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.

Инфракрасное отопление частного дома

Использование инфракрасного излучения в качестве источника тепла – современное решение обустройства обогрева жилища. В зарубежных странах способ получил широкое распространение уже давно, а теперь и в нашей стране набирает все большую популярность. Для того, чтобы грамотно оценить возможность реализации проекта инфракрасного отопления, необходимо разобраться в том, что оно из себя представляет, его виды, достоинства и недостатки.

Что это такое?

В природе волновой инфракрасный спектр излучает солнце. Благодаря теплу излучения существует все живое на планете. В бытовой системе отопления роль солнца выполняют инфракрасные установки.

Принцип действия искусственного нагревания не отличается от естественного. Подобно солнечным лучам, обогревающим земную поверхность, ИК-оборудование передает тепло предметам в помещении. Схема функционирования существенно отличается от других типов отопления. В таком цикле не нагретый воздух отдает часть температуры окружающим элементам, а, наоборот, нагретые тепловым излучением объекты передают тепло воздуху. В качестве обогревателей могут использоваться ИК-пленка для пола и потолка, нагревательные приборы и панели. Варианты систем и их особенности представлены ниже.

Виды ИК-обогрева

Потолочный вариант

На потолке жилого дома можно монтировать как инфракрасную пленку, так и панели в качестве элемента отопления. Во втором случае установка рекомендуется при высоте потолка не менее 3,5 м: излучаемое ими тепло может вызывать дискомфорт (например, при попадании на голову) и забирает площадь пространства. С другой стороны, панели легко можно демонтировать и переустановить в другой комнате или забрать с собой при переезде.

Для типового жилища, где высота потолка находится в диапазоне от 2,7 до 3,2 м, эргономичным решением является низкотемпературная инфракрасная пленка, поток лучей которой безопасен для жильцов. Нагревательным элементом в таком оборудовании выступает фольга из алюминия, обладающая свойствами резистивного экрана.

Встроенные термодатчики в потолочной системе позволят экономно расходовать электроэнергию и поддерживать комфортные тепловые условия. Принцип их работы незатейлив: при достижении необходимой температуры они подадут сигнал системе об отключении. Запуск отопления произойдет, когда датчик сигнализирует о снижении тепла ниже заданного уровня.

Газовый инфракрасный обогрев

Представляет собой интеграцию газового оборудования и тепловой энергии инфракрасного излучения. Система отопления состоит из смесительной камеры и керамической пластины. Газ и воздух смешиваются в камере, а затем нагреваются в пластине, являющейся излучателем ИК потока тепла.

Газовый ИК обогрев способствует быстрому увеличению температуры в помещении, что дает существенное превосходство в сильные морозы.

Отопление ИК-обогревателями

В основе инфракрасного обогревателя задействован трубчатый или спиральный нагревательный элемент. Типовая модель представляет собой прямоугольный прибор с металлическим корпусом, покрытый термоустойчивой эмалью. Помимо нагревательного элемента в обогревателе имеются термоизолятор, защитный экран, крепеж, индикаторы включения.

Российский рынок инфракрасных отопительных приборов обладает широким ассортиментом. Сегодня существуют различные варианты цветового исполнения, можно выбрать модель, подходящую по размерам, форме, весу и, конечно же, цене.

ИК-приборы применяются для полномасштабного и локального (точечного) отопления помещения. Это очень удобно, когда создать комфорт и тепло нужно на открытых пространствах дома: на террасе, в мастерской или кладовой.

Инфракрасный обогрев, как основной. Стоит ли?

ИК-отопление прекрасно интегрируется с традиционными системами отопления. Благодаря взаимодействию можно в любом помещение создать уютный уголок повышенной комфортности.

В быту ИК-обогрев очень удобен как резервный (вспомогательный или аварийный). Потери тепла при его эксплуатации минимальны и не превышают и 10%.

Инфракрасные нагревательные приборы отличаются от традиционных сородичей большей управляемостью. Это связано с отсутствием инертности, характерной для радиаторов, которым нужно время для нагревания и остывания. ИК-оборудование запускается мгновенно после подключения к электропитанию, также быстро тепловой поток утихает после отключения от электросети.

Использование системы в качестве основной со встроенными регуляторами тепла (термодатчиками) может существенно снизить потребление электроэнергии. Но здесь очень важно осуществить грамотный расчет оборудования и правильно произвести его монтаж. Большое значение имеют общие характеристики здания, уровня его утепленности в совокупности с технологическими свойствами устанавливаемых ИК-приборов.

Если здание достаточно большое, с высокими потолками, с участками значительных потерь тепла (продуваемыми зонами) инфракрасное отопление частного дома станет единственным подходящим вариантом. Но подобные характеристики больше присущи сооружениям не жилого, а производственного значения. Если локальный обогрев на отдельных участках владения обойдется недорого, то использование ИК-отопления в качестве единственного источника тепла может запросто разорить хозяев в процессе эксплуатации.

С точки зрения рациональности, разумнее комплексный подход к обогреву жилища: основное отопление традиционным способом и в дополнение осуществление ИК-обогрева локально.

Расчет проекта ИК-отопления

Точный и качественный расчет при проектировке системы отопления способен произвести только специалист. Но приблизительные цифры для инфракрасного отопления можно получить и самостоятельно. Значение в этом деле имеют следующие показатели величин:

• совокупная мощность для отопления помещения в целом;
• плотность мощности (ее необходимое количество на один квадратный метр)
• градус комфортности (приемлемый для жильцов температурный режим).

В расчете обязательно принимают участие показатели теплоизоляции. Для непрофессиональных вычислений можно ориентироваться по собственным ощущениям.

Возьмем небольшой коттедж площадью 200м2, хозяева которого чувствуют себя комфортно при 19 0 С. Дом построен из силикатного кирпича, установлены стеклопакеты. Потеря тепла в жилище средняя, ему достаточно плотности мощности 100 Вт/м2. Суммарная мощность для его обогрева составит 2000Вт. Следует иметь в виду, что при среднем значении теплопотери эту величину необходимо умножить на понижающий коэффициент 0,85: при инфракрасном отоплении температура ощущается выше на 3-4 градуса.

Важное значение имеет высота и место установки нагревательного прибора. Если владельцы приняли решение об их расположении на стене на высоте 2,5м от пола, то он сможет обогреть 8 квадратных метров площади. В потолочном варианте монтажа на трехметровой высоте объем отапливаемых метров увеличился бы до 24, что существенно снижает количество приборов отопления в проекте.

От высокоточных расчетов зависит уровень тепла и затрат на электричество, и лучше всего доверить эту работу специалистам.

Преимущества и недостатки ИК-обогрева

Обогрев дома с помощью инфракрасного отопления обладает превосходными потребительскими свойствами:

• прямой нагрев и его высокая скорость. Передает напрямую скорость окружающим предметам сразу после подключения к сети;
• относительная экономичность. Работает от розетки 220V, оснащается термодатчиком, передающем сигнал включения при остывании температуры и отключения после установления комфортного режима;
• возможность обогрева отдельных локальных зон и открытых участков. Незаменимое свойство при обеспечении теплом веранд и террас открытого типа. Позволяет создавать теплые участки в отдельных помещениях (в спальне, в детской);
• продолжительность срока службы. Простота конструкции и принципа функционирования длительное время сохраняют жизненный функционал приборов. Кроме того, ИК-обогреватели с легкостью поддаются ремонту;
• экологичность и безопасность. В работе ИК-оборудования отсутствуют шумы, вибрации, выделение продуктов горения, масляных паров и других побочных явлений, присущих традиционным радиаторам. Не сжигает кислород и не сушит воздух;
• простота и вариантность монтажа. Не требует высокой квалификации рабочих рук и больших усилий;
• возможность удаленного управления посредством смартфона, ПК, дистанционного пульта;

Негатив в отношении инфракрасного отопления дома в большинстве случаев надуман. Среди недостатков очевидны:

• высокая стоимость оборудования (относительно приборов другого типа);
• быстрое остывание нагревательного оборудования. Масляный радиатор продолжит отдавать тепло некоторое время после отключения, ИК-оборудование охладится моментально.
• Прямая зависимость от электричества

Ряд отрицательных качеств связан с ошибочными расчетами мощности в процессе проектирования, неправильным размещением приборов. Негатив в отношении ИК-оборудования в большинстве случаев надуман и является не более, чем мифом.