Infrasarkanās apkures sistēmas

Kā siltums tiek nodots

Tiek saukts fiziskais siltuma pārneses process no viena fiziskā ķermeņa uz otru siltuma pārnešana. Siltumu no karsta fiziskā ķermeņa pārnes uz aukstu, izmantojot tiešu kontaktu vai caur starpsienu.

Siltumenerģija tiks nodota, līdz fizisko ķermeņu temperatūra būs vienāda. Fizikā šo stāvokli sauc termodinamiskais līdzsvars. Siltuma pārnešana parasti notiek no karsta uz aukstu ķermeni, kas ir pilnībā konsekvents otrais termodinamikas likums. Saskaņā ar šo likumu visi strādā apkures sistēmas.

Fizikas ziņā ir trīs elementāri siltuma pārneses veidi: siltumvadītspēja, konvekcija un termiskais starojums. Bet tīrā veidā, individuāli, tie praktiski nenotiek, kopumā siltumu pārvada vienkāršu veidu kombinācija. Galvenokārt izšķir trīs siltuma pārneses veidus: siltuma pārnesi, siltuma pārnesi un konvektīvās staru siltuma pārneses metodi.

Kā darbojas tradicionālās apkures sistēmas

Pie tradicionālajām apkures sistēmām pieder tās sistēmas, kurās izmanto kādu degvielu. Pašlaik visbiežāk tiek izmantota gāze, kaut arī dažos gadījumos tiek izmantots šķidrais un cietais kurināmais. Bet neatkarīgi no degvielas veida, visu tradicionālo sistēmu darbības princips ir vienāds. Karstums, kas rodas kurināmā sadegšanas laikā, uzkarst dzesēšanas šķidrumskas ienāk sildīšanas radiatori un silda gaisu telpā. Ūdens tiek izmantots kā siltumnesējs tradicionālajās apkures sistēmās, tāpēc šādas sistēmas sauc ūdens.

Pēc visiem fizikas likumiem siltais gaiss paceļas augšup, un aukstais gaiss dabiski pārvietojas uz leju. Šāda gaisa kustība nav nekas cits kā iepriekšminētais. konvekcija. Šis aukstais gaiss tikai rada aukstās grīdas, kuras jālikvidē ar “silto grīdu” palīdzību. Ja istaba ir pietiekami augsta (ražošanas ēka, auditorija vai sporta zāle utt.), Tad visa tilpuma sildīšana ilgst pietiekami ilgi, tiek izveidota gaisa noslāņošanās.

Augšup celtais siltais gaiss telpā rada iegrimi, turklāt palielinās siltuma zudumi caur jumtu un sienām, siltums vienkārši iziet no ēkas. Šajā gadījumā viņi saka, ka mēs sildām ielu. Zemāk esošie cilvēki atrodas auksta gaisa zonā.

1. attēlā shematiski parādīts siltuma sadalījums tradicionālās apkures sistēmas darbības laikā.

1. attēls. Siltuma sadalījums tradicionālās apkures sistēmas darbības laikā

Kā ir tradicionālās ūdens sildīšanas sistēmas

Ūdens dzesēšanas sistēmas galvenā ierīce ir katls, visbiežāk gāze. Katlā uzsildītais ūdens tiek novadīts uz radiatoriem - radiatori. Ūdens cirkulācijai sistēmā ir uzstādīta sūknisja cirkulācija tiek piespiesta, kaut arī cirkulācija var būt dabiska. Šajā gadījumā jūs varat iztikt bez sūkņa.

Papildus šīm pamata ierīcēm un detaļām ūdens sildīšanas sistēmā ietilpst arī daudzas "palīgdarbības", bet nepieciešamās daļas. Pirmkārt, tā ir izplešanās tvertne, kas kompensē ūdens siltuma izplešanos, armatūru cauruļu savienošanai, gaisa vārstus un daudz ko citu, kas nepieciešami normālai visas sistēmas darbībai.

Atsevišķā mājā gāzes katla uzstādīšanai ir nepieciešama papildu telpa, kas aprīkota ar ventilācijas sistēmu un skursteni, nemaz nerunājot par gāzes padeves sistēmu. Centralizētās siltumapgādes gadījumā ir nepieciešama lielas katlu telpas izbūve un visa siltumtīklu tīkla ierīkošana. Visa sistēma ir dārga un sarežģīta.Bet dažos gadījumos, piemēram, nelielai lauku mājai, un, ja tuvumā nav gāzes, jums ir jāizgatavo elektriskā apkures sistēma.

Visbiežāk šādos gadījumos ir elektriskie katli ūdens sildīšanai vai dažādi elektriskie sildītāji. Pirmkārt, tie ir eļļas radiatori, elektriskie kamīni un dažādu dizainu sildītāji. Šo ierīču darbības princips ir arī konvekcija, tāpat kā ūdens sildīšanas sistēmās: vispirms tiek uzkarsēts gaiss, un tikai pēc tam sienas, mēbeles, cilvēki. Šāda sistēma ir neefektīva un neefektīva.

Infrasarkanie sildītāji

Dažādas infrasarkanās sildīšanas ierīceskas nodrošina racionālu un ekonomisku telpu apsildīšanu visdažādākajos apstākļos. Tālāk tiks apskatītas dažas no šīm ierīcēm, to darbības principi.

No dabiskā viedokļa tradicionālās apkures sistēmas nedarbojas pareizi. Pirmkārt, gaiss sasilst, un tad viss pārējais. Dabiskos apstākļos ir taisnība.

Dabiskais siltuma avots uz Zemes ir saule. Saules stariem ir ļoti plašs spektrs, taču tieši tā infrasarkanais komponents silda Zemi, cilvēkus, augus un visus objektus, un no tiem gaiss sasilst un rada komfortablus apstākļus cilvēka dzīvībai.

Viņi strādā pēc šī principa infrasarkanie sildītāji. Gaiss infrasarkanajam starojumam ir absolūti caurspīdīgs, tāpēc infrasarkanie stari brīvi sasniedz apsildāmās virsmas un objektus.

2. attēlā shematiski parādīts siltuma sadalījums, izmantojot infrasarkano sildītāju.

2. attēls. Siltuma sadalījums, izmantojot infrasarkano sildītāju

Infrasarkanais starojums attēlo elektromagnētiskos viļņus ar viļņu garumu diapazonā no 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 mikroniem. Termiskā starojuma intensitāte ir atkarīga no infrasarkanā starojuma viļņa garuma: īsviļņu starus iegūst izstarojošā ķermeņa temperatūrā virs 750 ° C. Atkarībā no pielietojuma un konstrukcijas infrasarkanā sildītāja izstarojošā elementa temperatūra var būt diapazonā no 100 līdz 950 ° C.

Ārējie infrasarkanie sildītāji

Diezgan augstā telpā ūdens sildīšanas sistēmas, kā minēts iepriekš, ir neefektīvas, jo visi siltais gaiss paaugstinās.

Ar griestu augstumu 2,5 ... 3,6 m zemas temperatūras infrasarkanie ārējie sildītāji ar emitētāja temperatūru diapazonā no 100 ... 120 ° C būs diezgan efektīvi un ekonomiski.

Lai panāktu vienmērīgu telpas apsildīšanu un izvairītos no siltu un aukstu zonu parādīšanās, apkure jāveic ar vairākiem sildītājiem, kuru kopējai jaudai jāatbilst ēkas siltuma zudumiem. Ja griestu augstums ir 4 m vai vairāk, tad ir diezgan pieņemami un droši izmantot sildītājus ar izstarojošās virsmas temperatūru līdz 200 ° C un augstāku. Šādus sildītājus sauc par augstu temperatūru.

Izstarotāju konstrukcija un darbības princips ir tāds, ka to uzstādīšana ir iespējama jebkurā augstumā. Ja istaba ir ļoti liela, piemēram, noliktava vai angārs, tad infrasarkanos sildītājus var uzstādīt tikai virs darba vietām, vietās, kur atrodas cilvēki, un tas ietaupa enerģiju.

Paneļa izstarojošā apkures sistēma:

Sildītājs zemā temperatūrā Tā ir metāla kaste ar sadalītu sildītāju, kas tajā ievietots. Izstarojošā virsma tiek apstrādāta ar īpašiem materiāliem, kas nodrošina maksimālu siltumstarojuma intensitāti, siltuma izstarojošās enerģijas izstarošanu. Vismodernāko sildītāju termiskās emisijas koeficients sasniedz 90%. Izstarojošo virsmu lielā mērā veicina tas, ka izstarojošā virsma kļūst reljefaina, bedraina. Tas ļauj palielināt tā laukumu vismaz 2,5 ... 3 reizes.

Sildītāji ar augstu temperatūru attēlo arī kastes formas apvalku, kura iekšpusē atrodas viens vai vairāki sildelementi. Šo elementu siltums tiek pārnests uz alumīnija profilu, kura izstarojošā virsma ir pārklāta ar speciālu keramiku, kas ļauj samazināt izstarojošās virsmas temperatūru, palielinot starojuma plūsmas emisijas koeficientu.

Telpa starp apvalku un sildelementiem ir piepildīta ar karstumizturīgu augstas kvalitātes siltuma izolatoru, tādējādi panākot pilnu ugunsdrošība visa ierīce kopumā. Šāda siltumizolācija ir raksturīga gan augstas temperatūras, gan zemas temperatūras sildītājiem.

Daži uzņēmumi, piemēram, Thermatex, Armh5, Rockfon, ražo infrasarkanos sildītājus uzstādīšanai kasešu griestos, kas atkal saka: ugunsdrošības infrasarkanie sildītāji.

Viens no jaunajiem produktiem tirgū ir siltumu izstarojoši spoguļi. Viņu atstarojošais slānis ir arī sildelements. Spoguļa maksimālā virsmas temperatūra nepārsniedz 75 ° C, kas ir pilnīgi drošs citiem. Pirtī vai vannas istabā šāds spogulis neizsmērējas, nemaina dabisko mitruma līmeni un lieliski iekļaujas telpas dizainā, tas ir videi draudzīgs.

Kā parādīja dažādi pētījumi, infrasarkanās sildīšanas termiskās frekvences spektrs ir absolūti drošs cilvēkiem. To apstiprina ne tikai ražotāju pētījumi, bet arī neatkarīgu pārbaužu rezultāti. Infrasarkano staru ierīču drošību apstiprina arī atbilstības sertifikāti, kurus izsniedz gan Krievijas, gan ārvalstu sanitārie dienesti.

Dažādas firmas ražo infrasarkanos sildītājus, galvenokārt griestu tipa, kas ir piemēroti lietošanai jebkurā telpā: rūpnieciskos, dzīvojamos, lauksaimniecības, mitros un pat sprādzienbīstamos.

Daudzi uzņēmumi ražo arī sienas sildītājus, uz grīdas montējamus un pārnēsājamus, kas uzstādīti uz statīviem. Ir zināmi infrasarkanie sildītāji, kuros izmanto gāzi.

Infrasarkanie sildītāji

Nesen kā papildu vietējie sildītāji kļūst arvien populārāki dažādi interjera elementi: attēlu sildītāji, grīdlīste, siltu sienu paneļi.

Šādi sildelementi sastāv no oglekļa šķiedrām, kas savstarpēji savienotas paralēli. Sildītājiem nav viena vai pat divsimt šādu pavedienu, kuru dēļ katrs pavediens darbojas bez pārslodzēm, tā piešķirtais jauda ir ļoti maza. Tāpēc tiek izslēgta pārslodze un pārkaršana, šādu sildītāju uzticamība ir ļoti augsta, kalpošanas laiks sasniedz 10 gadus vai vairāk.

Infrasarkano sildītāju priekšrocības

Viena no infrasarkano staru sildītāju priekšrocībām ir tā, ka siltums, radot caurvēju un paaugstinot putekļu mākoņus, neizdalās zem griestiem, kā tas ir konvekcijas apkures sistēmu gadījumā. Infrasarkano staru sistēmu elektromagnētiskā lauka līmenis ir daudz zemāks nekā daudzām sadzīves elektriskajām ierīcēm, skābeklis netiek sadedzināts, mitrums telpā nesamazinās, tas saglabājas dabiskā līmenī.

Siltums telpā ir jūtams tūlīt pēc ieslēgšanas, apkārtējo priekšmetu virsmas gandrīz uzreiz sakarst. Šajā gadījumā nav nepieciešams vienmērīgi sildīt visu telpu, ir iespējams izveidot atsevišķas ērtas zonas, piemēram, televizora tuvumā vai virs galda vai datora galda.

Neapšaubāma infrasarkano staru aprīkojuma priekšrocība ir tā mazais izmērs un mobilitāte. Sakarā ar šiem parametriem tiek ietaupīta izmantojamā platība, iekārtas ir viegli pārvietojamas, uzstādītas un demontējamas. Infrasarkanie sildītāji ir ļoti efektīvi ēkās ar sliktu siltumizolāciju un augstiem griestiem, maz ietekmē ventilāciju.

Pat atklātās vietās ir iespējams uzstādīt atbilstošas ​​jaudas infrasarkanos sildītājus. Piemēram, virs galdiem vasaras kafejnīcā.Atšķirībā no tradicionālās ūdens sildīšanas sistēmas, sarežģītu dārgu iekārtu uzstādīšana nav nepieciešama: caurules, katli, sūkņi utt. Instalējot infrasarkano staru sildīšanu, pazūd tādas problēmas kā cauruļu atkausēšana, kad sistēma ir izslēgta. Kad atkal ieslēdzat elektrību, atkal darbosies infrasarkanā apkure, it kā nekas nebūtu noticis.

Ar modernu programmējamu termostatu palīdzību ir iespējams uzturēt temperatūru diapazonā no 5 līdz 30 ° C, iestatot to katrai telpai atsevišķi.

Salīdzinot ar konvekcijas sildītājiem, IR ierīces ir par 20 ... 25% ekonomiskākas, un, ja tiek izmantots divu tarifu maksājums par elektrību, ietaupījums var sasniegt 40 ... 45%.

Boriss Aladyshkin