Инфракрасные панели и обогреватели для отопления частного дома

Столь популярные сегодня инфракрасные (ИК) обогреватели являются достаточно простыми устройствами.

Природа ИК-излучения

Инфракрасным называют электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 мкм до 1 мм. Этот диапазон расположен между видимым красным светом и микроволновым излучением. Нашими глазами ИК-излучение не регистрируется, но мы можем ощущать его тактильно, поскольку оно переносит тепловую энергию. Именно на этой его особенности и основана работа ИК-обогревателя.

Диапазон инфракрасного излучения в общем спектре электромагнитного излучения

Природа ИК-излучения

ИК-волны можно считать наиболее распространенным излучением. Они генерируются любым предметом, имеющим температуру выше абсолютного нуля. С ростом температуры интенсивность и частота излучения увеличиваются, также эти параметры зависят от материала излучателя. В современных ИК-обогревателях для образования лучистого тепла нагреву подвергают такие материалы, как углерод, вольфрам, керамика, кварц и др.

Установка системы инфракрасного отопления

Чтобы начать установку системы инфракрасного отопления нужно очень хорошо знать особенности конструкции здания, в котором будем осуществлять монтаж. Нужно провести замеры площади комнат, учесть характеристики теплоизоляции, количество и размер окон и мощность электроэнергии, которая подходит к дому. Далее необходимо замерять максимальное напряжение в сети (для этого нужно включить все электроприборы в доме) и в случае отклонений более 20% приобретаем стабилизатор напряжения. (См. также: Индивидуальное отопление)

После всех замеров остается только взять план дома, на основе которого нужно будет провести расчеты необходимого метража помещений, которые планируем отапливать. Например, у вас есть загородный дом с двумя спальнями, кухней, прихожей, санузлом и бойлерной. Все эти помещения вы хотите отопить (примерно 60 квадратных метров). Теперь осталось подобрать инфракрасный обогреватель нужной мощности.

Рисунок 3: Инфракрасное отопление загородного дома

Установка системы инфракрасного отопления

Важно! На 1 квадратный метр отапливаемой площади нужно 100 Вт мощности обогревателя. С этим учетом и подбираем нужный нам прибор с необходимой мощностью. Теперь инфракрасное отопление загородного дома уже не кажется такой сложной задачей.

Конечным этапом будет монтаж обогревателя на потолок или под пол. Рассмотрим потолочный вариант крепления инфракрасного обогревателя. (См. также: Отопление для загородного дома)

Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки

Основной элемент в данной конструкции это углеродное покрытия, для его нанесения применяются современные нанотехнологии, позволяющие производить печать на пленочном основании. В результате образовывается уникальная структура атомов в виде гексагональной решетки, которая настолько мала, что для описания ее размеров необходимо использовать шкалу нанометрового масштаба (этот порядок выражается в 10-9 м). Благодаря этому, материал обретает способность к излучению волн длиной 5,0-20,0 мкм, то есть находящихся в ИК диапазоне (не путать с ультрафиолетовым и ультракрасным излучением).

Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки

Напомним, что особенность данного излучения заключается в том, что при контакте с материей волновая энергия переходит в тепло. Именно поэтому такие конструкции еще называют обогревателями ПЛЭН. Данная аббревиатура расшифровывается следующим образом:

  • П – пленка.
  • Л – лучевая (лучистая).
  • Э – электрическая.
  • Н – нагревательная.
Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки

Пленка плен может производиться в рулонах или матах, их конструктивное исполнение представлено ниже.

Конструкция пленочных электронагревателей

Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки

Обозначения:

  • А – Углеродное (карбоновое) напыление, играет роль основного нагревательного элемента.
  • В – Плотное пленочное основание.
  • С – Серебряное напыление (используется в качестве проводника электротока).
  • D – Шина электропитания, изготавливается из гибкой медной ленты.
  • Е – Пленка, применяется в качестве защитного покрытия.
Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки

В паре слов о видах инфракрасного обогревателя

Условно данный вид климатической техники делится на три группы в зависимости от расположения: напольный, настенный и потолочный. Разница между всеми ними заключается лишь в схеме установки и в наличии или отсутствии некоторых функций.

Напольный

Приборы такого типа установки можно переносить, что делает его транспортировку привлекательным преимуществом при выборе покупки. За удобство переноса отвечает либо ручка, либо специальный отсек для установки шнура, а ещё могут быть небольшие колесики.

Как правило, у таких обогревателей имеются особые датчики. Например, один из них спасает от перегрева, другой – выключает аппарат при его опрокидывании. Интересно, что добавляют терморегуляторы или возможность управления с пульта ДУ.

Читайте также:  Газовое или электрическое отопление дома: что выбрать?

Настенный

У такого типа инфракрасных обогревателей есть два места – ниша под окном или нижняя часть стены.

Как правило, их делают похожими на радиаторы центрального отопления, как у многих в доме или квартире уже имеются, вот только они плоские. Сразу отметим, что они обогревают не хуже других типов ИК-обогревателей.

Все настенные варианты могут похвастаться наличием термостата и системы, защищающей аппарат от перегрева. Поскольку настенная модель тяжелее напольной или подвесной – её монтируют надолго с учетом всех нюансов дизайна помещения. Возможно, при установке потребуется украсить аппарат различными элементами декора, такими как орнамент, камень, лепнина или же просто покрасить в нужный цвет.

Потолочный

Обычно потолочные варианты делают сильно похожими на светильники, причем они по размерам получаются довольно громоздкими, а по весу – довольно тяжелыми. Такие обогреватели не совсем подходят для установки в жилом помещении – их лучше использовать в нежилых помещениях, таких как офис, гараж, различные склады.

Достоинствами данного варианта ИК-обогревателя являются их высокая мощность, которая позволит давать много тепла, наличие термостата, а также большой охват площади, что может помочь в обогреве помещений с большой квадратурой. Управлять таким обогревателем можно с помощью пульта ДУ, что довольно удобно.

Важно! Отдельно стоит отметить смешанные модели с креплением на стену и потолок или на пол и стену. Их универсальность позволяет расширить возможности обогрева помещения за счет выбора места установки.

Инфракрасные обогреватели

Инфракрасным обогревателем называется прибор, отдающий тепло с помощью инфракрасного излучения. Излучаемая энергия поглощается поверхностями предметов, находящихся возле обогревателя. Поверхности нагреваются и отдают в воздух тепло. Если сравнивать с конвекционным обогревом, способ выгоднее экономически: тепло поступает мгновенно, стоит лишь включить прибор. Целесообразно использовать инфракрасный обогреватель для загородного дома, где прогрев воздуха занимает изрядное количество времени.

Разновидности обогревателей

Базой любого инфракрасного обогревателя является тепловой излучатель – источник, испускающий электромагнитные волны в достаточно широком спектре от 0,74 до 1000 мкм. Причем за перенос энергии к отапливаемой плоскости отвечают именно лучи. То есть, инфракрасный излучатель является классическим примером устройства прямого нагрева, чем и объясняется сравнительно высокий КПД подобной схемы отопления.

В итоге, для реализации схемы прямого инфракрасного нагрева нам нужен преобразователь электрической энергии в электромагнитные волны. И в большинстве случаев системы инфракрасного обогрева классифицируют на основе формы такого преобразователя.

Воспользовавшись этой методикой сортировки можно выделить следующие типы конструкции ИК нагревателей:

Разновидности обогревателей

Пленочный инфракрасный обогреватель

  • Пленочный вариант, создаваемый на основе сверхтонкого преобразователя, смонтированного на гибкой основе (пленке). Пленочный электронагреватель (плэн) можно разместить на любой опорной поверхности, с любым профилем. Но мощность этого устройства ограничена. Поэтому инфракрасное отопление плэн частного дома, в большинстве случаев, работает в границах четко очерченной зоны, нагревая лишь небольшой участок.
  • Панельный вариант, создаваемый на основе преобразователя, смонтированного на жесткой базе. Такой нагреватель излучает достаточно плотный поток тепловых лучей. Поэтому потолочный или настенный инфракрасный обогреватель панельного типа работает не хуже полноценного радиатора. Однако любая панель генерирует только узконаправленный поток тепла.
  • Трубчатый вариант, создаваемый на основе мощного преобразователя, смонтированного на цилиндрической поверхности. Поэтому отопление инфракрасными обогревателями трубчатого типа, которые  излучают на 360 градусов, предполагает обогрева всего пространства, от пола до потолка и обратно, с помощью лишь одного источника тепловых лучей. Но такой широкий охват пространства сказывается на мощности энергетического потока – узконаправленный луч греет сильнее, чем подобная схема излучения. Впрочем, благодаря трубчатой конструкции такой обогреватель легко монтируется в обычном каркасе настенного или потолочного плафона, вписываясь в интерьер дома или офиса. Правда угол излучения, в данном случае, снижается с 360 до 180.

Как видите: и пленочные, и трубчатые и панельные обогреватели имеют свои достоинства и недостатки. Поэтому при установке обогревателя необходимо подобрать особую схему монтажа, раскрывающую достоинства и нивелирующую недостатки. И далее по тексту мы рассмотрим типовые схемы монтажа всех типов инфракрасных обогревателей.

Газовое инфракрасное отопление для производственных помещений

При использовании газового инфракрасного отопления выгоду получают управляющие производственными помещениями. Бывает и такое, что при создании предписанных параметров в цеховых пространствах возникает достаточно проблем. Прежде всего, должны быть соблюдены условия жёстких санитарных ограничений, таких как:

  • Температурный диапазон;
  • предел запылённости;
  • состояние влажности.
Читайте также:  Как рассчитать количество секций радиатора на комнату

Размещать панели-излучатели приходится на площадях, оборудованных коммуникациями и габаритным оборудованием. Из предлагаемых отопительных вариантов, наиболее оптимален именно обогреватель газовый инфракрасный.

Энергетический блок, как правило, размещается за пределами цехового здания.

Газовое инфракрасное отопление для производственных помещений

Обогревательная цепь действует быстро, равномерно и без помех для производства.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Водородный котел как альтернативная система отопления частного дома
      Много людей думают о том, как переехать жить в свой дом, на это, конечно, нужно много денег, но те, кому удаётся поселиться в доме, а…
  2. Конвекционные печи на дровах и угле для отопления дома
      В этой статье пойдет речь про конвекционные печи на дровах и угле, которые используются для отопления частных домов, городских или загородных, и дачных строений….
  3. Газовые камины для отопления: отопление дома газовыми баллонами — отзывы пользователей
      Главное – выбрать эффективный энергоноситель. Прежде всего, необходимо запомнить, что какой способ отопления вы бы ни выбрали, нужно неукоснительно выполнять все правила безопасности. Как отмечают…
  4. Разморозка системы отопления — запуск системы отопления частного дома после аварии
      Разморозка системы отопления – достаточно неприятная вещь, потому необходимо предотвратить замерзание еще в процессе возведения дома либо при монтаже отопительной системы. Важно в отопительный сезон…

ВИДЫ ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

Место расположения обогревателей зависит от их типа. Инфракрасные электрообогреватели монтируются на потолок. Несмотря на то, что потолочные инфракрасные обогреватели в теплице размещаются вверху, их излучение направлено вертикально вниз, достигает уровня земли, обеспечивая эффективный прогрев грунта.

Тепловентиляторы устанавливаются на полу, генерируемый ими мощный воздушный поток способен прогреть все помещение за 7-10 минут в зависимости от площади. Кабельный обогрев прокладывается вдоль стенок возле самой земли или кабели укладываются в грунт.

Тепловые пушки.

В тепловых пушках, или тепловентиляторах, нагревательный элемент раскаляется до высоких температур, а затем тепло от него подается в помещение струей воздуха, распространяющейся при помощи вентилятора. Скорость нагрева всего объема воздуха в помещении при помощи тепловой пушки велика.

В зависимости от типа энергоносителя различают несколько разновидностей тепловентиляторов:

  • дизельные заправляют жидким топливом;
  • электрические подключаются к электросети 220В;
  • газовые работают от газораспределительной сети или баллона;
  • в многотопливных можно сжигать бензин, солярку, отработанное масло или керосин.

Многие модели тепловых пушек оборудуются термостатами. Термостаты включают и выключают прибор автоматически в зависимости от установленных пользователем параметров. Тепловентиляторы могут оснащаться защитой от перегрева, позволяющей избежать чрезмерного нагревания корпуса и возникновения пожара.

Возможности работы обогревателей в авторежиме позволяют без опасений оставлять их включенными в ночное время в период заморозков.

Тепловые завесы.

Конвективный принцип действия тепловых завес аналогичен работе тепловентиляторов – тепло распространяется потоком воздуха. Отличия заключаются в форме корпуса, назначении и месте установки – длинные прямоугольные завесы монтируют над входными дверями и окнами для создания разделительной границы между теплым и холодным воздухом.

Направляя мощный поток вертикально вниз, устройства исключают смешивание тепла и холода, отсекают губительные для растений сквозняки. Чаще всего тепловые завесы используются в стационарных теплицах и парниках, площадь которых достаточно большая. Приборы могут быть электрическими или работающими от системы водного отопления.

Греющие кабели.

Обогревательные кабели сделаны из углеродистого волокна, по которому проходит ток, заключены в изоляционную оболочку. Они прокладываются вдоль стен по периметру помещения или закапываются в землю для прогрева грунта. Мощность кабелей относительно небольшая – около 1,5–2 кВт, но из-за протяженности разветвленной сети они вполне справляются с задачей прогрева, не допуская промерзания грунта и гибели растений.

Тепло от них распределяется по помещению равномерно, повышая температуру воздуха в среднем на 3-60C. Кабели можно подключать через терморегулятор, они весьма экономичны: на обогрев 10 м2 используется всего 150 Вт электроэнергии.

В начало

На чем основан принцип работы ИК отопления

Процесс монтажа в доме

Работа инфракрасных (ИК) обогревателей осуществляется по следующему принципу:

  • После получения тепла (тепловой энергии), которая исходит от нагревательного элемента, встроенного внутри, обогреватель равномерно излучает ее вокруг на близлежащие поверхности, то есть на мебель, пол в комнате, стены и т.д., в результате чего они нагреваются и обеспечивают теплом воздух.
  • Излучение, идущее от обогревателей, напоминает излечение простого света. Оно не способно поглощаться воздухом. Следовательно, тепло, исходящее от приборов полностью достигает обогреваемых объектов.
Читайте также:  Отопление электричеством дачи – удобный способ и разные варианты

Важно: Инфракрасные тепловые системы позволяют избегать нерационального распределения тепла, что можно наблюдать при использовании традиционных нагревательных систем, в виду работы которых все тепло, вытесненное идущими по помещению холодными воздушными массами, поднимается к потолку.

На чем основан принцип работы ИК отопления

Одним словом, вся энергия от ИК систем отопления полностью расходуется строго на нагрев твердых, рядом стоящих предметов, а не самого воздуха.

Таким образом, воздух и внизу и под самим потолком одинаково хорошо прогрет, что экономит энергию до 70 процентов.

Сегодня можно твердо заявлять о том, что инфракрасные обогреватели – единственная отопительная система, позволяющая выполнять, как зональный, так и при необходимости точечный обогрев.

Установка

Каждый добросовестный производитель комплектует свое изделие подробной инструкцией, в которой указывается:

  • минимально допустимые диаметр и количество крепежных элементов;
  • марка провода, которым следует подключать прибор к сети (например, ПВС 3х1,5);
  • минимальная высота установки (зависит от мощности).

Все приведенные указания следует соблюсти с максимальной точностью.

Установка

Перед устройством ИК-отопления, особенно, если оно будет включать несколько приборов, следует убедиться, что проводка в доме сможет выдержать такую нагрузку.

Часто ИК-обогреватели подключают через терморегулятор, отключающий прибор по достижении заданной температуры в помещении. Этот элемент следует устанавливать в таком месте, чтобы на него не падали солнечные лучи, а также излучение от обогревателя.

При монтаже на потолке пленочного обогревателя крепеж следует ввинчивать в специальные дорожки, не содержащие углеродной «начинки».

Эффективность работы напольных ИК-пленок будет зависеть от типа финишного покрытия. Наилучшим образом теплопередачу обеспечивает керамическая плитка, ей чуть уступает ламинат. Наименьшей теплопроводностью обладают линолеум и ковролин. Также следует избегать ковровых покрытий.

Схема подключения инфракрасного теплого пола

Укладку напольного пленочного обогревателя следует производить на площади, свободной от мебели.

Установка

Необходимо учесть, что недорогие модели пленочных обогревателей не имеют в своем составе фольгированного слоя, играющего роль отражателя. В этом случае фольгу обязательно следует приобрести отдельно и уложить под ИК-пленку, иначе значительная доля тепла будет уходить в строительные конструкции.

Если вы опасаетесь просверлить проложенный в стене провод, воспользуйтесь специальным детектором. Этот прибор сканирует толщу любого материала и при обнаружении металлических элементов или находящейся под напряжением проводки выдает предупреждающий сигнал.

Интенсивность излучения

При выборе инфракрасного отопления нужно быть осторожным с мощностью прибора. В норме она не должна превышать 350 Вт на квадратный метр. Если излучающий элемент не нагервается выше 100°С, то и поверхность обогреваемых предметов не будет выше 35°С. Грамотно спроектированные и установленные ИК обогреватели могут равномерно распределять тепло по дому, создавая комфортный микроклимат.

Мощное инфракрасное отопление на протяжении долгого времени опасно для кожи и глаз. Но бытовые ИК приборы адаптированы и спектр настроен под использование человеком в жилых условиях.

Рекомендации при покупке ИК обогревателя

Перед тем, как определиться с выбором прибора, спросите, насколько толстый анодирующий слой на пластине, генерирующей поток инфракрасных лучей. Этот параметр определяет долгосрочность службы прибора. При толщине не менее 25 микрон обогреватель считается надежным. Если слой тоньше, то, скорее всего, ваша покупка прослужит недолго – такие устройства выходят из строя через 2-3 года.

Обязательно узнайте тип нагревательного элемента. Избегайте галогеновых обогревателей, которые словно лампы, излучают золотистое свечение и могут отрицательно повлиять на здоровье.

Прикиньте, какое помещение вам потребуется отапливать с помощью данного агрегата. Обогреватели сильно отличаются друг от друга по мощности. На комнату площадью 10 квадратных метров хватит 1000 Вт, но лучше брать обогреватель с запасом. Ведь немало тепла поглощают стены, горизонтальные поверхности, окна, перекрытия.

Мобильные ИК-обогреватели порой имеют мощность 300-500 Вт. Они рассчитаны на то, что вы будете пользоваться ими в различных помещениях. Если вы периодически работаете в гараже, подвале, небольшом кабинете, который не отапливается в полной мере, то такой переносной вид обогревателя будет эффективным решением проблемы.