Главная  |  Инфракрасное отопление

Инфракрасное отопление

Инфракрасное отоплениеИнфракрасное, или тепловое излучение - вид электромагнитного излучения с большей длиной волны, чем у видимого света, но с меньшей по сравнению с микроволнами. Таким образом, у него меньшая частота по сравнению с видимым светом и  большая по сравнению с микроволнами. Название "инфракрасное" значит "ниже красного цвета". С древних времен люди хорошо знали благотворную силу тепла или, говоря научным языком, инфракрасного излучения - части спектра излучения Солнца. 
 
Человеческий глаз не видит эту часть спектра, но мы чувствуем тепло излучения.  Различают три области ИК излучения в зависимости от длины волны: ближняя (0,75-1,5 микрометров), средняя (1,5-5,6 мкм) и дальняя (5,6-100 мкм).
 
Согласно своим энергетическим характеристикам, материя испускает излучение. Живые существа, в особенности млекопитающие,  испускают большое количество такого излучение, и частично оно является инфракрасным. Это ассоциируется с теплом их тел. Все тела испускают и поглощают излучение в непосредственной близости от самих себя. Если тело  теплее окружающей среды, оно охлаждается, при этом скорость, с которой оно излучает энергию, будет превышать скорость, с которой оно ее поглощает. При достижении теплового равновесия скорости излучения и поглощения равны.  При равенстве температур излучаемая энергия зависит от характера поверхности.

  • Холодный воздух обтекает или обдувает горячую поверхность, забирает тепло и поднимается вверх к потолку. Но мы живем на поверхности пола! Зачем нужны комфортные условия там, где нас нет?


    Для борьбы с подобным, проявлением физических законов разработаны нагревательные приборы другого типа. На первый взгляд, никаких отличий от ранее известных устройств нет: те же спирали или ТЭНы (трубчатые электрические нагреватели), отражатель, шнур питания.

    На самом деле отличие огромное: эти приборы нагревают не только воздух, но поверхность полов, мебели, наконец, вашу кожу. И только потом поверхность предметов отдает тепло окружающему воздуху. Комфортная температура создается сначала внизу, и только потом нагретый воздух уходит вверх. Почему тепловые лучи инфракрасного обогревателя сразу не поглощаются воздухом? Это и есть «секрет» этих приборов. В инфракрасной области имеются «окна», где тепловые лучи слабо поглощаются воздухом. Наиболее широкое из этих «окон» расположено в диапазоне от 8 до 13,5 микрон. Для теплового излучения, имеющего близкую к нему длину волны, воздух практически прозрачен (пропускание 80-85%) и лучи свободно достигают поверхности предметов. wave

    Как «вписать» в интерьер и насколько эффективны инфракрасные нагреватели для экономии электроэнергии?

    Оптимальное размещение инфракрасных нагревателей – это те, которые монтируются на стене под окном, а благодаря множеству фактур, идеально вписываются в интерьер помещения.

    Наконец, об экономичности применения инфракрасных обогревателей. Обратите внимание - в прогнозах погоды приводится два значения температуры: по термометру и «чувствуется как».

    С инфракрасным обогревателем температура «чувствуется как» может быть, на 5-7 градусов выше измеренной термометром. Поэтому комфортная температура поддерживается при меньшей мощности обогревателя, а это экономия электроэнергии и денег семейного бюджета. Точные расчеты требуют учета особенностей помещения, но от 40% до 60% можно сэкономить.

  • Примерная структура теплового баланса жилого дома в холодный период:

    Поступление тепла:

    1. от системы отопления

    2. от работающих электроприборов

    3. в процессе приготовления пищи

    4. за счёт солнечной радиации

    home_1

    Потери тепла:

    1. за счёт воздухообмена, включая инфильтрацию

    2. через наружные стены

    3. через оконные проёмы

    4. через крышу

    5. через пол

    pic_01

     Градиент температуры помещения по высоте, так называемый естественный перепад температур.

    При лучистой системе отопления это 0,2-0,3 градуса на метр, при конвекционной - от 0,7 до 1,5˚ C/м. При высоте помещения 2,5 метра при лучистой системе отопления мы получим 18 ˚ C на полу и 19oC под потолком, тогда как при конвекционной системе эта разбежность будет более ощутима – +18˚ C на полу и +22-23˚ C под потолком. А значит, что при конвекционной системе отопления , тратится значительная часть энергии на дополнительный обогрев воздуха, скапливающегося в бесполезном подпотолочном пространстве, а следовательно, и необходима большая электрическая мощность для поддержания комфорта в отапливаемом помещении. Методика расчета теплопотерь выполняется, согласно регламентируемых документов, там указан весь процесс теплеотехнических расчетов (даются формулы и коэффициенты). Но в повседневной практике мы используем более простой метод расчета необходимой тепловой мощности для систем лучистого отопления. Расчетная тепловая мощность, квт системы отопления определяется по формуле – Q=K x S где S – общая отапливаемая площадь с учетом коридоров, санузлов, кладовок и т.п., м2; К – удельная тепловая мощность, Вт/м2.

    Таким образом, в среднем для квартир, в зависимости от того, это угловая квартира или квартира, расположенная внутри дома, на обогрев квадратного метра закладывается мощность от 30 до 75 Вт. К примеру, для дома площадью 60 кв. м нужна мощность 3,0 кВт. Это не просто среднепотолочная цифра, это мощность, необходимая для того, чтобы при температуре за окном -20˚ C и +22˚ C в помещении система работала 5-8 часов в сутки. Металокерамические панели «Nikaten» – это отопительное оборудование, дающее прямолинейный поток тепла, а также дает дополнительно конвекцию за счет подсоса и нагрева воздуха между керамической панелью и металлическим кожухом. Таким образом прогрев помещения происходит намного быстрее, чем при обычной системе отопления.

    Прямолинейное лучистое отопление, в отличие от конвекционного, как уже отмечалось выше, не греет пространство над человеком (подпотолочное пространство), а преимущественно отдает тепло той части помещения, где человек находится больше всего, т.е. обогревает аккумулирующие тепло плотные предметы и самого человека. Панели, как правило, располагаются под окнами, возле балконных дверей, дверей, ведущих на лестничную площадку. Они отдают тепло внутрь помещения, но при этом наружные стены остаются несколько холоднее, чем внутренние, так как за счет инфильтрации через стены уходит часть тепла.

    Конечно, лучистое тепло тоже бывает разным – коротко-, средне- и длинноволновым. Согласно закону Вина, длина волны зависит от температуры излучающей поверхности: чем выше температура излучения, тем длина волны короче, а сама волна жестче и вреднее. К примеру, ИК-обогрева- тели мы применяем только в тех помещениях, где человек находится непродолжительное время – это ангары, склады, коридоры, потому что «икашки» дают жесткое излучение. Это вредно. Волна длиной меньше 2 мкм не проникает внутрь организма, задерживается кожей и вызывает различные патологии – экземы, дерматиты, бронхиты, астмы. Средневолновое тепло более благоприятно, но самым физиологичным является тепло длинноволновое.

    Человек излучает спектр от 3 до 50 мкм, максимум в процентном отношении – это длина волны 9,6 мкм, что соответствует температуре излучающей поверхности от 35 до 40˚ C. Такое излучение не только не вредное, а даже полезное для организма человека. Панели излучают длину тепловой волны несколько ниже 9 мкм, но она абсолютно безопасна.

    Итак, вернемся к нашей отопительной системе. В каждой комнате обогреваемого помещения мы устанавливаем терморегулятор, который и руководит работой отопительного оборудования. При этом используются самые как простые механические так и программируемые терморегуляторы. На терморегуляторах в каждой из комнат выставляется необходимая температура в диапазоне от +8˚ C до +23˚ C. К примеру, в упомянутом доме мы установим 4 терморегулятора – по одному в каждой комнате и на кухне. Отопительное оборудование включается и работает до тех пор, пока не прогреет воздух до заданной температуры. Когда же термостат отключает панели, температура на их поверхности моментально не опускается, так как панель выполнена из керамики, то остывает она до комнатной температуры в течение часа. Как только температура в помещении понижается на 1-1,5 градуса, термостат снова включает обогреватели, они работают 10-15 мин., восполняют тепловые потери и опять на 40-45 мин. отключаются, т.о. панели работают в сутки 5-8 часов. Эти параметры соблюдаются в том случае, если правильно сделан расчет необходимой мощности отопления и оптимально подобрано количество панелей с учетом теплопотерь конкретного здания и желаемого температурного режима внутри помещения.

    Ни для кого не секрет, что большинство помещений не были рассчитаны на современное потребление электроэнергии, тем более на электроотопление. Но наше отопление мы смело называем адаптированным и под такие объекты. Во-первых, как мы уже выяснили, ему изначально надо на 30% -50% меньше мощности, нежели конвекторам или котлам. А, во-вторых, за счет установки терморегуляторов в каждой комнате отапливаемого помещения происходит перераспределение нагрузки на существующие электрические сети. Каждый из 4-х терморегуляторов, устанавливаемых в том же доме, будет в разное время, по мере необходимости, включать и выключать отопительное оборудование, поскольку каждая комната нагреваться и остывать будет не одинаковое время за счет разной площади. В третьих, максимальная мощность панелей не случайно составляет 650 Вт. Наше оборудование по классификации относится к маломощным бытовым приборам, для которых характерен коэффициент одномоментного включения 0,6. Это особенно важно в свете того, что у каждой квартиры есть договоры с облэнерго, и даже не смотря на то, что разрешенная мощность зачастую не превышает 3 кВт (для частного сектора 5 кВт), мы с нашими отопительными системами в нее вписываемся. (Одномоментная нагрузка на сеть в нашем доме, в частности, составит 2,16 кВт. 3,0 кВт х 0,6 = 1,8 кВт). Котлам и конвекторам в этом же доме нужна мощность в 6 кВт. Вот и получается, что ни электрокотлы, ни конвекторы не могут конкурировать с нашим отопительным оборудованием по комфорту, потребляемой мощности и, в конечном итоге, по оплате за использованную электроэнергию.

    Если сделать сравнение с газовым оборудованием, то по затратам на эксплуатацию на территории России, мы не намного сэкономим , но по затратам на оборудование и установку – экономия составит от 200-500%.

    Приблизительные расчеты (расходы) в данном случае производятся довольно просто: общую мощность отопления в 3,0 кВт умножаем на среднее время его работы в сутки в течение отопительного периода - 6 часов, умножаем на 30 дней, на действующий тариф ( 6.29 – коммерческий, 3.76 – бытовой, 2.93 – бытовой с электроплитой) руб. и получаем соответствующее число. ( 3,0 х 6 х 30 х 2,93 = 1582.2). При правильной установке приборов отопления и терморегуляторов , сумма сократится еще на 35% и составит 985 рублей. Дома, отапливаемые конвекторами и котлами, платят, как минимум, на 30-60% больше. Мы с вами разобрали в основном два аспекта, касающихся комфорта и экономичности наших систем. Но их достоинства этим не ограничиваются.

  • Конечно, любая лучистая система предполагает наличие конвекционного элемента, в любой конвекционной системе присутствует и лучистый компонент. Но основной способ теплопередачи (конвекционный или лучистый) играет важную роль в определении мощности отопительной системы. Все, кто хоть мало-мальски знаком с отоплением, уверенно говорят, что на обогрев 10 кв. м помещения при его стандартной высоте 2,5 м нужен 1 кВт тепловой мощности. Сторонники лучистого отопления (и мы, конечно же, в их числе) утверждают, что лучистые системы способны обогреть помещение в 10 кв. м в половину меньшей мощностью (0,5 кВт на 10 кв.м). И это истинная правда. При этом в СНиПах и ДБНах вы не найдете четкой цифры, потому что мощность отопительной системы конкретного помещения подбирается с учетом его теплопотерь и, соответственно, их восполнения.

    Попробуем обосновать это утверждение, подкрепляя свои доводы исследованиями ученых и теми немногими выкладками, которые уже появляются в Интернете и нормативной базе. Своеобразный тепловой дебет и кредит любого помещения, то есть его тепловой баланс, выглядит приблизительно так. Помещение получает тепло от системы отопления, работающих электроприборов, от самого человека - каждое тело излучает приблизительно 100 Вт мощности,- от приготовления пищи и от солнечной радиации. Сегодня за границей очень популярным стало строительство т.н. пассивных домов, в которых большие окна обращены на юг; их задача поглощать солнечную радиацию, тем самым аккумулируя дополнительное тепло и способствуя дополнительной экономии. Основная составляющая тепловых потерь – это тепло, уходящее в трубу в прямом и переносном смысле (около 45% всех теплопотерь). Это та часть нагретого воздуха, которая постоянно перемещается за счет воздухообмена и инфильтрации – то есть теплопотерь сквозь щели, какие-то неплотные соединения между строительными панелями или блоками, стыки. Некоторая часть тепла уходит через пол, крышу и через ограждающие конструкции – стены, окна, двери.

    Как правило, в отдельно стоящих зданиях, например в частных домах, всё-таки есть соседи слева или справа, сверху или снизу, что зачастую делает уязвимой для холода только одну- две стены. Так почему же на систему лучистого отопления закладывается 0,5 кВт электроэнергии на 10 кв.м, а не 1 кВт? Откуда эти волшебные данные? Для этого есть целых три причины, хотя на самом деле, всё очень просто

    1_k_flat

    Первая причина кроется в так называемой лучистой добавке. Как уже было отмечено выше, лучистое отопление – это электромагнитное излучение, это волны, которые перемещаются от нагревателя непосредственно к человеку. Такие же волны излучают любые предметы, нагретые до определенной температуры. Человек как тело тоже электромагнитная вибрационная система, излучающая волну; когда он мерзнет, ему хочется согреться, прижавшись к другому человеку Человек теряет тепло несколькими способами - через выделения (моча, пот, кал), дыхание (воздух, конвекция) и теплоизлучение.

    За счет теплоизлучения теряется 70 % собственного тепла. Потому логично предположить, что это тепло надо восполнять подобным же излучением. В системе отопления, комфортной для человека, нужен не горячий воздух вокруг него, а нужны нагретые предметы, отдающие ему мягкое тепло в виде излучения. Ведь если человека будут окружать холодные стены и предметы, он будет отдавать им свое тепло, а не наоборот.

    table_1

    Для иллюстрации этого явления приведем довольно интересные данные: • люди,находящиеся в помещении с температурой воздуха +50˚ C, но специально охлажденными стенами - мерзли; зато при +10˚ C и накаленных стенах начинали потеть; • при воздухе в помещении +27˚ C, но при стенах -10˚ C люди намного хуже себя чувствуют, чем при температуре воздуха и стен + 18˚ C.

    Вот и получается, что благодаря лучистой составляющей, то есть энергии, которую человек преобразует в тепловую, эффективная температура теплоощущения намного выше, чем та, которая есть на данный момент в помещении. То есть при лучистом отоплении можно поддерживать в помещении несколько ниже температуру, чем та, которая была бы нам комфортной при конвекционной системе. А отсюда – и ощущение комфорта при более низкой температуре, и экономия электричества при обогреве помещения, и меньшая расчетная мощность отопления.

    Вторая причина – коэффициент воздухообмена (показывающий, какой процент воздуха в час уходит на улицу и замещается свежим). Этот коэффициент активно исследовался французскими и немецкими учеными, которые пришли к выводу, что при инфракрасной системе отопления, когда нет принудительного движения воздуха, он составляет 0,2 – 0,6 , а при конвекционной – может быть вплоть до 4,6 (такой коэффициент возможен в помещениях, где слишком часто открывается дверь и наблюдается интенсивный воздухообмен, например, в небольшом магазинчике). Чем ниже коэффициент воздухообмена, тем меньше расходуется энергии на обогрев помещения.

  • Газ vs Электричество

    Ниже представлена таблица сравнения стоимости установки, а также некоторых особенностей эксплуатации газового отопления и отопления с помощью  керамических обогревателей Nikaten


    НаименованиеГазовое отоплениеОтопление Nikaten
    Энергопотребление (для 10 кв.м) 1-2 кВт/час 0,4-0,6 кВт/час
    Срок службы 10 лет 25 лет
    Время на установку 6 месяцев 10часов
    Тепловой комфорт Воздух прогревается неравномерно Воздух прогревается равномерно
    Обслуживание и ремонт Выход из строя одного радиатора может привести к выводу из строя всей системы Выход из строя одной панели не влияет на работу системы
    Сушит воздух Да Нет
    Необходимость постоянного присмотра Да Нет
    Регулировка температуры в отдельных помещениях Нет Да
    Стоимость от 187 000 руб 61 659 руб




currency-prcСкидка на опт currency-rubЦены производителя
Просто закажите звонок или свяжитесь с нашим менеджером.
заказать звонок