ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ИНФРАКРАСНОГО ОБОГРЕВАТЕЛЯ (ИКО)

Для кафе и ресторанов

Принцип работы инфракрасного обогревателя

Принцип работы инфракрасных обогревателей, в корне отличается от обогревателей конвекционного типа. Инфракрасные обогреватели преобразовывают электрическую энергию в тепловую при помощи специального нагревательного элемента. Тепловая энергия в виде тепловых лучей передается на поверхности, предметы и людей, на которые направлены светотепловые лучи обогревателя. Вырабатываемая инфракрасными обогревателями тепловая энергия распределяется следующим образом: 92% энергии (подобно солнечному теплу) направляется непосредственно на обогрев объектов, находящихся в зоне действия обогревателя, и лишь 8% расходуется на прямой нагрев воздуха. В отличие от инфракрасных обогревателей все традиционные системы обогрева и отопления практически всю тепловую энергию расходуют на нагрев воздуха, который в свою очередь нагревает окружающие предметы.

Если при этом учитывать, что инфракрасное излучение более слабо поглощается воздухом, чем предметами, то тепловые потери при работе обогревателей конвекционного типа колоссальные. При этом световые инфракрасные обогреватели отличаются от традиционных еще и тем, что абсолютно не уменьшают содержание кислорода в воздухе и не высушивают его – соответственно – не вызывают головной боли, чувства вялости и усталости.

Тепловая энергия, излучаемая фламентином (нагревательным элементом в инфракрасном обогревателе), поглощается такими поверхностями и предметами, как пол, стены, мебель, предметы интерьера и т.д. Таким образом, сначала нагреваются предметы и поверхности, а затем уже они начинают постепенно излучать вторичное тепло по всему помещению – как бы становясь отопительными приборами.

Это препятствует увеличению разницы температур в нижней и верхней части помещения (то есть разница температур у пола и под потолком сводится к минимуму). А это, в свою очередь, дает возможность уменьшить общую температуру помещения и, соответственно, уменьшить затраты на обогрев и отопление. При этом, в силу того, что температура предметов всегда будет на 1-3°С выше температуры помещения, находящемуся в помещении человеку будет казаться, будто в помещении гораздо теплее, чем есть на самом деле.

Тепловая энергия инфракрасного обогревателя полностью, без потерь, достигает тех поверхностей, на которые падает свет обогревателя. Как правило, суммарная площадь поверхностей пола и предметов помещения в десятки раз больше поверхностей теплоотдачи традиционных отопительных приборов. Поверхности предметов хорошо поглощают ИК – лучи, а это значит, что инфракрасные обогреватели обогреют любое помещение приблизительно в 3-4 раза быстрее, чем традиционные системы отопления.

Тепловую энергию инфракрасного обогревателя лучше всего направлять на предметы мебели и обстановки, чтобы те могли поглощать ее для последующего постепенного обогрева помещения. По возможности нужно стараться не направлять светотепловые лучи инфракрасных обогревателей на такие поверхности, как стены, потолки, окна и двери, поскольку через них часть тепла сразу же «уйдет» на улицу, что крайне невыгодно с точки зрения экономии энергии.

Разместите в своем кафе на открытом воздухе инфракрасную систему обогрева и продлите рабочий сезон, тем самым увеличив свой доход!

В помещениях, где часто открываются окна и двери, возникают значительные потери тепла. В ресторанах, магазинах, супермаркетах, где двери не закрываются или из-за постоянного движения покупателей, или из соображений привлечения клиентов, нагреваемый воздух постоянно выходит через открытые двери, холод доставляет клиентам и покупателям, находящимся у дверей, массу неудобств, и они стремятся получить как можно быстрее только самое необходимое и уйти. А это сказывается на выручке заведения.

Единственным выходом в помещениях, где часто открываются окна и двери, является установка инфракрасной системы обогрева. Эта система греет не воздух, а непосредственно клиентов и покупателей; она обогревает и столики, стоящие у дверей, и другие части помещения. Покупатель, которому комфортно делать покупки, и клиент, которому комфортно принимать пищу, не зависят при этом от того, открыта дверь, или нет, с удовольствием поспособствует увеличению дохода предприятия.

Комфортное тепло

Комфортное тепло

Применение обогревателей в помещении с низкой теплоизоляцией
Пребывание в зоне с пониженной теплоизоляцией (например, рядом с окном или дверью) вызывает у человека ощущение теплового дискомфорта. Обогреватели, установленные в таких местах, легко компенсируют потери и недостаток тепла. Благодаря этому, система инфракрасного обогрева является оптимальным решением для обеспечения высокого теплового комфорта и низких эксплуатационных затрат на отопление и обогрев.

Уменьшение возможности возникновения сквозняков При обогреве световыми инфракрасными обогревателями в помещении отсутствует движение слоев воздуха, т.к. воздушные массы практически не нагреваются и имеют примерно одинаковые температуры (горячий воздух не стремится наверх, а холодный – вниз), т.е. нет сквозняков. Конвекционное отопление, а также тепловые пушки и завесы создают потоки теплого и холодного воздуха, что способствует возникновению в помещении сквозняков, а это вредно для здоровья и может привести к простудным заболеваниям.

Повышение температуры предметов по сравнению с температурой в помещении Температура предметов, находящихся в зоне действия обогревателей, всегда немного выше, чем температура воздуха в помещении. Поэтому прикосновение к ним не вызывает у человека неприятных ощущений, ибо прикосновение к теплой поверхности всегда приятнее, чем прикосновение к холодной.

Уменьшение температуры воздуха в помещениях при использовании инфракрасных обогревателей Применяя инфракрасные обогреватели, можно уменьшить «комфортную» температуру воздуха в помещении на несколько градусов. При этом человек даже не почувствует этого, т.к. ему температура будет казаться прежней. Объясняется это следующим образом: в отличие от традиционных систем отопления, где в энергетический баланс с телом человека вступает только окружающий его воздух, в системах лучевого отопления состояние комфорта складывается из поверхности тела человека и падающего на него лучистого потока.

Чем выше интенсивность лучистого потока, тем ниже комфортная температура окружающего воздуха. Эта особенность хорошо известна горнолыжникам, не упускающим случая позагорать под солнечными лучами среди заснеженных горных вершин, не взирая на то, что температура окружающего воздуха значительно ниже нулевой отметки (при условии отсутствия сильного ветра). Чтобы понять разницу между температурой помещения и «ощущаемой» (человеком) температурой, представьте себе два термометра, один из которых находится на солнце, а другой – в тени. Естественно, что их показания будут отличаться. Точно так же и человек, находясь в зоне действия светового обогревателя, будет чувствовать себя более комфортно, чем вне зоны действия обогревателя.

Следует заметить, что уменьшение температуры воздуха в помещении всего на 10°С обеспечивает экономию энергии на 5%.


Тепловое излучение

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ?
Все предметы и тела беспрерывно излучают электромагнитные волны. Волны определенной длины хорошо поглощаются телами и проходят сквозь атмосферу земли с малыми потерями. Такие волны относятся к инфракрасному (ИК) диапазону, который невидим глазом человека (рис. 1).

В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм (так называемая средневолновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по-настоящему уникально-полезное действие. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны около 10 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё», поглощает его и оздоровляется.

Комфортное тепло
Рис.1.

Распределение энергии. Зональный и точечный обогрев
При использовании инфракрасных обогревателей в разных зонах внутри одного и того же помещения могут поддерживаться различные температуры. В принципе, зачастую вовсе не нужно, чтобы во всех частях помещения была одинаковая температура. С точки зрения теплового комфорта для выполнения различных работ требуется различная температура. Зональный обогрев можно сравнивать с зональным освещением: как правило, больше света и тепла требуется в непосредственной близости от рабочего места.

В любом случае обогрев таких неиспользуемых площадей, как потолок и верхние границы стен, является совершенно бесполезным.

Более подробно эта ситуация показана на рис.2, на котором показано распределение тепловых потоков в помещении при использовании различных типов нагревателей. Из приведённой схемы видно, что обычные обогреватели конвекционного типа расходуют большую часть энергии на обогрев верхней части помещения, в то время как инфракрасный обогреватель позволяет осуществить зональный обогрев. Таким образом, инфракрасный обогреватель не затрачивает энергию на обогрев неиспользуемого объёма помещения. Комфортное тепло
Рис.2. Распределение тепловых потоков в помещении при использовании различных типов обогревателей.

Практически во всех случаях в действительности необходимо обогревать объекты не более 2 метров в высоту, поэтому разница между необходимыми зонами обогрева и общей площадью помещений является экономией тепла и электроэнергии. Обогреватели ИКО способны осуществлять подобный точный зональный обогрев, а, следовательно, значительно уменьшить расходы на энергопотребление без ущерба для комфорта.

Уменьшение до минимума разницы температур между полом и потолком

При использовании традиционных конвекционных систем возникает разность температур в нижней и верхней части помещения (ведь мы все привыкли думать, что чем ближе к потолку, тем выше температура воздуха, и что по-другому и быть не может) Это хорошо видно на рис.3. Допустим, если у пола температура воздуха составляет 18°С, то на высоте 10 м она будет равна примерно 35°С. Но инфракрасные обогреватели позволяют избежать подобного нерационального распределения температуры по высоте, потому что в буквальном смысле слова они не нагревают воздух, а передают тепло на поверхности и предметы, на которые направлен их свет. Естественно, при этом существенно уменьшается нагревание промежуточного пространства (воздуха) впустую. Разница температур между полом и потолком уменьшается, и вместе с тем появляется возможность уменьшения общей температуры помещения с одновременным увеличением «ощущаемой» температуры. При использовании световых обогревателей разность температур между полом и потолком (°С/м) очень незначительна и составляет примерно ±0,4 °С/м (при условии отсутствия в помещении принудительных потоков воздуха). При обогреве помещения путем подачи теплого воздуха тепловентиляторами или конвекторами эта разность гораздо выше и составляет ±2,5°С/м и ±1,7°С/м, соответственно. Распределение тепла между полом и потолком при конвекционном и инфракрасном способах обогрева.
Рис.3. Распределение тепла между полом и потолком при конвекционном и инфракрасном способах обогрева.

Более подробно зависимость температуры воздуха в помещении от высоты помещения показана на рис. 4, при этом сравниваются обогреватели конвекционного типа и инфракрасные обогреватели.

Зависимости температуры воздуха в помещении от его высоты

Рис.4. Зависимости температуры воздуха в помещении от его высоты:

  • 1– при непосредственном направлении лучей инфракрасного обогревателя на предметы;
  • 2– при равномерном распределении лучей инфракрасного обогревателя в помещении;
  • 3– при использовании обогревателя конвекционного типа.

Из приведённого графика видно, что при использовании обогревателей конвекционного типа (линия 3) наилучшим образом обогревается потолок и вся верхняя часть помещения. При использовании же инфракрасных обогревателей ситуация в корне меняется, так как в первую очередь нагреваются предметы в помещении, а только затем само помещение (линия 1 и 2). Таким образом существенно снижается затраты тепловой энергии на обогрев помещения и, как следствие, снижается расход потребляемой электроэнергии.

Отдельно следует отметить, что во всех последующих расчётах связанных со световым инфракрасным обогревателем, рассматривалась усреднённая зависимость температуры в помещении от его высоты.

Данная зависимость была получена путём усреднения линий 1 и 2. Другой важной проблемой при сравнении систем отопления различного типа является теплоизоляция помещения. В нашем случае под теплоизоляцией мы будем понимать совокупность факторов, препятствующих выведению тепла из обогреваемого помещения. К таким факторам относится вид и размер строительного материала, герметичность помещения, его расположение, конструктивные особенности и др. Чем выше степень теплоизоляции помещения, тем легче его обогреть и наоборот, чем степень теплоизоляции ниже, тем сложнее произвести обогрев.