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.

Энергоэффективный дом

Потолочное ПЛЭН отопление. Мифы и факты

Низкотемпературное потолочное ПЛЭН отопление позиционируется производителем как энергоэффективное. Это инфракрасная пленка с отражателем, в которую вмонтировано несколько слоев резисторов.

Что такое ПЛЭН, можно понять из цитаты с сертификата продукта:

«Пленочный лучистый нагревательный элемент номинальной мощностью от 50 до 570 Вт удельной мощностью 100-150-175 ВТ на м2. Номинальное напряжение 12, 24, 36, 55, 73, 110, 220В. Класс защиты IP67, ширина полотна 0,35,051,0,65 м, длина полотна от 1 до 5 м с интервалом 0,6 м толщина не менее 390 мкм, пленочное полотно на основе 3 слоев сополимера полиэтилентерефталата и сополимера этилена с винилацетатом. Между вторым и третьим слоями располагается токопроводящий нагревательный элемент — лента холоднокатанная 13 мкм»

Инфракрасное излучение и длина волны в ПЛЭН

Как работает инфракрасное излучение в пленочном нагревателе? Электрический ток нагревает резисторы до 35-55°С и они испускают инфракрасные волны в диапазоне 9-15 мкм.

ПЛЭН греет предметы в радиусе действия волны. Накопив тепло, объекты в комнате излучают тепло сами, прогревая воздух. Традиционное конвекционное отопление наоборот — греет воздух, который затем прогревает предметы.

Продавцы заявляют, что наиболее естественным для человека является инфракрасное излучение с длиной волны 9,6 мкм, но любое твердое тело излучает в определенном диапазоне волн, а не на одной длине волны. Якобы, излучение длиной 9,6 мкм мягко прогревает наше тело естественным «лучистым теплом» на глубину до 4 см.

Однако, волна длиной более 3 мкм прогревает только верхние слои кожи на глубину до 0,2 мм, не глубже. Об этом можно прочитать в учебнике «Биофизические основы физиотерапии», Г.Н. Пономаренко, И.И. Турковский, стр. 17-18 (ВУЗовский курс), или в: Международная Организация Труда, «Энциклопедия по охране и безопасности труда», издание второе, 1988.

Если бы в «пике излучения» человека наблюдался идеальный обогрев, то мы могли бы «отапливаться» друг другом. Но второй закон термодинамики нам такого не позволит — тепло передается только от более нагретого тела к менее нагретому. Заявленный пленкоделами диапазон, конечно, тоже греет, но с минимальной интенсивностью и весьма инертно. А «лучи жизни», полученные посредством пленочного отопления, остаются сказкой.

Чем выше температура излучающей поверхности, тем эффективнее греется поверхность, на которую воздействуют ИК лучи. Иными словами, на нагрев больше влияет мощность излучения, а не диапазон. Достичь баланса на основе длины волны довольно сложно, и низкотемпературный потолочный нагреватель сомнителен с этой точки зрения.

Инфракрасные лучи частично экранируются древесиной, гипсокартоном, подвесными и натяжными потолками (которыми часто закрывают пленку на потолке в помещении). Справедливости ради, чем выше влажность отделки (например, вагонки), тем выше проникающая способность лучей.

Сертификаты пленочных лучистых электронагревателей

ГОСТ Р 52161.2.96-2006 относится к безопасности бытовых и аналогичных электрических приборов, в частности к гибким листовым нагревательным элементам для обогрева жилых помещений. Очень интересно было почитать, какие требования предъявляются к такого рода отоплению, и какие именно исследования проводятся и НЕ ПРОВОДЯТСЯ. Рекомендую ознакомиться, всего 26 страниц.

Этот ГОСТ имеет посредственное отношение к пленочным низкотемпературным инфракрасным нагревателям. Остальные сертификаты вас также заинтересуют, если вникнуть в нормативную базу зашифрованных в кодах и цифрах документов.

Мифы и факты о потолочном ПЛЭН отоплении

Вопросы, на которые менеджеры по продажам ПЛЭН не дают ответов

• Не является ли оконное стекло частично прозрачным для ИК излучения?
  Летом у окна жарко, так как стекло пропускает до 40% инфракрасного излучения, превращающегося в тепловую энергию. Любые другие отопительные приборы так же частично теряют тепловую энергию через окна, но они гораздо мощнее, чем излучение низкотемпературной инфракрасной пленки и компенсируют теплопотери за счет мощности и температуры. Не улетает ли «лучистое тепло» в окно?
• Зачем ПЛЭН производят теплый пол?
  Маркетологи ПЛЭН категоричны к теплому полу — обогрев с помощью теплых полов (водяных, кабельных) поднимает пыль с пола посредством естественной конвекции (теплый воздух поднимается вверх и увлекает за собой пыль). Но зачем тогда они производят инфракрасную пленку под напольное покрытие для теплого пола, если в рекламе потолочной греющей пленки ругают метод обогрева теплыми полами?
• Как пленка работает под гранитом?
  Заявлено, что ПЛЭН для теплого пола можно класть даже под гранит, но разве гранит не экранирует инфракрасное излучение? Каков смысл в экранируемом излучении? Получается, что пленка просто механически греет камень своими 35°С.
• Почему потолочное ПЛЭН отопление не сушит кожу, но сушит дерево?
  Если инфракрасное отопление не сушит воздух и кожу, почему в «продающих» текстах пленку рекомендуют для сушки древесины, машин после покраски и фруктов?
• Почему излучение не выходит за пределы помещения?
  Один «солдат» из армии менеджеров по продажам пленки уверял, что в квартиру ПЛЭН идеален, другой — что не эффективен для квартиры, так как я буду греть соседей. То-есть в доме ИК лучи не пробивают стены, пол, окна, а в квартире я соседей грею — лучи покидают помещение через перекрытия. У меня с этим отоплением сплошной когнитивный диссонанс.
• Как быть с физикой и оптикой?
  Глянцевые поверхности, не зависимо от цвета, отражают до 99% излучения. Чем светлее предметы и стены, тем меньше ИК излучения «впитают». Разве не так? Неоднозначно все с поглощением и отражением ИК излучения, точных расчетов и обнародованных экспериментов просто не существует.

Пытался найти видео-отзыв реальных пользователей потолочного отопления, но кроме роликов НТВ и рекламных видеопрезентаций так и не нашел ничего.

Сколько стоит потолочное ПЛЭН отопление?

Приблизительный расчет сколько стоит ПЛЭН на квартиру 40 м2: кухня 12 метров, комната 17 метров, ванная комната 4,6 метров.

По рекомендации производителя, греющая пленка должна покрывать около 80% площади потолка (27 метров пленки). В стоимость монтажа ПЛЭН я не добавлял отделочные работы по сокрытию этой красоты под декоративную отделку и стоимость электропроводки. В таблице есть цена фирмы на проводку за погонный метр, можно примерно прикинуть.

Цена на пленку варьируется от $13 (украинское производство) до $30 (Финляндия). Я считал оригинальный ПЛЭН (Россия).

Итого (без проводки, отделки потолка, утепления по СНИПам.):	920
Наименование	Стоимость $
Инфракрасная пленка ПЛЭН, м2	21,6
Монтаж, м2	5
Терморегулятор 16А (до 22 кв.м.) /10А (до 12.9 кв.м.), шт	30/28
Блок управления системой отопления, шт	95
Теплоизолирующий материал НПЭ Непрошитый полиэтилен с лавсановым покрытием 5 мм, м2	1,2
Теплоизолирующий материал НПЭ с монтажом Непрошитый полиэтилен с лавсановым покрытием 5 мм, м2	1,2+10%
Электропроводка в гофре, м.п	2,5
Электропроводка без гофры, м.п	2
Монтаж терморегулятора, шт	5
Фанера, дюбеля, саморезы, м2	от 1

«Грубо» сравню цену на инфракрасное потолочное отопление со стоимостью конвекторов на ту же квартиру.

Конвекторы для квартиры 40 м2. Полный фарш: программатор либо радиопульт, объединение в единую систему отопления, возможность программирования, встроенный стабилизатор (от 150В до 242В). Не включаю стоимость электропроводки.

Наименование	Стоимость $
Комната 17 м2 Noirot Melodie Evolution 2000W	210
Кухня 12 м2 Noirot Melodie Evolution 1250W	170
Ванная комната 4,6 м2 Noirot Spot E-3 500W	85
Программатор/радиопульт	80
Монтаж самостоятельный (вилка в розетку)
Итого (без проводки):	545

А если подойти к выбору конвектора более хладнокровно, то сумму смело можно уменьшить раза в полтора — на Noirot свет клином не сошелся, и каждый приличный конвектор программируется отдельно, без радиоуправления и других примочек. По этому поводу написал статью Как выбрать конвектор для основного отопления, в ней есть обзор рынка и параметры выбора обогревателей.

Кому нужен ПЛЭН?

Если любой другой способ обогрева недоступен, можно попробовать и потолочное ПЛЭН отопление.

Любое электроотопление затратно, какую бы энергоэффективность не заявляли в рекламе. Его монтаж и использование никогда не окупятся по сравнению с газом, даже при наличии многозонного счетчика. Поэтому взвесьте все за и против, прежде чем завязывать систему отопления на неуниверсальном варианте.

Выше я уже обращал внимание на то, что система с жидким теплоносителем может всегда перейти с электрокотла на газовый или твердотопливный котел. С пленочным теплым потолком уже ничего не поделаешь. Если вы остановились на ИК обогревателях, то обратите внимание на более традиционные системы с другими температурами.

В конце концов, есть еще электрические теплые полы, и даже пленочные инфракрасные.