Современный рынок отопительного оборудования предлагает нагревательные приборы из категории инфракрасных отопительных систем. Если рассмотреть их внимательно, то можно заметить, что сюда относятся несколько типовых электрических моделей, основанных на одном и том же механизме нагрева — это передача тепловой энергии в виде инфракрасного излучения. Аналогичное тепло человек получает, когда сидит около костра. Лицо его становится красным от нагрева в результате действия инфракрасных лучей. То же самое происходит, если вы попадаете под влияние инфракрасного потолочного обогревателя.
Подобные приборы были изобретены как альтернатива конвекционным системам обогрева. Ведь последние работают недостаточно эффективно. Судите сами. В первые минуты радиаторы отопления нагреваются сами, затрачивая некоторую энергию. Затем они начинают выделять тепловую энергию, которая обогревает окружающий воздух. По законам физики теплый воздух начинает подниматься вверх, выталкивая холодный вниз. То есть происходит смещение воздушных масс, их круговорот.
Поэтому у потолка температура всегда выше, чем у пола. И чтобы достичь оптимальных температурных условий проживания, необходимо нагревать отопительные приборы как можно дольше. А это потери топлива и денег. Поэтому конструкторы и инженеры постоянно искали альтернативу батареям отопления, чтобы каким-нибудь способом равномерно распределить тепло по высоте помещений. Одним из вариантов стали инфракрасные нагреватели.
Как работает ИК-нагреватель, и из чего он состоит
Начнем с конструкции прибора:
- Основной элемент — это спираль, которая расположена внутри трубки из жаростойкого кварцевого стекла.
- Второй элемент — рефлектор. Он является частью конструкции, которая отвечает за направление излучения в необходимую сторону.
Кстати, лет 30–40 назад такие обогреватели с рефлекторами уже использовались, но в те времена они были маломощными и низкоэффективными. Так что идея с ИК-нагревателями не нова. Современные инфракрасные обогреватели обладают мощностью 2,0–3,5 киловатт — скажем прямо, неэкономичный прибор.
Но производители не стали ограничиваться только высокомощными моделями, потому что рынок требовал разнообразия. Ведь не каждому потребителю нужны нагревательные элементы с огромной мощностью.
Низкотемпературные приборы представляют собой панели, которые разогреваются до +85С, но не ниже +50С. Техническое исполнение подобных обогревательных устройств может быть разным:
- Первое — это нагревательные спирали, которые размещаются в корпусе стального экрана. Кстати, этот вариант самый дешевый.
- Второе — нагревательные элементы, спрятанные за керамикой или стеклокерамикой.
- Третье — в качестве экрана используется искусственный камень.
Есть еще одна модель, которая разительно отличается от остальных. Это пленочная инфракрасная обогревательная панель. Что она собой представляет?
- Во-первых, это проводник с высоким коэффициентом сопротивления.
- Во-вторых, его наносят на диэлектрическую основу методом напыления.
- В-третьих, диэлектрическая основа размещается между двумя тонкими токоведущими шинами. Как видите, конструкция достаточно сложная, отсюда и высокая цена по сравнению с аналогами.
Пленочные ИК-обогреватели делятся на две группы:
- Маломощные, у которых температура выделения равна +40С при мощности 220 киловатт на 1 квадратный метр поверхности.
- Мощные — температура до +85С, а мощность — 440 киловатт на метр в квадрате.
Достоинства и недостатки
Практически все производители в один голос утверждают, что инфракрасные обогреватели являются энергосберегающими приборами. Так ли это на самом деле, или это рекламный трюк маркетологов? Будем разбираться.
Теплый пол
Начнем с теплого пола, который стал очень популярной системой отопления в различных по назначению помещениях. Обычно для него используют инфракрасный пленочный нагреватель. О такой системе можно услышать огромное количество хвалебных отзывов. Это и «живительное солнечное излучение», и «длинноволновое излучение как оздоровительный эффект», и так далее, и тому подобное. Все это шелуха, которую надо отбросить и рассмотреть принцип работы такого отопительного прибора.
Вот принципиальная схема работы пленочного обогревателя:
- Происходит подача электроэнергии на токоведущие шины, где возникает разница потенциалов. По спирали пробегает слабый ток, который и нагревает всю площадь элемента.
- В самом низу панели лежит фольгированный отражатель, работающий по прямому назначению. Он отражает тепло, то есть создает инфракрасные лучи, которые нагревают напольное покрытие, к примеру, ламинат, паркет или линолеум.
- Осуществляется двойное действие пленочного нагревательного элемента — излучение и конвекция от напольных материалов. В результате возникает двойной эффект. При этом достигается равномерное распределение тепла по всему объему помещения с единственным и незначительным отклонением — температура у пола будет чуть больше, чем у потолка. Но это незаметно и даже комфортно.
Но тут встает один очень серьезный вопрос, основанный на распределении температур, от которой зависит использование электроэнергии. Звучит он следующим образом — а где же экономия? Еще раз вернемся к конвекционному распределению тепла. Чтобы добиться температуры у пола в +18С, необходимо, чтобы у потолка она была не ниже +27С. Учитывайте, что теплопотери через потолок будут гораздо больше. И еще один немаловажный фактор — снижение температуры на 2 градуса дает экономию топлива на 20%. Вот вам и экономическая выгода.
К тому же стоимость пленочных ИК-обогревателей не такая высокая, даже с приобретением терморегулятора. Монтаж можно провести своими руками, значительно сэкономив. А что с недостатками? Минус есть, но он всего один. Перед нами стандартная система с прямым нагревом. Если сравнить ее с тепловыми насосами, например, кондиционерами зима-лето, то потребление электроэнергии практически то же, а теплоотдача у вторых больше.
Потолочные и настенные модели
В эту категорию обогревателей попадает огромное количество известных моделей. Это высоко- и низкотемпературные аналоги, изделия со спиралями, стеклянными, керамическими и стальными отражателями и трубками. То есть все, что сегодня предлагают производители, находится в этой категории. Но тут встает вопрос, касающийся теплого пола на основе ИК-пленки. Где же логика всего описанного?
Давайте будем откровенны и отбросим все недочеты. Теплый пол лишь отчасти является инфракрасным обогревателем. Все-таки больше тепла приходит по принципу конвекции. С этим невозможно не согласиться, потому что в такой системе отопление организовано более рационально. Но если расположить тот же пленочный нагреватель на стене или потолке, то пользы и эффекта от него будет гораздо больше. Ведь потолочные и инфракрасные настенные обогреватели, особенно большой мощности, передают посредством инфракрасного излучения тепло окружающим предметам. Те нагреваются и затем греют окружающий их воздух. В этом вся суть обогрева дома.
Внимание! Если вы решили использовать потолочные и настенные ИК-нагреватели, необходимо расположить их таким образом, чтобы они закрывали своим излучением всю или основную часть плоскости пола.
Какого эффекта можно достичь, используя потолочные и настенные модели?
- Во-первых, с их помощью можно нагревать пол и все горизонтальные и вертикальные плоскости, которые есть в комнатах. Чем больше суммарная величина нагреваемых плоскостей, тем выше эффект нагрева. Причем обогрев происходит практически по тому же принципу, что и в системе «теплый пол», только с большей эффективностью. К тому же температура у пола будет выше, чем у потолка.
- Во-вторых, нагреваться может и сам человек, если он попадает в зону действия ИК-излучения.
- В-третьих, это экономично. С такой технологией можно поддерживать температуру внутри помещения на минимальных показателях. К примеру, на 18–20 градусах.
Теперь о минусах:
- Не все материалы любят постоянное воздействие излучения. От высокой температуры дерево и пластик начинают коробиться.
- Температура, необходимая для комфортного нахождения в помещении, будет только в том случае, если вы попадаете непосредственно под лучи. Если между вами и нагревателем встанет какое-нибудь препятствие, то сразу станет прохладно.
Как рассчитать мощность ИК-обогревателя
Если дело касается пленочного теплого пола, то проблема расчета мощности вообще не стоит. Опыт многих специалистов подсказывает — когда пол хорошо утеплен, в качестве системы отопления можно использовать пленочные маты мощностью 150 ватт на 1 квадратный метр. Этого вполне достаточно, к тому же для понижения температуры вы все равно будете использовать терморегулятор, который является неотъемлемой частью отопительной системы.
Внимание! Не рекомендуется укладывать ИК-маты под мебель и другие крупные стационарные предметы. Это важно не только в целях экономии, но и для исключения перегрева. Ведь под крупными стационарными предметами пол будет горячее в несколько раз, поскольку происходит двойное отражение.
С остальными приборами — а это настенные и потолочные ИК-нагреватели — дело обстоит проще. Для их монтажа необходимо воспользоваться правилами СНиП, в которых говорится, что оптимальная мощность отопления на 1 квадратный метр площади помещения должна составлять 100 ватт. Вот так все просто. Именно по этому показателю выбираются и мощность панелей, и их количество. Опять-таки не стоит волноваться по поводу перегрева и лишних расходов. В комплекте с инфракрасными обогревателями можно приобрести терморегуляторы или диммеры, с помощью которых легко регулировать мощность излучения.
Конечно, использовать инфракрасные обогреватели как основную систему отопления не рекомендуется. Дело в том, что не во всех городах подача электроэнергии — дело постоянное. Нередки случаи, когда зимой на несколько дней целые поселки остаются без света. А значит, нет смысла рисковать. Поэтому рекомендуем использовать вышеописанные способы обогрева жилья только в качестве дополнительных. Кстати, именно совмещение двух систем отопления может дать положительный эффект как в обогреве помещений, так и в экономии используемых видов топлива.
А если вы выбрали ИК-отопление для обогрева подсобных помещений, к примеру, гаража, то это оптимальный вариант.
Заключение по теме
Инфракрасные обогреватели могут работать не только от электрического тока. В настоящее время производители предлагают и газовые аналоги. Но они относятся к категории высокомощных, поэтому в жилых помещениях не используются. А жаль, поскольку с ними можно сэкономить и за счет эффективности работы нагревателей, и за счет низкой цены природного газа.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, и можно ожидать, что новые технологии позволят воспользоваться экономичными вариантами отопительных систем.