В зимний период в России жильё необходимо отапливать даже в южных регионах, чем и обуславливается востребованность у нашего потребителя множества видов стационарного и переносного отопительного оборудования. Обширную нишу на российском рынке обогревателей, предлагаемых зарубежными и отечественными производителями, занимает группа инфракрасных устройств с общим принципом воздействия на среду, но состоящая из подгрупп, различающихся по конструкции и, как следствие, функциональности и эффективности.
Рассмотрим подробнее один из видов инфракрасных устройств для обогрева жилья — настенный пленочный обогреватель, использующийся в быту относительно недавно, но, в силу ряда достоинств, уже пользующийся стабильным спросом потребителя.
Принцип действия ИК-обогревателей
Инфракрасные лучи – это не видимые электромагнитные волны длиной от 0,74 Мкм до 1,5-2 мм. Любое нагретое тело становится источником ИК-излучения – излучателем, а нагрев излучателя производится путём преобразования в тепло энергии одного из видов энергоносителя – электрического тока, газа, твёрдого или жидкого топлива.
Инфракрасное излучение, встречая препятствие на пути распространения, вызывает вибрацию его поверхностного слоя с увеличением скорости движения молекул, что обуславливает повышение температуры предмета на определённую глубину.
Диапазон длины волны инфракрасного излучения, в свою очередь, подразделяется на следующие составляющие:
- коротковолновую – 0,74-2,5 мкм;
- средней длины волны – 2,5-50,0 мкм;
- длинноволновую – 50,0-2000,0 мкм.
Интенсивность нагрева поверхности предметов зависит от температуры излучателя — чем она выше, тем короче длина волны ИК-излучения и на большую глубину происходит нагрев поверхности препятствия. ИК-лучи при распространении не изменяют температурных характеристик транзитной среды — воздух нагревается не от их прохождения, а за счёт передачи ему тепла нагревшимися предметами.
Способ передачи тепла посредством инфракрасного излучения не связан с теплопроводностью или конвекцией, поэтому ИК-обогреватели способны передавать тепло даже через вакуум.
Описание
Электрообогреватели инфракрасные становятся востребованы в тот момент, когда на улице уже холодно, а центральное отопление еще не подключено. Если вы попали в такую ситуацию, то можно решить вопрос одним из двух способов. Первый предполагает использование обогревателя другого типа, тогда как второй предусматривает применение инфракрасных устройств. Подобные приборы выделяют тепловую энергию, которая проходит сквозь воздух и нагревает предметы. Именно поверхности начинают нагреваться, за счет этого в помещении становится тепло. Степень нагрева будет зависеть от формы поверхности, угла падения лучей, а также материалов. Тепло в воздух передается от самих предметов, а не от обогревающего устройства. Электрообогреватели инфракрасные работают по такому принципу, который предполагает скапливание тепла в том месте, где это особенно необходимо, а именно — возле мебели, стен и людей, которые находятся в комнате. В качестве интересного факта выступает то, что тепло, которое отходит от обогревателя, можно сравнить с естественным солнечным излучением.
Устройство плёночного электронагревателя (ПЛЭН)
*
Все ИК-обогреватели подразделяются на высокотемпературные коротковолновые и низкотемпературные длинноволновые. Нагреватели плёночного типа относятся ко второй группе.
Визуально плёночный ИК-электрообогреватель представляет собой гибкий лист или полосу определённого формата. Если модель – не декоративного исполнения (нагреватель-картина), то прозрачные наружные слои позволяют видеть расположение комплектующих элементов.
Важно! ПЛЭН – это аббревиатура, означающая «плёночный лучистый электронагреватель», а не зарегистрированная кем-то торговая марка.
Конструктивно любая разновидность бытового обогревателя плёночного типа включает в себя следующие составляющие:
- нагревательные элементы резистивного типа – выполненные из углеродсодержащих материалов или металлов, ленточные или пластинчатые, способные при прохождении по ним электрического тока нагреваться до 35-55 градусов;
- теплораспределяющая основа — один или два слоя тонкой алюминиевой фольги, на которой крепятся резисторы, для равномерного распределения тепла от их нагрева по поверхности экрана;
- терморегулятор с датчиками температуры;
- два защитных слоя ламинирующейся плёнки с температурой плавления до 210 градусов, между которыми располагается фольга с нагревательными элементами;
- кабель для подключения ПЛЭНа к сети.
Общая толщина обогревающего листа не превышает 1,5 мм.
Схематически ПЛЭН можно изобразить так (термостат устанавливается отдельно):
1 – контакты подключения устройства к сети 220 В;
2 – гибкая двуслойная оболочка из полимерной плёнки на несущей лавсановой или полиэстеровой основе;
3 – точки промышленного, тщательно изолированного соединения питающего провода с контактами нагревателей (самостоятельная замена кабеля не предусмотрена);
4 – нагревательные резистивные элементы (ленточные или отдельные пластинчатые, соединённые проводниками);
5 – алюминиевая фольга;
6 – голограмма для защиты обогревателя от контрафактного производства.
Производители
Монтаж электрических теплых полов кабельных и пленочных инфракрасных
Из-за разнообразия рынка отопительных приборов рекомендуется уделить внимание лишь некоторым производителям, чьи устройства пользуются особой популярностью.
UFO
UFO – турецкая компания, занимающаяся производством инфракрасных обогревателей, фильтров воздуха и вентиляционных систем с 1997 года. Продукция производится в Турции, после чего поставляется во многие страны мира. Примечательно то, что основной упор фирмы сделан на обогреватели высоких мощностей.
Polaris
Polaris – фирма-производитель из США, имеющая заводы по производству своих изделий в четырех странах мира: России, Китае, Израиле и Италии. К производимой продукции относятся: тепловые устройства, водонагреватели, техника контроля климата и мелкая бытовая техника. Наиболее активно производятся обогреватели напольного типа. Кроме того, в большинстве устройств используется карбон.
ENSA
ENSA – украинский производитель, создающий исключительно инфракрасные обогреватели. В основном выпускаются нагревательные панели, способные с легкостью обогреть помещения небольших размеров. К особенностям продукции можно отнести их малую стоимость – это самые экономичные обогревательные приборы на рынке.
Ballu
Ballu – производитель, чьи изделия наиболее востребованы, надежны и доступны. В каталог производимых товаров входят кондиционеры, бытовые обогреватели, водонагреватели, фильтры воздуха и разнообразное тепловое оборудование. Кроме того, Ballu, помимо бытовых обогревателей, производит и промышленные устройства, обладающие высокими показателями мощности и надежности.
На сегодняшний день фирма Ballu является транснациональным производителем. Заводы и филиалы фирмы располагаются в: Тайване, Китае и Малайзии.
Принцип действия ПЛЭН
*
При включении в сеть питающего кабеля резистивные элементы в течение 10 секунд нагреваются до установленного предварительно значения температуры (35-50 градусов). Плёночные обогреватели не бытового назначения (для мини-саун, сушилок сельхозпродукции), используемые в помещениях с высотой потолков более 3,5 м, имеют в конструкции резистивные элементы проволочного, ленточного, пластинчатого исполнения из нихрома, фехраля или многокомпонентных сплавов, обеспечивающие более высокую температуру нагрева.
Тепло нагревателей передаётся фольге и, благодаря высокой теплопроводности алюминия, равномерно распределяется по её поверхности, что позволяет обогревателю на всей своей площади генерировать ИК-излучение равной интенсивности. По достижении воздуха в помещении заданного значения температуры плёночный обогреватель отключается по сигналу температурного датчика в термостате, а нагретые излучением предметы продолжают отдавать тепло. При понижении температуры в комнате на 1 градус термостат опять сработает на включение, и плёночный обогреватель выполнит новый цикл работы на излучение.
Верно рассчитанное сочетание материала отражающего слоя, его толщины, компоновки резистивных нагревателей обеспечивает преобразование электроэнергии в тепловую, а затем – в ИК-излучение с благоприятной для восприятия человеком длиной волны в 8-15 Мкм.
Важно! При увеличении силы тока или выходе из строя термостата температура резистивных графитовых нагревателей повысится, что приведёт к их разрушению и выходу из строя бытового плёночного обогревателя в целом, то есть, резистивные элементы выполняют ещё и защитную функцию плавких предохранителей.
Критерии выбора
Чтобы приобрести качественный агрегат, подходящий для конкретного дома, необходимо обращать внимание на технические характеристики, а также экономичность оборудования. Также можно смотреть на ряд дополнительных функций и стоимость устройства
Что качается стоимости, то можно подобрать качественные модели примерно по одинаковой цене, что значительно упрощает выбор. При желании можно найти более дорогие типы устройств, оснащенные дополнительным функционалом.
Необходимо знать, что конвекционные и керамические обогреватели становится малоэффективным, если в доме очень высокие потолки
На это также стоит уделить внимание при покупке
Если обогреватель необходимо использовать постоянно, то потребуется выбирать самые мощные образцы, в которых установлен датчик тепла, таймер, а также другие полезные функции. Таким образом, можно повысить эффективность системы и сократить расход электроэнергии. Но на такие модели придется потратить лишние несколько тысяч рублей.
Также перед покупкой желательно ознакомиться с отзывами людей, которые уже приобрели оборудование и установили его в своём доме. Если у какой-то модели или фирмы имеется большое количество положительных отзывов, то это считается одним из главных ориентиров при выборе правильного агрегата.
Разновидности плёночного обогревателя
Одним из основных различий электрообогревателей плёночного типа являются их формат и размеры. ПЛЭНы выпускаются в виде лент различной длины и ширины. Самостоятельная коррекция размеров таких плёнок невозможна, поэтому ПЛЭНы производятся в широком диапазоне габаритов, позволяющем выбрать оптимальный вариант. Наиболее распространены три типоразмера лент по ширине: 35, 51 и 65 см.
Плёнки шириной 35 и 51 см имеют две зоны, свободных от расположения резистивных элементов и предназначенных для монтажа с помощью степлера – по краям. Ленты шириной 65 см имеют три таких зоны – две по краям и одну вдоль посередине (как вариант – две по краям и между ними поперечные с определённым шагом).
Гибкие плёночные ИК-обогреватели могут устанавливаться как на вертикальных, так и на горизонтальных поверхностях – конструкция электрообогревателей плёночного типа не зависит от места его установки, исключение составляют ПЛЭНы-картины, которые по определению должны располагаться в местах наилучшего обзора – на стенах. Классификация определённого плёночного обогревателя как настенного, напольного или потолочного прибора определяется лишь проектным местом его расположения – важным фактором, влияющим на эффективность работы этого ИК-устройства. Таким образом, пленочный обогреватель на стену после установки на потолок в обиходе превращается в потолочный.
Рассмотрим варианты размещения ПЛЭНов в помещениях в порядке возрастания эффективности их применения.
Настенное расположение плёночных обогревателей
*
Размещение ПЛЭНов на стене является наименее эффективным из-за ограниченности сектора воздействия ИК-излучения на ограждающие конструкции — большая часть инфракрасных лучей нагревает поверхность стены напротив, почти не воздействуя на пол и потолок.
Смонтированные на стене стационарно плёночные устройства эффективны в качестве основного средства обогрева лишь в том случае, если противоположное основание имеет значительную площадь – тогда теплоотдача с его нагретой поверхности в воздух будет достаточно ощутимой.
Если же площадь установленных на стену плёночных обогревателей не значительна, а основание напротив, к тому же, имеет оконные проёмы, то КПД такого ИК-отопителя будет низким. Но стационарные настенные плёночные обогреватели малой площади удобны в качестве дополнительного средства обогрева – для повышения комфортности температурного режима определённого места или зоны в помещении.
Разновидностью настенных обогревателей плёночного типа являются переносные ИК-устройства с художественным оформлением, имитирующие картины. Чтобы применение их было рациональным и эффективным, картины-обогреватели нужно использовать в помещениях небольших габаритов для обогрева, к примеру, рабочего места, или же группами, суммарная площадь теплоотдачи которых будет соизмерима с размерами комнаты.
Напольное размещение ИК-обогревателей плёночного типа
Инфракрасное излучение расположенных таким образом устройств воздействует на напольное покрытие и потолок. Тёплая поверхность пола повышает комфортность контакта с ней человека – можно ходить без обуви, сидеть или лежать на полу и т.д. Кроме того, отдача тепла полом в холодные нижние слои воздуха помещения тоже является обогревом комнаты, так как обуславливают возникновение конвективных потоков. Но энергия той части ИК-лучей, которая проникает через напольное покрытие, расходуется на нагрев потолка, что менее эффективно – потолочное основание мало в этом нуждается, так как его температура и без того достаточно высока в результате конвекции.
Важно! Располагать плёночные ИК-обогреватели в местах расположения мебели не целесообразно – громоздкие предметы из материалов с низким коэффициентом теплопроводности создают барьеры на пути инфракрасного излучения.
Потолочная установка инфракрасных плёночных обогревателей
При использовании обогревательных устройств плёночного типа в качестве основного средства отопления размещение их на потолке является наиболее эффективным, так как такое их расположение обеспечивает воздействие облучением на все ограждающие конструкции помещения, не зависимо от конфигурации, и находящиеся в нём предметы.
Важно! Выбирая местом монтажа ПЛЭНов потолок, необходимо учитывать, что эффективность обогрева ИК-лучами с увеличением расстояния до излучателя снижается. Инфракрасные обогреватели плёночного типа являются низкотемпературными длинноволновыми устройства, поэтому их применение при высоте потолков больше 3,5 м нерационально.
Достоинством потолочного размещения ПЛЭНов, кроме высокой эффективности обогрева, является минимальный риск случайного повреждения обогревателя, находящегося на достаточно безопасном расстоянии от зоны движения. Однако есть и недостатки — расположение на потолке делает ПЛЭН уязвимым для протечки сверху, а монтажные работы на высоте более трудоёмки.
Варианты применения техники
Инфракрасный обогрев используется сегодня довольно широко. Независимо от того, живет ли человек постоянно в доме или использует жилье в качестве временного пристанища, такие приборы идеальны для обогрева жилых комнат в любое время года. Но эта не единственная сфера их применения.
Использовать подобные агрегаты можно для обогрева балконов и лоджий, неотапливаемых гаражей, предбанников, террас, веранд открытых и закрытых беседок, теплиц и зимних садов, курятников и других помещений для животных.
При помощи таких приборов можно очень быстро набрать нужную температуру помещения, согреть землю, продлить дачный сезон, собрать хороший урожай, добиться потрясающих результатов в домашнем животноводстве. При этом создание комфортного микроклимата не спровоцирует увеличения расходов на оплату электроэнергии, что приводит к значительной финансовой экономии.
Характеристики электрообогревателя плёночной конструкции.
При выборе плёночного ИК-обогревателя необходимо руководствоваться не только его размерами – ПЛЭНы обладают и другими характеристиками, в том числе, имеющими значение для конкретных условий:
- напряжение потребляемого тока – в основном 220 В, но производятся и на 110 В;
- мощность – до 500 Вт, потребление энергии одним квадратным метром плёночного обогревателя (удельная мощность) может составлять от 70 до 170 Вт;
- максимальная температура нагрева – 35-50 градусов;
- потребляемый ток – 0,7-1,2 А;
- удельная масса – до 350 г/м кв.
Для наглядности описания сведём данные о характеристиках плёночных обогревателей с привязкой к их типоразмерам:
*
Домашний очаг Ангел-хранитель
Настенный обогреватель придает тепло и создает уют благодаря изображению ангела-хранителя.
Площадь обогрева – 15 кв.м, мощность 220 В, максимальный нагрев –100 С. Можно использовать в офисе, гараже, на лоджии, в квартире. Прикрепляется к стене шурупами.
Достоинства:
- не пересушивает воздух;
- не сжигает кислород;
- украшает помещение;
- создает тепло;
- не обжигает;
- может работать круглосуточно;
- потребляет мало электроэнергии.
Недостатки:
- нет.
Монтаж ИК-обогревателей плёночного типа
Установка гибких плёночных обогревателей, не зависимо от места монтажа, не требует от исполнителя наличия высококлассных профессиональных навыков, но должна выполняться с соблюдением следующих правил:
- место установки ПЛЭН должно быть ровным и сухим;
- резка рулонов, если это предусмотрено моделью, должна выполняться только по указанной производителем разметке;
- проверка работоспособности включением в сеть сложенного в рулон обогревателя запрещена;
- длина одного полосового фрагмента пленки не должна превышать 8 м;
- соседние полосы системы обогрева располагаются на расстоянии не меньше 5 мм;
- сгибание ПЛЭНа на угол более 90 градусов не допускается;
- монтаж плёнки к основанию выполняется скобами с помощью строительного степлера или специальным крепежом (использование обычных гвоздей и саморезов не эффективно);
- выполнять монтажные работы при минусовой температуре воздуха запрещено – после прогрева помещения полосы плёнки увеличатся в размерах и образуют складки.
Последовательность установки плёночных ИК-обогревателей
Основание под размещение ПЛЭНа для защиты от перегрева должно быть оборудовано фольгированным отражающим экраном, выполняющим роль тепло- и гидроизолятора, например, пенофолом, изолоном.
Защитное покрытие монтируется на основание с нахлёстом соседних кромок друг на друга в 3-5 см, для ускорения процесса целесообразно использовать для крепежа специальные фиксаторы, имеющиеся в широком ассортименте в продаже.
Сверху стыки полос экрана проклеиваются продольно специальным фольгированным скотчем.
Поверх уложенного экрана монтируются элементы плёночного обогревателя — после предварительной раскладки и согласно прилагаемой к устройству инструкции по установке. Монтаж выполняется с учётом правила – на 1 квадратный метр гибкой плёнки должно приходиться 8-10 крепёжных элементов.
По готовности установки обогревательного контура производится его подключение к терморегулятору, который должен располагаться на высоте 1-1,5 м от пола, и проверка работоспособности системы.
Кроме того, для корректного мониторинга температурного режима в помещении термостат должен располагаться в отдалении от других обогревательных приборов, иметь под собой теплоизоляционную прокладку, быть защищённым от прямых солнечных лучей и сквозняков.
При положительных результатах тестирования ИК-устройства выполняется укладка материалов финишной отделки – напольного покрытия или подвесного потолка, которые монтируются с устройством зазора в 10-15 мм между облицовкой и плёнкой.
Важно! Абсолютно прозрачных для ПЛЭНов материалов не существует – любая финишная отделка поверх плёнки является экраном, в той или иной степени ослабляющим излучение.
Читайте по теме — как крепить, стелить и клеить пенофол.
Caleo GOLD 230-0,5 230 Вт
Тонкая инфракрасная пленка, свернутая в рулон. Длина мата – 200 см, ширина – 50 см. Площадь обогрева – 1м². Потребляемая мощность 230 Вт. Пленка защищена от перегрева. Она огнеупорная (обладает способностью самозатухания).
Достоинства:
- легко монтируется;
- быстро нагревается;
- хорошо прогревает большие поверхности;
- включается и отключается с помощью терморегулятора.
Недостатки:
- недостаточно хорошо прогревает лоджию, но поддерживает тепло.
Отдельные замечания и рекомендации по эксплуатации
- Ожидать высокой эффективности от плёночных ИК-обогревателей, как и от любых других отопительных агрегатов, в отсутствие теплоизоляции ограждающих конструкций жилья не следует.
- Утверждения маркетологов о длине волн ПЛЭНа в 8 мкм, якобы оптимальной для восприятия человеком, не соответствуют действительности – излучение ИК-обогревателей всегда находится в определённом диапазоне и не может состоять из волн какой-то одной длины.
- Установка ПЛЭН в одном помещении, даже на всей площади ограждающих конструкций, не решит для дома проблему обогрева других комнат.
- Работа ПЛЭН не сопровождается снижением кислорода в воздухе комнаты, поэтому частоту проветривания помещений при использовании плёночных обогревателей увеличивать нет необходимости.
- Отключение системы ПЛЭН на летний период не обязательно – достаточно выставить на термостате нужное значение температуры.
- Заявляемая производителями долговечность инфракрасных плёночных обогревателей (до 50 лет) – величина гипотетическая, так как ПЛЭНы начали выпускаться сравнительно недавно.
- Требования безопасности бытовых электроприборов, в том числе плёночного типа, изложены в ГОСТ Р 52161.2.96-2006.
Назначение
Основным назначением инфракрасного обогревателя является воздействие вырабатываемых им лучей на любые поглощающие поверхности. К таким поверхностям следует отнести любые окружающие вас предметы, которые поглощают световую энергию, то есть не прозрачные и самого человека. Благодаря такому свойству нагрев окружающего воздушного пространства является побочным эффектом работы инфракрасного обогревателя, когда тепловая энергия от нагретых предметов передается воздуху. Это и определяет основное преимущество перед классическими системами – прямое воздействие на определенную зону и отсутствие таких больших потерь.
Рис. 1: принципиальная разница в обогреве
На практике инфракрасный газовый обогреватель предназначен для нагревания какого-либо пространства в тех местах, где отсутствует возможность подключения к сети электрических конвекторов или подводить электроснабжение нецелесообразно.
В качестве конкретных примеров ИК обогреватель может использоваться для:
- Отопления беседок и столов на природе, в парковых зонах и, местах отдыха и т.д.;
- Обогрева палаток в холодное время года от газового баллона;
- Обогрева гаражей для обеспечения комфортных условий работы;
- Отопления жилых помещений на дачных участках;
- Обеспечения температурного режима в рабочей зоне промышленных помещений;
- Отопления теплиц, курятников и питомников для домашнего скота;
- Нагревания какой-либо области под открытым небом (на стройках, карьерных выработках, объектах геологоразведки, террасах и т.д.).
Также посредством данного типа газовых нагревателей может производиться сушка и подогрев различных поверхностей. Важным плюсом инфракрасного газового обогревателя является использования особого элемента для горения топлива и выработки инфракрасного излучения. Такая особенность делает его работу идентичной с электрическими приборами, с тем отличием, что он может функционировать независимо от наличия централизованного источника топлива.