Альтернативное отопление – инфракрасные обогреватели

Принцип работы инфракрасного отопления

ИК излучение это электромагнитные волны, не видимые человеческому глазу. Эти волны также называют «тепловыми», они именно так воздействуют на наше восприятие, и тем более, по такому же типу работает тепловое излучение от солнца. Особенность этого излучения в том, что оно не греет воздух, но греет предметы — людей, животных, мебель, пол. Остывая, предметы отдают тепло воздуху. Так и обеспечивается комфортная температура в помещении. Солнце греет по тому же принципу. Оно нагревает не воздух, а предметы, которые в свою очередь отдают тепло. И поскольку солнце не опасное для живых организмов, то же самое можно сказать про инфракрасное отопление. При правильной установке и эксплуатации человек не почувствует никакого негативного эффекта от его использования.

Принцип действия

От конвективных инфракрасные обогреватели отличаются принципом работы – они не греют окружающую воздушную массу, излучение нагревает предметы в зоне действия агрегата. И уже нагретый пол, стены и предметы меблировки отдают тепло в воздух. Так как твердые тела экранируют излучаемые обогревателем волны, то под столом на их пути пол не прогреется, но нагретый стол будет сам отдавать полученное тепло во все стороны. Хотя сравнение инфракрасных обогревателей с солнцем – скорее маркетинговый ход, по характеристикам спектр излучения у них схожий.

Плюсы инфракрасного отопления

Самый главный плюс ИКтехнологии заключается в том, что этот способ обогрева необычайно экономичный. В то время как при традиционном центральном отоплении нужно прогревать всю комнату, чтоб нагреть людей в ней, ИК источник греет человека и окружающие его предметы. Он работает сразу же после включения, комнату не нужно предварительно прогревать. Внимательно посмотрите на эти цифры:

• Для обогрева комнаты в 16 квадратов с помощью ИК источника нужно 900 Вт.
• Для обогрева той же комнаты с помощью электрообогревателя нужно 2 — 2.5 кВт.

Цифры говорят сами за себя.

Помимо экономии и рационального использования энергии, эта технология обладает еще целым рядом преимуществ:

• Отсутствие радиаторов и труб: нет проблем с промерзанием или утечкой;
• Не высушивается воздух, не сжигается кислород;
• Не нужно тратиться на периодическое восстановление или обслуживание;
• Долгий срок эксплуатации — 30-50 лет;
• Безопасность: вам не грозят пожары или поражения электротоком;
• Отсутствие возможности получить случайную травму и ожог;
• Нет необходимости проводить вентиляцию или устанавливать дымоход – нет продуктов сгорания;
• Абсолютная бесшумность работы (в отличии от котла или циркуляции воды в центральной отопительной системе);
• Минимальные объемы занимаемого пространства в комнате;
• Нет негативного воздействия на окружающую среду, потому что нет отходов;
• В процессе работы не создаются конвекционные потоки, перемещающие пыль внутри помещений;
• Микроклимат в помещении стабильно поддерживается на заданном уровне, вне зависимости от погоды;
• Возможность создания нескольких температурных зон в одном помещении;
• Исключаются резкие температурные перепады по высоте (в традиционном отоплении в районе пола температура существенно ниже);
• Возможность полной автоматизации и использования дистанционного контроля;
• Небольшой вес, удобство при транспортировке, несложный монтаж, возможность демонтажа для повторной установки в другое место;
• Рекордно высокий КПД;
• Высокая сопротивляемость при скачках напряжения, что очень важно для частного сектора.

Как видите, преимуществ очень много. Можно с уверенность сказать, что ни один из известных современному миру типов отопления не обладает таким же длинным списком плюсов. Фото с реального объекта нашей компании по монтажу инфракрасного отопления можно посмотреть здесь. Теперь давайте поговорим о минусах.

Разновидности

Существует три типа инфракрасных обогревателей: пленочные, панельные, стационарные. Между ними есть конструктивные особенности. Стационарные — самые простые. Это отдельные приборы, которые устанавливаются на ножке (или крепятся к стене) и подключаются в свободную розетку. Их можно направить на диван, а затем перенести и включить в другую розетку.

Пленочные и панельные мобильными не являются. Последние могут устанавливаться в потолок, на стену, а пленочные — на потолок или в пол. Каждый вид имеет свои особенности.

Панельные

При организации инфракрасного отопления частного дома или квартиры чаще применяются панели, реже – пленки. Плоское панельное оборудование позволяет сохранить площадь помещения, так как не предполагает изменение высоты комнаты. Это актуальное решение для комнат с невысокими стенами.

Они состоят из:

1. Нагревательного элемента — ТЭНа. Он выполняется из одного из трех материалов: кварц, керамика, вольфрам.
2. Специальной панели, которая принимает тепло и передает его объектам в помещении.
3. Изоляции с тыльной стороны. Она отражает тепловые волны с задней стороны прибора и исключает теплопотери.
4. Корпуса.

Инфракрасные панели могут встраиваться в потолок или висеть. Более популярными и эстетичными являются встраиваемые. В данном случае речь идет про инфракрасное гипсокартонное отопление со специальной теплоизоляцией и графитовой нитью. Их также встраивают в стены по периметру комнаты. Каждая панель обладает мощностью в 150–200 Вт в среднем.

Пленочные

Этот тип обогревателей идеально подходит для организации теплого уголка где-нибудь на лоджии или на веранде. Его применяют для зонального обогрева, хотя никто не мешает обклеить «теплыми пленками» квартиру по всей площади.

В пленочном инфракрасном отоплении основной материал — тонкий слой графита, который наносится на пленку из термопласта. Вместо графита может использоваться карбоновая нить — при нагревании она создает тепловой поток. Отметим, что пленочные обогреватели создают единую цельную систему, но состоит она из отдельных модулей. Если какой — то участок выходит из строя, то заменить его новым без нарушения целостности несложно.

Данные панели не обладают высокой мощностью, поэтому их эффективность невысокая. По этой причине их применяют для локального нагрева и редко устанавливают по всему периметру квартиры.

Минусы инфракрасного отопления:

• Потолочные панели сложно совместить со стилем интерьера, особенно с классическим. Чего не скажешь и хай теке или минимализме — здесь они в самый раз;
• Необходимость предварительного проектирования, желательно на стадии строительства дома или ремонта квартиры. Хотя, тут все зависит от выбранного типа, об этом мы поговорим позже;
• Возможность перегрева при неправильном расчете мощности. Необходима консультация специалиста и проектирование опытным мастером;
• При установленной высокой температуре возможно пересушивание кожи, если человек долго находится в одном положении. Но этого легко избежать, если взять себе за правило не использовать высокую температуру долгое время в одном месте.

Вот и все его минусы. С уверенностью можно сказать, что при грамотной установке специалистами, а также при условии правильной эксплуатации инфракрасное отопление никак не грозит человеку. То есть, главный момент — это выбор опытного мастера по проектированию и установке.

Все таки, если сравнить вышеуказанные четыре минуса с тем списком недостатков, который свойственный электрообогревателям и центральной отопительной системе, то ИК значительно выигрывает. Любой тип обогрева связан с некоторыми недостатками, но здесь они, можно сказать, минимальны.

Подключение

Несложно догадаться, как подключить инфракрасный обогреватель — он работает от сети 220–230 В, поэтому самый простой и очевидный способ — воткнуть его в розетку. По крайней мере, мобильные модели подключают именно к розеткам.

Панели или пленочные системы подключаются друг к другу параллельно, затем подводятся к терморегулятору (панели управления), после чего провод (фазу, ноль и заземление) тянут напрямую к автомату, находящемуся в распределительном щитке. Это позволяет миновать всю проводку, заведенную в квартиру или дом. Чаще всего на обогрев квартиры «вешают» отдельный автомат, который срабатывает при большой нагрузке или коротком замыкании. Остальная разводка в квартире подключается к другому автомату. Это позволяет правильно распределить нагрузки, образующиеся в процессе работы инфракрасных обогревателей. Если «повесить» мощную систему отопления на существующую квартирную разводку, то при одновременной работе системы отопления и, например, электрической духовки, кондиционера или утюга, возможны перегрузки. В редких случаях это привод к пожару, хотя чаще всего срабатывают автоматы.

Впрочем, для реализации уютного теплого уголка с небольшим количеством панелей суммарной мощностью до 2 кВт возможно подключение инфракрасного обогревателя к розетке, то есть общей электрической разводке в доме.

Где используют инфракрасное отопление

Благодаря своим свойствам, ИК панели имеют очень обширную сферу применения:

• Складские помещения;
• Цеха и промышленные корпуса;
• Стадионы;
• Вокзалы и аэропорты;
• АЗС, мойки, автосалоны;
• Павильоны и выставочные центры;
• Медицинские учреждения;
• Театры и концертные залы;
• Офисные и административные помещения;

Что уж говорить о том, что в жилищных помещениях они наиболее актуальны в условиях постоянного повышения цен на электроэнергию.

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.

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.

Виды и типы ИК обогревателей

В зависимости от объекта применения, нужных характеристик, мощности и температурного режима, могут применяться различные виды инфракрасного отопления. Мы рассмотрим самые популярные.

Точечный тип

Может использоваться как часть интерьера. По виду они напоминают лампы дневного света, могут монтироваться в разных местах на кронштейне. Греют небольшую часть помещения, используются локально. Единственный недостаток такого инфракрасного отопления — цена. Но в пересчете затрачиваемой на отопление энергии такой тип достаточно быстро окупается и все равно является выгодным как дополнение к основной системе.

Пленочный тип

СпециальнуюИК пленку монтируют под пол для его обогрева или же на потолок. Такая пленка не влияет на функциональность техники, а помещение нагревается равномерно. Также такую пленку можно использовать как локальный мобильный обогрев, в виде коврика. Очень удобно для создания рабочего места или в ванной комнате. ИК пленку можно монтировать под любое покрытие, даже цементную стяжку. Идеально подходит для использования в жилых помещениях.

Греющий гипсокартон

Так называются встраиваемые ИК панели в стену или потолок с отделкой из гипсокартона по каркасному методу. На тыльной стороне отделки находятся электропроводящие углеродные нити, которые дополнительно изолируются полимерным покрытием для теплоотражения. Эти панели незаменимые в интерьере. Их можно с легкостью использовать при ремонте, так же как и обычный гипсокартон. И кстати, такое инфракрасное отопление рекомендуют устанавливать в качестве резервного отопления к центральной системе.

Потолочные панели

Инфракрасное отопление такого типа считается лучшим из всех имеющихся видов на сегодняшний день. Крепление на потолке не создает никаких неудобств с ремонтом или интерьером, излучение идет сверху вниз. Можно устанавливать в отдельных зонах. К примеру, в цеху, когда нужно прогреть только рабочее пространство, без той площади, где находятся станки. При этом, пол и стены могут использоваться более функционально.

Панель представляет компактный прибор, окрашенный порошковым красителем, и помещен в металлический корпус. Такие приборы можно устанавливать под любым не натяжным потолочным покрытием. ИК панели почти неуязвимы к случайным повреждениям, опасными могут быть только протечки воды в многоквартирных домах. И еще один минус — такие приборы нагревают бытовую технику, что может вывести ее из строя. Поэтому использовать нужно рационально, внимательно подходить к вопросу выбора мощности.

Потолочные ИК обогреватели с водяным теплоносителем

В качестве теплоносителя здесь используется тёплая или горячая вода (температура от 40°С до 120°С), она передаёт тепло трубам и излучающему экрану. Такое инфракрасное отопление используется в промышленности. Можно применять как альтернативный источник энергии. Также можно использовать в режиме кондиционирования.

Настенные ИК панели

Они менее эффективны, чем напольный и потолочный тип, потому что нагретый воздух по физике всегда стремится вверх. Уменьшается эффективность и немного увеличиваются затраты на электроэнергию. Но все равно в сравнении с электрическимотоплением это в разы выгоднее. Настенные ИК панели можно использовать как дополнительный источник в особо холодных зонах.

Газовые ИК обогреватели

Такой тип работает за счет нагрева пластин из термостойкого состава, внутри которых сжигается воздушно-газовая смесь. Мощность у них самая высокая, поэтому противопоказано использование такого типа в жилых помещениях. К тому же, цена на такое инфракрасное отопление достаточно высокая, что делает их востребованными только на промышленных предприятиях или в крупных объектах типа торгового центра или спортивной площадки.

Критерии грамотного выбора оборудования

Главное, на что стоит ориентироваться при выборе нагревательных элементов – их конструктивное решение и эксплуатационные параметры. Чтобы рассчитать оптимальную мощность, воспользуйтесь классической формулой, взяв за основу, что на обогрев 10 метров площади требуется в среднем 1,2кВт.

Встречаются в продаже и мобильные установки, которые удобно использовать для временного обогрева, размещая в нужном месте помещения и при необходимости вынося на участок. Они работают как от электричества, так и на газу.

Если сравнивать модели напольного и потолочного типа, то разница между ними будет несущественна, поскольку в любом случае в первую очередь будет прогреваться пол и нижняя часть стен, а теплый воздух все равно станет подниматься вверх. По этой причине смотрите лишь на то, насколько удобно будет размещать оборудование на потолке или полу.

Удобны в работе модели со встроенным термодатчиком: при понижении температуры в комнате ниже установленной отметки оборудование автоматически включается, а при достижении выставленного значения – отключается.

Предпочтение также стоит отдавать устройствам, конструкция которых позволяет корректировать наклон направления излучения.

В целом при выборе обогревательных элементов нужно руководствоваться параметрами изделия, материалами, из которых построен дом, наличием другого типа отопительной системы, и, конечно же, своими финансовыми возможностями.

Но не стоит соблазняться на изделия с неоправданно низкой стоимостью. В стремлении уменьшить себестоимость продукции некоторые производители делают это в ущерб качеству, экономя на контактах и используя низкокачественные провода.

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.

Преимущества и недостатки системы

Система отопления на основе инфракрасного излучения в сравнении с конвекторными способами обогрева имеет ряд неоспоримых преимуществ:

1. Широкая область применения. Инфракрасные панели отопления используют при обогреве помещений всех типов. С их помощью повышают температуру на складах, животноводческих фермах, в подсобных помещениях и в гаражах.
2. Высокая скорость нагрева. Ощущение теплового комфорта с момента включения оборудования наступает в считанные минуты. Это происходит за счет того, что воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия расходуется по прямому назначению с минимальными потерями. И даже после выключения прибора еще некоторое время он будет продолжать излучать тепло.
3. Бесшумность работы. Работа обогревателей не сопровождается никакими вибрациями и шумами, а в процессе нагрева не выделяются продукты сгорания.
4. Безопасность для здоровья домочадцев. По своей природе инфракрасное тепло максимально близко к солнечному. Оно является наиболее комфортным для человека. Используемые приборы не издают неприятного запаха, не выделяют токсинов и вредных веществ, являясь абсолютно безопасными для здоровья человека.

Обогреватели этого типа не боятся влаги. За счет этого инфракрасные приборы смело можно использовать для обустройства «островков тепла» под открытым небом, применяя для обогрева садовой беседки и веранды.

В отличие от спиральных нагревателей инфракрасные системы не выжигают из воздуха кислород и не пересушивают его. Распространение тепла в помещении осуществляется равномерно без скопления в верхней половине, ближе к потолку, комнаты.

Да и в процессе прогревания не участвуют конвекционные потоки воздуха, которые способны поднимать пыль. Благодаря этому можно поддерживать постоянный микроклимат, обеспечивая условия для комфортного проживания домочадцев.

Обогреватели размещают в полу, потолке или просто прикрепляют к существующим перекрытиям. Их часто применяют при обустройстве системы «умный дом».

В пользу современной системы выступает аргументом и тот факт, что в последние годы все большую популярность среди ценителей спа-процедур набирают инфракрасные сауны.

Согласно исследованиям японских ученых они являются отличной профилактикой множества заболеваний. Проникая под кожу человека, лучи разогревают кровеносные сосуды, способствуя тем самым быстрому распространению тепла по всему телу.

Но инфракрасная система обогрева не лишена и недостатков. К числу таковых стоит отнести:

• Инфракрасные лучи имеют точечное действие. Поэтому в пределах одной просторной комнаты в одном месте может быть слишком тепло, в другом, напротив – прохладно.
• Поскольку инфракрасные лучи прогревают не воздух, а предметы, то в процессе обогрева помещения, интерьер которого составляют предметы техники, может появляться едва уловимый запах пластмассы.
• В эстетическом плане далеко не всегда такие подвесные обогреватели способны удачно вписаться в общий дизайн интерьера.

Довольно энергоэффективное инфракрасное отопление в полной мере нельзя считать экономически выгодным. Во-первых, на само оборудование изначально придется вложить значительную сумму.

Во-вторых, чтобы с его помощью достичь рационального расхода энергии придется потратиться на соблюдение ряда ключевых требований. Например: на утепление здания, обустройство снижающих теплопотери отражающих экранов.

Но при соблюдении всех необходимых условий монтажа КПД системы способно достигнуть отметки в 95%. Да и чтобы поддерживать комфортный микроклимат достаточно, чтобы пленочное покрытие занимало 50% поверхности стен или пола.

Вывод

Инфракрасное отопление это новинка современного рынка с большим потенциалом. Не смотря на то, что такая технология была изобретена еще в начале прошлого века, только сейчас ее начинают активно использовать в целях обогрева помещений. В строительстве крупных объектов такое отопление просто незаменимо, ведь значительно экономит электроэнергию, удобно в установке и использовании, и обладает еще целым рядом преимуществ. Можно с уверенностью сказать, что это технология будущего, так как в условиях стремления к уменьшению энергопотребления инфракрасное отоплениеэто большой и смелый шаг на пути к цели.

Заказать звонок

On-line калькулятор

Сфера применения

Несмотря на то, что некоторые производители ПЛЭН позиционируют свою продукцию как альтернативу центральному отоплению самостоятельное использование той системы для обогрева зимой дачи, дома, магазина, склада или зданий другого типа экономически невыгодно. Для этого лучше использовать водяной котел и трубчатый обогреватель для теплого пола, несмотря на то, что монтаж такого оборудования значительно сложнее. Что касается промышленных и производственных помещений, для них больше подходят газовые излучатели.

Идеальная сфера применения ИК пленок – вспомогательная система отопления, которая используется для подогрева детской, лоджии, французского балкона или полов частного дома.

Данная система также может использоваться для отопления небольших вспомогательных помещений, например гаража, птичника или курятника, подвала и т.д. Нередко ПЛЭН используется в качестве обогревателя грунта в теплице из поликарбоната.

Учитывая выше изложенные факты можно констатировать, что Эффективность ПЛЭН снижается при увеличении площади обогрева.

Виды инфракрасных обогревателей

• керамические – монолитные керамические полые, плоские или вогнутые блоки с проводом, идущим в его теле и изолированным керамическими бусами, предохраняющими провод от воздействия высоких температур. Керамические обогреватели долговечны, просты в монтаже и эксплуатации, позволяют плавно регулировать температуру, а глазурованная поверхность защищает от грязи и окисления. ИК-излучение, испускаемое керамическими обогревателями, относятся к средне- и длинноволновому спектру, их мощность варьируется от 60 до 1500 Вт, а температура обогревателей находится в интервале от 150°С до 750°С;
• галогеновые, которые излучают инфракрасные лучи коротковолнового диапазона. Направление излучения корректируется рефлекторами из алюминизированной стали. В местах с ограниченной площадью вместо обогревателя с рефлектором могут использоваться галогеновые лампы с рефлектирующим покрытием, нанесенным на поверхность обогревателя в ходе изготовления. Мощность галогеновых обогревателей находится в интервале от 750 до 2000 Вт, а максимальная рабочая температура варьируется, в зависимости от модели, от 1500°С до 2600°С;
• кварцевые, обладающие высокой скоростью нагрева – от 4,0 до 5,5 минут. Они имеют различную конфигурацию и размеры, могут располагаться вертикально или горизонтально. Выпускаются кварцевые нагреватели:
• средневолновые высокотемпературные мощностью от 750 до 2000 Вт, с рабочей температурой 1500°С и временем выхода на нее в несколько секунд;
• трубчатые, мощностью от 500 до 3000 Вт, диаметром от 8 до 20 мм и длиной от 100 до 2000 мм, рабочей температурой 350°С и продолжительностью выхода на нее в 30 – 40 сек;
• однотрубные в форме квадрата мощностью от 150 до 650 Вт, рабочей температурой 770°С и периодом ее достижения от 4 до 6 мин;
• с красным стеклом мощностью от 100 до 3000 Вт, рабочей температурой 770°С и временем ее достижения от 2 до 6 минут;
• кассеты мощностью от 150 до 1000 Вт, рабочей температурой 770°С и продолжительностью выхода на нее от 4 до 6 мин.

Отдельные кварцевые обогреватели могут собираться в панели-модули, состоящие из 15 – 18 отдельных обогревателей;

• карбоновые, у которых основным элементом является кварцевая трубка с откачанным из нее воздухом, с протянутой углеродистой нитью. В результате пропуска электротока через нить, возникает инфракрасное излучение. Карбоновая нить более эффективна чем вольфрамовая, т.к. у нее выше теплопроводность. Максимальная длина обогрева карбоновых обогревателей составляет 1500 мм, а температура нити накаливания – 1200°С. Их мощность – до 5000 Вт, а время достижения рабочей температуры составляет 1 -2 сек.

Виды газовых инфракрасных обогревателей

• со светлыми излучателями – для обогрева помещений с высотой потолка не менее 4 м. Эти модели отличаются повышенной мощностью и производительностью. Промышленный ИК-обогреватель работает на смеси газа и воздуха в определенных пропорциях. Эта смесь сжигается в специальной горелке при температуре 800 — 1000°С. Продукты сгорания выводятся наружу через газоотводный канал;
• темные излучатели. У которых процесс сгорания газа происходит при температуре 350 – 600°С, вследствие чего, излучатель – стальная трубка, накаляется не докрасна, что и послужило основанием для выбора названия обогревателя. Темные излучатели крупнее светлых.

Выбор конкретного типа обогревателя и его мощности для промышленных зданий зависит от технологии производства и геометрических характеристик помещения.