Infravörös fűtési rendszerek

Hogyan terjed a hő?

Az egyik fizikai testből a másikba történő hőátadás fizikai folyamatát nevezzük hőátadás. A hőt egy forró fizikai testből egy hidegbe továbbítják közvetlen érintkezés vagy egy válaszfal útján.

A hőenergiát addig továbbítják, amíg a fizikai testek hőmérséklete megegyezik. A fizikában ezt az állapotot nevezik termodinamikai egyensúly. A hőátadás általában forró és hideg test között zajlik, amely teljesen konzisztens a termodinamika második törvénye. E törvény szerint mindenki működik fűtési rendszerek.

A fizika szempontjából vannak a hőátadás három alapvető típusa: hővezető képesség, konvekciós és hő sugárzás. De tiszta formájukban, külön-külön, gyakorlatilag nem fordulnak elő, a hőt általában egyszerű típusok kombinációja továbbítja. Hőátadás három típusát különböztetjük meg főként: hőátadást, hőátadást és konvektív sugaras hőátadási módszert.

Hogyan működnek a hagyományos fűtési rendszerek?

A hagyományos fűtési rendszerek közé tartoznak azok a rendszerek, amelyek valamilyen üzemanyagot használnak. Jelenleg a gázt használják leggyakrabban, bár bizonyos esetekben folyékony és szilárd tüzelőanyagokat is használnak. De az üzemanyag típusától függetlenül, minden hagyományos rendszer működési elve azonos. Az üzemanyag égéséből származó hő felmelegszik hőátadó közegami bejön fűtőtestek és melegíti a levegőt a szobában. A vizet hőhordozóként használják a hagyományos fűtési rendszerekben, ezért ezeket a rendszereket nevezik víz.

A fizikai törvények szerint a meleg levegő felmegy, a hideg levegő természetesen lefelé mozog. Az ilyen légmozgás nem más, mint a fentebb említett. konvekció. Ez a hideg levegő csak hideg padlókat hoz létre, amelyeket a "meleg padlók" eszközzel meg kell szüntetni. Ha a helyiség elég magas (ipari épület, előadóterem vagy sportcsarnok stb.), Akkor a teljes térfogat hevítése elég hosszú ideig tart, létrejön a levegő rétegződése.

A felfelé emelkedő meleg levegő huzatot teremt a helyiségben, emellett a hőveszteség a tetőn és a falakon növekszik, a hő egyszerűen elhagyja az épületet. Ebben az esetben azt mondják, hogy melegítjük az utcát. Az alábbi emberek hideg levegőben vannak.

Az 1. ábra vázlatosan ábrázolja a hőeloszlást egy hagyományos fűtési rendszer működése közben.

1. ábra: Hőeloszlás egy hagyományos fűtési rendszer működése közben

Hogyan vannak a hagyományos vízmelegítő rendszerek?

A vízhűtő rendszer fő eszköze a kazán, leggyakrabban gáz. A kazánban felmelegített vizet a radiátorokhoz vezetik - radiátorok. A víz áramlásához a rendszerben telepítve van a szivattyúha a keringést kényszerítik, bár a keringés természetes lehet. Ebben az esetben szivattyú nélkül is megteheti.

Ezen alapvető eszközök és alkatrészek mellett a vízmelegítő rendszer számos "kiegészítő", de szükséges alkatrészt is tartalmaz. Először is, ez egy tágulási tartály, amely kompenzálja a víz hőtágulását, csövek csatlakoztatására szolgáló szerelvényeket, légszelepeket és még sok minden mást, amely a teljes rendszer normál működéséhez szükséges.

Egy egyedi házban egy gázkazán beépítéséhez további helyiség szükséges, szellőzőrendszerrel és kéménygel felszerelve, a gázellátó rendszerről nem is beszélve. Távfűtés esetén nagy kazánház kiépítésére és a fűtővezeték egész hálózatának elhelyezésére van szükség. Az egész rendszer drága és bonyolult.De bizonyos esetekben, például egy kis parasztháznál, és ha nincs gáz a közelben, el kell készítenie egy elektromos fűtőrendszert.

Ilyen esetekben a leggyakoribbak Elektromos vízmelegítők vagy különféle elektromos fűtőberendezések. Mindenekelőtt ezek olaj radiátorok, elektromos kandallók és különféle kivitelű ventilátorok. Ezen eszközök működésének alapelve a konvekció is, mint a vízmelegítő rendszerekben: először a levegőt melegítik, majd csak a falakat, bútorokat, embereket. Egy ilyen rendszer nem hatékony és nem hatékony.

Infravörös melegítők

A jelenleg rendelkezésre álló különböző infravörös fűtőkészülékekamelyek a helyiségek ésszerű és gazdaságos fűtését biztosítják nagyon sokféle körülmények között. A következőkben ezeknek az eszközöknek a néhányát tárgyaljuk, működésük alapelveit.

Természetes szempontból a hagyományos fűtési rendszerek nem működnek megfelelően. Először a levegő felmelegszik, majd minden más. Természetes körülmények között minden fordítva történik.

A Föld természetes hőforrása a nap. A nap sugarai nagyon széles spektrumúak, de az infravörös összetevője melegíti a Földet, az embereket, a növényeket és az összes tárgyat, és tőlük a levegő felmelegszik, és kényelmes feltételeket teremt az emberi élet számára.

Ezen az elven működnek infravörös melegítők. Az infravörös sugárzás levegője teljesen átlátszó, ezért az infravörös sugarak szabadon elérhetik a felmelegített felületeket és tárgyakat.

A 2. ábra vázlatosan ábrázolja a hőeloszlást infravörös melegítő használatakor.

2. ábra: Hőeloszlás infravörös melegítővel

Infravörös sugárzás elektromágneses hullámokat jelöl, amelyek hullámhossza 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 mikron. A hőkibocsátás intenzitása az infravörös sugárzás hullámhosszától függ: a rövidhullámú sugarakat a sugárzó test hőmérséklete 750 ° C fölött érinti. Az alkalmazástól és a kivitelektől függően az infravörös melegítő kibocsátó elemének hőmérséklete 100 ... 950 ° C lehet.

Külső infravörös melegítők

Egy meglehetősen magas helyiségben a vízmelegítő rendszerek, amint azt fentebb említettük, nem hatékonyak, mert minden meleg levegő megemelkedik.

2,5 ... 3,6 m mennyezetmagasság mellett az alacsony hőmérsékleten működő infravörös fűtőberendezések, amelyek kibocsátó hőmérséklete 100 ... 120 ° C, meglehetősen hatékonyak és gazdaságosak.

A helyiség egyenletes melegítésének elérése és a meleg és hideg zónák megjelenésének elkerülése érdekében több fűtőkészüléket kell fűteni, amelyek teljes teljesítményének meg kell egyeznie az épület hőveszteségével. Ha a mennyezet magassága legalább 4 m, akkor elfogadható és biztonságos olyan fűtőberendezések használata, amelyek sugárzó felületi hőmérséklete legalább 200 ° C. Az ilyen melegítőket magas hőmérsékletűnek hívják.

A kibocsátók felépítése és működési elve olyan, hogy felszerelése bármilyen magasságban lehetséges. Ha a szoba nagyon nagy, például egy raktár vagy egy hangár, akkor az infravörös melegítőket csak a munkahelyek fölé lehet telepíteni olyan helyekre, ahol az emberek találhatók, ami energiát takarít meg.

Panel sugárzó fűtőrendszer:

Alacsony hőmérsékletű melegítő Ez egy fémdoboz, amelynek belsejében elosztott melegítő van. A sugárzó felületet speciális anyagokkal kezelik, amelyek a hő sugárzás maximális intenzitását és a hő sugárzó energia kibocsátását biztosítják. A legfejlettebb fűtőberendezések hőkibocsátási együtthatója eléri a 90% -ot. A sugárzó felületet nagymértékben elősegíti az a tény, hogy a sugárzó felület dombornyomottá és egyenetlenné válik. Ez lehetővé teszi, hogy területét legalább 2,5 ... 3-szor megnövelje.

Magas hőmérsékletű melegítők doboz alakú tokot is képviselnek, amelynek belsejében egy vagy több fűtőelem található. Ezen elemek hőt továbbítják az alumínium profilba, amelynek sugárzó felületét speciális kerámia bevonattal látják el, amely lehetővé teszi a sugárzó felület hőmérsékletének csökkentését a sugárzási fluxus kibocsátási együtthatójának növelésével.

A ház és a fűtőelemek közötti teret hőálló, kiváló minőségű hőszigetelővel töltik meg, ezáltal teljes lesz tűzbiztonság az egész eszköz egésze. Ez a hőszigetelés jellemző mind a magas, mind az alacsony hőmérsékletű fűtőberendezésekre.

Egyes vállalatok, például a Thermatex, Armh5, a Rockfon, infravörös melegítőket gyártanak a kazettás mennyezetekbe történő beszereléshez, amely ismét azt mondja: tűzbiztonsági infravörös melegítők.

A piacon az egyik új termék a hőkibocsátó tükrök. Fényvisszaverő rétegük szintén fűtő elem. A tükör maximális felületi hőmérséklete nem haladja meg a 75 ° C-ot, ami mások számára teljesen biztonságos. A szaunában vagy a fürdőszobában egy ilyen tükör nem köddik fel, nem változtatja meg a természetes páratartalmat, és tökéletesen illeszkedik a szoba kialakításához, környezetbarát.

Mint számos tanulmány kimutatta, az infravörös melegítés hőfrekvencia-spektruma abszolút biztonságos az emberek számára. Ezt nemcsak a gyártók tanulmányai megerősítik, hanem a független vizsgálatok eredményei is. Az infravörös készülékek biztonságát az orosz és a külföldi egészségügyi szolgálatok által kiadott megfelelőségi igazolások is megerősítik.

Különböző cégek gyártanak infravörös melegítőket, főleg mennyezeti típusú, amelyek bármilyen helyiségben használhatók: ipari, lakóépületek, mezőgazdasági, nedves és akár robbanásveszélyes készülékek.

Számos vállalat falra szerelhető, padlóra szerelt és hordozható melegítőket is gyárt. Infravörös melegítők, amelyekben gázt használnak, ismertek.

Infravörös képmelegítők

A közelmúltban, mint kiegészítő helyi fűtőkészülékek, a belső tér különféle elemei egyre népszerűbbek: fűtőfűtések, alaplapok, meleg falpanelek.

Az ilyen fűtőelemek egymással párhuzamosan összekapcsolt szénszálakból állnak. A fűtőegységekben nincs egy vagy akár kétszáz ilyen menet, amelyek miatt minden szál túlterhelés nélkül működik, és az általuk kiosztott teljesítmény nagyon kicsi. Ezért a túlterhelések és a túlmelegedés előfordulása kizárt, az ilyen fűtőberendezések megbízhatósága nagyon magas, élettartama eléri a legalább 10 évet.

Az infravörös melegítők előnyei

Az infravörös melegítők egyik előnye, hogy a huzat, ami huzatot és porfelhőket generál, nem megy át a mennyezet alá, mint a konvekciós fűtési rendszerek esetében. Az infravörös rendszerek elektromágneses mezőszintje sokkal alacsonyabb, mint sok háztartási elektromos készüléknél, az oxigén nem égett el, a helyiség páratartalma nem csökken, természetes szinten marad.

A helyiségben a hő azonnal bekapcsolás után érezhető, a környező tárgyak felülete szinte azonnal felmelegszik. Ebben az esetben nem szükséges a teljes helyiséget egyenletesen melegíteni, külön kényelmes zónákat lehet létrehozni, például egy tévékészülék közelében vagy egy íróasztal vagy számítógépes asztal fölött.

Az infravörös berendezések kétségtelen előnye a kis mérete és a mobilitás. Ezeknek a paramétereknek köszönhetően a felhasználható terület megtakarításra kerül, a felszerelés könnyen mozgatható, felszerelhető és leszerelhető. Az infravörös melegítők nagyon hatékonyak rossz hőszigeteléssel és magas mennyezettel rendelkező épületekben, kevés hatással vannak a szellőzésre.

Megfelelő teljesítményű infravörös melegítők felszerelése még nyílt területeken is lehetséges. Például asztalok felett egy nyári kávézóban.A hagyományos vízmelegítő rendszerekkel ellentétben nem szükséges összetett drága berendezések telepítése: csövek, kazánok, szivattyúk stb. Infravörös fűtés telepítésekor az olyan problémák, mint például a csövek leolvasztása, amikor a rendszer ki van kapcsolva, eltűnnek. Amikor újra bekapcsolja az elektromos áramot, az infravörös fűtés ismét működni fog, mintha semmi sem történt volna.

A modern programozható termosztátok segítségével a hőmérsékletet 5 ... 30 ° C tartományban lehet tartani, minden szobára külön beállítva.

A konvekciós fűtőkészülékekkel összehasonlítva az IR-készülékek 20 ... 25% -kal gazdaságosabbak, és ha kétdíjas villamosenergia-fizetést használnak, a megtakarítás elérheti a 40 ... 45% -ot.

Boris Aladyshkin