Инфракрасный потолочный обогреватель – лучевое тепло

Географическое положение большей части нашей страны таково, что проблема отопления является наиболее актуальной при строительстве любого сооружения. Увеличение цен на энергоносители добавляет к ней дополнительные аспекты в виде экономичности.

Содержание
Преимущества ИК нагревателей
Инфракрасное излучение
Специфика теплового обогрева
Чтобы не было путаницы
По поводу экономичности

Любой домовладелец заинтересован в обладании максимально эффективным прибором отопления: выдающим требуемое количество тепла, потребляя при этом наименьшее количество энергии. Этой заинтересованностью пользуются производители различных бытовых приборов и систем отопления, предлагая все более инновационные устройства. Одним из таких приборов является инфракрасный бытовой обогреватель.

Потребитель тепла, он же возможный потенциальный покупатель этого бытового прибора крайне затруднен с выбором: принцип работы инфракрасного обогревателя настолько туманно излагается даже производителями, что понять его также сложно, как, например, принцип действия магического шара или скатерти-самобранки. Пользователям предлагается приобрести чудо электрообогреватель, и на собственном опыте убедиться в его эффективности. В этой статье попробуем внести ясность в то, что же такое – инфракрасный обогреватель, как он работает, и насколько он действительно экономичен и эффективен, как это расписывается в рекламных материалах.

Преимущества инфракрасных нагревателей

Зона обогрева потолочными ИК нагревателями

К часто повторяемым положительным качествам потолочных инфракрасных обогревателей, отличающим их от всех прочих, относят следующие:

Экономичность. Производители заявляют о 90% КПД. Высокая эффективность этих бытовых приборов связывается с тем, что нагреваются поверхности, а не воздух. Электрообогреватель греет предметы, которые, нагревшись, прогревают воздух.
Большая комфортность для человека.
Не сушит воздух.
Не перегревает верхний слой воздуха под потолком.
Прогревает помещение за короткое время.

Кроме этих не на чем ни основанных дифирамбов в пользу приборов отопления на инфракрасном излучении какую-либо информацию найти очень сложно. Но все в нашем мире подчиняется известным законам физики.

Инфракрасное излучение, конвекция и прочая теплофизика

Схема распространения инфракрасного излучения

Для начала следует сказать (для тех, кто прогулял уроки физики в школе), что инфракрасное излучение не является каким-то загадочным видом энергии, которое испускается только чудесным бытовым прибором – инфракрасным обогревателем. Источником инфракрасного или теплового излучения служат все нагретые предметы – имеющие температуру поверхности больше абсолютного нуля, то есть, выше, чем -273° С.

Человек, например, в спокойном состоянии выделяет около 60 Вт/час тепловой энергии. А спортсмен во время интенсивной тренировки способен выделить до 800 Вт/час. Как тут не вспомнить Райкина: «А если балерине к ноге динамо-машину прицепить? Ток будет давать!», а если не динамо-машину, а теплообменник, то Большой театр можно будет отапливать во время спектакля только за счет кордебалета. Кстати, такой источник отопления действительно существует: тепло от большого количества людей, ежедневно проходящих через Стокгольмский вокзал, идет на отопление соседнего здания. Так что, деление электрообогревателей на инфракрасные и конвективные с точки зрения физики неправильно. Все источники тепла являются инфракрасными.

А что же такое конвективные нагреватели? Конвекция – процесс переноса теплоты газами или жидкостями. Действие процесса основано на том, что нагретый газ или жидкость имеет меньшую плотность, а, значит, меньше весит и поднимается вверх. Охладившись, тяжелеет и опускается вниз. И процесс повторяется. Благодаря этому процессу течет Гольфстрим и обогревает Европу, дуют ветры. В наших квартирах эти же процессы образуют сквозняки, и перемещают пыль. И в том числе, происходит процесс отопления. Эффект конвекции наблюдается в любом случае, главное, чтобы имелся источник тепла и среда – газовая или жидкая.

Так как инфракрасный потолочный обогреватель является источником тепла, а в помещении находится воздух, значит, от конвекции никуда не денется. Это физика, законы которой производителям установок инфракрасного обогрева не отменить. Инфракрасный обогреватель, установленный на потолок, тоже создает конвективные потоки воздуха, только в силу его расположения и законов физики они не так заметны.

Специфика теплового обогрева

Чем же объясняется феномен инфракрасного отопления? Чтобы его понять, нужно разделить мифы, переходящие в мистику, об инфракрасных обогревателях, созданные производителями, рекламщиками и продавцами, и обогреватели. Все дело в расположении отопительного прибора, а не в чудесном инфракрасном излучении. Все беды обычных обогревателей в том, что они располагаются обычно в нижней части помещения. Греют воздух, нагретый воздух поднимается вверх. Но вот беда, в отличие от нашей планеты, теплые массы воздуха, скопившись под потолком, не остывают и не опускаются вниз. К слову, движения теплых и холодных масс на нашей планете тоже не внезапны, к счастью. Прогревание и охлаждение атмосферы довольно инертный процесс и занимает целый год.

Но вернемся к нашим обогревателям. Бедолага-обогреватель вынужден греть новую порцию воздуха и снова отправлять ее наверх. Так как место под самым потолком уже занято, вторая порция скапливается ниже, ну, и так далее, пока весь воздух не нагреется. Таким образом, под потолком скапливается перегретый воздух, нам становится душно и жарко, мы открываем форточку, выпуская часть теплого воздуха и запуская холодный.

Потолочные обогреватели для дома находятся в более выгодном положении: тепловое излучение направлено вниз. Нагретые предметы сами становятся источниками тепла, испуская инфракрасное излучение в разные стороны, и постепенно прогревают воздух комнаты. Так работает самый большой инфракрасный нагреватель – Солнце. Оно нагревает землю и предметы на ней, а теплая земля к июлю месяцу прогревает атмосферу.

Почему же инфракрасные обогреватели для дома греют предметы и не греют воздух? Да греют, они, как любые обычные обогреватели. Просто воздух очень хороший теплоизолятор – его гораздо сложнее нагреть, чем, к примеру, стол или шкаф. А если стол или шкаф еще и металлические, то процесс нагрева помещения еще больше ускоряется. Нагревателю, расположенному на полу, приходится, в основном греть воздух над собой, что занимает больше времени. А то, что потолок он нагрел так же быстро, как и инфракрасный потолочный обогреватель – пол, во-первых, никто не учитывает (пойди, учти – потолок высоко), а во-вторых, это, как раз никому не нужно.

Вывод: чтобы добиться высокого КПД обогревательного прибора, его нужно разместить под потолком, заключив в отражающий корпус, чтобы тепловое излучение было направлено вниз. Так что, если вы думаете, как выбрать инфракрасный обогреватель, может, вам вполне подойдет уже имеющийся у вас, только нужно правильно его разместить.

Чтобы не было путаницы

Сравнение инфракрасного и конвекционного обогрева

Производители и продавцы, видимо, чтобы еще больше запутать, при описании инфракрасных обогревателей и как их выбрать употребляют всякие разные названия и термины. Длинноволновые обогреватели, коротковолновые, белые, черные, карбоновые потолочные обогреватели, пленочные. Выбор инфракрасного обогревателя, и без того похожий на игру в наперстки, может стать совершенно невыносимым.

Мы уже определились, что инфракрасными являются все обогреватели. Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение. Все известные человеку виды излучений различаются по длине волны. Инфракрасное излучение – волны, располагающиеся между красным светом видимого спектра и микрорадиоизлучением. В своем диапазоне инфракрасное излучение тоже различают по длине волны:

= 0,74—2,5 мкм – короткие волны.
= 2,5—50 мкм – средние волны.
= 50—2000 мкм – длинные волны.

Чем больше нагрето тело, тем более короткие волны оно испускает. Для человека наиболее комфортным излучением являются средние волны. Потому что его собственное инфракрасное излучение находится в этом диапазоне: 9,6 мкм. То, что имеет меньшую длину волны – обжигает. Длинноволновые обогреватели имеют источник тепла с температурой до 250°. При своей работе они не светятся, потому что находятся далеко от диапазона видимого света, поэтому их еще называют черными. Радиатор парового отопления – тоже обогреватель длинноволновый.

Карбоновый обогреватель для дома назван так по материалу, из которого изготавливается нить накаливания.

Пленочные потолочные обогреватели аналогичны пленочному теплому полу: нагревательные волокна расположены на тонкой термоустойчивой пленке.

По поводу экономичности

Экономия при использовании наблюдается, но не сногсшибательная: для создания комфортного тепла, с учетом стандартных теплопотерь, необходимо 1 кВт на 10м . Поэтому для того чтобы обогреть комнату, площадью, скажем, 15 м при уличной температуре в -20°, нужен прибор, мощностью 1,5 кВт. Вне зависимости от его типа: печь, камин, котел или обогреватель для дома любой конструкции. Экономия достигается тем, что если установка инфракрасных обогревателей для дома производится на потолок, не расходуется энергия на первоначальный прогрев массы воздуха. Насчет большой комфортности для человека – это миф. Если потолочный электрообогреватель установлен низко и имеет большую мощность, он вполне ощутимо греет макушку.

Потолочный обогреватель – идеальное решение для помещений с высокими потолками, например, производственных помещений, для которых они изначально и использовались. Бытовые приборы с терморегулятором такого типа хороши для дома, имеющего второй свет. Для отопления дачного дома, в который владельцы приезжают на выходные и в холодное время нужно быстро прогреть помещение. Терморегулятор – удобный прибор, независимо, какой тип обогревателя используется – потолочный инфракрасный, карбоновый, пленочный или любой иной.

Надеемся, что эта статья поможет вам выбрать обогреватель потолочный, не впадая в состояние дикаря перед Большим Белым Человеком при слове «инфракрасный».