Тепло в загородном доме
Шрифт:
В различных помещениях (квартиры, коттеджи, дачи, магазины, школы, павильоны, мастерские и т. д.) с небольшой высотой потолка (до 3,5 м) используются бытовые приборы с невысокой температурой излучающей поверхности, дающие хороший угол рассеивания тепла.
Почти все обогреватели могут быть оснащены трехступенчатым регулятором мощности. Инфракрасные обогреватели могут быть исполнены в виде кассет размером со стандартную потолочную плитку (600 х 600 мм), встраиваемых в подвесной потолок.
Существуют обогреватели потолочного или настенного крепления с одной панелью, мощностью 0,4–1,2 кВт, которые легко крепятся на монтажной
Конструкции имеют 2–3 трубчатых открытых нагревательных элемента закрытого типа с высокой температурой нагрева, создающих более интенсивный и концентрированный тепловой поток, чем у бытовых длинноволновых обогревателей.
Для больших помещений выпускают инфракрасные обогреватели мощностью 0,8–4,2 кВт с фиксированными панелями и промышленные модели мощностью до 6 кВт для выборочного или полного обогрева (при высоте потолков более 4,5 м). Они могут служить основной отопительной системой промышленных цехов, спортивных арен, открытых площадок погрузочных терминалов и т. п., обеспечивая эффективный и комфортный местный обогрев.
В тех случаях, когда применение электрических обогревателей невозможно или нецелесообразно, в помещениях с хорошей вентиляцией используют обогреватели на газе (обычно пропан-бутан) или жидком топливе (керосин, дизельное топливо, мазут, отработанное масло).
Наиболее популярные модели инфракрасных обогревателей приведены в табл. 3.
Принцип работы инфракрасных обогревателей
Тепловое излучение представляет собой электромагнитную энергию.
Интенсивность теплового потока и его характери-стики зависят непосредственно от температуры и поверхности излучающих объектов.
Инфракрасный спектр длин волн находится в интервале 1 x 10–6 мкм – 1 x 10–3 мм, причем коротковолновая составляющая ИК-излучения формируется при температуре выше 7500о C. Естественно, ультрафиолетовое излучение, видимый свет и радиоволны не попадают в эту область.
Чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Температура излучающей поверхности инфракрасных обогревателей от 100о C до 950о C в зависимости от области применения.
Для жилых зданий с высотой потолков 2,5–3,5 м допустима температура излучающей поверхности 100–120о С. Это наиболее мягкое и безопасное излучение, которое является более безвредным, чем костер или камин.
Для открытых площадок, балконов с высотой более 3,5 м могут быть использованы температуры излучающей поверхности до 950о С. Следовательно, используемый для отопления тепловой спектр частот безвреден для человека, что подтвердили испытания как независимых исследователей, так и фирм-изготовителей. Сертификаты соответствия, выданные российскими службами, и европейские сертификаты подтверждают безопасность этих приборов.
Фирмы-изготовители
Ряд фирм производят напольные и настенные излучающие обогреватели.
Некоторые фирмы предлагают ИК-оборудование, использующее в качестве энергоносителя газ. Есть и другие, более экзотические варианты использования тепловых лучей.
Особенности эксплуатации инфракрасного электроотопления
По сравнению с конвекционным отоплением, где нагревается воздух и от него нагреваются предметы, при длинноволновом инфракрасном отоплении в первую очередь нагреваются предметы, а затем от предметов тепло передается воздуху.
Исследования показали, что при конвекционном отоплении, температурный градиент по высоте составляет 1,7–2,5о С/м, причем теплый воздух естественным образом оказывается вверху, а холодный внизу. Это особенно существенно при возведении дач и коттеджей, а также первых и полуподвальных этажей городских многоэтажных зданий. При этом разница температур между полом и потолком достигает 6–7о С. При инфракрасном отоплении температура у поверхности пола выше, чем у потолка, температурный градиент приблизительно составляет 0,3о С/м. В этих условиях комфортная температура на высоте 1,5 м может быть понижена на 2–3о С без ущерба для человека, так как температура пола будет составлять 18–19о С.
За счет существенного снижения затрат на отопление потолочной части и снижения комфортной температуры инфракрасное отопление для жилых помещений на 20–25 % экономичнее конвекционного.
Некоторую экономию электроэнергии может дать локальный или зональный обогрев. Например, рабочий стол и его окружающая зона могут иметь более комфортный температурный режим, чем все остальное помещение. Установленные инфракрасные обогреватели обеспечат тепловой режим без сквозняков и опасных для здоровья вентиляторов. Особенно эффективно такое отопление для помещений с высокими потолками (склады, ангары, спортзалы, бассейны). Экономия достигает 50–80% за счет того, что нет необходимости прогревать до 80 % объема помещения, а конвекция теплого воздуха очень незначительна.
Конструкция и устройство ИК-обогревателей
Как уже отмечалось, ИК-обогреватели потолочного крепления по конструктивному исполнению и функциональному применению можно разделить на низкотемпературные для жилых и офисных помещений (100–120о С) и высокотемпературные для помещений с потолком выше 3,5 м (выше 200о С)
У первых энергонесущим элементом является распределительный нагреватель, который вмонтирован в металлический короб. Излучающая поверхность обрабатывается специальными материалами, с одной стороны обеспечивающими максимальное поглощение тепла, а с другой стороны, воздействующими на материал, который должен гарантировать наибольшую эмиссию лучистой тепловой энергии. У наиболее совершенных приборов коэффициент тепловой эмиссии достигает 0,9. Наружная поверхность делается бугристой, что увеличивает излучающую поверхность в 2–3 раза.