Инфрачервено отопление – принципи и особености

Принципи и особености на Инфрачервените отоплителни уреди

Инфрачервен отоплителен панел е отоплителен уред, който отдава топлинна енергия към околната среда преобладаващо посредством излъчване в инфрачервения диапазон. За разлика от конвектора, който загрява въздуха, инфрачервеният панел насочва топлинната енергия директно към предметите, които я акумулират, загряват се, след което бавно я излъчват към хората и околната среда. Така околната среда се превръща в 360-градусов радиатор и предметите в помещението продължават да Ви топлят дори когато панелът е изключен, даже при отворени врати. Това Ви позволява да настроите термостата на по-ниска температура (на въздуха), тъй като първо се загряват предметите в околното пространство, а след това въздухът.

Колкото и странно да прозвучи, усещането за топлина няма толкова много общо с температурата на въздуха, както сме свикнали да смятаме. То е свързано в най-голяма степен с абсорбирането на инфрачервени лъчи от околната среда (затопляне) и с ограничаване на отдаването на инфрачервеното излъчване на човешкото тяло към “по-студените” предмети в околната среда (охлаждане), и в по-малка степен – с температурата на въздуха.

Така, ако се намирате в стая с топъл въздух, но с ледeностудени стени и предмети, ще почувствате студ, докато ако се намирате в стая със студен въздух, но силно нагряти стени/предмети, ще Ви бъде топло. Причината за това е, че Вашето тяло излъчва енергията си към по-студената повърхност на стената, независимо, че въздухът в помещението е топъл. Това илюстрира принципната разлика между инфрачервеното и конвекторното отопление.

ВИДОВЕ ИНФРАЧЕРВЕНИ ПАНЕЛИ

Късовълновите (с дължина на вълната 0.7 – 1.4 микрона) и средновълновите (с дължина на вълната 1.4 – 3.0 микрона) инфрачервени отоплители нагряват по-силно, с по-висока температура са, светят и предават енергията си по-непосредствено на нагрявания обект с минимално разсейване във въздуха. Това ги прави по-ефективни в затоплянето на съответния обект/човек, но и възможността за прегряването му е по-голяма поради това, че проникват по-дълбоко в организма (до 4 мм за късовълновите и до около 2 мм в средния слой на кожата за средновълновите).

Използването на тези 2 вида нагреватели трябва да е контролирано, краткотрайно и не прекалено често, особено ако нагревателят е с висока мощност и е насочен директно към човека. Най-добре е изобщо да не се насочват късовълновите и средновълновите инфрачервени нагреватели директно към човека, напр. когато спи. Поради тези си качества, късовълновите и средновълновите инфрачервени отоплителни панели са подходящи за температурен контрол на помещения, където няма или лесно може да се избегне директен контакт с кожата или очите на човека, напр. за индустриално приложение в промишлеността.

При използването им е желателно използването на защитни средства за кожата и очите, особено при по-дълготрайна употреба.

Дълговълновите инфрачервени панели нямат тези отрицателни ефекти (оптимизирани са да излъчват преобладаващо с дължина на вълната над 3 микрона) и са с не много висока мощност. Ефективността им е малко по-ниска от късовълновите и средновълновите нагреватели, но затова пък излъчването е по-меко, по-разсеяно и безопасно, и комфортът за човека е значително по-голям. Дългите инфрачервени вълни не проникват толкова дълбоко през кожата, те нагряват само горния 0.1-0.2 мм слой, но се абсорбират много по-добре, поради високото съдържание на вода в кожата (70%), а тя абсорбира много добре инфрачервените лъчи с дължина на вълната от 3 микрона и по-голяма (дълговълновия инфрачервен спектър). Така човешкото тяло се затопля поради високата топлопроводимост на кожата и конвекцията в кръвта, водейки до по-високо цялостно равномерно нагряване на тялото отколкото чрез по-интензивния, но локален ефект от късовълновото инфрачервено излъчване.

Дълговълновите инфрачервени панели имат достатъчно ниска плътност на топлинния поток, близка до тази на Слънцето (1000 – 1300 W/м2), която дава усещане за топлинен комфорт у дома и не води до чувство на изгаряща топлина. Този топлинен поток се излъчва радиално на разстояние 2-3 метра от панела, според мощността му, образувайки пространство, което е най-подходящо за комфортно отопление на битово или офисно помещение.

Това прави дълговълновите панели по-подходящи за комфортно отопление от късовълновите и средновълновите. Те са подходящи за отопление на закрито – у дома, където има повече мебели и затворени пространства. Те не са подходящи за употреба на открито.

При дълговълновото инфрачервено отопление предметите и стените на помещението бавно се загряват, но и бавно се охлаждат.

ПРЕДИМСТВА НА ДЪЛГОВЪЛНОВИТЕ ОТОПЛИТЕЛНИ ПАНЕЛИ

Основните предимства на дълговълновите инфрачервени отоплителни панели са:

  • топлоенергията, необходима за загряването на стените и пода в помещението, е с около 25-30% по-ниска от топлоенергията, необходима за затоплянето на обема въздух в помещението до същото ниво на топлинен комфорт.
  • при дълговълновото инфрачервено отопление предметите се загряват, акумулират топлината и се превръщат в “топлинна маса”, която на свой ред отдава топлината в помещението. Така помещението Ви се превръща в един голям радиатор, който много по-равномерно излъчва топлината си към обитателите. Така, предметите в помещението продължават да Ви топлят дори когато панелът е изключен!
  • загубите от движение на въздуха (течение) са много по-големи при конвекторното отопление поради по-високата температура на въздуха.
  • при конвекторното отопление, големите промени във външната температура изискват големи промени в топлоенергията, необходима за да поддържа комфортна вътрешна температура. При дълговълновото инфрачервено отопление това не е така, поради това, че предметите в помещението служат като топлинен акумулатор и излъчват топлинна енергия независимо от температурата на въздуха навън. С други думи, много по-бавно се губи топлоенергия, намираща се в предметите, отколкото тази, която е във въздуха.
  • инфрачервените панели могат да се настройват на по-ниска температура на въздуха отколкото конвекторите когато температурата на повърхностите в стаята е в рамките на комфортните 21 oС.
  • докато 1 kW топлинна енергия от конвектор = 1 kW топлинна енергия от инфрачервен отоплител, преносът на топлинна енергия чрез механизма на конвекцията е по-неефективен от топлопреноса чрез директно излъчване. Иначе казано, усвояемостта на 1 kW топлинна енергия, отдадена от отоплителен панел, оптимизиран да излъчва преобладаващо в инфрачервения спектър, е по-висока от усвояемостта на 1 kW топлинна енергия, отдадена от конвектор, която е силно податлива на загуби от движението на въздуха. Така, въпреки че и двата уреда консумират и отдават почти 1 kW топлинна енергия, качествата на топлинния пренос се различават значително. Поради тази причина Вие няма да имате нужда от прекалено мощни инфрачервени отоплителни панели, така, както бихте имали нужда от мощен конвектор.
  • използването на инфрачервен отоплителен панел Ви позволява да създадете локално/зоново отопление без да е необходимо да загрявате целия обем на въздуха в помещението както при конвекцията, напр. може да затоплите определено работно място или мястото за отдих/спане. Икономиите са особено големи при помещения с голяма височина. Там загубите от конвекцията ще са огромни, а инфрачервеният Ви панел ще топли само Вас.
  • липса на конденз – при използване на инфрачервени панели, повърхностите се загряват, въздухът остава относително по-студен => когато по-студеният въздух достигне топла повърхност не се образува конденз.
  • дълъг срок на експлоатация на дълговълновите инфрачервени панели: около 30 години.
  • не се нуждаят от обслужване, тъй като имат закрити нагревателни елементи и нямат движещи се части.

СЪВЕТИ ЗА УПОТРЕБА

При използването на дълговълнови инфрачервени панели е необходимо първоначално да оставите панела да работи непрекъснато в продължение на няколко часа, за да загрее повърхностите и предметите в помещението, и едва след това да го настроите да поддържа определена температура чрез вградения термостат, ако има такъв, или да работи по график или на определени интервали, напр. чрез смарт Wi-Fi контакт.

Увеличаването на отопляемата площ и по-равномерното разпределение на топлината в помещението се постигат най-добре чрез увеличаването на броя на панелите с по-ниска мощност, отколкото чрез използването на един по-мощен уред. Увеличаването на броя на панелите увеличава зоната на комфорт без да увеличава значително цялостната температура в помещението. Употребата на по-мощен уред не увеличава отопляемата площ и нивото на комфорт – той просто ще увеличи температурата, локално.

Когато настройвате отоплителната си система, можете да си позволите да намалите температурата на термостата (ако ползвате такъв) защото усещането Ви за комфорт ще бъде по-високо в това помещение, независимо от по-ниските показания на термометъра.

За правилното отопление на помещението също има значение разположението на панелите. Желателно е при стенен монтаж да разположите дълговълновия инфрачервения панел така, че да не нагрява външните (за имота) стени, нито пък стената на съседите. Ако имате възможност, го насочете така, че да нагрява предметите, пода, вътрешните стени и по-голяма част от мебелите. Така ще си гарантирате, че максимална част от топлинната енергия ще остане в дома Ви. При правилно разположение на панелите, можете да постигнете голям ефект дори и с уреди с по-ниска мощност.

От голямо значение за ефективността на инфрачервения Ви панел е и топлоизолацията на помещението. Тъй като панелът излъчва топлинна енергия към предметите/стените на стаята, тази топлинна енергия ще се задържи по-добре, съответно ще се излъчи повече към Вас, ако стените на помещението са топлоизолирани. Също голямо значение има видът на прозорците/стъклопакета. Ако използвате К-стъкло или всесезонно (енерджи) стъкло, почти цялото инфрачервено излъчване от панела, което достигне прозорците, ще се отрази обратно и ще остане в помещението за да Ви топли. И обратно, ако нямате добра топлоизолация и сте с обикновено стъкло, загубите ще са по-големи.

Повечето видове стъкло са прозрачни за късовълновото и средновълновото инфрачервено излъчване (под 3 микрона), т.е. то преминава през стъклото, но са непрозрачни за дългите инфрачервени вълни. Иначе казано, дори с обикновено стъкло, голяма част от дълговълновото инфрачервено излъчване ще остане в помещението.

В случай, че имате въпроси по избора на инфрачервен панел, можете да се свържете с нас за съвет за да можете да направите най-добрия избор за Вашия конкретен случай.

Още: Избор на Инфрачервен отоплителен уред