraudonųjų spindulių šildytuvai, kuriuose naudojamos dujos.

Infraraudonųjų spindulių vaizdo šildytuvai

Pastaruoju metu kaip papildomi vietiniai šildytuvai tampa vis populiaresni įvairūs interjero elementai: dažymo šildytuvai, grindjuostės, šiltos sienų plokštės.

Tokius kaitinimo elementus sudaro anglies pluoštai, sujungti lygiagrečiai vienas su kitu. Šildytuvuose nėra nė vieno ar net dviejų šimtų sriegių, dėl kurių kiekvienas sriegis veikia be jokių perkrovų, jo paskirta galia yra labai maža. Todėl negalima perkrauti ir perkaisti, tokių šildytuvų patikimumas yra labai didelis, tarnavimo laikas siekia 10 ar daugiau metų.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvų pranašumai

Vienas iš infraraudonųjų spindulių šildytuvų pranašumų yra tas, kad šiluma, sukurianti skersvėjus ir keliančius dulkių debesis, nepatenka į lubas, kaip ir konvekcinių šildymo sistemų atveju. Infraraudonųjų spindulių sistemų elektromagnetinių laukų lygis yra daug mažesnis nei daugelio buitinių elektrinių prietaisų, deguonis nedeginamas, oro drėgmė kambaryje nemažėja, jis išlieka natūraliame lygyje.

Šiluma kambaryje jaučiama iškart po įjungimo, aplinkinių daiktų paviršiai beveik iš karto sušyla. Tokiu atveju nebūtina tolygiai šildyti viso kambario, galima sukurti atskiras patogias zonas, pavyzdžiui, šalia televizoriaus arba virš rašomojo stalo ar kompiuterio stalo.

Neabejotinas infraraudonųjų spindulių įrangos pranašumas yra jos mažas dydis ir mobilumas. Dėl šių parametrų sutaupomas naudojamas plotas, įranga lengvai perkeliama, sumontuojama ir išmontuojama. Infraraudonųjų spindulių šildytuvai yra labai veiksmingi pastatuose su prasta šilumos izoliacija ir aukštomis lubomis, nedaro įtakos ventiliacijai.

Net atvirose vietose galima įrengti tinkamos galios infraraudonųjų spindulių šildytuvus. Pavyzdžiui, virš stalų vasaros kavinėje.Skirtingai nuo tradicinės vandens šildymo sistemos, nereikia montuoti sudėtingos brangios įrangos: vamzdžių, katilų, siurblių ir kt. Įrengiant infraraudonųjų spindulių šildymą išnyksta tokios problemos kaip vamzdžių atitirpinimas, kai sistema išjungta. Kai vėl įjungsite elektrą, infraraudonųjų spindulių šildymas vėl veiks, tarsi nieko nebūtų nutikę.

Šiuolaikinių programuojamų termostatų pagalba galima palaikyti 5 ... 30 ° C temperatūrą, nustatant ją kiekvienam kambariui atskirai.

Palyginti su konvekciniais šildytuvais, IR prietaisai yra 20 ... 25% ekonomiškesni, o naudojant dviejų tarifų mokėjimą už elektrą galima sutaupyti 40 ... 45%.

Borisas Aladyshkinas