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.

Достоинства и недостатки инфракрасных обогревателей

Среди отопительных приборов отдельную нишу занимают инфракрасные обогреватели, набирающие все большую популярность. Решая подойдет ли такой аппарат для конкретных условий эксплуатации стоит рассмотреть его разновидности и принцип работы, а также учесть все плюсы и минусы инфракрасных обогревателей, чтобы выбор был грамотным, а результат удовлетворил ожидания.

Особенности различных типов инфракрасных обогревателей

Результат работы ИК-обогревателя похож на воздействие Солнца. Лучистое тепло греет сразу человека, минуя воздух, что повышает КПД прибора. Постепенно нагреваются стены и предметы, которые тоже начинают отражать тепло. По типу энергоносителя все инфракрасные обогреватели делятся на электрические, газовые и жидкотопливные. Для отопления бытовых помещений используют электрические и газовые ИК обогреватели. При этом газовые используют намного реже.

Электрические ИК-обогреватели

Электрические инфракрасные обогреватели можно условно разделить на световые и темновые. Световые или коротковолновые ИК обогреватели в качестве нагревательного элемента имеют стеклянные трубки с заключенными внутрь спиралями. Они способны нагреваться до температуры более 60 0 C и излучают довольно яркий свет. Эти приборы производят очень интенсивный обогрев в том направлении куда обращены их нагревательные элементы.

Темновые или длинноволновые ИК обогреватели имеют рабочую температуру мене 60 0 C и выпускаются в виде тепловыделяющих панелей и пленок. Чаще всего такие обогреватели имеют рабочую температуру от 30 0 C до 40 0 C. Это позволяет вешать такие приборы на стену или потолок. ИК обогреватели такого типа не способны перегреть тело человека, их можно включать на продолжительное время.

Принцип работы электрического инфракрасного обогревателя заключается в подаче напряжения на нагревательный элемент, где благодаря внутренней конструкции тепловая энергия преобразуется в электромагнитные волны, излучающиеся в инфракрасном диапазоне, а металлический отражатель содействует их распространению по помещению. В случае тонких пластин (настенные модели) тепло распространяется на короткие дистанции.

Человек ощущает ИК-лучи в диапазоне от 5.6 до 100 мкм, отталкиваясь от чего производят нагреватели с коротким (2-4 м), средним (3-6 м) и дальним (6-12 м) действием. В зависимости от этого отопители применяют как в обычных домах и квартирах, так и на производстве для обогрева цехов и ангаров.

Электрические ИК-обогреватели выпускают в вертикальных и горизонтальных корпусах. По типу установки они бывают напольными-низкими, напольными с высокой стойкой, настенными и потолочными. Оборудование эффективно как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.

Газовые ИК-обогреватели

Принцип работы газового инфракрасного обогревателя схож по конечному итогу с электрическим — здесь тоже выделяется лучистое тепло в инфракрасном диапазоне. Но для его создания используется керамическая пластина. Она нагревается от подачи природного газа и воздуха, объединяющихся в смесительной камере, где происходит беспламенное горение. В результате основное тепло отдается пористой керамической пластине. Нагретая керамика начинает отдавать ИК-лучи в помещение.

Этот вид оборудования более мобилен, поскольку работает от баллона. Последний устанавливается рядом или может быть отведен от аппарата благодаря длинному шлангу. Конструкция некоторых обогревателей разрешает прятать баллон внутри корпуса.

По форме и типу газовые ИК-обогреватели бывают:

• бытовые (дом, дача);
• походные (для палатки);
• на высокой стойке (для уличных кафе, смотровых площадок).

Теперь, понимая принцип работы основных типов этого оборудования, давайте рассмотрим достоинства и недостатки инфракрасных обогревателей относительно масляных или конвекционных. Это поможет сделать грамотный выбор для отопления квартиры, дома, открытой площадки или рабочего места.

Учитывая небольшую распространенность и немного другой принцип работы газовых моделей, мы опустим их сравнение и сосредоточимся на электрических обогревателях.

Плюсы инфракрасных обогревателей

Явным плюсом инфракрасных обогревателей является простая конструкция и низкая цена, по сравнению с масляными и конвекционными, которые имеют большее число внутренних деталей. Но есть и другие достоинства.

Прямой нагрев

В других видах обогревателей используется двухступенчатая система нагрева: сперва прибор греет воздух, а от повышенной комнатной температуры нагреваются стены и человек. Поэтому затрачивая определенную мощность оборудование передает уже меньше тепла конечному потребителю.

У инфракрасных обогревателей тепловое излучение воздействует непосредственно на пользователя, минуя воздух. Конечно, последний тоже постепенно нагревается, но это происходит уже от теплых стен и предметов. Поэтому затрачиваемая электрическая энергия полностью отдается на тепло получаемое человеком.

Высокая скорость нагрева

Чтобы человеку стало тепло от включенного масляного радиатора должно пройти около 30 минут. Время уходит на нагрев электрическим ТЭНом масла, затем воздуха в комнате и лишь потом пользователя.

У конвекторных моделей это происходит чуть быстрее, но процесс все равно осложнен тем, что теплый воздух, нагретый от панели, поднимается вверх, а человек, оставаясь ниже, продолжает испытывать дискомфорт. И лишь когда весь воздушный объем нагреется и перемешается, тогда можно согреться.

Инфракрасные обогреватели начинают отдавать тепло сразу после накала спирали, на что уходит 27 секунд. Уже через это время тепловые лучи светят на пользователя, согревая его. Придя с работы не нужно сидеть подолгу в холодной комнате, а можно сразу создать комфортный мини-климат.

Экономичность

Поскольку ИК-обогревателям не требуется прогревать всю комнату, то их можно использовать с меньшим уровнем мощности, по сравнению с другими видами. Например, для масляного оптимально 1500-2000 Вт, чтобы прогреть большую спальню. ИК-прибору достаточно потреблять 500 Вт, будучи направленным на потребителя. Даже на этом простом примере видно, что энергопотребление снижается на 30-75% в зависимости от настроек и удаленности от пользователя.

Отсутствие конвекционных потоков воздуха

По закону физики теплый воздух от других видов обогревателей всегда поднимается вверх, и чем ниже находится человек, тем холоднее.

Направленное тепло от инфракрасного обогревателя падает в определенное место, независимо от высоты нахождения. ИК-лучи распространяются не снизу вверх, а по заданному вектору, будучи направленными отражателем.

При работе конвекторных обогревателей наблюдается постоянное перемешивание воздушных масс. Такое движение создает сквозняки и содействует скорейшему обветриванию оставленных в комнате продуктов, перемещению пыли. Инфракрасные обогреватели не приводят к движению воздуха, чем обеспечивают приятные условия.

Локальный обогрев

Когда помещение большое, то инфракрасные обогреватели практичны тем, что позволяют выполнять локальный прогрев, поддерживая повышенную температуру только в одной части комнаты. Например, в большом офисе это может быть зона с сотрудниками, сидящими за столами, а сторона помещения с картотекой останется более прохладной. На складе можно греть участок с выдачей товаров, где непосредственно вращаются люди, а стеллажи оставить с более низкой температурой.

Бесшумность работы

В ИК-обогревателях нет вентиляторов, бурления масла, других движущихся частей. Его устанавливают на определенный уровень нагрева, по достижении которого прибор отключается. Из всех издаваемых звуков слышно лишь периодическое клацанье реле, которое можно исключить, поставив обогреватель на максимум (чтобы не отключался), и ограничив мощность ТЭНа тумблером (чтобы не перегрелся). Такой бесшумный вариант оптимален для спальни и детской комнаты, и не помешает лишними звуками отдыху.

Возможность обогрева на открытых пространствах

Если установить масляный радиатор на улице, то его тепло будет улетучиваться вверх, а при легком ветерке вообще перестанет ощущаться даже на близком расстоянии. ИК-обогреватели воздействуют инфракрасным излучением, которое проходит «сквозь» ветер и сквозняки, продолжая греть людей и предметы. Это позволяет использовать их на верандах без застекленных окон, в беседках, террасах, уличных кафе, VIP-зонах на спортивных площадках, открытых рабочих местах.

Особенное достоинство это представляет в тех случаях, когда проветривание и сохранение тепла просто необходимо одновременно. Например, при сварочных работах или во время покраски разрешается открыть все окна и двери в помещении, но прибор неизменно продолжит свое согревающее действие.

Большой срок службы

В инфракрасных обогревателях есть только нагревательный элемент, регулятор мощности и отражатель (последний есть не во всех моделях, а только в высокотемпературных). Полностью отсутствуют движущиеся части и циркуляция теплоносителя. По сути, там нечему ломаться, а обслуживание требует только периодически протирать отражатель, для более эффективного распространения тепла. Простая и прочная конструкция выдержит случайный удар или падение.

Экологическая чистота

ТЭНы закрыты стеклянными трубками, поэтому иногда (после длительного простоя) можно почувствовать только легкий запах сгоревшей пыли, который быстро проходит. В период эксплуатации не выделяется никаких побочных продуктов (сгорание углерода, дыма).

В их конструкции отсутствуют вредные материалы (только сталь, стекло, керамика, диэлектрики и ПВХ, в местах корпуса не подверженных нагреву), поэтому во время работы не испаряются никакие токсины, яды. Тепло воздействует мягко, как солнечный свет, и не влияет на сон или фазу активной жизнедеятельности. При поломке с них не вытечет масло, загрязняющее покрытие на полу.

Широкие возможности по монтажу

В отличие от других видов обогревателей ИК-приборы можно устанавливать под различным углом по отношению к пользователю и во всех пространственных положениях.

Это можно сделать:

• с пола, направив светящуюся панель вверх на сидящего человека;
• закрепить аппарат на стене — он будет греть вбок или сверху;
• подвесить на потолке, направив вниз.

Высокая мобильность и неприхотливость к месту эксплуатации (например, у моделей на высокой стойке с регулирующимся положением) позволяют использовать один прибор в разных условиях, не покупая взамен несколько других (настенный и потолочный).

Минусы инфракрасных обогревателей

Несмотря на все достоинства инфракрасных обогревателей, по сравнению с масляными или конвекционными, этот тип оборудования все же имеет минусы. Они незначительны, но их стоит учесть при выборе отопительного прибора для офиса, дома или квартиры, поскольку это будет сказываться на удобстве эксплуатации и безопасности.

Быстрое снижение температуры при отключении обогревателя

Если выключить масляный обогреватель, то от нагретой жидкости тепло еще будет какое-то время распространяться по помещению. Это позволяет чередовать интервалы активности и пассивности прибора, чтобы он меньше потреблял электроэнергии, но не переставал греть.

Инфракрасные обогреватели отдают тепло только во включенном состоянии. Как только напряжение перестает поступать на ТЭН, лучистое тепло прекращается. Пользователю сразу становится прохладно. Если прибор работал в комнате уже давно, так, что успели нагреться стены и предметы, то комфортная температура продержится немного дольше. При кратковременном включении, как только аппарат выключат, сразу станет холодно.

Неравномерное нагревание

Еще одним недостатком инфракрасного обогревателя является неравномерный нагрев. Вся его работа, ввиду задействования электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне, имеет направленное действие. В результате, в помещении площадью 5х5 м тепло будут ощущать те люди, которые находятся в зоне воздействия обогревателя. Остальным будет прохладно. Например, если в детской комнате стоит две кровати в разных углах, то придется их ставить рядом или использовать сразу два ИК-прибора.

Неравномерный нагрев проявляется и в том, что лучистое тепло греет зону как свет от фонарика — туда куда попадает. Поэтому с одной стороны телу человека может быть даже жарко, а с другой чувствуется прохлада от окружающего воздуха. При такой работе прибора на открытом воздухе его придется периодически переставлять или поворачиваться самому, чтобы согреться со всех сторон.

Негативное влияние на человека при длительном интенсивном воздействии

В целом, ИК-нагреватели безопасны для здоровья, но проблемы могут возникнуть при длительном нахождении под постоянно включенным высокотемпературным прибором. Это все равно, что долго просидеть под солнцем — загореть от ИК лучей не получится, но концентрированное тепло пересушит кожу, а организм не успеет компенсировать потерю влаги выведением пота в этом месте. Пересушенная кожа потом может печь и шелушиться. Поэтому сидеть одной стороной с оголенными частями тела к постоянно включенному обогревателю не рекомендуется.

Опасны для детей и домашних животных

Высокотемпературные ИК обогреватели со спиральными ТЭНами способны привести к ожогу, если человек дотронется до колбы или отражателя. Хотя ТЭН ИК-обогревателя и заключен в стеклянную трубку, поверхность последней все равно сильно нагревается.

ТЭН аппарата часто закрыт металлической решеткой с крупными ячейками, поэтому дети, из любопытства, легко смогут просунуть туда руку. Ввиду этого не стоит оставлять включенный ИК-обогреватель и детей в одной комнате без присмотра. Домашнее животное с длинной шерстью может пострадать, если будет тереться о нагреватель и случайно шерсть дотронется до нагретой колбы со спиралью.

Яркий свет

У инфракрасных обогревателей с трубчатыми ТЭНами есть еще один недостаток — яркое свечение. При дневном свете это мало бросается в глаза и помогает лишь увидеть работает прибор или нет. В обстановке уличного кафе это даже привлекательно в вечернее время.

Но в комнате ночью такая «лампочка» может мешать отдыху, продолжая ярко светить в глаза. Отвернуть корпус в другую сторону нельзя, поскольку тогда тепло будет направлено мимо.

Риск пожарной опасности

Данный недостаток опять касается только высокотемпературных моделей. Высокая стойка обогревателя позволяет устанавливать его на разном уровне, чтобы настроить направление лучистого тепла в зависимости от местоположения пользователя. Стойка имеет подставку с четырьмя точками опоры, обеспечивающими устойчивое положение, но крупная собака в доме легко может завалить прибор, пробегая мимо. Если это не увидели, то коснувшись ковра или продолжая светить на деревянное напольное покрытие в таком положении, обогреватель может привести к пожару.

Рассмотрев со всех сторон тему плюсов и минусов ИК-обогревателей Вам будет легче сделать свой выбор. А узнать уже опробованные и популярные модели, которые имеют положительные отзывы, можно посмотрев соседнюю страницу сайта, где описаны лучшие инфракрасные обогреватели всех видов.