≡×МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт
• Вътрешен дизайн
• За всичко
• Относно ВиК

Лъчистото отопление на дома е добре забравено старо нещо. Отопление на хангари, складове, промишлени помещения, промишлени сгради Електрическо панелно лъчисто отопление

С лъчистото отопление нивото на топлинен комфорт на човек се достига по-бързо. Концепцията за топлинен комфорт означава, че степента на топлина на околната среда е задоволителна за нормален живот. Често обаче температурата на околната среда е недостатъчна и човекът все още се чувства уютно и комфортно. Като илюстративен пример, нека направим аналогия с принципа на влиянието на Слънцето върху човека.

Действието на лъчистото отопление е подобно по усещане на разходка в слънчев зимен ден. Температурата е под нулата, въздухът е студен през зимата. Все пак човек се чувства комфортно, защото слънцето започва да пече.

Принцип на работа на лъчистото отопление

При традиционните отоплителни системи или при използване на въздушна отоплителна система, за разлика от отоплителните системи с газови инфрачервени радиатори, топлият въздух отива нагоре. Спомнете си, че конвекцията е движение на въздушна маса или движение в обема на всеки газ или течност. Тоест нагрятите и по-леки слоеве въздух се изместват от по-студени и по-тежки. Топлият слой въздух също се издига, отстъпвайки място на по-студен слой въздух.

Нека се опитаме да проследим разликите между лъчиста отоплителна система и традиционна или конвекционна отоплителна система. Традиционната система за отопление на помещения, използваща батерии като междинен източник на топлина, ни е добре позната от детството. Този тип отопление използва принципа на конвекцията. За да работи конвекционният ефект, батериите трябва да са разположени отдолу, а не отгоре. Това трябва да се направи именно заради физическия феномен. Факт е, че топлите слоеве въздух се изтласкват от студените от долната част на помещението. Ако поставите нагревателния елемент отгоре, това явление няма да се случи. По този начин, за да затоплите напълно стаята, се нуждаете от доста време. Газовите инфрачервени излъчватели решават този проблем, тъй като при лъчистото отопление нещата са различни. Топлият въздух практически не се натрупва в горната част на помещението. С малки загуби електромагнитната енергия се преобразува в топлина в долната част на помещението.

Газови инфрачервени излъчватели при лъчисто отопление

изкуствени лъчисто отоплениеприлагани на практика с помощта на устройства като газови инфрачервени излъчватели. Такава отоплителна система е термично устройство, разположено в горната част на помещението. Когато отоплението започне да работи, устройствата излъчват електромагнитни вълни в космоса.

Газови инфрачервени излъчвателиизползва се в помещения с височина на тавана най-малко 4 метра. Топлината с лъчиста отоплителна система не се издига нагоре, а напротив, се разпределя в долната част на помещението, което е важно за създаване на комфортни условия в работната зона [на ниво 2,5 м от пода].

Видове газови инфрачервени излъчватели

• Газовите радиатори от типа "лек" най-често се използват за отопление на промишлени помещения, чиято характеристика е високите тавани. Такива части от пространството имат голям обмен на въздух, така че използването на конвекционни отоплителни системи в тях е непрактично. В помещения с високи тавани най-ефективният начин за отопление е лъчистото отопление с газови радиатори тип “light”.
  "Леките" газови емитери работят с природен или втечнен газ. Когато газово-въздушната смес гори в отворите на керамичните плочки, температурата на повърхността на устройството достига 950 ° C. Степента на излъчване е доста висока, така че преносът на топлина се извършва за много кратко време. За тялото на устройството се използват специални антикорозионни материали, които значително удължават живота на газовия излъчвател.

• Газови излъчватели от "тъмен" тип. Излъчващият елемент в такива излъчватели са метални тръби. Температурата на повърхността на такива излъчватели достига средно 400 ° C. Особеността на устройствата от този тип е, че за тяхната работа е необходимо да се отстранят продуктите от горенето с помощта на въздуховоди.

Лъчисто отопление- постижение на съвременната наука, което може и трябва да се използва. Ще дадем за пример няколко безспорни предимства на този вид отопление, за да разсеем окончателно всички съмнения.

И така, безспорните предимства на лъчистото отопление включват:

• Липсата на конвекция помага да се предотврати носенето на прах и други летливи вещества във въздуха. Този факт е важен за хора, чувствителни към алергени.
• Значителни икономии на разходи поради ниски разходи и ниска цена на газовото гориво.
• По време на работа на газовите емитери количеството отделени продукти от горенето не нарушава границите на допустимата санитарна норма, поради което лъчистото отопление може с право да се нарече екологично и безопасно.

Грубо казано, Слънцето може да се нарече съществуващо в природата лъчисто отоплениеосигуряване на топлинен комфорт. Усещането за топлинен комфорт е важно в условията на работа, затова се използват газови инфрачервени излъчватели. Науката е доказала, че човек, който е в зоната на топлинен комфорт, показва значително по-добри работни резултати от някой, който мръзне на работното място. Не ечудно. Тялото е устроено така, че когато на човек му е студено, се изразходват повече килокалории. При човек, който харчи енергия за поддържане на топлина, по-голямата част от енергията не се използва за работа. Това има пагубен ефект върху производителността. Целта на мениджърите на компанията е да изберат оптималната отоплителна система, която да осигури комфортни производствени условия.

Отоплителните системи непрекъснато се подобряват. Дизайнерите разработват все по-ефективни, икономични, красиви и удобни устройства. Лъчистото отопление е една от най-новите технологии. Лъчистите отоплителни системи са сравнително нови на пазара, но вече са се доказали добре. Принципът на действие се основава на нагряване на обекти с лъчиста енергия, а обектите от своя страна предават топлина на въздуха в помещението. Източникът на инфрачервена енергия може да се захранва от мрежата или да работи на газ, нагревателните елементи се поставят в панели или многослоен филм.

Разновидности на лъчисти отоплителни системи

Има филмови лъчисти електрически нагреватели (ПЛЕН) и панелни. Първите работят изключително на електричество, докато вторите, в зависимост от вида, могат да работят както на електричество, така и на газ. В частни къщи и апартаменти обикновено се инсталират електрически системи, т.к. те се считат за по-безопасни. Газовото лъчисто отопление (съкратено GLO) е много подходящо като система за отопление на промишлени помещения, складове, хангари, просторни работилници.

Подреждане на панелно лъчисто отопление в частна къща

ПЛЕН се състои от два слоя полимер, между които са поставени резистори, които при нагряване отдават топлинна енергия на алуминиевото фолио. Лъчението от фолиевото покритие нагрява предметите. Обикновено ширината на филмовия нагревател не надвишава 30 см, дебелината е 1 мм. Температура на нагряване - до 450 градуса. Конкретните параметри зависят от техническото задание, според което се определя желаната мощност на нагревателите.

Лъчистото отопление може да бъде водно и електрическо. Източници на топлина в този случай са повърхности, вътре в които са разположени тръби с топла вода, или метални панели с инфрачервени нагреватели. Подовото водно отопление е широко разпространено и е известно като системи за подово отопление. Монтажът на отопление от този тип е доста сложен, затова много потребители търсят алтернатива и избират електрически инфрачервени панели.

Схема на работа на панелна отоплителна система

Филмови лъчисти отоплителни системи

Филмовите нагреватели са много компактни, практични и удобни. Системите са оборудвани с термостати или GSM контролери. Затоплянето на стаята отнема не повече от час, но локалните зони на топлинен комфорт се създават почти веднага след включване на устройствата, т.к. те нагряват преди всичко предмети и хора. В режим на поддържане на топлина нагревателите се включват на всеки час за около 10 минути. Благодарение на това се осигурява икономична консумация на електроенергия.

Електрическите отоплителни системи са скъпи сами по себе си, но при рационална работа разходите могат да бъдат значително намалени. Ако помещението е нежилищно и не е необходимо постоянно да се поддържа висока температура, тогава добро решение би било системата да работи в нискотемпературен режим.

Дизайн на филмов нагревател

Къде е инсталиран PLEN

Обхватът на филмовите системи е много обширен. Нагревателите се монтират в помещения с всякакво предназначение:

• апартаменти, къщи, селски къщи;
• отопляеми балкони, лоджии;
• промишлени сгради;
• складове;
• офиси;
• магазини, търговски павилиони;
• ресторанти, кафенета;
• хотели;
• медицински, медицински и превантивни институции.

За жилищни помещения и такива, в които хората постоянно присъстват, филмовото отопление се използва не само като основна, но и като допълнителна отоплителна система. Освен това PLEN също се използва не по предназначение. Например в помещенията за боядисване на каросерии се монтират нагреватели, за да се ускори изсъхването на боядисаните части.

Как работи системата PLEN

Предимства на филмовите системи и ограничения при използването им

Отоплителите могат да се монтират в нови и санирани сгради. Техните предимства:

• компактност, леко тегло;
• относителна лекота на инсталиране;
• стилистична неутралност;
• издръжливост;
• еко-, противопожарна безопасност.

Въпреки всички тези предимства, PLEN системите имат и значителни ограничения при използване. Инсталирането в градски апартамент често е непрактично, т.к. собственикът неволно отоплява не толкова жилищното си пространство, колкото съседните апартаменти. Устройството загрява всички повърхности - под, таван, стени, като част от енергията се изразходва за отопление на съседни помещения. Частично проблемът се решава с помощта на топлоизолатор. Друг съществен недостатък е високата цена на електрическото отопление. Конвенционалните радиатори за водно отопление са много по-евтини.

Електрическо табло лъчисто отопление

Панелно-лъчисти отоплителни системи се монтират в жилищни помещения, офиси, търговски обекти. Нагревателите не изсушават въздуха, удобни са и компактни.

Видове отоплителни електрически табла

Има такива видове панели:

• Керамика

Това са "хибридни" устройства, които работят едновременно като радиатори и конвектори. Външната повърхност е стъклокерамичен панел, а гърбът е топлоакумулиращ елемент, който осигурява естествена конвекция. Нагревателят за работа консумира сравнително малко количество електроенергия, докато коефициентът на топлопреминаване е висок.

• Стенни панели "СТЪПКА"

Това са метални конструкции с дебелина 2 см, вътре в които има нихромова тел. Устройството е оборудвано с отразяващ топлоизолационен слой. Стенните панели се класифицират като енергоспестяващи нагреватели. Безопасни са и могат да се монтират в помещения с всякакво предназначение като основно, резервно или допълнително отопление. Не се препоръчват за монтаж в сгради с височина на тавана над 3 m.

• Стенни, подови, таванни панели "EINT"

Енергоспестяващите отоплителни уреди са надеждни и безопасни. Инфрачервеното лъчение с дълги вълни има положителен ефект върху човешкото здраве, така че нагревателите от този тип са подходящи за детски стаи. Има "антивандалски" модели, които се монтират на обществени места. Отоплението се извършва изключително с помощта на радиация, няма конвективни елементи, поради което прахът се разпространява по-малко.

Отоплителни панели в търговски обект

Монтаж на ел.табла със собствените си ръце

Лекотата на монтаж и лекотата на използване са важни предимства на отоплителната система. Монтирането на стенни панели е толкова просто, че всеки може да се справи с тази работа, дори и да няма опит в строителните и ремонтните работи. В допълнение към устройството, комплектът включва крепежни елементи и инструкции за монтаж. Обикновено не е нужно да купувате нищо допълнително.

Работен ред:

1. Изберете място, където ще окачите конструкцията. Най-често нагревателите се намират в близост до най-студените зони (под прозорците, до вратите) и тези зони, които се нуждаят от специален топлинен режим (например близо до детско креватче, работен плот и др.).
2. Пробийте дупки в стената за закрепване.
3. Фиксирайте крепежните елементи, закачете нагревателя върху тях.
4. Свържете устройството към мрежата.
5. Уверете се, че работи и е защитен.

Процедура за монтаж на стенни нагревателни панели

За жилищни помещения се използват предимно филмови и панелни инфрачервени нагреватели. Газовото лъчисто отопление е по-подходящо за инсталиране в просторни производствени помещения с високи тавани и добра вентилация. продуктите от горенето могат да се отделят във въздуха. Газовите системи обикновено се монтират в шоуруми на автокъщи, складове, работилници. Всяка система има своите предимства. Когато избирате, трябва да се ръководите от нуждите на собственика на конкретна стая.

Видео: принципът на работа на лъчистата отоплителна система

Конвективните отоплителни системи твърдо държат първенството по приложение в съвременните домове. Но системите за лъчисто отопление са напълно готови да се конкурират сериозно с тях за нашия комфорт.

Преди около 200 години отоплителните системи на нашите къщи започнаха да се прераждат, печките и камините, популярни от хиляди години, бяха наречени архаизми, те бяха заменени от система за водно отопление, която дава конвективна топлина.

Лъчисто или лъчисто отопление

Лъчистата топлина беше изоставена в продължение на един век, беше отписана като скрап, но изследванията на учени, проведени през последния половин век, показват обратното - лъчистата топлина превъзхожда конвективната по своите характеристики, и то по редица характеристики. Предлагаме да разберем този въпрос и да разберем защо лъчистото отопление е по-добро от конвективното.

Историята на отоплението - от лъчисто към конвективно и ... отново към лъчисто?

В продължение на хиляди години първият и единствен източник на отопление в човешкото жилище е бил огънят, а самият метод на отопление е бил конвективно-лъчево. По време на горенето на огън в примитивна печка-отоплител и след това, по време на тлеенето на огъня, инфрачервените лъчи излизат от каменния портал и поради конвекцията въздухът в помещението се нагрява.

Очевидният недостатък на този метод на отопление е, че когато гори огън, димните газове изпълват жилището, създавайки непоносима атмосфера. Поради това в горната част на покрива на къщите беше направен отвор за комин, през който горещ дим излизаше заедно с нагрятия въздух, като основният акцент беше поставен върху лъчистото отопление, тъй като неговата интензивност не зависи от степента на нагряване на въздуха.

Преди две хиляди години са създадени нови отоплителни системи, базирани на канали под повърхността на каменни подове, през които се движат димни газове от разтопени печки, загрявайки подовете с топлината си (хипокауст (Древен Рим), глория (Испания), ондол (Корея). ), дикан (Китай) и др.). Междувременно населението на Европа използва частично модифицирана версия на огъня - огнище, облицовано с калдъръмени камъни, удавено в черно. Едва до 15-ти век европейците подобриха каменното огнище, като свързаха към него изпускателна тръба, изработена от дърво.

През 17 век "руската система" за отопление е била популярна в замъчните и дворцовите комплекси на Русия и Европа - шахтата за всмукване на въздух минава близо до стената на пещта и покрай нея, където въздухът се нагрява и поради конвекцията се издигаше през разклонени тухлени канали до помещенията, които трябваше да се отопляват. След като е отдал топлина, въздухът от помещенията е преминал през изпускателните канали извън сградата.

Отоплителната система на този дизайн напълно изключва възможността за проникване на димни газове в жилищните помещения, което беше невероятно ноу-хау за онова време. Тази отоплителна система, наречена „система огън-въздух“, се радваше на нарастваща популярност до средата на 19 век, но в края на това тя престана да бъде търсена, което беше улеснено от постоянното нискочестотно бръмчене в въздуховоди, прекомерна сухота на въздуха, изгаряне на прах с отлагане на прахови сажди върху стени и предмети от интериора.

В края на 18 век френският инженер Жан-Симон Бонеман изобретява и изгражда първата водна отоплителна система, в която охлаждащата течност циркулира естествено.

Половин век по-късно в Русия се появи отоплителна система с естествена циркулация на охлаждащата течност, разработена от професор Петър Григориевич Соболевски. Видовете конвекционно отопление с вода, пара и огън-въздух набират популярност от година на година, до голяма степен поради технологичния прогрес, появата и развитието на централизирани източници на отопление на охлаждащата течност и системи за нейното доставяне до потребителски обекти.

Мащабното строителство на типични високи сгради с минимална фасадна изолация, нискокачествено припокриване на отвори за прозорци и врати играе в полза на конвективното водно отопление - лъчистото отопление е ефективно само в добре изолирана сграда.

Въпреки това, 150 години по-късно учените установиха, че усещането за лъчисто отопление е много по-близо до човек, отколкото конвекционното нагряване на въздуха. И не само на човек, но и на предмети от бита, както и материали, използвани в интериорната декорация.

Отоплението в ежедневието - реалности

Били ли сте някога в неотопляема или лошо отоплена стая през зимата - училищен клас, аудитория на институт или заседателна зала на някаква институция? В отговор на недоволството на публиката учителят (преподавателят) успокоява – нищо, ще дишаме и след половин час ще стане топло.

Наистина след известно време става по-топло, но причината за това изобщо не е свързана с термина „диша“ - присъстващите затопляха атмосферата на стаята с топлинно излъчване, генерирано от собствените им тела. Инфрачервените лъчи, излъчвани от телата на присъстващите в публиката, нагряват обектите, разположени в близост до тях, които от своя страна генерират собствено излъчване, прехвърляйки го на съседни обекти, а топлината на техните повърхности във въздуха.

Всеки обект с температура по-висока от абсолютната нула по Келвин (или -273,15 ° C) излъчва инфрачервени лъчи. Излъчването е толкова по-интензивно, колкото по-висока е температурата на обекта - например човешкото тяло при нормалната си температура (от 36,6 до 37 ° C) генерира инфрачервени лъчи от средния вълнов диапазон, с дължина на вълната от 5 до 25 микрона.

Консумацията на човешка енергия за инфрачервено лъчение се намалява, ако температурата на околната среда се повиши, но не на въздуха, а на ограждащите конструкции (стени, таван и под) и мебелите. Факт е, че въздушната среда е прозрачна и пропусклива за инфрачервени лъчи, съответно студените стени и подове ще изтеглят инфрачервена топлина от човешките тела дори при 25 градуса температура на въздуха в помещението - това е лъчист пренос на топлина, обяснен от законите на Планк и Стефан-Болцман.

Поколения граждани са свикнали с условията на живот в тухлени и панелни къщи, опитвайки се да компенсират разходите за инфрачервена енергия на тялото, която отива за отопление на обвивката на сградата, с помощта на различни видове електрически конвектори.

В паметта на жителите на града беше отложено смътно убеждение за значението на дървените стени в къщата, които могат да „дишат“, компенсирайки влажността на въздуха - наистина, небоядисаният дървен материал и дървените стени имат такава способност, но , не те изиграха главната роля в дървените къщи, а руската пека.

Масивният дизайн на руската печка получи значително място в къщата, той перфектно поддържаше топлината и отопляваше цялата къща с инфрачервено лъчение. Никоя водна или въздушна отоплителна система не може да се сравни по своите отоплителни възможности с руска печка!

Между другото, именно поради лъчевия метод на нагряване, печенето в руска фурна се оказва много по-апетитно и по-вкусно, отколкото в най-модерната фурна, принципът на готвене в който се основава на горещ въздух (огън- въздушна система).

Свойствата на лъчистата енергия от гледна точка на отоплението бяха изследвани от лаборатория в Йейлския университет, финансирана от фондация Джон Бартлет Пиърс - резултатите от експеримент, проведен с участието на доброволци, се оказаха много показателни.

На първия етап субектите бяха поставени в малка стая с изкуствено охлаждани стени, температурата на въздуха в нея се поддържаше на 50 °C с помощта на вентилаторни нагреватели - доброволци, облечени в леки дрехи, се оплакваха от силен студ след престой в тази стая .

По време на втория етап температурата на въздуха беше умишлено понижена до 10 °C, а стените бяха затоплени с помощта на вградени във вътрешността тръби, през които циркулира гореща вода - субектите, все още леко облечени, се потяха обилно, докато бяха в тази стая , бяха горещи.

Въпреки това, всеки от нас може да провери и лично да изпита „вампиризма“ на студа и „даряването“ на отопляемите стени по всяко време - просто трябва да дойдете и да застанете пред стената. През зимата ще усещате студа, излъчван от него, тъй като материалът, от който е изградена стената, ще абсорбира инфрачервените лъчи, излъчвани от вас, през лятото ще ви е топло, тоест тялото ви вече ще абсорбира инфрачервеното лъчение, получено от стената от слънцето през деня.

Описание на лъчисти отоплителни системи

Идеалният източник на лъчисто отопление беше и остава масивна печка, но в апартамент или офис, а в много частни къщи е нереалистично да се организира такава печка. Помислете за модерни системи за лъчисто отопление, които позволяват да се направи без такава пещ - "топъл под", стенни и таванни лъчисти панели.

Системите за подово отопление се различават по дизайн и принцип на отопление:

Стенните панели са модулни блокове, изработени от медни тръби, с топла вода като топлоносител. Топлопредаването на лъчиста топлина от стенни панели с циркулираща гореща вода при температура 40 ° C е около 80%, останалите 20% се дължат на конвекция - това се дължи на допустимата висока температура на топлоносителя, превишаваща максималната зададена от европейските стандарти 30 ° C за "топъл под".

Медните модулни блокове се монтират върху повърхността на стената с помощта на хоризонтални или вертикални прътови опори, преди това върху повърхността на стената се монтира слой изолация с алуминиево фолио.

След монтажа стенните панели се запечатват с 350 mm слой мазилка, покриват се с гипсокартон или други твърди покрития. В допълнение към външния монтаж, модулните блокове за лъчисто отопление могат да бъдат монтирани в бетонни стени - те се закрепват към армировъчна рамка с последващо изливане с бетон.

Предимството на стенните панели е по-ниската топлинна инерция в сравнение с "топлите подове", което е особено удобно за сгради с периодично отопление. Трябва да се отбележи, че за ефективно отопление стенните панели се нуждаят от свободно пространство около периметъра на стените, в които са монтирани - с голямо количество шкаф мебели е нерационално да ги използвате.

Първите модели лъчисти таванни панели са създадени много преди "топли подове" и стенни панели, интересът на производителите към тях се обяснява просто - таванът, а оттам и таванните панели, са разположени най-далеч от домакинството, което позволява загрейте панелите до високи температури, без да навредите на човек.

Максималната температура на модерните таванни панели зависи от височината на таваните - оптималната разлика между температурата на въздуха в помещението и температурата на повърхността на гредоредния панел е на ниво от 10 °C. Съвременните таванни панели не се вграждат в тавани - те се монтират върху повърхността на тавана, което улеснява монтажа и поддръжката им.

Накрая

Популярността на конвекционното отопление днес се дължи само на факта, че повечето къщи имат минимални характеристики на запазване на топлината - по-рано това не представляваше интерес за дизайнерите и строителите, тъй като техните задачи бяха насочени към намаляване на разходите за проекти.

Оттук къщите, светещи през нощта в инфрачервени детектори, огромни разходи за топлозахранване и чести козметични ремонти. И именно поради големите топлинни загуби през отворите на прозорците, непосредствено под тях бяха монтирани радиатори за отопление - за да се отсече студеният въздух от улицата, навлизащ през процепите на дограмата и през стъклопакета им.

Конвективното отопление ви позволява бързо и сравнително евтино да отоплявате неизолирани помещения, но не ви позволява да избегнете изсушаване на въздуха, студен въздух на нивото на пода (най-топлият слой въздух се събира близо до тавана), постоянно формоване на стените по време на студения сезон (поради отлагането на влага върху студените им повърхности) и необходимостта от чести козметични ремонти - посочените факти са безспорни.

Ако ограждащите конструкции на къщата са изработени от дърво, тухла или стоманобетон, външната (улична) страна е изолирана (сандвич панели, топлоизолационни материали с последваща мазилка и др.) и модерни врати и прозорци с достатъчно ниски ставки на топлопроводимост, тогава решението на проблема с отоплението с помощта на лъчиста отоплителна система ще се оправдае напълно.

От друга страна, когато изолирате сградни обвивки от вътрешната страна на помещението, което особено често се извършва в съветски многоетажни сгради, няма смисъл да се изгражда отоплителна система на инфрачервено отопление, тъй като материалът, от който направените стени няма да се нагряват и да отделят топлина под формата на радиация, тъй като повърхностите на стените са топлоизолирани с изолационни материали.

Като се вземат предвид новите изисквания за топлинна защита на сградите, посочени в SNiP 23-02-2003, системите за лъчисто отопление могат да поемат първенството от конвективното отопление.

Ще бъде много по-приятно и полезно за домакинствата на всяка възраст да възприемат инфрачервени лъчи от определен вълнов диапазон, отколкото да бъдат във въздушен "аквариум" с постоянно студени стени, пълни с въздух, нагрят от конвекция и суспендиран прах.публикувани

Ако имате въпроси по тази тема, задайте ги на специалисти и читатели на нашия проект.

Съвременните лъчисти отоплителни системи (инфрачервени панели) поддържат един от двата вида охлаждаща течност - хидравлична или електрическа. Хидравлично (водно) панелно лъчисто отопление се появи в експлоатация преди повече от 50 години. Електрическите лъчисти отоплителни панели започнаха да се въвеждат едва след 90-те години на миналия век. Междувременно на настоящия етап и двете технологии се представят като вече силно модифицирани технически - с поддръжка на по-напреднали системи.

Подобно на кахлените печки, лъчистите панели се нагряват локално, създавайки. Въпреки това, тъй като инфрачервените нагревателни панели имат тънка метална повърхност с малка или никаква топлинна маса, тези уреди могат да генерират топлина бързо.

Такъв фактор привлича за използване на рядко експлоатирани места и в условия на често променящ се климат. Тоест при тези условия, при които експлоатацията на кахлени печки, реактивно-масивни нагреватели и термично активни повърхности на сгради се счита за нерационална.

Тъй като лъчистите отоплителни панели могат бързо да генерират топлина, логично е тези устройства да се свързват само когато в помещенията има хора.

Лъчистите отоплителни панели изглеждат по-изгодни в сравнение със старите отоплителни системи. Основните предимства са ниско тегло и компактен дизайн.

Един от широко разпространените дизайни на електрически лъчист панел: 1 - фибростъкло (1,2 mm): 2 - полиуретан (22 mm); 3 - алуминий (1,2 мм)

Също така трябва да се отбележи лесният монтаж на нагревателни панели вътре в сградите. Лъчистите панели могат да се монтират на стени или тавани. Осветителните тела поддържат свободно висяща конфигурация или могат да бъдат вградени в система за окачен таван.

Тези моменти още веднъж потвърждават практичността на устройствата, възможността за използването им в различни помещения на сградата. Всъщност това е един вид мобилен тип отоплителна система.

От друга страна, нагрятата повърхност на лъчистия панел не е безопасна за открита употреба, тъй като има опасност от изгаряне при небрежно боравене и без ограда. Това означава, че преносът на топлина чрез проводимост в този случай не е възможен.

Принципът на работа на нагревателните панели

Вътре нагрятата вода тече през пластмасови или медни тръби, прикрепени към метална плоча. Поемайки топлина от водата, металната плоча излъчва топлина в пространството.

Електрическите нагревателни панели работят на подобен принцип, но топлината се генерира чрез преминаване на ток през електрическо съпротивление. Подобно на водно-термично активните сградни системи, течните лъчисти панели също поддържат охлаждащ ефект.

Една от възможните опции за вътрешен дизайн с електрическа охлаждаща течност: 1 - гнездо за свързване към мрежата; 2 - изолация; 3 - греда на тавана; 4 - нагревателен филмов елемент

Такава конфигурация междувременно не се поддържа от електрически лъчисти отоплителни панели. От друга страна, електрическите нагревателни панели са по-лесни за инсталиране и по-отзивчиви в сравнение с хидравличния вариант. Необходими са по-малко от 5 минути, за да може електрическият нагревателен панел да достигне пълната си мощност.

Асоциация с традиционния радиатор

Течните лъчисти отоплителни панели не трябва да се свързват с така наречените „радиатори“, които са широко разпространени в европейските ВиК инсталации. Въпреки това дизайнът е насочен към създаване на максимален дял на конвекция.

Ето защо е логично течните отоплителни панели да се наричат ​​„конвектори“. Лъчистите метални повърхности на такива "радиатори" са обърнати една към друга, така че по-голямата част от нагревателната повърхност не излъчва топлина директно към обекта.

Излъчвайки енергия на принципа "един към друг", въздухът, идващ отдолу, се нагрява между панелите чрез кондукция, след което се издига и загрява пространството чрез конвекция.

Друга разлика е, че "радиаторите" имат по-ниска повърхностна температура от инфрачервените панели. В резултат на това делът на лъчистата топлина в общия топлообмен е само 20-30%. Същото важи и за ел. таблото "радиатори".

Особен вид отоплителни лъчисти панели е таванна лампа с инфрачервено лъчение. Въпреки това, такива устройства изискват внимателна употреба.

Що се отнася до електрическите нагревателни панели, всъщност говорим за електрически дълговълнови инфрачервени нагреватели. Но модерните дизайни не трябва да се приравняват със старите дизайни.

Наследените дизайни са известни като електрически късовълнови инфрачервени нагреватели. Тяхната ясна разлика е генерирането на видима червена светлина по време на работа.

Днешните дълготрайни лъчисти нагреватели не произвеждат видима светлина и имат по-ниски повърхностни температури. Необходимо е да се подчертае:

И двете технологии имат определено въздействие върху човешкото здраве.

Ефективност в зависимост от дизайна на панела

Инфрачервените отоплителни панели са идеалното допълнение към лъчисти отоплителни системи с голяма маса. Например, инфрачервен отоплителен панел може бързо да затопли част от стаята, докато кахлената печка работи.

Този принцип решава проблема с икономичния комфорт за хора, които са ангажирани с нередовни графици на посещения. По същия начин, комбинацията от "бързи" и "бавни" източници на лъчиста топлина отваря повече възможности за настройка при променливи метеорологични условия.

Различните източници на лъчиста топлина също могат да се допълват взаимно в различни помещения на една и съща сграда. Например, кахлена печка в хола може успешно да се комбинира с лъчисти отоплителни панели, монтирани в спалнята и банята.

Вариант на панелна (филмова) отоплителна система, направена директно под подовата настилка - ламинат

Важно е обаче да се има предвид, че лъчистите отоплителни панели губят някои от предимствата си пред масовите отоплителни системи, ако се използват постоянно и когато има много хора на закрито.

Това заключение важи особено за електрическите нагревателни панели, които ще изискват повече енергия за продължителна работа. панелите губят своите предимства в ефективността спрямо конвенционалното конвекционно отопление, ако се използват за отопление на цялата площ, вместо да създават отделни микроклиматични зони.

Вертикално или хоризонтално топлинно излъчване?

Всеки източник на лъчиста топлина загрява въздуха. Въпреки това, съотношението на топлопреносната радиация на източника на радиация може да варира от 50 до 95%, в зависимост от ориентацията на лъчистата нагряваща повърхност.

Ако има посока надолу, се постига най-голям дял на радиация (до 95%). В същото време страничните посоки дават ефект на топлопредаване с 60-70%. Топлинните повърхности, обърнати нагоре, могат да постигнат не повече от 50-60% от топлопреминаването.

Значителен ефект от ориентацията на повърхността се наблюдава при естественото движение нагоре на нагрятия въздух. Тъй като няма конвекция надолу, топлият въздух винаги се издига. Лъчистата топлинна повърхност, насочена надолу, практически не загрява въздуха.

Вследствие на това радиаторните нагревателни повърхности, монтирани на тавана, са най-енергийно ефективни. Така че, за да се получи оптимално излъчване, което дава панел, насочен надолу, е необходима мощност от 250 W, подобен панел, ориентиран към страничната стена, изисква 325 W, а насочен нагоре - 350 W мощност.

Въпреки това, високият дял на лъчиста топлина за обърнати надолу нагревателни панели не означава, че таванът по дефиниция е най-доброто място за инсталиране на източник на лъчиста топлина.

Конструктивен дизайн на лъчист панел, предназначен за монтаж на стени. Това е една от многото разновидности

Хората обикновено остават прави, докато са будни, изправени или седнали. Следователно, докато таванният панел увеличава максимално производството на лъчиста топлина, вертикално разположеният страничен панел максимизира приемането на лъчиста енергия.

Асиметрия на радиационната температура на панела

Друга причина за избора на вертикално ориентирана лъчиста нагревателна повърхност е асиметрията на лъчистата температура. В човешкото тяло е присъщо да изпитва температурни разлики, когато се нагрява от локален източник на проводимо отопление.

Човек, седнал пред открит огън, ще получи достатъчно лъчиста топлина за едната страна на тялото, но другата страна остава в зоната на студения въздух на противоположната половина на стаята. Тоест, чувствителността на температурната асиметрия силно зависи от ориентацията на източника на отопление.

Хората са по-малко чувствителни към температурни асиметрии на излъчване, причинени от нагрятата вертикална повърхност на кахлена печка или стенен панел.

Тук температурните разлики могат да достигнат 35ºC, преди 1 от 10 души да се оплаче от топлинен дискомфорт. Въпреки това, в случай на насочен надолу лъчист източник на топлина, оплакванията са отбелязани при температурна разлика от само 4-7°C.

Когато температурната разлика е 15ºC, около 50% от хората, участващи в експеримента, съобщават за топлинен дискомфорт. Изводът е прост: главата е частта от тялото, която е най-чувствителна към признаци на топлина.

Чувствителността към относително горещи повърхности над главите на хората не е проблем, когато цялата повърхност е източник на лъчиста топлина. Например термично активен таван.

Принципът на организиране на лъчиста топлина чрез използване на хидравлична охлаждаща течност. Намират приложение и така наречените хидравлични лъчисти панели

Поради голямата нагряваща повърхност, лъчистата температура на такава система е ниска, често под температурата на човешкото тяло. Въпреки това, много по-високите температури на електрическите или хидравличните лъчисти нагревателни панели са в състояние да нарушат топлинната асиметрия на телата на някои хора.

Безопасност на лъчисти отоплителни системи

Има разлика между слънчевата радиация и подобен ефект от лъчистите отоплителни системи. Слънцето е много по-горещо и температурата на повърхността на излъчващия обект е фактор, който определя доминирането на дължините на вълните на електромагнитния спектър.

Очевидно: колкото по-висока е повърхностната температура, толкова по-висок е делът на късовълновата радиация. Тъй като повърхностната температура на слънцето е много висока, се излъчват значително количество вредни ултравиолетови и късовълнови инфрачервени вълни. Ето защо лекарите не препоръчват да прекарвате много време на слънце.

Въпреки това, ако температурата на повърхността на източника е под 100ºC, както в случая на лъчисти отоплителни системи, далечният инфрачервен лъч доминира в топлопреносния поток. В същото време инфрачервеното лъчение с дълги вълни не е в състояние да проникне през кожата и се счита за безвредно.

Въпреки това, камините, печките на дърва и късовълновите лъчисти нагреватели, които са по-горещи от кахлените печки, инфрачервените панели или отопляемите строителни повърхности, теоретично се считат за опасни. Тези обекти излъчват късовълнова радиация и следователно могат да имат последици за здравето.

Пример - "Erythema ab igne" - инфрачервена еритема, се счита за състояние на кожата, причинено от многократно и продължително излагане на източник на топлина. По принцип това е доброкачествен дерматит, петната от който обикновено изчезват известно време след края на излагането на топлина.

Последици от дългосрочно нагряване

Въпреки това, ако нагряването продължи дълго време, кожното заболяване заплашва да премине в хронична форма. В крайна сметка не е изключен рак на кожата. Вярно е, че такива опции бяха изключително редки. Основният проблем е козметичният ефект, доста впечатляващ, напомнящ на татуировка.

Тези инциденти могат да прекратят процедурата по получаване на лъчиста топлина, ако престоят под източника се извършва неконтролируемо

Дефектът "Erythema ab igne", причинен от лъчист източник на топлина, традиционно се среща при готвачи и пекари (по ръцете) и при златари, сребърници и духачи на стъкло (по лицето). Квалифицира се като професионална болест.

Доста често се регистрират медицински случаи, причинени от твърде близка близост на хора до късовълнови лъчисти източници на топлина. Но съобщенията, че дефектът "Erythema ab igne" е причинен от дълговълнови източници на лъчиста топлина, никога не са били записвани.

Дизайнът на съвременните проводими източници на топлина обаче изглежда като рискови елементи. В маси, столове, пейки се вграждат електрически и хидравлични нагреватели с ниска повърхностна температура.

Често такива конструкции се използват като преносими отоплителни модули. Технологията на устройството не се ограничава до мебели или дрехи. Примери за това са нагреваеми гривни или електрически нагреваеми гардеробни елементи.

Последните доклади показват, че дефектът "Erythema ab igne" може да се появи след нагреватели на седалки на кола, одеяла с подгряване, бутилки с гореща вода и дори лаптопи, горещи вани и душове.

Честно казано, трябва да се отбележи, че повечето случаи са следствие от прекомерното използване на проводимо отопление. Например, използване на източник на топлина в колата (отопляема седалка) за 2-4 часа на ден. Очевидно проводимите нагревателни системи могат да повлияят на човешката кожа. Поради това се препоръчва повишено внимание.

В тази статия: лъчисто отопление – 10 000 години история; първите системи за лъчисто отопление; Руска фурна - генератор на инфрачервени лъчи; лъчиста топлина на човешкото тяло; видове съвременни битови лъчисти отоплителни системи; в крайна сметка - условията, при които лъчистото отопление ще бъде по-изгодно от конвективното.

Преди около 200 години отоплителните системи на нашите къщи започнаха да се прераждат, печките и камините, популярни от хиляди години, бяха наречени архаизми, те бяха заменени от система за водно отопление, която дава конвективна топлина. Лъчистата топлина беше изоставена в течение на един век, тя беше отписана като скрап, но изследванията на учени, проведени през последния половин век, показват обратното - лъчистата топлина превъзхожда конвективната топлина по своите характеристики и то по редица характеристики. Предлагаме да разберем този въпрос и да разберем защо лъчистото отопление е по-добро от конвективното.

Историята на отоплението - от лъчисто към конвективно и ... отново към лъчисто?

В продължение на хилядолетия първият и единствен източник на отопление в човешкото жилище е огънят, а самият метод на отопление е конвективно-лъчеви. По време на горенето на огън в примитивна печка-отоплител и след това, по време на тлеенето на огъня, инфрачервените лъчи излизат от каменния портал и поради конвекцията въздухът в помещението се нагрява. Очевидният недостатък на този метод на отопление е, че когато гори огън, димните газове изпълват жилището, създавайки непоносима атмосфера. Поради това в горната част на покрива на къщите беше направен отвор за комин, през който горещ дим излизаше заедно с нагрятия въздух, като основният акцент беше поставен върху лъчистото отопление, тъй като неговата интензивност не зависи от степента на нагряване на въздуха.

Преди две хиляди години са създадени нови отоплителни системи, базирани на канали под повърхността на каменни подове, през които се движат димни газове от разтопени печки, загрявайки подовете с топлината си (хипокауст (Древен Рим), глория (Испания), ондол (Корея). ), дикан (Китай) и др.). Междувременно населението на Европа използва частично модифицирана версия на огъня - огнище, облицовано с калдъръмени камъни, удавено в черно. Едва до 15-ти век европейците подобриха каменното огнище, като свързаха към него изпускателна тръба, изработена от дърво.

През 17 век "руската система" за отопление е била популярна в замъчните и дворцовите комплекси на Русия и Европа - шахтата за всмукване на въздух минава близо до стената на пещта и покрай нея, където въздухът се нагрява и поради конвекцията се издигаше през разклонени тухлени канали до помещенията, които трябваше да се отопляват. След като е отдал топлина, въздухът от помещенията е преминал през изпускателните канали извън сградата. Отоплителната система на този дизайн напълно изключва възможността за проникване на димни газове в жилищните помещения, което беше невероятно ноу-хау за онова време. Тази отоплителна система, наречена „система огън-въздух“, се радваше на нарастваща популярност до средата на 19 век, но в края на това тя престана да бъде търсена, което беше улеснено от постоянното нискочестотно бръмчене в въздуховоди, прекомерна сухота на въздуха, изгаряне на прах с отлагане на прахови сажди върху стени и предмети от интериора.

В края на 18 век френският инженер Жан-Симон Бонеман изобретява и изгражда първата водна отоплителна система, в която охлаждащата течност циркулира естествено. Половин век по-късно в Русия се появи отоплителна система с естествена циркулация на охлаждащата течност, разработена от професор Петър Григориевич Соболевски. Видовете конвекционно отопление с вода, пара и огън-въздух набират популярност от година на година, до голяма степен поради технологичния прогрес, появата и развитието на централизирани източници на отопление на охлаждащата течност и системи за нейното доставяне до потребителски обекти. Мащабното строителство на стандартни високи сгради с минимална изолация на фасадата, нискокачествено припокриване на отвори за прозорци и врати играе в полза на конвективното отопление на водата - лъчистото отопление е ефективно само в добре изолирана сграда.

Въпреки това, 150 години по-късно учените установиха, че усещането за лъчисто отопление е много по-близо до човек, отколкото конвекционното нагряване на въздуха. И не само на човек, но и на предмети от бита, както и материали, използвани в интериорната декорация.

Отоплението в дома - реалности

Били ли сте някога в неотопляема или лошо отоплена стая през зимата - училищен клас, аудитория на институт или заседателна зала на някаква институция? В отговор на недоволството на публиката учителят (преподавателят) успокоява – нищо, ще дишаме и след половин час ще стане топло. И наистина, след известно време става по-топло, но причината за това изобщо не е свързана с термина „диша“ - присъстващите затопляха атмосферата на помещението с топлинно излъчване, генерирано от собствените им тела. Инфрачервените лъчи, излъчвани от телата на присъстващите в публиката, нагряват обектите, разположени в близост до тях, които от своя страна генерират собствено излъчване, прехвърляйки го на съседни обекти, а топлината на техните повърхности във въздуха.

Всеки обект с температура по-висока от абсолютната нула по Келвин (или -273,15 ° C) излъчва инфрачервени лъчи. Излъчването е толкова по-интензивно, колкото по-висока е температурата на обекта - например човешкото тяло при нормалната си температура (от 36,6 до 37 ° C) генерира инфрачервени лъчи от средния вълнов диапазон, с дължина на вълната от 5 до 25 микрона. Консумацията на човешка енергия за инфрачервено лъчение се намалява, ако температурата на околната среда се повиши, но не на въздуха, а на ограждащите конструкции (стени, таван и под) и мебелите. Факт е, че въздушната среда е прозрачна и пропусклива за инфрачервени лъчи, съответно студените стени и подове ще изтеглят инфрачервена топлина от човешките тела дори при 25 градуса температура на въздуха в помещението - това е лъчист пренос на топлина, обяснен от законите на Планк и Стефан-Болцман.

Поколения граждани са свикнали с условията на живот в тухлени и панелни къщи, опитвайки се да компенсират разходите за инфрачервена енергия на тялото, която отива за отопление на обвивката на сградата, с помощта на различни видове електрически конвектори. В паметта на жителите на града беше депозирано смътно убеждение за значението на дървените стени в къщата, които могат да "дишат", компенсирайки влажността на въздуха - наистина небоядисаният дървен материал и дървените стени имат такава способност, но не те изиграха главната роля в дървените къщи, а руската пекарна.

Масивният дизайн на руската печка получи значително място в къщата, той перфектно поддържаше топлината и отопляваше цялата къща с инфрачервено лъчение. Никоя водна или въздушна отоплителна система не може да се сравни по своите отоплителни възможности с руска печка! Между другото, именно поради лъчевия метод на нагряване, печенето в руска фурна се оказва много по-апетитно и по-вкусно, отколкото в най-модерната фурна, принципът на готвене в който се основава на горещ въздух (огън- въздушна система).

Свойствата на лъчистата енергия от позицията на нагряване бяха изследвани от лаборатория в Йейлския университет, финансирана от фондация Джон Бартлет Пиърс - резултатите от експеримент, проведен с участието на доброволци, се оказаха много показателни. На първия етап субектите бяха поставени в малка стая с изкуствено охлаждани стени, температурата на въздуха в нея се поддържаше на 50 °C с помощта на вентилаторни нагреватели - доброволци, облечени в леки дрехи, се оплакваха от силен студ след престой в тази стая . По време на втория етап температурата на въздуха беше умишлено понижена до 10 °C, а стените бяха затоплени с помощта на вградени във вътрешността тръби, през които циркулира гореща вода - субектите, все още леко облечени, се потяха обилно, докато бяха в тази стая, бяха горещ.

Въпреки това, всеки от нас може да провери и лично да изпита „вампиризма“ на студа и „даряването“ на отопляемите стени по всяко време - просто трябва да дойдете и да застанете пред стената. През зимата ще усещате студа, излъчван от него, тъй като материалът, от който е изградена стената, ще абсорбира инфрачервените лъчи, излъчвани от вас, през лятото ще ви е топло, тоест тялото ви вече ще абсорбира инфрачервеното лъчение, получено от стената от слънцето през деня.

Описание на лъчисти отоплителни системи

Идеалният източник на лъчисто отопление беше и остава масивна печка, но в апартамент или офис, а в много частни къщи е нереалистично да се организира такава печка. Помислете за модерни системи за лъчисто отопление, които позволяват да се направи без такава пещ - „топъл под“, стенни и таванни лъчисти панели.

Системите за подово отопление се различават по дизайн и принцип на отопление:

• конвективните системи включват всякакви системи с водна охлаждаща течност, както и кабел, кабел с полагане в топлоизолационни плочи и филм (отоплителни рогозки - тънък кабел, поставен в мрежеста основа);

• лъчистата топлина се произвежда от въглероден филм (нагревателният елемент е графитни ленти, запечатани в полиестерно фолио) и прътови подове (техните нагревателни елементи също са направени от графит).

Стенните панели са модулни блокове, изработени от медни тръби, с топла вода като топлоносител. Топлопредаването на лъчиста топлина от стенни панели с циркулираща гореща вода при температура 40 ° C е около 80%, останалите 20% се дължат на конвекция - това се дължи на допустимата висока температура на топлоносителя, превишаваща максималната, определена от европейските стандарти от 30 ° C за "топъл под".

Медните модулни блокове се монтират върху повърхността на стената с помощта на хоризонтални или вертикални прътови опори, преди това върху повърхността на стената се монтира слой изолация с алуминиево фолио. След монтажа стенните панели се запечатват с 350 mm слой мазилка, покриват се с гипсокартон или други твърди покрития. В допълнение към външния монтаж, модулните блокове за лъчисто отопление могат да бъдат монтирани в бетонни стени - те се закрепват към армировъчна рамка с последващо изливане с бетон.

Предимството на стенните панели е по-ниската топлинна инерция в сравнение с "топлите подове", което е особено удобно за сгради с периодично отопление. Трябва да се отбележи, че за ефективно отопление стенните панели се нуждаят от свободно пространство около периметъра на стените, в които са монтирани - с голямо количество шкаф мебели е нерационално да ги използвате.

Първите модели лъчисти таванни панели са създадени много преди "топли подове" и стенни панели, интересът на производителите към тях се обяснява просто - таванът, а оттам и таванните панели, са разположени най-далеч от домакинството, което позволява загрейте панелите до високи температури, без да навредите на човек. Максималната температура на модерните таванни панели зависи от височината на таваните - оптималната разлика между температурата на въздуха в помещението и температурата на повърхността на гредоредния панел е на ниво от 10 °C. Модерните таванни панели не се вграждат в тавани - те се монтират върху повърхността на тавана, което опростява монтажа и поддръжката им.

Накрая

Популярността на конвекционното отопление днес се дължи само на факта, че повечето къщи имат минимални характеристики на запазване на топлината - по-рано това не представляваше интерес за дизайнерите и строителите, тъй като техните задачи бяха насочени към намаляване на разходите за проекти. Оттук къщите, светещи през нощта в инфрачервени детектори, огромни разходи за топлозахранване и чести козметични ремонти. И именно поради големите топлинни загуби през отворите на прозорците, непосредствено под тях бяха монтирани радиатори за отопление - за да се отсече студеният въздух от улицата, навлизащ през процепите на дограмата и през стъклопакета им.

Конвективното отопление ви позволява бързо и сравнително евтино да отоплявате неизолирани помещения, но не ви позволява да избегнете изсушаване на въздуха, студен въздух на нивото на пода (най-топлият слой въздух се събира близо до тавана), постоянно формоване на стените по време на студения сезон (поради отлагането на влага върху студените им повърхности) и необходимостта от чести козметични ремонти – горните факти са безспорни.

Ако ограждащите конструкции на къщата са изработени от дърво, тухла или стоманобетон, външната (улична) страна е изолирана (сандвич панели, топлоизолационни материали с последваща мазилка и др.) и модерни врати и прозорци с достатъчно ниски ставки на топлопроводимост, тогава решението на проблема с отоплението с помощта на лъчиста отоплителна система ще се оправдае напълно. От друга страна, когато изолирате сградни обвивки от вътрешната страна на помещението, което особено често се извършва в съветски многоетажни сгради, няма смисъл да се изгражда отоплителна система на инфрачервено отопление, тъй като материалът, от който направените стени няма да се нагряват и да отделят топлина под формата на радиация, тъй като повърхностите на стените са топлоизолирани с изолационни материали.

Като се вземат предвид новите изисквания за топлинна защита на сградите, посочени в SNiP 23-02-2003, системите за лъчисто отопление могат да поемат първенството от конвективното отопление. Ще бъде много по-приятно и полезно за домакинствата на всяка възраст да възприемат инфрачервени лъчи от определен вълнов диапазон, отколкото да бъдат във въздушен "аквариум" с постоянно студени стени, пълни с въздух, нагрят от конвекция и суспендиран прах.