Инфракрасное отопление. Как, что и почему?

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. 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.

Преимущества инфракрасного отопления

Новый вид отопления, обладающий рядом преимуществ перед обычными методами – инфракрасное излучение. Инфракрасные обогреватели приобретают популярность благодаря высокому КПД и практичности в эксплуатации, а также разнообразию видов. Это могут быть стеклянные или керамические панели, кварцевые трубки, или инфракрасная отопительная пленка.

Экономичный обогрев дома становится все более востребованным, учитывая постоянный рост цен. Он особенно эффективен для поддержания нормальной температуры в помещениях больших размеров: торговых павильонов, спортзалов, производственных цехов. Поэтому все чаще выбирают ик отопление. Дополнительный плюс такой системы в частном секторе — это отсутствие необходимости каких-либо согласований.

Принцип работы

В отличие от традиционных отопительных систем, в которых обогреватели вызывают конвекцию воздушных потоков, инфракрасное отопление в большей степени использует энергию излучения. Поэтому нагреву подвергаются поверхности пола и мебели, находящиеся непосредственно под излучателем или перед ним, если панели установлены на стене. При таком способе передачи тепла воздух в помещении практически не нагревается.

Излучатели системы инфракрасного отопления могут иметь очень высокую температуру. Для промышленных отопителей она может достигать 650°С, что, конечно, является минусом этих приборов. Соблюдение комфортных параметров прогрева помещения контролируется специальным автоматическим прибором — терморегулятором. Для корректной работы системы его устанавливают вдали от отопительных приборов и локальных источников тепла, в месте, где отсутствуют прямые солнечные лучи.

Инфракрасные обогреватели могут работать от разных источников энергии. Излучатели для дома, как правило, бывают электрическими. Для обогрева открытых площадок и местного нагрева в больших помещениях могут применяться газовые излучатели и установки на жидком топливе. Инфракрасный потолок в своей конструкции может иметь даже закрепленные на отражателе трубчатые нагреватели с перегретой до 120°С водой. Такие системы, получившие название длинноволновых, долго прогревают помещение, но имеют большой плюс потому что не наносят вред здоровью.

Отопление своими руками

Простота устройства бытовых обогревателей и применение обычных электротехнических комплектующих позволяет смонтировать инфракрасное отопление своими руками. Некоторые виды панелей для потолочного отопления имеют стандартные размеры плит подвесного потолка типа «Армстронг» и их установка заключается только в подключении к электропроводке.

Готовое решение, удобное для самостоятельного монтажа.

Установка настенных или потолочных панелей требует минимального навыка в работе с инструментом. Производители, как правило, комплектуют свои нагреватели всеми установочными изделиями и подробной инструкцией. При монтаже инфракрасного потолка следует только учитывать рекомендации по высоте установки от уровня пола и расстояние до потолочного покрытия.

Особенности

Рабочий принцип, который использует инфракрасное отопление, совершенно отличается от традиционного отопления, где энергия тепла передается через прогретый воздух.

Здесь все наоборот – тепловая энергия преобразуется на поверхностях, попавших под волны инфракрасного излучения, что заметно снижает потери, исключив из обогрева воздух.

Это система прямого нагрева в отличие от конвекционных отопительных систем.

Установка отопителей под потолком

Чтобы выбрать в комнату подходящий для инфракрасного потолка источник тепла, необходимо определиться с его мощностью. От нее зависит напряжение питания и схема включения прибора. Для мощности более 1,5 кВт как правило требуется трехфазная проводка напряжением 380 вольт, а она есть не в каждом доме. Вместо одного излучателя часто имеет смысл установить два или три локальных обогревателя меньшей производительности.

Следует помнить, что изготовитель в документации обычно занижает величину потребления мощности и, напротив, завышает размер обогреваемого помещения. Выражается это в том, что и мощность, и площадь комнаты указывается для режима работы в межсезонье, то есть когда потолочное отопление включается только для поддержания комфортной температуры. Большой минус такой системы в том, что для работы в зимний период потребление электроэнергии будет в несколько раз больше, а обогреваемая площадь как минимум в два раза меньше, чем указано в документации.

Гораздо более равномерное и экономичное потребление электроэнергии имеет пленочное отопление, предназначенное для пола.

Обогреваемый пол

Наилучшим образом положительные свойства инфракрасных источников тепла проявляются, если в частном доме под покрытие пола уложена инфракрасная отопительная пленка. Инфракрасным такое отопление считают потому, что тепло от нагревательного элемента, интегрированного в эластичную пленку, отражается от металлизированной теплоизолирующей подложки и сквозь покрытие пола проникает в комнату.

Пленочное отопление применяется в комнатах с мягким или тонкослойным покрытием, не требующим жесткой связи с основанием. Например, линолеум, ковролин, ламинат, или паркет.

Влияние на человека

Как любое другое излучение, инфракрасные волны могут быть вредны для здоровья. Степень влияния зависит от длины волны. Коротковолновые «светящиеся» обогреватели с длиной волны до 3 мкм обеспечивают быстрый прогрев открытых участков пола и поверхностей предметов, но могут привести к перегреву верхних слоев кожи, ее пересушиванию и даже ожогам. Такие излучатели используются в соляриях.

Наиболее комфортны для человека обогреватели с рабочей длиной волны более 7 мкм. Такие волны глубже проникают в организм, но не имеют обжигающего эффекта и не носят вред здоровью.

Расходы

Такое отопление требует меньшей мощности для обогрева одинакового объема помещений. Согласно средним расчетам, для прогрева небольшой площади требуется киловатт, но система инфракрасного отопления способна прогреть его все за половину заявленной мощности.

Как такое возможно? Основные потери отопления приходятся на воздух, по сути, уходят в трубу. Прогреваясь от соприкосновения, прохождения через поверхность отопительных приборов, воздух начинает движение. При движении он греет помещение, но и через щели, неплотные соединения, стыки, крышу, окна, двери – уходит наружу. Потери в отдельном здании больше, чем в доме на несколько квартир, где есть соседи, поэтому холодной может быть одна, иногда несколько стен, только не совмещенные с соседями.

Эффективность

Существует ряд причин, повышающих эффективность инфракрасных систем.

Первая причина – наличие лучистой энергии, выделяемой инфракрасным отоплением. Человек постоянно теряет тепло. Это выделения, дыхание, теплоизлучение. Больше всего потерь приходится на теплоизлучение через поверхность нашего тела, восполнить тепло можно обратным способом.

Интересный эксперимент провели ученые, когда создали специальные условия для испытуемых людей. Когда первоначально их поместили внутрь помещения с хорошо прогретым воздухом, но стены были специально охлаждены, то люди мерзли. При охлажденном воздухе, но прогретых до высоких температур стенах эффект был обратным – им было тепло, комфортно, некоторые отмечали появление испарины.

Причина такой реакции, ощущений испытуемых крылась в лучистой энергии, падающей на человека, далее преобразованной им в энергию тепла. Поэтому поддержание комфортных условий помещения возможно при меньших показателях температуры воздуха, чем при обычном отоплении конвекционного типа, но комфорт создается не меньший, следовательно, экономится электроэнергия.

Вторая причина — в коэффициенте обмена воздушных потоков, показателе того, сколько воздуха теряется через неплотные стыки и щели, двери, и насколько он пополняется свежим, прохладным. Отсутствие циркуляции, создаваемой конвекционными потоками, позволило получить коэффициент 0,2-0,6, а при ее наличии он превысил 4,5. Это максимальный показатель для помещений с часто открывающимися дверями, например, в магазинчике.

Кроме этого, строительные материалы способны напитываться влагой. При холоде присутствие влаги увеличивает теплопроводность стен, а если они промерзли, то еще больше. Инфракрасное отопление позволяет не допустить этого, начиная прогрев помещения со стен. Они высушиваются, влага из них удаляется, попавший вместо нее воздух улучшает теплоизоляцию. Как результат – расход энергии уменьшается.

Третья причина — в меньших температурных перепадах внутри помещения по высоте. Если инфракрасное излучение позволяет снизить разницу температур до градуса, двух, например, у пола — 19°, под потолком — 20°, то при обычном отоплении это может составить 19° и 23° соответственно.

Дополнительные преимущества

Инфракрасные обогреватели позволяют прогреть помещение быстро, ведь передача при попадании на поверхность энергии мгновенная, поэтому сразу становится комфортнее, не требуется предварительный прогрев рабочего помещения. Это сокращает расходы на отопление путем понижения в нерабочие дни заданной температуры, на ночь.

Тепло от излучения создает ощущение нормальной температуры, в действительности она на несколько градусов ниже, но человеку все равно комфортно. А только один градус температуры позволяет сберечь до 5% энергии.

Отопление инфракрасным излучением не повышает сухость воздуха, кислород не сжигается, шума, пыли практически нет. Дизайн инфракрасных керамических обогревателей — современный.

Еще одно достоинство инфракрасного отопления – простой, быстрый монтаж, не требуется дорогостоящего котельного оборудования, тепловых сетей.

Его отличает простота эксплуатации, управления. Кроме этого, исключены повреждения системы от размораживания, что возможно при использовании водяного отопления.

Отсутствие в обогревателях движущихся частей, фильтров воздуха не влечет за собой постоянного ухода, замены деталей, их смазки, поэтому допускается круглосуточный режим работы. Крепление производится на потолке, стенах. Если необходимо обогреть другое помещение, переехать на новое, то излучатели легко снимаются.

Возможности, которые открывает инфракрасное отопление – большие. Кроме бытовых, производственных помещений, их использование разрешено в сельском хозяйстве на обогрев теплиц, животноводческих ферм, когда воздух не требует специального увлажнения и вентиляции.