Принцип работы инфракрасного обогревателя: виды, особенности, преимущества и недостатки

Как выбрать обогреватель с инфракрасным излучением

Прежде чем осуществить покупку инфракрасного обогревателя, нужно обратить внимание на определённые критерии, которые помогут выбрать модель для жилого или промышленного помещения. Виды инфракрасных обогревателей:

Виды инфракрасных обогревателей:

• плёночные;
• напольные;
• потолочные;
• настенные;
• в виде картины;
• плинтусные;
• промышленные;
• стеклянные;
• инфракрасно-конвективные;
• галогеновые;
• электрические;
• керамические;
• микатермические;
• дизельные.

Соотношение метража и мощности

По стандартным требованиям на 10 м квадратных нужно иметь обогреватель мощностью в 1000 Вт. При этом учитывают, будут ли в помещении другие источники тепла, насколько утеплено здание, какое состояние дверей и окон в нём. Согласно подобным параметрам, мощность следует корректировать в индивидуальном порядке.

Для обогрева небольшого гаража или подвала подойдёт устройство с мощностью до 300 Вт. Чтобы повысить температуру в прохладную погоду в летнем домике, стоит приобрести прибор с мощностью 60—80 Вт из расчёта на 1 м квадратный.

Мощность

1. От 100 до 400 Вт. Достигают максимальной температуры в 60 °C. Используются чаще всего в детских садах и школах.
2. От 400 до 600 Вт разогреваются до 100 °C. Устанавливаются в офисах.
3. От 600 до 1000 Вт имеют максимальную температуру 280 °C. Размещают в жилых домах, квартирах, промышленных объектах, кафе, магазинах.
4. От 1000 Вт. Такой прибор может разогреться даже больше, чем до 300 °C. Применяются исключительно для открытых балконов, террас, летних площадок.

По волнам

Выбирая понравившийся обогреватель, изучая длину его волн, обратите внимание, прежде всего, на то, какая высота потолков в том помещении, где он будет установлен. В зависимости от этого выделяют:

• длинноволновые (5,6— 100 мкм) для высоты потолка до 3 м;
• средневолновые (1,5—5,6 мкм) с высотой 3—6 м;
• коротковолновые (0,75—1,5 мкм) применяют для улицы или помещений с потолком 6—8 м.

Дополнительные опции: терморегулятор, защита от перегрева и другие

Более дорогие и модные инфракрасные обогреватели могут оснащаться дополнительными функциями, которые ещё больше упрощают пользование, а также делают жизнь гораздо комфортнее:

• наличие термостата, регулирующего температуру;
• защита от перегрева;
• датчик, предупреждающий об опрокидывании прибора;
• пульт дистанционного управления.

Фото 5. Инфракрасный обогреватель от производителя UFO. В комплекте идет пульт для регулировки температуры устройства.

Разновидности

Удобнее всего классифицировать приборы ИК-отопления по месту установки.

Потолочные

Инфракрасное отопление потолочное наиболее распространено, поскольку потолок при высоте до 3 м является оптимальным местом для установки ИК-источника.

Большинство потолочных моделей относится к ламповому типу.

Их излучатели выполнены в виде цилиндра или пластины, а сам прибор имеет вытянутую форму и напоминает люминесцентный светильник.

Фиксировать «грелку» можно на кронштейнах, но наиболее популярный вид крепежа – подвес в виде цепи, длину которой можно самостоятельно отрегулировать.

Помимо лампового на потолке можно разместить пленочный ИК-обогреватель. Это поистине революционное изобретение состоит из двух слоев полимерной пленки, между которыми находятся дорожки из углеродной пасты. Она и играет роль ИК-излучателя. Сам обогреватель имеет вид тонкого полотна, которое настилается на потолок и прикручивается дюбелями или саморезами.

Настенные

Приборы данной серии способны не только обогреть помещение, но и эстетически оживить его интерьер.

Изготавливаются по пленочной технологии (инфракрасная пленка для отопления), при этом на их наружный слой наносится красочный рисунок.

Такие обогреватели-картины стали очень популярными в последнее время.

Напольные

Специальные модели ИК-пленки, снабженные самоклеящейся основой, предназначены для укладки на пол. После монтажа поверх обогревателя настилается финишное напольное покрытие.

Инфракрасный теплый пол

Желающим установить настенный обогреватель-картину следует учитывать, что поверхность прибора нагревается достаточно сильно.

Если в доме присутствуют маленькие дети или животные, устройство следует устанавливать так, чтобы они не могли до него дотронуться.

Разновидности плёночного обогревателя

Одним из основных различий электрообогревателей плёночного типа являются их формат и размеры. ПЛЭНы выпускаются в виде лент различной длины и ширины. Самостоятельная коррекция размеров таких плёнок невозможна, поэтому ПЛЭНы производятся в широком диапазоне габаритов, позволяющем выбрать оптимальный вариант. Наиболее распространены три типоразмера лент по ширине: 35, 51 и 65 см.

Плёнки шириной 35 и 51 см имеют две зоны, свободных от расположения резистивных элементов и предназначенных для монтажа с помощью степлера – по краям. Ленты шириной 65 см имеют три таких зоны – две по краям и одну вдоль посередине (как вариант – две по краям и между ними поперечные с определённым шагом).

Гибкие плёночные ИК-обогреватели могут устанавливаться как на вертикальных, так и на горизонтальных поверхностях – конструкция электрообогревателей плёночного типа не зависит от места его установки, исключение составляют ПЛЭНы-картины, которые по определению должны располагаться в местах наилучшего обзора – на стенах. Классификация определённого плёночного обогревателя как настенного, напольного или потолочного прибора определяется лишь проектным местом его расположения – важным фактором, влияющим на эффективность работы этого ИК-устройства. Таким образом, пленочный обогреватель на стену после установки на потолок в обиходе превращается в потолочный.

Рассмотрим варианты размещения ПЛЭНов в помещениях в порядке возрастания эффективности их применения.

Настенное расположение плёночных обогревателей

Размещение ПЛЭНов на стене является наименее эффективным из-за ограниченности сектора воздействия ИК-излучения на ограждающие конструкции — большая часть инфракрасных лучей нагревает поверхность стены напротив, почти не воздействуя на пол и потолок.

Смонтированные на стене стационарно плёночные устройства эффективны в качестве основного средства обогрева лишь в том случае, если противоположное основание имеет значительную площадь – тогда теплоотдача с его нагретой поверхности в воздух будет достаточно ощутимой.

Если же площадь установленных на стену плёночных обогревателей не значительна, а основание напротив, к тому же, имеет оконные проёмы, то КПД такого ИК-отопителя будет низким. Но стационарные настенные плёночные обогреватели малой площади удобны в качестве дополнительного средства обогрева – для повышения комфортности температурного режима определённого места или зоны в помещении.

Разновидностью настенных обогревателей плёночного типа являются переносные ИК-устройства с художественным оформлением, имитирующие картины. Чтобы применение их было рациональным и эффективным, картины-обогреватели нужно использовать в помещениях небольших габаритов для обогрева, к примеру, рабочего места, или же группами, суммарная площадь теплоотдачи которых будет соизмерима с размерами комнаты.

Напольное размещение ИК-обогревателей плёночного типа

Инфракрасное излучение расположенных таким образом устройств воздействует на напольное покрытие и потолок. Тёплая поверхность пола повышает комфортность контакта с ней человека – можно ходить без обуви, сидеть или лежать на полу и т.д. Кроме того, отдача тепла полом в холодные нижние слои воздуха помещения тоже является обогревом комнаты, так как обуславливают возникновение конвективных потоков. Но энергия той части ИК-лучей, которая проникает через напольное покрытие, расходуется на нагрев потолка, что менее эффективно – потолочное основание мало в этом нуждается, так как его температура и без того достаточно высока в результате конвекции.

Потолочная установка инфракрасных плёночных обогревателей

При использовании обогревательных устройств плёночного типа в качестве основного средства отопления размещение их на потолке является наиболее эффективным, так как такое их расположение обеспечивает воздействие облучением на все ограждающие конструкции помещения, не зависимо от конфигурации, и находящиеся в нём предметы.

Достоинством потолочного размещения ПЛЭНов, кроме высокой эффективности обогрева, является минимальный риск случайного повреждения обогревателя, находящегося на достаточно безопасном расстоянии от зоны движения. Однако есть и недостатки — расположение на потолке делает ПЛЭН уязвимым для протечки сверху, а монтажные работы на высоте более трудоёмки.

Виды инфракрасных обогревателей по типу нагревательного элемента

Элементы бывают следующими:

Галогеновый

Стандартная галогеновая лампа, работающая в ИК-диапазоне. Внутри лампы размещена нить накала, которая в процессе нагрева выделяет энергию, которую передаёт оболочке.

Карбоновый

Представляет собой кварцевую трубку, с вакуумом внутри. Под вакуумом расположена спираль из вольфрама. Такой прибор быстро разогревается и имеет высокий КПД. Но при этом отличается малым сроком эксплуатации и большим расходом электричества.

Хорошо подходит для периодической, недолгой работы. Не рекомендуем людям, склонным к аллергическим реакциям.

С керамической оболочкой

Обладает высокой степенью защиты и прочностью, потребляет мало электроэнергии, правда, и разогревается относительно долго. В плане цены дороже, чем оба предыдущих варианта.

Трубчатый

По исполнению схож с керамическим типом. Отличается характерным звуком потрескивания при работе. Этот звук связан с конструкционными параметрами (разные КТР у спирали и корпуса), и полностью безопасен.

Конструкция инфракрасных приборов

Схема отопления дачной комнаты с помощью ИК обогревателя

Конструкция ИК нагревателя имеет следующие элементы:

• рефлектор;
• нагреватель;
• излучатель;
• корпус;
• изолятор.

При выборе модели прибора для дачи, следует большое внимание уделить такому элементу, как нагреватель. Отличные показатели по надежности и долговечности демонстрируют приборы, выполненные из нержавейки с анодным покрытием

Рефлектор (вид сзади)

Для нормальной работы нагревателя, толщина фольги рефлектора должна быть не менее 130 мкм. Если она будет слишком тонкой, то это значительно снизит производительность и срок эксплуатации прибора.

Изолятор выполняет функцию удержания тепла. Для этого могут использоваться различные материалы, одним из лучших считается базальт.

Принцип действия

В основе работы прибора — принцип получения теплового излучения из преобразованной электрической энергии. Происходит это за счёт нагревания ТЭНа, затем нагревательной пластины, которая издаёт инфракрасное излучение.

Справка. Рассматриваемое устройство, в отличие от традиционных, нагревает не воздух, а предметы, расположенные в помещении. Занимает это несколько минут.

Направив обогреватель в определённую сторону, он изначально нагреет какой-либо предмет, который будет долго отдавать тепло. При этом воздух в другой части жилого пространства останется прохладным. Это даёт возможность довольно быстро согреться.

Фото 1. Схема распределения тепла в доме при использовании радиаторов отопления (слева) и при инфракрасных обогревателях (справа).

Лучшие потолочные инфракрасные обогреватели

Сэкономить полезное пространство в помещении позволяют потолочные ИК обогреватели

Они отличаются высокой эффективностью, важно учесть максимальную высоту монтажа. Сфера применения широка, начиная с жилых комнат и заканчивая оранжереями

Экспертам понравились следующие модели.

Ballu BIH-APL-1.5

Надежным и эффективным потолочным ИК обогревателем является российская модель Ballu BIH-APL-1.5. Эксперты высоко оценили использование качественных материалов. Корпус изготовлен из нержавеющей стали, все металлические детали защищены от коррозии гальваническим покрытием. Аппарат рассчитан на помещение площадью 15 кв. м, быстрый нагрев обеспечивает излучающая панель мощностью 1500 Вт. Трапециевидная форма корпуса визуально делает обогреватель компактнее. Модель становится победителем в своей категории.

Такой набор достоинств не остался незамеченным отечественными потребителями. Модель пользуется высоким спросом, владельцы ценят ее за эффективность, компактность, доступную цену. Не хватает некоторым пользователям терморегулятора.

Преимущества

1. эффективный прогрев помещения;

2. качественные материалы;

3. компактность;

4. доступная цена.

Недостатки

1. нет терморегулятора.

Almac ИК11

Отличительной особенностью потолочных обогревателей Almac ИК11 является широкая цветовая гамма. Поэтому потребитель без проблем подберет версию под свой интерьер. Модель предназначена для обогрева помещений площадью до 20 кв. м. при этом максимальное энергопотребление ограничивается 1000 Вт. Прибор удобен в эксплуатации, пользователю требуется только поворотом рукоятки установить оптимальную температуру. Экспертам понравился микроклимат, который образуется после включения прибора. Воздух не пересушивается, в помещении не снижается концентрация кислорода. Производитель дает 5-летнюю гарантию на изделие.

На тематических форумах модель хвалят за быстрый нагрев помещения, компактные размеры, выбор цветов. К минусам они относят отсутствие в комплекте провода и кронштейнов.

Преимущества

1. эффективный нагрев помещения;

2. экономичность;

3. легкий монтаж;

4. красивый внешний вид.

Недостатки

1. нет провода и кронштейнов.

Wester IH-1000

Рекордсменом по числу отзывов на ЯМ стал потолочный ИК обогреватель Wester IH-1000. С одной стороны этот факт можно объяснить низкой стоимостью прибора. Но в тоже время модель демонстрирует оптимальное соотношение мощности (1000 Вт) и заявленной площади обогрева (20 кв. м). Корпус модели изготовлен из оцинкованной нержавеющей стали, который обладает высокой стойкостью к коррозии. Эксперты отмечают увеличенный угол излучения, позволяющий охватить больше предметов. Монтируется прибор к потолку быстро и просто, с эксплуатацией сложностей не возникает. Изделие завоевывает бронзу в нашем обзоре.

Проанализировав отзывы владельцев, можно сделать вывод, что обогреватель подойдет для обогрева квартир, дач и гаражей. Единственным недостатком модели является шумноватая работа.

Преимущества

1. эффективный нагрев помещения;

2. качественная сборка;

3. экономичность;

4. простой монтаж.

Недостатки

1. шумноватая работа.

Пион 08 Люкс

Замыкает обзор потолочных ИК обогревателей модель Пион 08 Люкс. Она успела завоевать признание у отечественных пользователей, прибор известен им под брендом “Вам Тепло”

Эксперты обратили внимание на алюминиевый корпус, компактные размеры, увеличенный угол излучения (120 градусов). Производитель предусмотрел две цветовые гаммы (белый и желтый), для поддержания заданной температуры можно подключать обогреватель через терморегулятор

БезТЭНовая конструкция отличается низким уровнем шума. Модель выглядит эффектно, она не портит интерьер.

Отечественные пользователи успели оценить способности обогревателя в разных условиях. Даже в теплицах прибор прекрасно себя зарекомендовал. К минусам можно отнести отсутствие термостата и провода.

Преимущества

1. низкое энергопотребление (800 Вт);

2. безопасность;

3. тихая работа;

4. широкая сфера применения.

Недостатки

Как работает инфракрасный обогреватель с терморегулятором?

Инфракрасный обогреватель с терморегулятор работает по такому же принципу, с той лишь разницей, что он будет поддерживать заданный температурный режим. Это позволяет создавать комфортный микроклимат в помещении и экономить электричество. Достигая заданной температуры, он автоматически отключается и не работает до тех пор, пока температура в помещении не опустится ниже заданного значения.

Современный терморегулятор

Если же у такого прибора нет терморегулятора, это значительно усложняет жизнь владельцам. Ведь включать и выключать прибор придется в ручном режиме, лично следя за температурой в помещении.

В плане эффективности прогрева между обычными ИК приборами и оснащенными автоматическими терморегуляторами, разницы нет. Они одинаково хорошо нагревают предметы и создают естественный теплообмен в комнате.

Принцип действия ПЛЭН

При включении в сеть питающего кабеля резистивные элементы в течение 10 секунд нагреваются до установленного предварительно значения температуры (35-50 градусов). Плёночные обогреватели не бытового назначения (для мини-саун, сушилок сельхозпродукции), используемые в помещениях с высотой потолков более 3,5 м, имеют в конструкции резистивные элементы проволочного, ленточного, пластинчатого исполнения из нихрома, фехраля или многокомпонентных сплавов, обеспечивающие более высокую температуру нагрева.

Тепло нагревателей передаётся фольге и, благодаря высокой теплопроводности алюминия, равномерно распределяется по её поверхности, что позволяет обогревателю на всей своей площади генерировать ИК-излучение равной интенсивности. По достижении воздуха в помещении заданного значения температуры плёночный обогреватель отключается по сигналу температурного датчика в термостате, а нагретые излучением предметы продолжают отдавать тепло. При понижении температуры в комнате на 1 градус термостат опять сработает на включение, и плёночный обогреватель выполнит новый цикл работы на излучение.

Верно рассчитанное сочетание материала отражающего слоя, его толщины, компоновки резистивных нагревателей обеспечивает преобразование электроэнергии в тепловую, а затем – в ИК-излучение с благоприятной для восприятия человеком длиной волны в 8-15 Мкм.

Ламповые инфракрасные системы отопления

Количество высвобождающегося при этом тепла зависит от нескольких факторов:

• Напряжения между начальной и конечной точками спирали.
• Сопротивления материала, из которого изготовлена спираль.
• Времени, на протяжении которого протекает ток.

Подобное решение, однако, неприемлемо по нескольким причинам:

• Воздействующее на лампу атмосферное давление делает ее достаточно хрупкой. Дополнительная необходимость увеличить толщину стеклянных стенок повысит стоимость обогревателя и снизит при этом его эффективность.
• Находящаяся в вакууме спираль, за счет испарения материала, из которого она изготовлена, стала бы истончаться. Не задумывались ли вы над тем, каким образом Солнце, состоящее из жидкого вещества, температура которого достигает шести с половиной тысяч градусов по Кельвину, не разлетается в космическом пространстве? Объясняется это действием сил тяготения. А на Земле, под действием силы тяжести в условиях вакуума, атомы материала спирали будут покидать раскаленную поверхность, что в результате приведет к невозможности длительной работы. Согласно проведенным исследованиям и расчетам, некоторые испарившиеся частицы могут оседать на внутренней поверхности стеклянной колбы, снижая эффективность работы прибора. Образующаяся непрозрачная зеркальная поверхность станет препятствием для теплового излучения. Инертный же газ и специальные добавки, находящиеся в лампе, препятствуют процессу испарения и способствуют возвращению испарившихся частиц на поверхность спирали.

В чем отличие у тэнов

Выше мы уже писали о том, что в обогревателях могут быть различные тэны. Давайте разберем, чем же они отличаются и какой правильнее выбрать для дома.

1. Галоген. Излучатель представляет собой лампу с углеволокнистой или вольфрамовой нитью, которая при нагреве испускает излучение в трубку лампы. Основной недостаток галогеновых ламп – маленькая длина волны, которая может вызывать дискомфорт у человека. К тому же они светятся неприятным ярко-желтым светом.  Установку таких устройств можно проводить при высоте потолков более 5 метров в цехах и подсобных помещениях.
2. Карбон. Представляет собой полую трубу из кварца с карбоновой спиралью. Из трубки выкачан воздух, поэтому она не перегревается. К плюсам лампы можно отнести высокий КПД и высокую скорость “старта” – греть она начинает через несколько секунд после включения. Недостаток – небольшой срок службы (при регулярном использовании лампы служат примерно 20-30 месяцев) и красноватое излучение, которое раздражает глаза. Использовать подобные приборы в квартире можно только для быстрого прогрева или в качестве дублирующих нагревателей.
3. Керамика. Имеет прочную, керамическую оболочку, не испускает свечения, служит 36-50 месяцев, потребляет электроэнергии в 2 раза меньше карбонового. Недостаток – долгое время старта и инерционность (требуется несколько минут для того, чтобы выйти в рабочий режим).
4. Трубчатые. Имеют прочную спираль из термостойкого металла, потребляют около 800-1500 Ватт, служат не менее 5 лет. Это оптимальный вариант для квартиры и небольшого офиса. Единственный недостаток – при работе может проявляться небольшое потрескивание, которое образуется за счет несовершенного устройства инфракрасного обогревателя:у лампы, корпуса и отражателя разные коэффициенты температурного расширения.

Потолочные обогреватели быстро прогревают помещение

Плюсы и минусы инфракрасного обогревателя

Чтобы понять, необходим ли инфракрасный обогреватель для нагрева помещения, нужно изучить все плюсы и минусы его работы.

Основные преимущества инфракрасной системы отопления:

• аппарат не нуждается в дополнительном обслуживании;
• его легко монтировать;
• даже большое помещение прогревается быстро;
• можно самостоятельно создать несколько зон тепла в одном большом помещении;
• повышенная экономичность;
• в системе нет подвижных элементов, поэтому работает инфракрасный обогреватель бесшумно;
• никаких посторонних запахов не выделяется, а кислород не сжигается;
• повышенная пожаробезопасность, чтобы позволяет использовать систему в деревянных домах;
• ИК обогреватель можно использовать в помещении с повышенной влажностью.

Преимущества инфракрасного обогревателя неоспоримы, но есть у него и определенные минусы. Среди них:

• высокая стоимость;
• такая система обогрева может со временем повреждать предметы интерьера, которые лишаются влаги, вследствие чего покрываются трещинами;
• если не соблюдать все правила эксплуатации аппарата, можно нанести непоправимый вред здоровью.

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.