Дерево

Инфракрасные панели для отопления

Содержание

Как работают инфракрасные панели
Преимущества такого отопления
Какие бывают инфракрасные нагревательные панели
Рекомендации по использованию инфракрасных обогревающих пленок
Какие еще бывают типы инфракрасного обогрева
Оптимальное место установки электрических тепловых устройств

Традиционно работа отопительных систем основана на повышении температуры воздуха в помещении, посредством которого происходит нагревание окружающих предметов. Принцип работы инфракрасных панелей другой: распространяемая ими энергия напоминает естественное излучение от солнца, пламени или камина.

Как работают инфракрасные панели

Не секрет, что отапливаемая площадь намного больше поверхности обогревающих приборов. Высокая скорость обогрева помещения инфракрасными панелями отопления объясняется тем, что излучаемая ими энергия намного лучше поглощается поверхностью предметов. Если сравнивать обычными обогревателями, то в этом случае температура в комнате повышается в 4 раза быстрее.

Замечено, что особенно хорошо аккумулируется лучевое тепло мебелью, которая после накопления энергии сама превращается в источник обогрева. Во избежание утечек тепла на улицу не рекомендуется направлять лучи инфракрасных нагревательных панелей на поверхность стен, потолков, дверей и окон. Еще одно полезное качество приборов данного типа – они не выжигают кислород.

Именно по этой причине их используют для поддержания оптимальной температуры в таких помещениях:

  • Квартирах.
  • Частных домах.
  • Торговых площадках.
  • Заводских цехах с высокими потолками.
  • Складских помещениях.
  • Открытых площадках.

Преимущества такого отопления

При сравнении с обычными системами отопления и бытовыми нагревательными приборами у инфракрасных нагревательных панелей обнаруживается целый ряд преимуществ:

  1. Температуру в обогреваемом помещении можно поднимать до +50 градусов.
  2. Способность поддержания комфортного режима температуры и влажности.
  3. Во время работы электрических тепловых панелей не возникают конвекционные воздушные потоки, поднимающие пыль.

Приборы этого типа могут выполнять не только роль вспомогательного обогрева, дополняя традиционные радиаторы. Нередко их используют в качестве основных отопительных приспособлений. Чтобы определить наиболее подходящий режим обогрева жилища, в учет берут изначально смонтированную отопительную систему, материалы, используемые для сооружения дома, особенности климатической зоны и т.п.

Выбирая оптимальную модель инфракрасных отопительных панелей, рекомендуется учитывать следующие моменты:

  • Прибор обычно оснащен специальным терморегулятором, что облегчает поддержание оптимального температурного режима и уровня расхода электрической энергии.
  • Разницу между температурой воздуха возле потолка и пола получается свести до минимума.
  • Подобный обогрев не нуждается в громоздком трубопроводе, радиаторах и котлах.
  • Инфракрасная отопительная панель может быть установлена в любом месте (на стене, потолке), без потери уровня эффективности.
  • Сверху обогреватель допускает укладку кафеля, монтаж гипсокартонных конструкций и поклейку обоев.
  • Эксплуатироваться эти приборы могут на протяжении 50 и более лет, в режиме повышенной пожарной и экологической безопасности.

Какие бывают инфракрасные нагревательные панели

Все изделия данного типа разделены на две большие группы:

  1. Навесные. Чаще всего оснащаются цветным металлическим корпусом, нагреваемым посредством инфракрасного излучателя. Питание прибора обеспечивается обычной розеткой. Применяется как отдельный, так и навесной тип установки.
  2. Встроенные. Основой такой панели является гипсокартонная плита, покрытая слоем изоляции. Расположенный сверху ИК-излучатель выполнен в виде углеродного проводящего провода, защищенного полимерной оболочкой.

    Инфракрасное отопление частного дома: обзор современных инфракрасных систем отопления

    Питается панель от стандартной сети 220 В.

Что касается дизайнерских настенных отопительных панелей, то они могут иметь разный цвет и размеры, и обычно выделяются в отдельную линейку. Очень оригинально выглядит плита в виде плинтуса: с ее помощью можно оформить периметр обогреваемого помещения. При отделке стен гипсокартоном настенное отопление может выполнять роль основного. В тех жилищах, где источник основного отопления уже имеется (котел на твердом или жидком топливе), обогревательным панелям отводится второстепенная роль.

Также следует сказать о слабых сторонах этих приборов:

  • Хотя ощущение теплоты от лучей приходит почти мгновенно, инфракрасные приборы действуют в основном локально: один участок помещения будет нагрет, а второй – нет.
  • Из-за неравномерного воздействия тепла на тело человека у него могут возникнуть проблемы со здоровьем – головные боли, усталость, озноб.
  • Так как при работе ИК панели нагревается не воздух, а окружающие предметы, в помещении может появиться запах пластмассы из-за нагревания пластиковых поверхностей.
  • Несмотря на высокую мощность подобных обогревателей (около 1,2 кВт), радиус их действия обычно ограничен пространством в 8 м2.
  • Инфракрасное излучение оказывает негативное воздействие на глаза.

Рекомендации по использованию инфракрасных обогревающих пленок

Главной особенностью такого обогрева является отсутствие потерь энергии на транспортировку от источника к излучающей поверхности. Эта пленка может быть уложена на любой поверхности, включая пол, стены или потолок. В последнем случае она занимает примерно 2/3 общей площади, что позволяет достичь хорошей равномерности обогрева. Если есть желание, пленку можно дополнительно украсить. При этом важно помнить, что комбинировать панельные обогреватели с натяжным тканевым или ПВХ потолком запрещается. Поверх прибора рекомендуется соорудить гипсокартонную платформу. При использовании декоративной отделки следует избегать наличия в ней металлических элементов.

Основными преимуществами обогревающих пленок являются:

  1. Отсутствие коммуникационной разводки.
  2. Питание инфракрасного панельного обогревателя происходит от бытовой сети, без нужды в дополнительном котле и трубопроводе.
  3. Системе не замерзнет в случае простоя при минусовой температуре.
  4. Обогревающая пленка очень мобильна: ее можно в любой момент снять и прицепить в другом месте.
  5. Эксплуатация такой системы очень проста, а особенное сервисное обслуживание здесь не потребуется.
  6. Работа пленки не сопровождается шумом и продуктами сгорания.
  7. Контур хорошо переносит перепады напряжения.
  8. При соблюдении всех правил инфракрасная пленка способна проработать не менее 20 лет.

К недостаткам пленочного отопления обычно относят значительное потребление энергии, так что экономичным его назвать нельзя.

Какие еще бывают типы инфракрасного обогрева

Потолочные инфракрасные панели не занимают много места. Их можно применять в помещениях высотой более трех метров. Они отличаются бесшумностью работы, экологической безопасностью и возможностью организации нагрева определенного участка. Панели для обогрева помещений удобно устанавливать и эксплуатировать. Некоторые производители кассетных потолков комплектуют свои изделия специальными обогревателями.

Кроме значительного потребления электрической энергии, у потолочных нагревательных панелей имеется еще один изъян: они не всегда способны сохранить общую эстетичность помещения. Что касается настенных инфракрасных панелей отопления, то они являются хорошей заменой для традиционных батарей. Благодаря небольшой толщине и легкому весу установка такого отопления может проводиться самостоятельно.

Оптимальное место установки электрических тепловых устройств

В этом плане решающее значение имеют личные предпочтения. Единого мнения в этом вопросе нет: одним нравится настенное крепление инфракрасных панелей для обогрева, другим – напольное или потолочное. С учетом того, что теплый воздух всегда поднимается вверх, монтаж на стены не так эффективен. Если же разместить нагревающие панели на полу, нагретый с их помощью воздух будет равномерно обогревать все помещение, постепенно поднимаясь к потолку. Примерно такая же схема действия у потолочных отопительных панелей: в данном случае все зависит от удобства расположения.

Инфракрасные панели отопления — настенные и потолочные

—>

Откуда берётся тепло? Мощность всех отопительных приборов состоит в основном из двух составляющих конвективного и лучистого теплообменов. По законам термодинамики передача теплоты осуществляется от более нагретого тела к менее нагретому.

Солнце — самый мощный источник естественного лучистого тепла:

Рассмотрим основные способы передачи тепла:

Конвекция: 

При подводе тепла к жидкости или газу увеличивается интенсивность (скорость) движения молекул, а вследствие этого повышается давление. Если жидкость или газ не ограничены в объеме, то они расширяются. Локальная плотность жидкости (газа) становится меньше, и благодаря выталкивающим (архимедовым) силам нагретая часть среды движется вверх (именно поэтому теплый воздух в комнате поднимается от отопительного прибора к потолку). Конвективный тепловой поток от нагревателя к нагреваемой среде зависит от начальной скорости движения молекул, плотности, вязкости, теплопроводности и теплоемкости среды. Очень важны также размер и форма нагревателя. 

Соотношение между соответствующими величинами подчиняется закону Ньютона-Рихмана:

q = hA (TW — TҐ)

где q — тепловой поток (Вт),

A — площадь поверхности источника тепла (м2),

TW и TҐ — температуры источника и его окружения (К).

Коэффициент конвективного теплопереноса h зависит от свойств среды, начальной скорости ее молекул, а также от формы источника тепла, и измеряется в единицах Вт/(м2К). 

С конвективным теплообменом все более или менее понятно: он идеально подходит для помещений небольшой площади и со стандартной высотой потолков 3 — 3,5 метров. 

А что делать если высота потолков 6 или 10 метров?

Какие отопительные приборы использовать в этой ситуации?

Тут мы и понимаем, что нужно принципиально другое оборудование. 

Таким оборудованием являются водяные инфракрасные нагревательные потолочные панели, в основе работы которых лежит принцип лучистого отопления.

Это вид отопления, при котором тепло в отапливаемое помещение передаётся преимущественно излучением и в значительно меньшем количестве — конвекцией. Данный вид отопительных приборов не слишком известен по ряду причин, а точнее просто хорошо забыт (!). 

В СССР водяные потолочные излучающие панели были разработаны ЦНИИ промзданий, Гипронииавиапромом и ГПИ Сантехпроект еще в 60-е годы 20-го века. И благополучно канули в лету в 80-х годах, когда произошел развал Советского Союза. В то же время в Европе отопление с помощью инфракрасных излучателей начало бурно развиваться.

Как выбрать инфракрасные панели отопления – виды, принцип работы, особенности

И теперь является самым популярным видом отопления для помещений с большой высотой потолков.

А как же они работают? Обычно при первом знакомстве с потолочными панелями у многих возникает один и тот же вопрос: а каким образом тепло будет доходить до пола, ведь теплый воздух поднимается вверх?

Для того чтобы понять принцип работы инфракрасных панелей, необходимо представлять себе суть самого инфракрасного излучения как физического явления. 

Инфракрасное излучение:

Инфракрасное излучение — это разновидность электромагнитного излучения, занимающего в спектре электромагнитных волн диапазон от 0,77 до 340 мкм. При этом диапазон от 0,77 до 15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм — средневолновым, а от 100 до 340 — длинноволновым.

Коротковолновая часть спектра примыкает к видимому свету, а длинноволновая сливается с областью ультракоротких радиоволн. Поэтому инфракрасное излучение обладает как свойствами видимого света (распространяется прямолинейно, отражается, преломляется как и видимый свет), так и свойствами радиоволн (оно может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения).

В зависимости от длины волны в инфракрасном спектре (и соответственно температуры излучающей поверхности), приборы лучистого обогрева подразделяются на три группы: — длинноволновые (низкотемпературные) — поверхности с температурой от 45°С до 300°С излучают длинные волны в диапазоне от 100 до 340 мкм (водяные инфракрасные панели); — средневолновые (среднетемпературные, или "тёмные" излучатели) — поверхности с температурой от 300°С до 750°С излучают средние волны в диапазоне от 15 до 100 мкм (излучающие трубы с горячим воздухом или горячим газом); — коротковолновые (высокотемпературные, или "светлые" излучатели) — поверхности с температурами от 750°С и выше излучают короткие волны в диапазоне от 0,77 до 15 мкм (газовые излучатели с открытым пламенем).

Что является источником инфракрасного излучения? 

Вообще говоря, любое нагретое тело излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам. Передача энергии происходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, при этом, разные тела имеют различную излучающую и поглощающую способность, которая зависит от природы двух тел, от состояния их поверхности и т.д.

Лучистый теплообмен отличается при этом от конвекции тем, что теплота в этом случае может передаваться через вакуум. Тёплое тело испускает инфракрасное излучение. Оно попадает на окружающие предметы, пол, стены, технологическое оборудование, людей, находящихся в зоне обогрева, поглощается ими и нагревает их.

Поток излучения, поглощаясь поверхностями, одеждой и кожей человека, создает тепловой комфорт без повышения температуры окружающего воздуха. Поэтому температура окружающего их воздуха может быть ниже, чем в помещениях с другими видами отопления, что является преимуществом лучистого отопления. Воздух в обогреваемых помещениях, оставаясь практически прозрачным для инфракрасного излучения, нагревается за счет "вторичного тепла", т.е. конвекции от конструкций и предметов, нагретых излучением.

Электромагнитное излучение обладает квантово-фотонным характером. При взаимодействии с веществом фотон поглощается атомами вещества, передавая им свою энергию. При этом возрастает энергия тепловых колебаний атомов в молекулах вещества, т.е. энергия излучения переходит в теплоту.

Интенсивность теплопередачи путем теплопроводности и конвекции пропорциональна температуре, а лучистый тепловой поток пропорционален четвертой степени температуры и подчиняетсязакону Стефана — Больцмана:

g = σA(T14 — T24)

где, как и ранее,

q — тепловой поток (Вт),

A — площадь поверхности излучающего тела (м2), а

T1 и T2 — температуры (К) излучающего тела и окружения, поглощающего это излучение. 

Коэффициент σ называется постоянной Стефана — Больцмана и равен (5,66961 ± 0,00096)·10-8 Вт/(м2К4).

Поэтому лучистое отопление является наиболее эффективным, а поэтому и самым экономичным видом отопления помещений с большой высотой потолка. 

При использовании водяных потолочных панелей лучистого отопления  85% тепла передается лучистым способом, в отличии от традиционных систем раздачи тепла (!)

Сравнительный анализ применения конвективной (традиционной) и энергосберегающей (водяные потолочные лучистые панели) систем отопления смотреть здесь >>>

 

Инфракрасное отопление. Как, что и почему?

Принцип работы инфракрасного отопления

Плюсы инфракрасного отопления

Минусы инфракрасного отопления

Где используют инфракрасное отопление

Виды и типы ИК обогревателей

Точечный тип 

Пленочный тип

Греющий гипсокартон

Потолочные панели

Потолочные ИК обогреватели с водяным теплоносителем

Настенные ИК панели

Газовые ИК обогреватели

Интенсивность излучения

Вывод

Принцип работы инфракрасного отопления

ИК излучение это электромагнитные волны, не видимые человеческому глазу. Эти волны также называют «тепловыми», они именно так воздействуют на наше восприятие, и тем более, по такому же типу работает тепловое излучение от солнца. Особенность этого излучения в том, что оно не греет воздух, но греет предметы — людей, животных, мебель, пол. Остывая, предметы отдают тепло воздуху. Так и обеспечивается комфортная температура в помещении. Солнце греет по тому же принципу. Оно нагревает не воздух, а предметы, которые в свою очередь отдают тепло. И поскольку солнце не опасное для живых организмов, то же самое можно сказать про инфракрасное отопление. При правильной установке и эксплуатации человек не почувствует никакого негативного эффекта от его использования.

 

Плюсы инфракрасного отопления

Самый главный плюс ИК технологии заключается в том, что этот способ обогрева необычайно экономичный. В то время как при традиционном центральном отоплении нужно прогревать всю комнату, чтоб нагреть людей в ней, ИК источник греет человека и окружающие его предметы. Он работает сразу же после включения, комнату не нужно предварительно прогревать. Внимательно посмотрите на эти цифры:

  • Для обогрева комнаты в 16 квадратов с помощью ИК источника нужно 900 Вт.
  • Для обогрева той же комнаты с помощью электрообогревателя нужно 2 — 2.5 кВт.

Цифры говорят сами за себя.

Помимо экономии и рационального использования энергии, эта технология обладает еще целым рядом преимуществ:

  • Отсутствие радиаторов и труб: нет проблем с промерзанием или утечкой;
  • Не высушивается воздух, не сжигается кислород;
  • Не нужно тратиться на периодическое восстановление или обслуживание;
  • Долгий срок эксплуатации — 30-50 лет;
  • Безопасность: вам не грозят пожары или поражения электротоком;
  • Отсутствие возможности получить случайную травму и ожог;
  • Нет необходимости проводить вентиляцию или устанавливать дымоход – нет продуктов сгорания;
  • Абсолютная бесшумность работы (в отличии от котла или циркуляции воды в центральной отопительной системе);
  • Минимальные объемы занимаемого пространства в комнате;
  • Нет негативного воздействия на окружающую среду, потому что нет отходов;
  • В процессе работы не создаются конвекционные потоки, перемещающие пыль внутри помещений;
  • Микроклимат в помещении стабильно поддерживается на заданном уровне, вне зависимости от погоды;
  • Возможность создания нескольких температурных зон в одном помещении;
  • Исключаются резкие температурные перепады по высоте (в традиционном отоплении в районе пола температура существенно ниже);
  • Возможность полной автоматизации и использования дистанционного контроля;
  • Небольшой вес, удобство при транспортировке, несложный монтаж, возможность демонтажа для повторной установки в другое место;
  • Рекордно высокий КПД;
  • Высокая сопротивляемость при скачках напряжения, что очень важно для частного сектора.

Как видите, преимуществ очень много. Можно с уверенность сказать, что ни один из известных современному миру типов отопления не обладает таким же длинным списком плюсов. Фото с реального объекта нашей компании по монтажу инфракрасного отопления можно посмотреть здесь. Теперь давайте поговорим о минусах.

Минусы инфракрасного отопления:

  • Потолочные панели сложно совместить со стилем интерьера, особенно с классическим. Чего не скажешь и хай теке или минимализме — здесь они в самый раз;
  • Необходимость предварительного проектирования, желательно на стадии строительства дома или ремонта квартиры. Хотя, тут все зависит от выбранного типа, об этом мы поговорим позже;
  • Возможность перегрева при неправильном расчете мощности. Необходима консультация специалиста и проектирование опытным мастером;
  • При установленной высокой температуре возможно пересушивание кожи, если человек долго находится в одном положении. Но этого легко избежать, если взять себе за правило не использовать высокую температуру долгое время в одном месте.

Вот и все его минусы. С уверенностью можно сказать, что при грамотной установке специалистами, а также при условии правильной эксплуатации инфракрасное отопление никак не грозит человеку. То есть, главный момент — это выбор опытного мастера по проектированию и установке.

Все таки, если сравнить вышеуказанные четыре минуса с тем списком недостатков, который свойственный электрообогревателям и центральной отопительной системе, то ИК значительно выигрывает. Любой тип обогрева связан с некоторыми недостатками, но здесь они, можно сказать, минимальны.

Где используют инфракрасное отопление

Благодаря своим свойствам, ИК панели имеют очень обширную сферу применения:

  • Складские помещения;
  • Цеха и промышленные корпуса;
  • Стадионы;
  • Вокзалы и аэропорты;
  • АЗС, мойки, автосалоны;
  • Павильоны и выставочные центры;
  • Медицинские учреждения;
  • Театры и концертные залы;
  • Офисные и административные помещения;

Что уж говорить о том, что в жилищных помещениях они наиболее актуальны в условиях постоянного повышения цен на электроэнергию.

Виды и типы ИК обогревателей

В зависимости от объекта применения, нужных характеристик, мощности и температурного режима, могут применяться различные виды инфракрасного отопления. Мы рассмотрим самые популярные.

Точечный тип

Может использоваться как часть интерьера. По виду они напоминают лампы дневного света, могут монтироваться в разных местах на кронштейне. Греют небольшую часть помещения, используются локально. Единственный недостаток такого инфракрасного отопления — цена. Но в пересчете затрачиваемой на отопление энергии такой тип достаточно быстро окупается и все равно является выгодным как дополнение к основной системе.

Пленочный тип

Специальную ИК пленку монтируют под пол для его обогрева или же на потолок. Такая пленка не влияет на функциональность техники, а помещение нагревается равномерно. Также такую пленку можно использовать как локальный мобильный обогрев, в виде коврика. Очень удобно для создания рабочего места или в ванной комнате. ИК пленку можно монтировать под любое покрытие, даже цементную стяжку. Идеально подходит для использования в жилых помещениях.

Греющий гипсокартон

Так называются встраиваемые ИК панели в стену или потолок с отделкой из гипсокартона по каркасному методу. На тыльной стороне отделки находятся электропроводящие углеродные нити, которые дополнительно изолируются полимерным покрытием для теплоотражения.

Инфракрасные панели отопления: описание и отзывы

Эти панели незаменимые в интерьере. Их можно с легкостью использовать при ремонте, так же как и обычный гипсокартон. И кстати, такое инфракрасное отопление рекомендуют устанавливать в качестве резервного отопления к центральной системе.

Потолочные панели

Инфракрасное отопление такого типа считается лучшим из всех имеющихся видов на сегодняшний день. Крепление на потолке не создает никаких неудобств с ремонтом или интерьером, излучение идет сверху вниз. Можно устанавливать в отдельных зонах. К примеру, в цеху, когда нужно прогреть только рабочее пространство, без той площади, где находятся станки. При этом, пол и стены могут использоваться более функционально.

Панель представляет компактный прибор, окрашенный порошковым красителем, и помещен в металлический корпус. Такие приборы можно устанавливать под любым не натяжным потолочным покрытием. ИК панели почти неуязвимы к случайным повреждениям, опасными могут быть только протечки воды в многоквартирных домах. И еще один минус — такие приборы нагревают бытовую технику, что может вывести ее из строя. Поэтому использовать нужно рационально, внимательно подходить к вопросу выбора мощности.

Потолочные ИК обогреватели с водяным теплоносителем

В качестве теплоносителя здесь используется тёплая или горячая вода (температура от 40°С до 120°С), она передаёт тепло трубам и излучающему экрану. Такое инфракрасное отопление используется в промышленности. Можно применять как альтернативный источник энергии. Также можно использовать в режиме кондиционирования.

Настенные ИК панели

Они менее эффективны, чем напольный и потолочный тип, потому что нагретый воздух по физике всегда стремится вверх. Уменьшается эффективность и немного увеличиваются затраты на электроэнергию. Но все равно в сравнении с электрическим отоплением это в разы выгоднее. Настенные ИК панели можно использовать как дополнительный источник в особо холодных зонах.

Газовые ИК обогреватели

Такой тип работает за счет нагрева пластин из термостойкого состава, внутри которых сжигается воздушно-газовая смесь. Мощность у них самая высокая, поэтому противопоказано использование такого типа в жилых помещениях. К тому же, цена на такое инфракрасное отопление достаточно высокая, что делает их востребованными только на промышленных предприятиях или в крупных объектах типа торгового центра или спортивной площадки.

Интенсивность излучения

 

При выборе инфракрасного отопления нужно быть осторожным с мощностью прибора. В норме она не должна превышать 350 Вт на квадратный метр. Если излучающий элемент не нагервается выше 100°С, то и поверхность обогреваемых предметов не будет выше 35°С. Грамотно спроектированные и установленные ИК обогреватели могут равномерно распределять тепло по дому, создавая комфортный микроклимат.

Мощное инфракрасное отопление на протяжении долгого времени опасно для кожи и глаз. Но бытовые ИК приборы адаптированы и спектр настроен под использование человеком в жилых условиях.

Вывод

Инфракрасное отопление это новинка современного рынка с большим потенциалом. Не смотря на то, что такая технология была изобретена еще в начале прошлого века, только сейчас ее начинают активно использовать в целях обогрева помещений. В строительстве крупных объектов такое отопление просто незаменимо, ведь значительно экономит электроэнергию, удобно в установке и использовании, и обладает еще целым рядом преимуществ. Можно с уверенностью сказать, что это технология будущего, так как в условиях стремления к уменьшению энергопотребления инфракрасное отопление это большой и смелый шаг на пути к цели.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *