Инфракрасное отопление частного дома: обзор современных инфракрасных систем отопления

Эффективность и экономичность – ключевые параметры при выборе системы отопления. Цена энергоресурсов довольно высока, использовать их рачительные хозяева квартир и частных домов стараются разумно. Эти два параметра лежат в основе разработки инновационной системы инфракрасного отопления.

Предложенная нами статья поможет узнать, по какому принципу работает инфракрасное отопление частного дома. Мы расскажем, как и каким образом можно наладить ИК обогрев. Вы узнаете, какое оборудование нужно для достижения намеченной цели и как его закрепить.

Для вас мы собрали и систематизировали все сведения о видах инфракрасных греющих систем и критериях их подбора. Для наглядного восприятия приложили фото-подборки, информативные схемы и видео-презентации.

Принцип работы инфракрасного отопления

В природе инфракрасное излучение входит в спектральную область электромагнитных волн, излучаемых главным «светилом» нашей системы – Солнцем. Благодаря излучаемому им невидимому волновому спектру на нашей планете и способно развиваться все живое.

Ученые инфракрасное излучение, которое именуется как «тепловое», делят на три составляющие, выделяя ближний, средний и дальний спектр.

Самыми эффективными для обогрева и наиболее безопасным для живых организмов являются электромагнитные колебания, следующие сразу же за видимой красной стороной среднего спектра.

Диапазон длины волн излучения, именуемого «лучами жизни», колеблется в пределах от 8 до 14 мкм. В ряде источников “живительный” интервал несколько увеличен: от 6 до 20 мкм. Однако даже эти расхождения в показаниях не критичны.

Именно длинноволновой спектр, близкий по значению к излучению человеческого тела, задействован при разработке оборудования и обустройстве системы отопления инфракрасными обогревателями.

Инфракрасные установки можно считать своего рода мини-солнцем. Единственное отличие от природного «светила» в том, что они будут прогревать пространство постоянно, независимо от погодных условий за пределами комнаты. Работают такие установки в быту от сети в 220В.

ТЭН, выступающий главным компонентом устройства, распространяет световые волны. Благодаря рефлектору в процессе работы оборудования прогревается тот предмет, на который направлено устройство.

Роль “приемников”, а затем “излучателей” тепла могут выполнять любые объекты в комнате: керамические и каменные предметы, деревянные и стеклянные поверхности, живые организмы.

Предметы принимают тепло или передают его в расположенное рядом пространство. В процессе работы оборудования поверхности предметов интерьера в зоне излучения теплее окружающего воздуха на 7-10 градусов.

Обогрев инфракрасными лучами отлично комбинируется с другими традиционными способами отопления, благодаря чему при минимальных усилиях легко организовать в любом помещении «островок тепла» – зону повышенного комфорта.

Как на бытовом уровне, так и в промышленных масштабах, такой вид отопления удобно использовать в качестве вспомогательного или аварийного обогрева. Потери тепла при его применении в среднем не превышают и 10%.

Преимущества и недостатки системы

Система отопления на основе инфракрасного излучения в сравнении с конвекторными способами обогрева имеет ряд неоспоримых преимуществ:

1. Широкая область применения. Инфракрасные панели отопления используют при обогреве помещений всех типов. С их помощью повышают температуру на складах, животноводческих фермах, в подсобных помещениях и в гаражах.
2. Высокая скорость нагрева. Ощущение теплового комфорта с момента включения оборудования наступает в считанные минуты. Это происходит за счет того, что воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия расходуется по прямому назначению с минимальными потерями. И даже после выключения прибора еще некоторое время он будет продолжать излучать тепло.
3. Бесшумность работы. Работа обогревателей не сопровождается никакими вибрациями и шумами, а в процессе нагрева не выделяются продукты сгорания.
4. Безопасность для здоровья домочадцев. По своей природе инфракрасное тепло максимально близко к солнечному. Оно является наиболее комфортным для человека. Используемые приборы не издают неприятного запаха, не выделяют токсинов и вредных веществ, являясь абсолютно безопасными для здоровья человека.

Обогреватели этого типа не боятся влаги. За счет этого инфракрасные приборы смело можно использовать для обустройства «островков тепла» под открытым небом, применяя для обогрева садовой беседки и веранды.

В отличие от спиральных нагревателей инфракрасные системы не выжигают из воздуха кислород и не пересушивают его. Распространение тепла в помещении осуществляется равномерно без скопления в верхней половине, ближе к потолку, комнаты.

Да и в процессе прогревания не участвуют конвекционные потоки воздуха, которые способны поднимать пыль. Благодаря этому можно поддерживать постоянный микроклимат, обеспечивая условия для комфортного проживания домочадцев.

Обогреватели размещают в полу, потолке или просто прикрепляют к существующим перекрытиям. Их часто применяют при обустройстве системы «умный дом».

В пользу современной системы выступает аргументом и тот факт, что в последние годы все большую популярность среди ценителей спа-процедур набирают инфракрасные сауны.

Согласно исследованиям японских ученых они являются отличной профилактикой множества заболеваний. Проникая под кожу человека, лучи разогревают кровеносные сосуды, способствуя тем самым быстрому распространению тепла по всему телу.

Но инфракрасная система обогрева не лишена и недостатков. К числу таковых стоит отнести:

• Инфракрасные лучи имеют точечное действие. Поэтому в пределах одной просторной комнаты в одном месте может быть слишком тепло, в другом, напротив – прохладно.
• Поскольку инфракрасные лучи прогревают не воздух, а предметы, то в процессе обогрева помещения, интерьер которого составляют предметы техники, может появляться едва уловимый запах пластмассы.
• В эстетическом плане далеко не всегда такие подвесные обогреватели способны удачно вписаться в общий дизайн интерьера.

Довольно энергоэффективное инфракрасное отопление в полной мере нельзя считать экономически выгодным. Во-первых, на само оборудование изначально придется вложить значительную сумму.

Во-вторых, чтобы с его помощью достичь рационального расхода энергии придется потратиться на соблюдение ряда ключевых требований. Например: на утепление здания, обустройство снижающих теплопотери отражающих экранов.

Но при соблюдении всех необходимых условий монтажа КПД системы способно достигнуть отметки в 95%. Да и чтобы поддерживать комфортный микроклимат достаточно, чтобы пленочное покрытие занимало 50% поверхности стен или пола.

Разновидности инфракрасных обогревателей

Современная промышленность для инфракрасной системы отопления производит два типа обогревателей: пленочного варианта и панельного исполнения.

Отличия между пленочными и панельными излучателями только в конструктивных особенностях. При обустройстве потолочного инфракрасного отопления применяют как пленочные излучатели, так и панели.

А вот для подогрева пола применяют только оборудование пленочного типа.

№1 — панельные обогреватели

Плоские обогревательные панели хороши тем, что позволяют сохранить площадь жилого пространства при неизменной высоте комнаты. Это очень удобно при обустройстве помещений с невысокими стенами и наклонными потолками.

Конструктивно такие приборы включают в себя следующие основные элементы:

• ТЭН – нагревательный элемент;
• панель, принимающая тепло от ТЭНа и передающая энергию нагреваемым объектам;
• изоляция, расположенная с тыльной стороны, препятствующая потере тепловой энергии;
• пластина – отражающая электромагнитные волны от тыльной стороны прибора;
• корпус с кабельным вводом, клеммной колодкой и т.д.

Материалом для изготовления ТЭНа может выступать керамика, кварц или вольфрам. Применяемый материал во многом определяет мощность и эффективность оборудования в целом. Сверху нагреватель прикрыт декоративным покрытием, которое и выполняет функцию излучателя инфракрасных волн.

В зависимости от способа монтажа панели бывают встроенные и навесные. Первые представляют собой гипсокартонные конструкции с нанесенной на них теплоизоляцией и встроенной графитовой нитью.

Корпус навесных панелей выполняют из термостойкого пластика или стекла, а нагревательный элемент прикрывают экраном из керамики или анодированного алюминия.

Такие обогреватели в продаже представлены в виде традиционных панелей и более изысканных моделей, декорированных под камень или натуральное дерево. Изысканные дизайнерские изделия способны выступить достойным дополнением интерьера.

№2 — излучатели пленочного типа

Пленочные обогреватели чаще всего используют при необходимости организовать зональный обогрев. Например, при обустройстве лоджии, обустройстве рабочей зоны или создании уголка для отдыха на веранде.

Покрытия этого типа можно размещать как на полу, так и на потолке со стенами. Исключение составляют лишь натяжные потолки, выполненные из ткани или ПВХ-полотен. Для подвесных потолков производители предлагают инфракрасные излучатели кассетного типа.

Основной материал системы – нанесенный на тонкую пленку из термопласта тонкий слой графита или параллельно проложенные карбоновые нити, которые при нагревании продуцируют тепловой поток.

Пленочные покрытия состоят из взаимозаменяемых модулей, благодаря чему в случае выведения из строя отдельного участка его не составит труда заменить новым, не нарушая при этом целостность системы.

Для придания пленочным системам обогрева более презентабельного вида некоторые умельцы оснащают их декором. Для этого над покрытием сначала сооружают каркас из гипсокартона, сверху которого наносят декоративную отделку. Единственное условие – чтобы она не содержала металл.

В усовершенствованных версиях пленочные системы ИК обогрева монтируются под слой декоративной отделки. Декоративно оформленные пленочные нагреватели относятся к числу маломощных приборов и потому применяются в основном для локального нагрева одного из участков комнаты.

Классификация по способу расположения элементов

Инфракрасные приборы отопления представлены на рынке в широком ассортименте. По способу расположения нагревательных элементов их можно разделить на три группы: напольные, настенные и потолочные.

Вариант #1 — обогреватели напольного исполнения

Напольные покрытия представляют собой модульные материалы, внутри которых проложены плоские нагревательные элементы. Покрытие выпускается в виде рулонов. Для монтажа его нарезают на куски необходимых размеров.

Изоляционный материал и инфракрасную пленку укладывают непосредственно на подготовленный базовый пол. В процессе укладки избегают размещение полотнищ внахлест и стараются выдерживать расстояние до стен в 10-15 см.

Поверх напольных инфракрасных полос можно укладывать:

• ковролин;
• паркетную доску;
• линолеум;
• ламинат;
• керамическую плитку.

Самая удачная комбинация получается при использовании в качестве напольного покрытия керамической плитки. Немного уступает в этом плане ламинат. А наибольшее экранирование ИК излучения создает ковролин и линолеум.

Пленочные системы устанавливаются не только на полы, но и на потолки под навесные конструкции и скаты мансардной крыши. Монтаж и подключение производится по аналогичной схеме:

Отопление инфракрасными обогревателями

Один из вариантов электроотопления использует излучение в инфракрасном диапазоне. В том же диапазоне излучает свое тепло солнце, да и наше тело тоже. Потому такое отопление описывается владельцами как очень комфортное.

Что такое инфракрасное отопление

Инфракрасное (ИК) отопление действует не так как более привычное конвекторное. От излучаемых волн нагреваются предметы — стены, пол, потолок, мебель — а уже от них нагревается воздух в помещении. Человека, находящегося в нагретом инфракрасным излучением комнате, тепло окутывает со всех сторон, и со стороны пола тоже. По этой причине уровень комфортной температуры снижается на пару-тройку градусов, а это значит, что при тех же условиях затраты на отопление будут меньше.

Разница между традиционными видами отопления и инфракрасным

Тем не менее, чудес не бывает и экономным будет только отопление дома, в котором минимизированы теплопотери. При таких условиях, естественно, все затраты на отопление будет меньше, в том числе и на любое электрическое. Но при ИК обогреве температура действительно требуется более низкая. Вторая причина экономии — наличие терморегулятора. При его наличии обогреватели работают небольшой промежуток времени, когда температура в помещении падает ниже установленной. В противном случае нагреватели все время в работе, в помещении жарко, приходится открывать окна, а счета за электричество большие (мягко говоря).

Использовать инфракрасное отопление можно как основное, а можно как дополнительное для создания более комфортных условий в конкретном месте — возле рабочего стола, в зоне отдыха и т.п.

Виды ИК обогрева и обогревателей

Инфракрасное отопление имеет множество вариантов. Есть несколько видов обогревателей, некоторые из них можно монтировать на разные поверхности — на пол, потолок и стены — создавая требуемую температуру, причем делать это можно зонировано.

Принцип работы инфракрасного отопления

Потолочные обогреватели

Этот вид ИК обогревателей располагается исключительно на потолке. Нагревательный элемент — трубки, излучающие волны в требуемом диапазоне. Излучение рассеивается при помощи металлических рассекателей, тем не менее, поток волн остается все-таки мощным, нагрев поверхности сильным. В связи с этим устанавливать потолочные инфракрасные обогреватели рекомендовано не ниже чем на высоте в 3,2 метра, но более комфортные ощущения если они находятся на высоте около 3,6 метра.

Не очень привлекательные потолочные инфракрасные отопительные приборы с эстетической точки зрения. Вписать их можно в современный стиль, минимализм, лофт и другие технократические направления. В более классические или романтические интерьеры это вряд ли получится.

Пленочные инфракрасные нагреватели

Один из наиболее популярных в последние годы инфракрасных нагревателей — полимерная пленка с нанесенными на нее карбоновыми полосами. Через эти полосы пропускается ток, под воздействием которого карбоновая паста испускает ИК лучи. Достоинство пленочных инфракрасных нагревателей — их гибкость, благодаря чему их можно монтировать на почти любые криволинейные поверхности. Почти — потому что минимальный радиус изгиба у них все таки есть, и превышать его нежелательно. Если говорить о расположении поверхностей — то тут действительно все равно куда крепить — хоть на пол, хоть на стены или потолок. Это очень выручает, если надо сделать отопление мансардного этажа с его скошенными стенами. На данные момент пленочное отопление — самое мобильное и легко монтируемое.

Пленочное отопление может быть на любой поверхности

Пленка крепится к ровной поверхности. Наиболее распространенный материал для крепления — двусторонний скотч. Если крепиться данный нагреватель будет на стены или потолок, дополнительно можно зафиксировать скобами из сцеплена. Только вбивая скобы, надо попадать в пленку, не в токопроводящие шины, ни в карбоновые (темные) полосы. Кстати, при повреждении нескольких полос система остается работоспособной — исключаются из работы только испорченные полосы. Но вот если повреждена шина, работать не будет весь кусок пленки.

Выпускается данная пленка рулонами, иметь может разную ширину — от 30 см до 100 см. Длинна нарезается по потребности — есть линии разреза. Нарезанные полосы монтируются на поверхность, после соединяются проводниками (параллельно), затем заводятся на терморегулятор, который и управляет работой всей системы обогрева. Данная система имеет еще один компонент — датчик (датчики), измеряющие состояние воздуха или температуру нагрева поверхностей. Они тоже подключаются к терморегулятору и по их показаниям регулируется работа нагревательных элементов. Кстати, есть модели терморегуляторов со встроенными датчиками. Тогда и устанавливать дополнительно ничего не нужно, но при выходе датчика из строя (случается не так уж и редко) придется раскручивать терморегулятор, а на него может быть гарантия… В общем, выбор за вами.

Монтируется пленка под отделочный материал. На стенах это могут быть гипсокартонные листы, вагонка или нечто похожее. На потолке такую систему можно смонтировать под подвесной потолок или тоже оббить его вагонкой. С полом решений еще больше — подходит любое покрытие, пригодное для теплого пола.

Настенные тепловые инфракрасные панели

Эти инфракрасные нагреватели появились совсем недавно. Представляют собой многослойную структуру: задняя стенка может быть выполнена из металла и порошковой окраской, на нее крепится нагревательный элемент (углеродная нить), закрывается она керамическим экраном. Некоторые производители в данный «пирог» добавляют теплонакопитель — пластину из теплоемкого материала, которая нагревается до определенной температуры и излучает тепло даже после того, как прибор выключен.

Строение инфракрасной панели отопления

По способу установки инфракрасные панели для отопления есть настенные и потолочные. Потолочные могут устанавливаться в профили типа «Армстронг» или крепиться к потолку на специальных фиксаторах. Настенные модели могут быть каждая оснащена терморегулятором и электрическим шнуром. В этом случае монтаж — просто навешивание на вбитые в нужном месте крючки. Есть стеновые инфракрасные панели, которые объединяются в единую систему (проводами) и управляются с единого термостата. В этом случае кроме механического монтажа необходимо еще собрать электрическую часть.

Эти панели могут быть просто белого цвета, на них может быть нанесен рисунок — обычный или в виде фотопечати. Панели с рисунком обычно навешиваются на стену, они служат одновременно и украшением.

Инфракрасное отопление с использованием плинтусов

По тому же принципу, что и греющие панели, устроены инфракрасные плинтусные обогреватели. Внешне они очень напоминают обычные, только имеют большую высоту и сделаны из керамики. Устанавливаются они вдоль всех стен или некоторой их части, но на наружные стены установка желательна. Их можно монтировать сверху имеющихся плинтусов или вместо них.

Инфракрасное отопление с использованием керамического плинтуса — хорошая идея для незаметного, комфортного и эффективного обогрева

Такой обогрев наиболее рациональный и комфортный: греется прежде всего стена, а от нее уже нагревается воздух. Прогретый массив стены — отличный аккумулятор тепла. Он в состоянии поддерживать температуру на протяжении часов даже после отключения нагревателей.

Газовые инфракрасные обогреватели

Не все ИК обогреватели работают от электричества. Есть установки, работающие на сжиженном газе. Они есть в двух модификациях — для внутреннего и наружного использования.

Сжиженные газ смешивается с нагнетаемым воздухом, попадает в камеру, где давление смеси поднимается. Под высоким давлением газовоздушная смесь попадает на керамическую горелку, которая представляет собой панель с мелкими ячейками. В этих ячейках происходит окисление газа, в результате чего керамика разогревается (до 800°C) и начинает излучать тепло в ИК диапазоне.

Некоторые виды инфракрасных газовых обогревателей и их устройство

Температурный режим регулируется при помощи регулятора, который находится недалеко с горелкой. Безопасность гарантируют датчики наличия огня, газа. Также имеется устройство, отключающее горелку при падении.

Таким обогревателем можно быстро обогреть дачу, поднять температуру до комфортной на террасе, в беседке, на каком-то участке двора. Так что инфракрасное отопление может быть и без электричества. обогреватели такого типа есть и в переносном, походном варианте.