Ciekawe fakty dotyczące ogrzewania na podczerwień

Być może wiele osób zauważyło, że zimą, w temperaturach poniżej minus 10, rozmrożone plamy pojawiają się na jasnym asfalcie, a woda błyszczy na słońcu. Czy więc temperatura powierzchni drogi lub chodnika nie odpowiada temperaturze powietrza?

Trochę fizyki: spektrum promieniowania słonecznego obejmuje zakres od promieniowania ultrafioletowego po promieniowanie podczerwone i termiczne. W rzeczywistości spektrum to jest znacznie szersze, ale nasza atmosfera i magnetyczny „ekran” Ziemi regularnie chronią planetę i jej mieszkańców przed gwałtownym przepływem energii ze Słońca.

A teraz powrócimy do tego zjawiska na początku artykułu, dowiemy się, jakie praktyczne zastosowanie może znaleźć. Całe ciepło, które otrzymujemy od Słońca, jest przekazywane metodą promieniowania, tj. promieniowanie. Każdy obiekt (powierzchnia) odbiera to promieniowanie w inny sposób. Lekkie materiały i przedmioty słabo pochłaniają promienie cieplne. Pamiętaj o lecie: w jakich ubraniach - białych lub ciemnych - czułeś się komfortowo? Ale ciemne, zwłaszcza czarne obiekty, lepiej absorbują promienie podczerwone i jednocześnie się nagrzewają.

Z odpowiedzią „Dlaczego?” wydaje się jasne: biały śnieg odbija ciepło od Słońca, a ciemny asfalt pochłania i ogrzewa to ciepło, i do takiej temperatury, że mróz nie zakłóca topnienia śniegu.

Skuteczniejsza absorpcja promieni termicznych przez ciemne powierzchnie znalazła praktyczne zastosowanie w ogrzewaniu pomieszczeń domowe promienniki podczerwieni. Teraz stosują różne metody ogrzewania pomieszczeń: grzejniki, elektryczne grzejniki olejowe, generatory ciepła, bliscy krewni suszarek do włosów. Wszystkie stosują zasadę konwekcyjnego ogrzewania powietrza.

Chłodne powietrze przepływa lub wieje wokół gorącej powierzchni, pobiera ciepło i, przestrzegając praw fizyki, unosi się do sufitu. Ale potem żyjemy na powierzchni podłogi! Dlaczego potrzebujemy komfortowych warunków tam, gdzie nas nie ma?

Aby zwalczyć podobny, „niewygodny” przejaw praw fizycznych, opracowano inny rodzaj urządzenia grzewczego. Z wyglądu nie ma znaczących różnic w stosunku do wcześniej znanych urządzeń: te same spirale lub elementy grzejne (rurowe grzejniki elektryczne), reflektor, przewód zasilający.

W rzeczywistości różnica jest ogromna: urządzenia te nie ogrzewają powietrza, ale powierzchnię podłóg, mebli, a na koniec twoją skórę. I dopiero wtedy powierzchnia podłogi oddaje ciepło otaczającemu powietrzu. Najpierw na dole tworzona jest komfortowa temperatura, a dopiero potem ogrzane powietrze podnosi się.

Ale dlaczego promienie termiczne promiennika podczerwieni nie są natychmiast absorbowane przez powietrze? Właśnie w tym leży „najważniejszy” element tych urządzeń. Faktem jest, że w podczerwieni są „okna”, w których promienie cieplne są słabo absorbowane. Najszersze z tych „okien” znajduje się w zakresie od 8 do 13,5 mikrona (1 mikrometr jest równy milionowej części metra).

W przypadku promieniowania cieplnego o zbliżonej długości fali powietrze jest prawie przezroczyste (transmisja 80-85%), a promienie swobodnie docierają do powierzchni. Dlatego temperatura elementów grzejnych (promieniujących) jest dobierana bardzo ostrożnie. Zwykle dla ogrzewanie na podczerwień stosowane są grzejniki elektryczne o temperaturze powierzchni 400 - 600 stopni Celsjusza.

Pozostaje jeszcze kilka pytań: jak skuteczne są promienniki podczerwieni w zakresie oszczędzania energii i jak dopasować je do nowoczesnego wnętrza mieszkań lub pomieszczeń biurowych?

Optymalnym położeniem promienników podczerwieni jest sufit lub górna ściana, bliżej sufitu. Przy takim ustawieniu obszar napromieniowania jest maksymalny. W pomieszczeniach, w których występują podwieszane sufity, można zamontować grzejniki w prostokątnej obudowie, a także lampy fluorescencyjne.W innych przypadkach wybierają urządzenia grzewcze typu liniowego, które są montowane na ścianie pod sufitem i mniej niszczą wnętrze pokoju.

Wreszcie, o ekonomice korzystania z grzejników na zasadzie ogrzewania na podczerwień. Najprawdopodobniej wielu zwróciło uwagę na fakt, że w prognozach pogody podawane są dwie wartości temperatury: zgodnie z termometrem i „czuje się jak”.

W przypadku promiennika podczerwieni temperatura „odczuwalna” może być zauważalna, o 5-7 stopni wyższa niż temperatura zmierzona termometrem. Utrzymywana jest komfortowa temperatura w pomieszczeniu przy mniejszej mocy grzałki, co oszczędza energię i pieniądze w budżecie rodzinnym. Dokładne obliczenia wymagają uwzględnienia właściwości pomieszczenia, ale można obliczyć 40–60% oszczędności.