Системы лучистого обогрева современного образца (инфракрасные панели) поддерживают один из двух видов теплоносителя – гидравлический либо электрический. Гидравлическое (водяное) панельное лучистое отопление появилось в эксплуатации более 50 лет назад. Электрические лучистые нагревательные панели начали внедряться только после 1990-х годов. Между тем на современном этапе обе технологии представлены уже сильно изменёнными технически – с поддержкой более совершенных систем.
Аналогично изразцовым печам, лучистые панели нагревают локально, создавая . Однако, поскольку инфракрасные нагревательные панели оснащены тонкой металлической поверхностью с малой или полностью отсутствующей тепловой массой, эти приборы способны быстро вырабатывать тепло.
Такой фактор привлекает для применения в местах редко эксплуатируемых и в условиях часто изменчивого климата. То есть в тех условия, где эксплуатация изразцовых печей, реактивно-массивных нагревателей и термически активных поверхностей зданий видится нерациональной.
Поскольку лучистые нагревательные панели способны быстро генерировать тепло, эти приборы логично подключать только в моменты присутствия людей внутри помещений.
Излучающие отопительные панели видятся более выгодными по отношению к отопительным системам старого образца. Главные преимущества – малый вес и компактное исполнение.
Одна из широко распространённых конструкций электрической панели лучистого тепла: 1 — стекловолокно (1,2 мм): 2 — полиуретан (22 мм); 3 — алюминий (1,2 мм)
Также следует отметить простую установку отопительных панелей внутри зданий. Излучающие тепло панели допустимо монтировать на стенах или потолке. Приборы поддерживают свободно висящую конфигурацию или могут встраиваться в подвесную потолочную систему.
Эти моменты лишний раз подтверждают практичность приборов, возможности использования в разных комнатах здания. По сути, это своего рода мобильный тип отопительной системы.
С другой стороны, нагреваемая поверхность лучистой панели небезопасна для открытого применения, так как существует риск получения ожога при неосторожном обращении и отсутствии ограждения. Это означает, что передача тепла методом кондукции в данном случае невозможна.
Принцип действия обогревающих панелей
Внутри нагретая вода течет через пластиковые или медные трубки, прикрепленные к металлической пластине. Отбирая тепло от воды, металлическая пластина излучает тепло в пространство.
Электрические панели отопления работают похожим принципом, но тепло создается за счёт прохождения тока через электрическое сопротивление. Подобно водяным термически активным системам зданий, жидкостные лучистые панели также поддерживают эффект охлаждения.
Один из возможных вариантов внутренней конструкции с электрическим теплоносителем: 1 — розетка подключения к сети; 2 — изоляция; 3 — потолочная балка; 4 — нагревательный плёночный элемент
Подобная конфигурация, между тем, не поддерживается электрическими лучистыми нагревательными панелями. С другой стороны, электрические панели отопления проще в установке и более отзывчивы по сравнению с гидравлическим вариантом. Требуется менее 5 минут для выхода электрической панели отопления на полную мощность излучения.
Ассоциация с традиционным радиатором
Жидкостные излучающие нагревательные панели не следует ассоциировать с так называемыми «радиаторами», которые широко распространены в европейской сантехнике. Несмотря на , конструкция направлена на создание максимальной доли конвекции.
Поэтому жидкостные отопительные панели логично называть «конвекторами». Лучистые металлические поверхности таких «радиаторов» обращены друг к другу, поэтому большая часть поверхности нагрева не излучает тепло напрямую к объекту.
Излучением энергии по принципу «друг к другу», воздух, поступающий снизу, нагревается между панелями посредством кондукции, затем поднимается и нагревает пространство методом конвекции.
Другое отличие состоит в том, что «радиаторы» имеют более низкие температуры поверхности, чем инфракрасные панели. Как следствие, доля лучистого тепла в общем теплообмене составляет всего 20-30%. То же самое касается электрических панельных «радиаторов».
Своеобразная разновидность обогревательных лучистых панелей — потолочная лампа инфракрасного излучения. Однако подобные приборы требуют осторожного применения
Что касается электрических панелей обогрева, фактически речь идёт об электрических длинноволновых инфракрасных обогревателях. Но современные конструкции не следует приравнивать к старым образцам.
Устаревшие конструкции известны как электрические коротковолновые инфракрасные нагревательные приборы. Их явное отличие – генерация видимого красного света в процессе работы.
Современные долговечные лучистые нагреватели не создают видимого света и отличаются более низкими температурами поверхности. Необходимо подчеркнуть:
Обе технологии оказывают определённое влияние на здоровье человека.
Эффективность в зависимости от конструкции панели
Инфракрасные нагревательные панели являются идеальным дополнением для систем радиационного отопления с высокой массой. Например, инфракрасная панель отопления способна быстро нагреть часть комнаты, пока изразцовая печь выходит на рабочий режим.
Такой принцип решает задачу экономичного комфорта для людей, приверженных нерегулярным графикам посещения жилья. Аналогично сочетание «быстрого» и «медленного» источников лучистого нагрева открывает больше возможностей регулировки в условиях переменной погоды.
Различные источники лучистого нагрева также могут дополнять друг друга в разных комнатах одного здания. Например, изразцовая печь гостиной может удачно совмещаться с лучистыми нагревательными панелями, установленными в спальной и ванной комнатах.
Вариант панельной (плёночной) системы обогрева, сделанной непосредственно под напольным покрытием — ламинатом
Тем не менее, важно иметь в виду, что лучистые нагревательные панели теряют часть своих преимуществ по сравнению с высоко-массивными тепловыми системами, если постоянно используются и когда внутри помещений присутствует много людей.
Этот вывод особенно справедлив для электрических панелей отопления, которым потребуется больше энергии при постоянной работе. панели утрачивают преимущества по эффективности в сравнении с обычным конвекционным отоплением, если используются для обогрева всей площади вместо создания отдельных зон микроклимата.
Вертикальное или горизонтальное излучение тепла?
Каждый источник лучистого отопления нагревает воздух. Однако доля излучения теплообмена источника излучения может варьироваться от 50 до 95%, в зависимости от ориентации поверхности лучистого нагрева.
Если имеет место направление вниз, достигается наибольшая доля излучения (до 95%). В то же время боковые направления дают эффект теплоотдачи на 60-70%. Тепловые поверхности, обращённые вверх, способны достигать не более 50-60% теплопередачи.
Значимое влияние поверхностной ориентации наблюдается при естественном движении нагретого воздуха вверх. Поскольку нисходящей конвекции не существует — теплый воздух всегда поднимается. Лучистая тепловая поверхность, направленная вниз, практически не нагревает воздух.
Как следствие, потолочные радиаторные нагревательные поверхности являются наиболее энергетически эффективными. Так, если для получения оптимального излучения, какое даёт панель, направленная вниз, требуется мощность 250 Вт, аналогичная панель, ориентированная на боковину, требует уже 325 Вт, а направленная вверх — 350 Вт мощности.
Однако высокая доля лучистого тепла для нагревательных панелей, обращенных вниз, не означает, что потолок по определению является наиболее подходящим местом для установки источника лучистого тепла.
Конструктивное исполнение лучистой панели, предназначенной для инсталляции на стенах. Это одна из многочисленных разновидностей
Люди обычно находятся в вертикальном положении во время бодрствования, либо встают, либо садятся. Поэтому, в то время как потолочная панель максимизирует производство лучистого тепла, вертикально расположенная боковая панель максимизирует прием лучистой энергии.
Лучистая температурная асимметрия панели
Еще одна причина выбора вертикально ориентированной поверхности лучистого нагрева — это лучистая температурная асимметрия. Человеческому организму присуще свойство испытывать разницу температур, когда идёт нагрев местным источником кондуктивного отопления.
Человек, сидящий перед открытым огнем, получит достаточное лучистое тепло для одной стороны тела, но другая сторона остаётся в зоне холодного воздуха противоположной половины комнаты. То есть, чувствительность температурной асимметрии сильно зависит от ориентации источника нагрева.
Люди менее чувствительны к лучистой температурной асимметрии, вызванной нагретой вертикальной поверхностью изразцовой печи или настенной панелью.
Здесь разница температур может достигать 35ºC, прежде чем 1 из 10 человек начнёт жаловаться на тепловой дискомфорт. Тем не менее, в случае с направленным вниз источником лучистого тепла, жалобы отмечались при разности температур всего в 4-7°C.
Когда разность температур составляет 15ºC, около 50% людей, участвующих в эксперименте, сообщают о тепловом дискомфорте. Вывод прост: голова является частью тела, наиболее чувствительной к признакам нагрева.
Чувствительность относительно горячей поверхности над людскими головами не является проблемой, когда вся площадь поверхности выступает источником лучистого отопления. Например, термически активный потолок.
Принцип организации лучистого тепла методом использования гидравлического теплоносителя. Так называемые гидравлические лучистые панели также находят применение
Из-за большой поверхности нагрева, лучистая температура такой системы невысока, часто ниже температуры тела человека. Тем не менее, гораздо более высокие температуры электрических или гидравлических излучающих нагревательных панелей способны нарушать температурную асимметрию тела некоторых людей.
Безопасность лучистых систем отопления
Существует разница между излучением солнца и похожим эффектом от систем лучистого нагрева. Солнце значительно горячее, а температура поверхности объекта излучения является фактором, определяющим доминирование длин волн электромагнитного спектра.
Очевидно: чем выше температура поверхности, тем выше доля коротковолнового излучения. Поскольку солнце имеет очень высокую температуру поверхности, выдаётся значительное количество вредных ультрафиолетовых и коротковолновых инфракрасных волн. Поэтому врачи не рекомендуют много времени находиться под лучами солнца.
Однако если температура поверхности источника ниже 100ºC, как в случае систем лучистого отопления, длинноволновый инфракрасный луч доминирует в теплопередающем потоке. При этом длинноволновое инфракрасное излучение не способно проникать сквозь кожу и считается безвредным.
Тем не менее, камины, дровяные печи и коротковолновые лучистые обогреватели, температура которых выше температуры изразцовых печей, инфракрасных панелей или нагретых строительных поверхностей, теоретически считаются опасными. Эти объекты излучают коротковолновую радиацию, а потому могут создавать последствия для здоровья.
Пример – «Erythema ab igne» – инфракрасная эритема, рассматривается состоянием кожи, вызванным повторным и продолжительным воздействием источника тепла. В принципе, доброкачественный дерматит, пятна от которого обычно исчезают спустя некоторое время после окончания теплового воздействия.
Последствия долговременного нагрева
Однако если нагрев продолжается долгое время, заболевание кожи грозит перерасти в хронический вид. В конечном итоге не исключён рак кожи. Правда, такие варианты встречались крайне редко. Основная проблема – косметический эффект, достаточно впечатляющий, напоминающий татуировку.
Вот такими казусами может завершаться процедура приёма лучистого тепла, если пребывание под источником осуществляется бесконтрольно
Дефект «Erythema ab igne», вызванный источником лучистого тепла, традиционно встречается у поваров и пекарей (на руках), а также у ювелиров, серебряников и стеклодувов (на лице). Квалифицируется как профессиональное заболевание.
Медицинские случаи, вызванные слишком близким расположением людей у коротковолновых лучистых источников тепла, регистрируются достаточно часто. А вот сообщений о том, что дефект «Erythema ab igne» вызван длинноволновыми источниками лучистого тепла – никогда не фиксировалось.
Тем не менее, конструкции современных кондуктивных источников тепла выглядят рискованными элементами. Электрические и гидравлические нагревательные элементы с низкой температурой поверхности встраиваются в столы, стулья, скамейки.
Нередко такие конструкции используются в качестве переносных нагревательных модулей. Технологии устройства не ограничиваются мебелью или одеждой. Примерами выступают нагревающие браслеты или вещи гардероба с электрическим подогревом.
Недавние сообщения показывают, что дефект «Erythema ab igne» может проявляться после , обогревателей автомобильных сидений, нагревающих одеял, бутылок с горячей водой и даже ноутбуков, горячих ванн и душевых кабин.
Справедливости ради стоит отметить: большая часть случаев — это следствие чрезмерного использования кондуктивного нагрева. Например, использование источника тепла внутри автомобиля (сиденье с подогревом) в течение 2-4 часов в день. Очевидно: кондуктивные системы отопления способны воздействовать на кожу человека. Поэтому рекомендуется соблюдать осторожность.
Конвективные системы отопления прочно удерживают лидерство по прменению в современных домах. Но системы лучистого отопления вполне готовы с ними серьезно побороться за наш с вами комфорт.
Примерно 200 лет назад системы отопления наших домов стали перерождаться, популярные тысячелетиями печи и камины были названы архаизмами, их заменила система водяного отопления, дающая конвективное тепло.
Лучевое или лучистое отопление
На лучевом тепле в течение века был поставлен крест, его списали в утиль, однако исследования учёных, проведённые за последние полвека, показывают совершенно обратное - лучевое тепло по своим характеристикам превосходит конвективное, причём по целому ряду характеристик. Предлагаем разобраться в этом вопросе и выяснить, чем же лучистое отопление лучше конвективного.
История отопления - от лучевого к конвективному и… опять к лучевому?
На протяжении тысячелетий первым и единственным источником отопления в человеческом жилище был костёр, а сам способ отопления - конвективно-лучевой. Во время горения костра в примитивной печи-каменке и после этого, при тлении кострища, от каменного портала исходили инфракрасные лучи, а вследствие конвекции нагревался воздух в помещении.
Очевидный недостаток такого способа отопления - при горении костра жилище наполняли дымовые газы, создавая невыносимую атмосферу. Поэтому в верхней точке кровли домов выполнялось отверстие дымохода, через которое улетучивался горячий дым вместе с нагретым воздухом, основная ставка делалась на лучевое отопление, т. к. его интенсивность не зависела от степени нагрева воздуха.
Две тысячи лет назад были созданы новые системы отопления, основанные на каналах под поверхностью каменных полов, по которым двигались дымовые газы от растопленных печей, нагревая полы своим теплом (гипокауст (Др. Рим), глория (Испания), ондоль (Корея), дикан (Китай) и др.). Население Европы между тем использовало частично модифицированный вариант костра - обложенный булыжниками очаг, топящийся по-чёрному. Только к XV веку европейцы усовершенствовали каменный очаг, подведя к нему вытяжную трубу, сколоченную из дерева.
В XVII веке в замковых и дворцовых комплексах России и Европы была популярна «русская система» отопления - воздухозаборная шахта проходила вплотную к стенке печи и вдоль неё, где воздух нагревался и вследствие конвекции поднимался по разветвлённым кирпичным каналам к помещениям, которые необходимо было отапливать. Отдав тепло, воздух из помещений уходил по вытяжным каналам за пределы здания.
Отопительная система такой конструкции полностью исключала возможность проникновения дымовых газов в жилые помещения, что было по тем временам удивительным ноу-хау. Данная система отопления, получившая название «огневоздушная система», пользовалась нарастающей популярностью до середины XIX века, однако к его концу перестала пользоваться спросом, чему способствовали постоянный низкочастотный гул в воздуховодах, чрезмерная сухость воздуха, пригорание пыли с отложением пылевой сажи на стенах и предметах интерьера.
В конце XVIII века французский инженер Жан-Симон Боннеман изобрёл и построил первую систему водяного отопления, циркуляция теплоносителя в которой осуществлялась естественным путём.
Спустя полвека в России появилась система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, разработанная профессором Петром Григорьевичем Соболевским. Конвекционные водяное, паровое и огневоздушное виды отопления набирали популярность год от года, во многом благодаря техническому прогрессу, появлению и развитию централизованных источников нагрева теплоносителя и систем для его доставки к объектам потребления.
В пользу конвективного водяного отопления сыграло масштабное строительство типовых многоэтажек с минимальным утеплением фасадов, низкокачественным перекрытием оконных и дверных проёмов - лучевое отопление эффективно только в хорошо утеплённом здании.
Однако спустя 150 лет учёными было установлено, что восприятие лучевого отопления гораздо ближе человеку, чем конвекционный нагрев воздуха. Причём не только человеку, но и предметам быта, а также материалам, использованным при внутренней отделке помещений.
Отопление в быту - реалии
Приходилось ли вам зимой находиться в неотапливаемом или плохо отапливаемом помещении - школьном классе, аудитории института или в актовом зале при каком-то учреждении? В ответ на недовольство собравшихся преподаватель (лектор) успокаивает - ничего, надышим и через полчасика тепло будет.
И действительно, через некоторое время становиться теплее, но причина этого вовсе не связана с термином «надышали» - присутствующие согрели атмосферу помещения тепловым излучением, генерируемым собственными телами. Исходящие от тел присутствующих в аудитории инфракрасные лучи нагревают расположенные вблизи них предметы, те, в свою очередь, генерируют собственное излучение, передавая его соседним предметам, а тепло своих поверхностей - воздуху.
Каждый и любой объект, имеющий температуру более абсолютного ноля по Кельвину (или –273,15 °С), излучает инфракрасные лучи. Излучение тем интенсивнее, чем выше температура объекта - к примеру, человеческое тело при его нормальной температуре (от 36,6 до 37 °С) генерирует инфракрасные лучи средневолнового диапазона, с длиной волны от 5 до 25 мкм.
Расход человеческой энергии на инфракрасное свечение сокращается при условии повышения температуры окружающей среды, но не воздуха, а ограждающих конструкций (стен, потолка и пола) и предметов мебели. Дело в том, что воздушная среда прозрачна и проницаема для инфракрасных лучей, соответственно, холодные стены и пол будут тянуть инфракрасное тепло из человеческих тел даже при 25-ти градусной температуре воздуха в помещении - это лучистый теплообмен, объясняемый законами Планка и Стефана-Больцмана.
Поколения горожан привыкли к условиям жизни в кирпичных и панельных домах, пытаясь компенсировать расходы инфракрасной энергии тела, уходящей на обогрев ограждающих конструкций, с помощью электроконвекторов разного рода.
В памяти горожан отложилась смутная убеждённость о значимости деревянных стен в доме, которые способны «дышать», компенсируя влажность воздуха - действительно, такая способность у ничем не окрашенных брусовых и бревенчатых стен имеется, однако главную роль в деревянных домах играли вовсе не они, а русская печь.
Массивной конструкции русской печи отводилось значительное место в доме, она отлично держала тепло и обогревала весь дом именно инфракрасным излучением. Никакая водяная или воздушная система отопления не сравнится по своим отопительным возможностям с русской печью!
К слову, именно из-за лучевого способа прогрева выпечка в русской печи получается гораздо аппетитнее и вкуснее, чем в самой современной духовке, принцип приготовления в которой основан на раскалённом воздухе (огневоздушная система).
Свойства лучистой энергии с позиции отопления исследовались лабораторией при Йельском университете, финансируемой фондом Джона Бартлетта Пирса - результаты эксперимента, проведённого с участием добровольцев, оказались весьма показательными.
На первом этапе испытуемых помещали в небольшую комнату с искусственно охлаждёнными стенами, температура воздуха в ней поддерживалась при помощи тепловентиляторов на уровне 50 °С - добровольцы, одетые в лёгкую одежду, после пребывания в этом помещении жаловались на сильный холод.
Во время второго этапа температуру воздуха намеренно понизили до 10 °С, а стены нагрели при помощи встроенных внутрь труб, по которым циркулировала горячая вода - испытуемые, одетые всё так же легко, при нахождении в этом помещении обильно потели, им было жарко.
Впрочем, проверить и лично испытать на себе «вампиризм» холодных и «донорство» нагретых стен каждый из нас может в любое время - нужно всего лишь подойти и встать перед стеной. Зимой вы почувствуете исходящий от неё холод, т. к. образующий стену материал будет поглощать исходящие от вас инфракрасные лучи, летом - ощутите тепло, т. е. уже ваше тело будет впитывать инфракрасное излучение, полученное стеной от Солнца в течение дня.
Описание систем лучистого отопления
Идеальным источником лучистого обогрева была и остаётся массивная печь, однако в условиях квартиры или офиса, да и во многих частных домах устроить такую печь нереально. Рассмотрим современные системы лучистого отопления, позволяющие обойтись без такой печи - «тёплый пол», стеновые и потолочные излучающие панели.
Системы «тёплых полов» различаются по конструкции и принципу отопления:
Панели, устанавливаемые на стены, представляют собой модульные блоки из медной трубы, теплоносителем в них выступает горячая вода. Теплопередача лучевого тепла у стеновых панелей с циркулирующей горячей водой при температуре 40 °С составляет порядка 80%, остальные 20% приходятся на конвекцию - это связано с допустимо высокой температурой теплоносителя, превышающей предельно установленные европейскими стандартами 30 °С для «тёплого пола».
Медные модульные блоки устанавливаются на поверхность стены при помощи горизонтальных или вертикальных штанговых опор, перед этим на поверхность стены монтируется слой утеплителя с алюминиевой фольгой.
После установки стеновые панели заделываются 350 мм слоем штукатурки, закрываются гипсокартоном или другими жёсткими покрытиями. Помимо внешней установки модульные блоки для лучевого отопления могут устраиваться внутрь бетонных стен - крепятся к армирующей раме с последующей заливкой бетоном.
К достоинству стеновых панелей относится более низкая тепловая инерция, по сравнению с «тёплыми полами», что особенно удобно для зданий с периодическим режимом отопления. Следует заметить, что для эффективного отопления стеновым панелям необходимо свободное пространство по периметру стен, в которых они установлены - при большом количестве корпусной мебели использовать их нерационально.
Первые модели потолочных излучающих панелей были созданы задолго до «тёплых полов» и стеновых панелей, интерес производителей к ним объяснялся просто - потолок, а значит, и потолочные панели, располагался дальше всего от домочадцев, что позволяло разогреть панели до высоких температур без какого-то ущерба для человека.
Максимальная температура современных потолочных панелей зависит от высоты потолков - оптимальный перепад между температурой воздуха в помещении и температурой поверхности лучевой панели находится на уровне 10 °С. Современные потолочные панели не встраиваются в перекрытия - устанавливаются на поверхности потолка, что позволяет упростить их монтаж и обслуживание.
В завершении
Популярность конвекционного отопления сегодня связана лишь с тем, что большинство домов обладают минимальными теплоудерживающими характеристиками - раньше это не интересовало проектировщиков и строителей, т. к. их задачи были ориентированы на удешевление проектов.
Отсюда светящиеся по ночам в инфракрасных детекторах дома, колоссальные затраты на тепловое обеспечение и частый косметический ремонт. И именно по причине высоких потерь тепла через оконные проёмы радиаторы отопления устанавливались непосредственно под ними - чтобы отсечь поступающий через щели оконных рам и через их остекление холодный воздух с улицы.
Конвективное отопление позволяет быстро и относительно недорого обогреть неутепленные помещения, однако не позволяет избежать иссушения воздуха, холодного воздуха на уровне пола (наиболее тёплый слой воздуха собирается у потолка), постоянного заплесневения стен в холодный сезон (по причине отложения влаги на их холодных поверхностях) и потребности в частом косметическом ремонте - приведённые факты неоспоримы.
Если ограждающие конструкции дома выполнены из древесины, кирпича или железобетона, с внешней (уличной) стороны выполнено утепление (сэндвич-панелями, теплоизоляционными материалами с последующим оштукатуриванием и т. д.), а в оконных и дверных проёмах установлены современные двери и окна с достаточно низкими показателями по теплопроводности, то решение проблемы отопления при помощи лучевой системы обогрева вполне себя оправдает.
С другой стороны, при утеплении ограждающих конструкций изнутри помещения, выполняемом особенно часто в многоэтажных домах советской постройки, строить отопительную систему на инфракрасном обогреве бессмысленно, т. к. материал, из которого выполнены стены, нагреваться и отдавать тепло в виде излучения не будет, ведь поверхности стен теплоизолированы утеплительными материалами.
С учётом новых требований по теплозащите зданий, изложенных в СНиП 23-02-2003, системы лучистого отопления вполне могут перехватить первенство у конвективного отопления.
Домочадцам любого возраста будет гораздо приятнее и полезнее воспринимать инфракрасные лучи определённого волнового диапазона, чем находиться в воздушном «аквариуме» с постоянно холодными стенами, заполненном нагретым в результате конвекции воздухом и взвешенной пылью. опубликовано
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
С помощью лучистого отопления уровень теплового комфорта человека достигается быстрее. Понятие теплового комфорта означает, что степень теплоты окружающей среды является удовлетворительной для нормальной жизни. Однако зачастую температура окружающей среды недостаточна, а человек все равно чувствует себя уютно, комфортно. В качестве наглядного примера проведем аналогию с принципом воздействия Солнца на человека.
Действие лучистого отопления схоже по ощущениям с прогулкой в зимний солнечный день. На улице минусовая температура, воздух по-зимнему холоден. Однако, человек чувствует себя уютно, потому что начинает припекать солнышко.
Принцип работы лучистого отопления
При традиционных системах отопления или при использовании системы воздушного отопления , в отличие от систем обогрева газовыми инфракрасными излучателями, теплый воздух уходит вверх. Напомним, что конвекция – это перемещение воздушной массы или движение в объеме любого газа или жидкости. То есть, нагретые и более легкие слои воздуха вытесняются холодными и более тяжелыми. Теплый слой воздуха также поднимается вверх, уступая место более холодному слою воздуха.
Попробуем проследить отличия лучистой системы отопления от традиционной, или конвекционной. Традиционная система нагрева помещений с помощью батарей, как промежуточного источника тепла, хорошо знакома нам с детства. В отоплении такого типа используется принцип конвекции. Чтобы эффект конвекции сработал, батареи должны располагаться внизу, а не вверху. Это нужно сделать именно по причине физического явления. Дело в том, что теплые слои воздуха вытесняются холодными из нижней части помещения. Если поместить нагревательный элемент вверху, этого явления не произойдет. Таким образом, для того, чтобы полностью прогреть помещение, нужно достаточно большое количество времени. Газовые инфракрасные излучатели решают эту проблему, поскольку с лучистым отоплением все обстоит иначе. Теплый воздух практически не накапливается вверху помещения. С небольшими потерями, электромагнитная энергия преобразуется в тепло в нижней части помещения.
Газовые инфракрасные излучатели в лучистом отоплении
Искусственное лучистое отопление реализуется на практике с помощью таких приборов, как газовые инфракрасные излучатели . Такая отопительная система представляет собой тепловые устройства, расположенные в верхней части помещения. Когда отопление начинает работать, приборы излучают в пространство электромагнитные волны.
Газовые инфракрасные излучатели используют в помещениях с высотой потолков не менее 4 метров. Тепло при лучистой системе отопления не поднимается вверх, а, наоборот, распределяется внизу помещения, что немаловажно для создания комфортных условий в рабочей зоне [на уровне 2,5 м от пола].
Виды газовых инфракрасных излучателей
- Газовые излучатели «светлого» типа чаще всего используются для отопления промышленных помещений, особенность которых – высокие потолки. Такие части пространства обладают большим воздухообменом, поэтому использование конвекционных систем отопления в них нецелесообразно. В помещениях с высокими потолками лучистое отопление с газовыми излучателями «светлого» типа – наиболее эффективный способ обогрева.
«Светлые» газовые излучатели работают на природном или сжиженном газе. При горении газовоздушной смеси в отверстиях керамической плитки, температура на поверхности прибора достигает 950 о С. Степень излучения достаточно высока, поэтому теплоотдача происходит за очень короткие сроки. Для корпуса устройства используются специальные антикоррозийные материалы, значительно продлевающие срок работы газового излучателя.
- Газовые излучатели «темного» типа. Излучающим элементом в таких излучателях являются металлические трубы. Температура на поверхности таких излучателей достигает в среднем 400 о С. Особенность приборов такого типа в том, что для их эксплуатации обязателен отвод продуктов сгорания с помощью воздуховодов.
Лучистое отопление – достижение современной науки, которым можно и нужно пользоваться. Мы приведем в пример несколько неоспоримых достоинств этого вида отопления для того, чтобы окончательно развеять все сомнения.
Итак, к несомненным плюсам лучистого отопленияможно отнести:
- Отсутствие конвекции способствует тому, что пыль и другие летучие вещества не витают в воздухе. Данный факт немаловажен для людей, чувствительных к аллергенам.
- Значительная экономия средств по причине низких затрат и небольшой стоимости газового топлива.
- При эксплуатации газовых излучателей количество выделяющихся продуктов сгорания не нарушает пределы допустимой санитарной нормы, поэтому лучистое отопление можно по праву назватьэкологически чистым и безопасным.
Грубо говоря, Солнце можно назвать существующим в природе лучистым отоплением , обеспечивающим тепловой комфорт. Ощущение теплового комфорта немаловажно в рабочих условиях, поэтому используют газовые инфракрасные излучатели. Наукой доказано: находящийся в зоне теплового комфорта человек показывает значительно лучшие результаты работы, чем тот, кто замерзает на рабочем месте. Это неудивительно. Организм устроен так, что, когда человеку холодно, затрачивается больше килокалорий. У человека, затрачивающего силы на то, чтобы согреться, большая часть энергии используется не для работы. Это пагубно влияет на производительность труда. Цель руководителей предприятия – выбрать оптимальную систему отопления для обеспечения комфортных условий производства.
Дети, младенцы и, при некоторых обстоятельствах, взрослые нуждаются в помощи для поддержания температуры их тела. Это в равной степени применимо как для реабилитации послеоперационных пациентов, так и для маленького ребенка в случае долгого обследования.
Будучи наиболее уязвимыми новорожденные и недоношенные младенцы максимально нуждаются в тепле и защите. Их обмен веществ недоразвит и они очень чувствительны к перепадам температуры и другим внешним воздействиям. Все эти пациенты нуждаются в эффективном и безопасном источнике тепла.
Эффективный обогрев - Индивидуальный подбор интенсивности
Излучающий обогреватель Ceramotherm 2000 предоставляет пациентам эффективный обогрев и безопасность. Нагрев с помощью невидимых инфракрасных лучей не искажает цвет кожи пациента, позволяя проводить правильное клиническое обследование.
Требования к степени обогрева меняются от пациента к пациенту. Физическое состояние, такое как шок или лихорадка, имеет важное значение. По этой причине врачи и сестринский персонал может выбирать интенсивность излучения в соответствии с нуждами пациента.
Параметры выбранной интенсивности излучения и реальной интенсивности излучения отображаются в мВт/см2. Персонал имеет возможность регулярно контролировать физические показатели пациента и соответственно корректировать степень излучения (обогрева). Реакция пациента к изменениям в проводимой теплотерапии вносит свой вклад в точную постановку диагноза и успешное лечение.
Высший уровень безопасности
В случае продолжительного облучения при высокой интенсивности излучения может возникнуть опасность гипертермии. Вследствие этого после определенного периода обогрева обогреватель автоматически снижает степень излучения до безопасного уровня и сообщает о ситуации сестринскому персоналу средствами визуального и звукового оповещения.
Когда необходима высокая интенсивность излучения, пользователь может выключить сигнализацию и обогреватель продолжит работать с высокой интенсивностью в течение следующего периода времени. Если пациенты находятся под постоянным наблюдением, автоматическое снижение интенсивности может быть временно отключено.
Излучающие обогреватели, которые установлены на стенах или потолке и имеют регулировку по высоте, выключают обогрев, когда обогреватель передвигают в положение ниже минимально допустимой дистанции.
Когда аппарат отключен, остаточный нагрев будет отражаться на дисплее пока не остынут нагревательные элементы.
Равномерное расположение защищенных нагревательных элементов
Керамические нагревательные элементы с долгим сроком службы обеспечивают устойчивый и уютный обогрев при низком потреблении электроэнергии. На них не образовывается окалина и они стойки к попаданию капель жидкости. По сравнению с традиционными нагревательными спиралями, керамические нагревательные элементы заменяются намного реже.
Неслепящий встроенный светильник
Две лампы дневного света равномерно освещают рабочее место не слепя пациента.
Применение
- Пеленание детей
- Обследование
- Обогрев в операционной
Имеются обогреватели с двумя размерами излучателей
Применение
- Постнатальный уход в родильной палате
- Пеленание детей
- Обследование
- Обогрев в операционной
Обогреватели Ceramotherm 2000 для новорожденных крепятся к стене или потолку на расстоянии от 650 до 900 мм до пациента. Имея в виду внешние и структурные условия, оптимальное расположение может быть выбрано с помощью широкого перечня крепежных элементов для стен и потолка.
Фиксированное расположение над кроватью пациента
Для подвесных потолков: Расстояние до основного потолка не более 300 мм
Подвижное расположение над кроватью пациента
ращение на шарнирах в горизонтальной плоскости, с фиксирующим устройством
Различные варианты расположения
 |
Вращение на шарнирах в горизонтальной плоскости, с фиксирующим устройством | ||
| Ceramotherm 2100 Кронштейн 480 мм |
Заказ № WY 2102 |
Регулировка наклона ±30° Регулировка по вертикали |
|
| Ceramotherm 2100 Кронштейн 600 мм |
Заказ № WY 2103 |
||
| Ceramotherm 2200 Кронштейн 480 мм |
Заказ № | ||
| Ceramotherm 2100 Кронштейн 600 мм |
Заказ № WY 2203 |
||
Крепление с регулировкой по высоте
При определенном использовании обогреватели должны быть установлены так, чтобы предоставить достаточную свободу движения для пациента или для обогрева конкретной части тела. Для обогрева подвижных кроватей, а также регулируемых по высоте кроватей для обследований, требуется регулируемый по высоте обогреватель с большим кронштейном крепления с шарниром.
Посредством гибкого плеча крепления с большим радиусом и свободно фиксируемой основной частью обогреватель может быть расположен над пациентом в практически любом положении. Эта система может быть прикреплена к стене или потолку, а величина плеча может быть двух размеров.
В операционной обогреватель должен обязательно предотвращать наступление у детей гипотермии и до, и во время, и после операции. Для данного вида использования система крепежа должная быть достаточно гибкой. По требованию обогреватель может поставляться в комбинации с операционным осветителем или осветителем для обследования, размещенными на одном креплении.
Когда используются крепления, регулируемые по высоте, необходимо учитывать, что интенсивность излучения, эмитируемого на пациента, сильно зависит от расстояния между пациентом и обогревателем. Чем меньше расстояние, тем выше интенсивность и наоборот.
По этой причине регулируемые по высоте обогреватели имеют еще одну функцию безопасности. Если обогреватель перемещается выше или ниже установленного расстояния, то включается сначала визуальная, а через некоторое время звуковая сигнализация. Если обогреватель опускается ниже разрешенного расстояния, то обогреватель автоматически выключается. Таким образом, пациент находится в безопасности несмотря на любые изменения положения обогревателя.
|
Горизонтальный кронштейн R1=750 мм, регулируемый по высоте кронштейн R2=800 мм на пружине, поворачивающийся на 360°, регулируемый ограничитель для высшего положения, обогреватель может быть расположен в любом направлении. Для крепления к основному потолку без или с подвесным потолком на расстоянии до 500 мм от основного, максимальная длина крепления к потолку 1100 ммm |
|
| Ceramotherm 2100 | Заказ № WY 2108 |
| Ceramotherm 2200 | Заказ № WY 2208 |
| Для крепления к основному потолку с подвесным потолком, установленным на расстоянии до 1000 мм от основного, максимальная длина крепления к потолку 1100 мм | |
| Ceramotherm 2100 | Заказ № WY 2118 |
| Ceramotherm 2200 | Заказ № WY 2218 |
| Опция: | |
| Горизонтальный кронштейн R1 длиной 950 мм |
Заказ № WY 1848 |
Мобильные устройства
В качестве опции к обогревателям, устанавливаемым на стену или потолок, мобильная стойка рекомендуется, когда обогреватель будет использоваться в разных палатах или по причинам конструкции фиксированная установка невозможна.
Регулируемая по высоте стойка может передвигаться благодаря четырем антистатическим колесам, два из которых имеют фиксаторы. Указатель расстояния до обогревателя должен быть на уровне пациента, что обеспечивает корректное расстояние между обогревателем и пациентом. С помощью свободно фиксируемой основной части обогревателя он может быть установлен в требуемое положение.
Мобильное лучистое тепло
| Технические данные | Ceramotherm 2100 |
Ceramotherm 2200 |
| Количество нагрев. элементов | 1 | 2 |
| Срок службы элементов | >10 лет | >10 лет |
| Подсветка 2 лампы дневного света, каждая | 11Вт | 18Вт |
| Напряжение | ~230В / 50Гц | ~230В / 50Гц |
| Потребление энергии | 690W / 3A | 900W / 3,9A |
| Диапазон длины волн, нм | 1500-6800 | 1500-6800 |
| Защитное стекло | 1 | 1 |
| Тип защиты | B | B |
| Класс по MDD | IIa | IIa |
Устройство соответствует:
|
Да Да Да |
Да Да Да |
| Проверка безопасности | Раз в год | Раз в год |
Проверенное стандартное расстояние до пациента мм:
|
900 |
900 800 650 |
| Возможность калибровки расстояния от 650 до 900 мм | Да | Да |
Площадь облучения / максимальная интенсивность
|
390x520мм/28mW/см2 |
390x680мм/30mW/см2 430x700мм/30mW/см2 460x720мм/26mW/см2 480x730мм/22mW/см2 500x750мм/20mW/см2 520x770мм/18mW/см2 |
| Отображение выбранного значения | да | да |
| Отображение реального значения и остаточного тепла | да | да |
| Автоматическое снижение мощности обогрева в случае интенсивности > 10 мВт/см2 более 15 мин | ||
| Возможность отключения сигнализации на 15 мин | да | да |
| Безопасное ограничение на 30 мВт/см2 | да | да |
| см2 Сигнализация о перебоях в питании | да | да |
| Самотестирование | да | да |
| Датчик расстояния для двусоставного кронштейна, регулируемого по высоте | да | да |
| Вес кг | 6,3 | 8,7 |
| Цвет обогревателя | Белый RAL 9010 | Белый RAL 9010 |
| Цвет ручек | Красный RAL 3003 | Красный RAL 3003 |
Инфракрасное лучистое отопление - потолочные обогреватели для Вашего дома
Современные системы отопления на основе инфракрасного обогрева, в отличие от традиционных, имеют весомые преимущества. Это не только разумный расход энергоресурсов и существенная экономия семейного бюджета, но и удобство использования, здоровый микроклимат в доме и комфорт круглый год. Как же работает лучистое ИК-отопление ?
Инфракрасный обогрев помещений - есть плюсы!
ИК отопление на пленочном оборудовании - это современная эффективная отопительная система, которая вот уже более 10 лет с большим успехом применяется как в частных домах, так и в общественных зданиях. Благодаря уникальным возможностям, экологичности и пожаробезопасности, инфракрасное лучистое отопление рекомендовано к использованию в медицинских и детских учреждениях.
Представляя собой альтернативный вариант традиционным способам обогрева помещений, с каждым годом ИК отопление становится все популярней среди владельцев загородных домов. Инфракрасное отопление незаменимо там, где отсутствует возможность подключения к газовой магистрали, а есть только электричество. ИК система монтируется просто и быстро, между финишным покрытием и черновым потолком, с отражающей теплоизоляцией. Исключена дорогостоящая установка дополнительных коммуникаций, не нужны котельная и трубы, нет риска разморозки или протечек. Помимо разумной экономии на монтажных работах и материалах, инфракрасное отопление в 3-5 раз уменьшает затраты на электроэнергию, при КПД 95%.
Еще один плюс - отсутствие конденсата на стенах и окнах, что особенно важно для деревянного дома. А если ограждающие конструкции уже накопили влагу, инфракрасные нагреватели быстро их просушат, препятствуя разрушению стен из-за грибка и плесени.
Температурный режим легко настраивается в каждой комнате. Система распределенного ИК отопления автоматически поддерживает заданный уровень температуры. Оборудовать потолочными пленочными инфракрасными обогревателями можно также гараж, мансарду, мастерскую.
Лучистое отопление - принцип действия
При отсутствии эксплуатационных расходов и удобствах в работе, инфракрасное лучистое отопление лишено недостатков обычных конвективных систем. Теплый воздух от батарей смешивается с холодными потоками, перемещается вверх, поднимая за собой микрочастицы пыли. При этом снижается влажность и содержание кислорода, а под потолком воздух оказывается всегда теплее, чем внизу.
Инфракрасный обогрев действует иначе. Принцип прямого, без коммуникаций и теплоносителя, преобразования электричества в тепловую энергию позаимствован у самой природы. Главный источник инфракрасного излучения - Солнце. Любые нагретые предметы и тела, в твердом и жидком состоянии, излучают непрерывный инфракрасный спектр. Однако, по законам физики, тепловая энергия всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому и поглощается им, но не наоборот.
Инфракрасные обогреватели равномерно нагревают все поверхности и предметы в помещении - пол, стены, мебель. Они отдают тепло воздуху, ускоряя процесс и увеличивая в несколько раз обогреваемую площадь. Бесполезно нагретые воздушные массы не скапливаются под потолком, разница температуры пола и стен на 2-3 градуса выше, чем температура воздуха. Если дом качественно утеплен, пол всегда будет теплым и без дополнительного подогрева.
Лучистое ИК отопление не сушит, не перегревает, не расслаивает воздух на холодный и горячий слои, не вызывает сквозняков, а значит, в доме легко и свободно дышится. Результат - отличное самочувствие, комфортная атмосфера и здоровый микроклимат.
Потолочное отопление: расчет мощности и выбор ИК нагревателей
Для равномерного нагрева дома инфракрасными пленочными электронагревателями (плэн) необходимо обеспечить большой коэффициент покрытия (70-80%). Тогда при невысокой удельной мощности каждого потолочного нагревателя (150-180 Вт/кв.м) мы получим достаточную мощность всей системы инфракрасного отопления. Чтобы не допустить перегрева, температура ИК нагревателя должна быть не более 45-50°С.
Такая схема позволяет минимизировать расходы на обогрев загородного дома, дачи, при энергопотреблении от 5 до 30 Вт/ч на 1 кв. м площади, в зависимости от теплопотерь через ограждающие конструкции. Но стоит помнить, что гарантируют полноценный эффект только грамотные точные расчеты мощности теплых потолков, поэтому прежде чем устанавливать ИК отопление, обязательно проконсультируйтесь со специалистами. Профессиональные советы помогут и правильно выбрать оборудование.
