ระบบทำความร้อนอินฟราเรด

การถ่ายเทความร้อนเป็นอย่างไร

กระบวนการทางกายภาพของการถ่ายเทความร้อนจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกเรียกว่า การถ่ายเทความร้อน. ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากร่างกายที่มีความร้อนไปยังที่ที่มีความเย็นไม่ว่าจะเป็นการสัมผัสโดยตรงหรือผ่านทางพาร์ติชัน

พลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนจนกว่าอุณหภูมิของร่างกายจะเท่ากัน ในวิชาฟิสิกส์เงื่อนไขนี้เรียกว่า ดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์. การถ่ายเทความร้อนมักเกิดจากร่างกายที่ร้อนถึงร่างกายเย็นซึ่งสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์. ตามกฎหมายนี้ทุกคนทำงานได้ ระบบทำความร้อน.

ในแง่ของฟิสิกส์นั้นมี การถ่ายเทความร้อนเบื้องต้นสามประเภท ได้แก่ การนำความร้อนการพาและการแผ่รังสีความร้อน. แต่ในรูปแบบบริสุทธิ์ของพวกเขาพวกมันจะไม่เกิดขึ้นจริงโดยทั่วไปความร้อนจะถูกส่งโดยการรวมกันของประเภทที่เรียบง่าย การถ่ายเทความร้อนมีสามประเภทที่แตกต่างกันส่วนใหญ่: การถ่ายเทความร้อน, การถ่ายเทความร้อนและวิธีการถ่ายเทความร้อนแบบคาน

ระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมทำงานอย่างไร

ระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมรวมถึงระบบที่ใช้เชื้อเพลิงบางชนิด ปัจจุบันก๊าซมีการใช้งานบ่อยที่สุดแม้ว่าจะมีการใช้เชื้อเพลิงเหลวและของแข็งในบางกรณี แต่ไม่คำนึงถึงชนิดของน้ำมันเชื้อเพลิงหลักการทำงานของระบบดั้งเดิมทั้งหมดนั้นเหมือนกัน ความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงร้อนขึ้น ตัวแทนการถ่ายเทความร้อนซึ่งเข้ามา หม้อน้ำร้อน และทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น น้ำถูกใช้เป็นตัวขนส่งความร้อนในระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมดังนั้นระบบดังกล่าวเรียกว่า น้ำ.

ตามกฎของฟิสิกส์อากาศอุ่นขึ้นและอากาศเย็นก็เคลื่อนลง การเคลื่อนที่ของอากาศดังกล่าวไม่มีใครนอกจากที่กล่าวมาข้างต้น การพาความร้อน. อากาศเย็นนี้เพิ่งสร้างพื้นเย็นซึ่งจะต้องถูกกำจัดโดยอุปกรณ์ของ "พื้นอบอุ่น" หากห้องนั้นสูงพอ (อาคารผลิตหอประชุมหรือห้องโถงกีฬา ฯลฯ ) จากนั้นความร้อนของปริมาตรทั้งหมดจะใช้เวลานานพอที่จะสร้างการแบ่งชั้นของอากาศ

อากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้นสร้างร่างในห้องนอกจากนี้การสูญเสียความร้อนผ่านหลังคาและผนังเพิ่มขึ้นความร้อนเพียงออกจากอาคาร ในกรณีนี้พวกเขาบอกว่าเราร้อนบนถนน คนข้างล่างอยู่ในโซนอากาศเย็น

รูปที่ 1 แผนผังแสดงการกระจายความร้อนระหว่างการทำงานของระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิม

รูปที่ 1 การกระจายความร้อนระหว่างการทำงานของระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิม

ระบบทำน้ำร้อนแบบดั้งเดิมเป็นอย่างไร

อุปกรณ์หลักของระบบน้ำหล่อเย็นคือ หม้อไอน้ำก๊าซส่วนใหญ่มักจะ น้ำอุ่นในหม้อไอน้ำจะถูกส่งไปยังหม้อน้ำ - หม้อน้ำ. สำหรับการไหลเวียนของน้ำในระบบมีการติดตั้ง ปั๊มหากการไหลเวียนถูกบังคับแม้ว่าการไหลเวียนอาจเป็นไปตามธรรมชาติ ในกรณีนี้คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม

นอกเหนือจากอุปกรณ์และชิ้นส่วนพื้นฐานเหล่านี้แล้วระบบทำน้ำร้อนยังรวมถึง "เสริม" จำนวนมาก แต่ชิ้นส่วนที่จำเป็น ก่อนอื่นมันเป็นถังขยายตัวเพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อนของน้ำ, อุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อท่อ, วาล์วอากาศและอื่น ๆ อีกมากมายที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของระบบทั้งหมดโดยรวม

ในแต่ละบ้านสำหรับการติดตั้งหม้อต้มก๊าซจำเป็นต้องมีห้องเพิ่มเติมพร้อมกับระบบระบายอากาศและปล่องไฟไม่ต้องพูดถึงระบบจ่ายก๊าซ ในกรณีของการให้ความร้อนในเขตต้องมีการก่อสร้างห้องหม้อไอน้ำขนาดใหญ่และการวางเครือข่ายทั้งหมดของท่อความร้อน ระบบทั้งหมดมีราคาแพงและซับซ้อนแต่ในบางกรณีตัวอย่างเช่นสำหรับบ้านในชนบทเล็ก ๆ และหากไม่มีก๊าซอยู่ใกล้ ๆ คุณต้องสร้างระบบทำความร้อนไฟฟ้า

ที่พบมากที่สุดในกรณีดังกล่าวคือ หม้อไอน้ำไฟฟ้าสำหรับทำน้ำร้อน หรือ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าต่างๆ. อย่างแรกคือหม้อน้ำน้ำมันเตาผิงไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อนพัดลมจากการออกแบบที่หลากหลาย หลักการของการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ก็คือการพาความร้อนเช่นเดียวกับในระบบทำน้ำร้อน: ขั้นแรกอากาศจะถูกทำให้ร้อนและหลังจากนั้นก็เพียงแค่ผนังเฟอร์นิเจอร์คน ระบบดังกล่าวไม่มีประสิทธิภาพและไม่มีประสิทธิภาพ

เครื่องทำความร้อนอินฟราเรด

ขณะนี้สามารถใช้ได้ในความหลากหลายของ เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดที่ให้ความร้อนอย่างสมเหตุสมผลและประหยัดของอาคารในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ถัดไปจะถือว่าอุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนหลักการของการดำเนินงานของพวกเขา

จากมุมมองตามธรรมชาติระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมไม่ทำงานอย่างถูกต้อง อย่างแรกคืออากาศร้อนขึ้นแล้วจากนั้นทุกอย่างอื่น ภายใต้สภาพธรรมชาติทุกอย่างเกิดขึ้นในทางตรงกันข้าม

แหล่งความร้อนตามธรรมชาติบนโลกคือดวงอาทิตย์ รังสีของดวงอาทิตย์มีสเปกตรัมที่กว้างมาก แต่เป็นองค์ประกอบอินฟราเรดที่ทำให้โลกมนุษย์พืชและวัตถุทั้งหมดและอากาศร้อนขึ้นและสร้างเงื่อนไขที่สะดวกสบายสำหรับชีวิตมนุษย์

มันอยู่บนหลักการนี้ว่าพวกเขาทำงาน เครื่องทำความร้อนอินฟราเรด. อากาศสำหรับการแผ่รังสีอินฟราเรดนั้นโปร่งใสดังนั้นรังสีอินฟราเรดถึงพื้นผิวและวัตถุที่อุ่น

รูปที่ 2 แผนผังแสดงการกระจายความร้อนเมื่อใช้เครื่องทำความร้อนอินฟราเรด

รูปที่ 2 การกระจายความร้อนโดยใช้ฮีตเตอร์อินฟราเรด

รังสีอินฟราเรด แสดงถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นในช่วง 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 ไมครอน ความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของการแผ่รังสีอินฟราเรด: ได้รับรังสีคลื่นสั้นที่อุณหภูมิของร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 750 ° C ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชั่นและการออกแบบอุณหภูมิขององค์ประกอบเปล่งของฮีตเตอร์อินฟราเรดสามารถอยู่ในช่วง 100 ... 950 ° C

เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเรือลำ

ในห้องที่ค่อนข้างสูงระบบทำน้ำร้อนดังกล่าวข้างต้นนั้นไม่ได้ผลเพราะอากาศที่อุ่นขึ้นทั้งหมด

ด้วยความสูงของเพดาน 2.5 ... 3.6 ม. เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดอุณหภูมิต่ำที่ติดตั้งเครื่องปล่อยความร้อนในช่วง 100 ... 120 ° C จะค่อนข้างมีประสิทธิภาพและประหยัด

เพื่อให้ได้ความร้อนสม่ำเสมอของห้องเพื่อหลีกเลี่ยงการปรากฏตัวของเขตอบอุ่นและเย็นมันจะต้องดำเนินการให้ความร้อนจากเครื่องทำความร้อนหลายพลังงานรวมซึ่งจะต้องสอดคล้องกับการสูญเสียความร้อนของอาคาร หากความสูงของเพดานอยู่ที่ 4 ม. หรือมากกว่านั้นเป็นที่ยอมรับและปลอดภัยที่จะใช้เครื่องทำความร้อนที่มีอุณหภูมิพื้นผิวที่แผ่ได้ถึง 200 ° C ขึ้นไป เครื่องทำความร้อนดังกล่าวเรียกว่าอุณหภูมิสูง

การออกแบบและหลักการทำงานของอิมิเตอร์ที่สามารถติดตั้งได้ในทุกระดับความสูง หากห้องมีขนาดใหญ่มากเช่นโกดังหรือโรงเก็บเครื่องบินสามารถติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเหนือไซต์งานในสถานที่ที่ผู้คนอยู่ซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน

แผงระบบทำความร้อนแบบกระจาย:

เครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ มันเป็นกล่องโลหะที่มีฮีตเตอร์แบบกระจายอยู่ข้างใน พื้นผิวการแผ่รังสีได้รับการบำบัดด้วยวัสดุพิเศษที่ให้ความเข้มสูงสุดของการแผ่รังสีความร้อนการปล่อยพลังงานความร้อนจากรังสีความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยความร้อนจากเครื่องทำความร้อนขั้นสูงสุดสูงถึง 90% ในระดับใหญ่พื้นผิวการแผ่รังสีได้รับการส่งเสริมโดยความจริงที่ว่าพื้นผิวการแผ่รังสีกลายเป็นนูนเป็นหลุมเป็นบ่อ สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มพื้นที่อย่างน้อย 2.5 ... 3 ครั้ง

เครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง ยังเป็นตัวแทนของกล่องรูป - ภายในซึ่งหนึ่งหรือมากกว่าองค์ประกอบความร้อนตั้งอยู่ ความร้อนขององค์ประกอบเหล่านี้จะถูกถ่ายโอนไปยังโปรไฟล์อลูมิเนียมพื้นผิวการแผ่รังสีซึ่งถูกเคลือบด้วยเซรามิกพิเศษซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิของพื้นผิวการแผ่รังสีโดยการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยของฟลักซ์การแผ่รังสี

ช่องว่างระหว่างปลอกและองค์ประกอบความร้อนจะเต็มไปด้วยฉนวนความร้อนคุณภาพสูงทนความร้อนจึงบรรลุเต็ม ความปลอดภัยจากอัคคีภัย อุปกรณ์ทั้งหมดโดยรวม ฉนวนกันความร้อนดังกล่าวเป็นลักษณะของเครื่องทำความร้อนทั้งที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

บาง บริษัท เช่น Thermatex, Armh5, Rockfon ผลิตเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดสำหรับการติดตั้งในเพดานเทปซึ่งอีกครั้งพูดว่า เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดความปลอดภัยจากอัคคีภัย.

หนึ่งในผลิตภัณฑ์ใหม่ในตลาดคือกระจกส่องความร้อน ชั้นสะท้อนแสงของพวกเขายังเป็นองค์ประกอบความร้อน อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดของกระจกไม่เกิน 75 ° C ซึ่งปลอดภัยสำหรับผู้อื่น ในห้องซาวน่าหรือในห้องน้ำกระจกดังกล่าวไม่เกิดฝ้าไม่เปลี่ยนระดับความชื้นตามธรรมชาติและลงตัวกับการออกแบบของห้องมันเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

จากการศึกษาที่หลากหลายแสดงให้เห็นว่าสเปกตรัมความถี่ความร้อนของการให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดนั้นปลอดภัยสำหรับมนุษย์อย่างแน่นอน นี่คือการยืนยันโดยการศึกษาไม่เพียง แต่ของผู้ผลิต แต่ยังผลของการตรวจสอบอิสระ ความปลอดภัยของอุปกรณ์อินฟราเรดยังได้รับการยืนยันโดยใบรับรองความสอดคล้องที่ออกโดยทั้งบริการสุขาภิบาลของรัสเซียและต่างประเทศ

บริษัท ต่าง ๆ ผลิตเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดส่วนใหญ่เป็นประเภทเพดานเหมาะสำหรับใช้ในสถานที่ใด ๆ : อุตสาหกรรมที่อยู่อาศัยการเกษตรเปียกและระเบิดได้

หลาย บริษัท ยังผลิตเครื่องทำความร้อนติดผนังพื้นและพกพาติดตั้งบนชั้นวาง เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดที่ใช้ก๊าซเป็นที่รู้จักกัน

เครื่องทำความร้อนภาพอินฟราเรด

เมื่อเร็ว ๆ นี้ในฐานะที่เป็นเครื่องทำความร้อนในท้องถิ่นเพิ่มเติมองค์ประกอบต่าง ๆ ของการตกแต่งภายในที่เป็นที่นิยมมากขึ้น: ภาพวาดเครื่องทำความร้อน, baseboards, แผ่นผนังอบอุ่น

องค์ประกอบความร้อนดังกล่าวประกอบด้วยเส้นใยคาร์บอนที่เชื่อมต่อขนานกัน ไม่มีหนึ่งหรือสองร้อยกระทู้ดังกล่าวในเครื่องทำความร้อนเนื่องจากแต่ละกระทู้ทำงานโดยไม่มีการโอเวอร์โหลดใด ๆ พลังงานที่จัดสรรโดยมันมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นการเกิดโอเวอร์โหลดและความร้อนสูงเกินไปจึงไม่รวมความน่าเชื่อถือของเครื่องทำความร้อนดังกล่าวสูงมากอายุการใช้งานถึง 10 ปีขึ้นไป

ข้อดีของฮีทเตอร์อินฟราเรด

ข้อดีอย่างหนึ่งของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดคือความร้อนการสร้างร่างและการเพิ่มเมฆของฝุ่นไม่ไปภายใต้เพดานเช่นในกรณีของระบบทำความร้อนแบบพาความร้อน ระดับของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของระบบอินฟราเรดนั้นต่ำกว่าของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนจำนวนมากออกซิเจนไม่ถูกเผาไหม้ความชื้นของอากาศในห้องไม่ลดลงมันยังคงอยู่ในระดับที่เป็นธรรมชาติ

รู้สึกถึงความร้อนในห้องทันทีหลังจากเปิดสวิตช์พื้นผิวของวัตถุรอบ ๆ จะอุ่นทันที ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนทั่วทั้งห้องอย่างสม่ำเสมอมันเป็นไปได้ที่จะสร้างโซนที่สะดวกสบายแยกต่างหากเช่นใกล้ทีวีหรือเหนือโต๊ะหรือโต๊ะคอมพิวเตอร์

ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของอุปกรณ์อินฟราเรดคือมีขนาดเล็กและคล่องตัว เนื่องจากพารามิเตอร์เหล่านี้ทำให้พื้นที่ที่ใช้งานได้ถูกบันทึกไว้อุปกรณ์ถูกเคลื่อนย้ายติดตั้งและรื้อถอนได้ง่าย เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดมีประสิทธิภาพมากในอาคารที่มีฉนวนความร้อนไม่ดีและเพดานสูงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการระบายอากาศ

การติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดของพลังงานที่เหมาะสมเป็นไปได้แม้ในพื้นที่เปิด ตัวอย่างเช่นวางบนโต๊ะในร้านกาแฟหน้าร้อนแตกต่างจากระบบทำน้ำร้อนแบบดั้งเดิมไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ราคาแพงที่ซับซ้อน: ท่อหม้อไอน้ำปั๊ม ฯลฯ เมื่อติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดปัญหาเช่นท่อละลายน้ำแข็งเมื่อระบบถูกปิดหายไป เมื่อคุณเปิดไฟฟ้าอีกครั้งความร้อนจากอินฟราเรดจะทำงานอีกครั้งราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น

ด้วยความช่วยเหลือของเทอร์โมสตัทที่ตั้งโปรแกรมได้คุณจึงสามารถรักษาอุณหภูมิในช่วง 5 ... 30 ° C โดยตั้งค่าสำหรับแต่ละห้องแยกกัน

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบพาความร้อนอุปกรณ์ IR มี 20 ... ประหยัดมากขึ้น 25% และในกรณีที่ใช้การจ่ายค่าไฟฟ้าสองอัตราสำหรับการประหยัดพลังงานการประหยัดสามารถเข้าถึง 40 ... 45%

Boris Aladyshkin