В.Ю. Карницкий (к.т.н.), В.С. Ушников
Тульский государственный университет (ТГУ).
Рассмотрено инфракрасное отопление, его виды, особенности и преимущества
Инфракрасное отопление основывается на инфракрасном излучении. Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение, которое не воспринимается органами чувств человека. Оно обладает способностью нагревать поверхности предметов.
Инфракрасные волны можно разделить на 3 вида: длинные волны (излучаемые с температурой до 300 °С), средние волны (до 600 °С) и короткие волны (более 800 °С). При дальнейшем повышении температуры мы окажемся в области видимого глазами света (красное свечение). Поэтому такое излучение и называется инфракрасным, так как оно лежит в области волн, расположенных ниже красного спектра — первого цвета в области видимых электромагнитных волн (белый дневной свет). Нагревательные приборы излучают длинные волны. Наиболее комфортным и экологичным для жилых помещений являются излучения, возникающие при температуре 40 — 60 °С. Но тут надо учитывать расстояние от нагревателей до человека и поверхности пола. При большой высоте, например в цехах или ангарах, следует применять более мощные нагреватели с температурой от 300 до 600 °С, а в некоторых случаях до 800 °С (газовые керамические ИК обогреватели).
В настоящее время широкое распространение получили инфракрасные плёночные электронагреватели. Ими равномерно покрывают потолочную поверхность, примерно 60-80 % от площади помещения в зависимости от удельной мощности инфракрасной плёнки. Получается, что мощность системы отопления не сконцентрирована в какой то локальной точке пространства, а равномерно распределена по всей площади помещения. Называется оно «распределённое инфракрасное отопление», пожалуй наиболее комфортное и экономичное изо всех видов электрического обогрева.
Инфракрасные обогреватели работают по принципу воздействия солнечных лучей. Волны, излучаемые прибором, нагревают поверхности предметов, а они передают тепло окружающему воздуху.
Конструкция инфракрасных обогревателей достаточно проста. Основными элементами являются излучающий (нагревательный элемент) и рефлектор (отражатель тепла). Рефлектор отражает тепловое излучение и ограничивает его влияние на остальные части прибора.
Рефлектор обычно имеет вид вращающегося параболоида. Выполнение рефлектора производится в виде цилиндра (для излучения в одном направлении). Остальные составляющие закрываются в корпус, который устойчив к температурам.
Использование таких обогревателей имеет ряд преимуществ:
- мобильность;
- экономичность;
- безопасность;
- экологичность.
Мобильность
Возможность установить обогреватели на потолке, на стене или даже вмонтировать в пол, не препятствует размещению мебели или рабочего оборудования. А также инфракрасные обогреватели можно использовать для местного подогрева необходимых зон.
Безопасность
Более 90 % инфракрасного излучения поглощается влагой в верхних слоях кожи, поэтому оно вызывает только повышение температуры кожного покрова. Инфракрасное излучение считается полезным для человека. Оно повышает иммунитет, и запускает механизм регенерации и оздоровления многих органов и систем.
Экологичность
Инфракрасное отопление является экологически безопасными. Во всех отопительных системах, использующих заземленные детали корпусов и воздуховодов, происходит деионизация воздуха на 80…85 %. При использовании инфракрасных обогревателей уровень отрицательных ионов снижается максимум на 1…3 %.
Экономичность
Использование инфракрасных обогревателей может значительно уменьшить расходы на обогрев. Они могут сэкономить более 45 % электроэнергии по сравнению с другими системами отопления. В качестве примера рассчитаем затраты на оборудование, монтаж и эксплуатацию инфракрасной и водяной систем отопления офисного помещения площадью 50 м². Стоимость оборудования и монтажа приведены в таблице.
|
Стоимость оборудования и монтажа |
||
|
Параметры |
Водяное отопление |
Инфракрасное отопление |
| Оборудование |
41.5 тыс. руб. |
33,5 тыс. руб. |
| Подготовительные работы |
от 37 тыс. руб. |
— |
| Монтаж |
11,5 тыс. руб. |
1,5 тыс. руб. |
| Итого |
90 тыс. руб. |
35 тыс. руб. |
Рассчитаем затраты на эксплуатацию инфракрасною отопления:
- расход энергоносителя в час: 6,5 кВт/ч;
- стоимость энергоносителей: 3,87 руб/кВт/ч;
- стоимость эксплуатации в час: 6,5 -3,87 =25,16 руб.;
- время работы в зимний период: 10 ч в день, 5 дней в неделю;
- время эксплуатации в месяц: 22 • 10 = 220 ч;
- затраты на отопление в месяц: 220 -25,16 руб=5534.1 руб.
Рассчитаем затраты на эксплуатацию водяного отопления:
- расход энергоносителя в час: 5 м³/ч;
- стоимость энергоносителей: 5,32 руб/м³;
- стоимость эксплуатации в час: 5 • 5,32 = 26,6 руб.;
- время работы в зимний период: 15 ч в день, 7 дней в неделю;
- время эксплуатации в месяц: 31 • 15 = 465 ч;
- затраты па отопление в месяц: 465 • 26,6 руб = 12364,4 руб.
В итоге стоимость оборудования, монтажа и эксплуатации инфракрасного отопления почти в 2,5 раза дешевле, чем у водяного отопления. Инфракрасная система отопления составляет серьёзную конкуренцию традиционной системе отопления. Она более экономичная, экологичная и безопасная.
Карницкий Валерий Юрьевич, канд. техн. наук, доцент.
Россия, Тула. Тульский государственный университет.