Infrarot- und Raumheizgeräte – neu in der saisonalen Heizung

In diesem Artikel: Die Geschichte der Infrarotheizung das Funktionsprinzip von Infrarotstrahlern; ihre Arten und Eigenschaften; ist Infrarotstrahlung für den Menschen gefährlich; wie man Infrarotstrahler wählt.

Seit jeher weiß der Mensch, dass neben der untergehenden Sonne auch die Wärme nachlässt und die Kälte der Nacht ihn kalt zittern lässt und nach Wärmequellen sucht. Jahrtausende lang war der Hauptwärmeversorger ein offenes Feuer, nachdem in unseren Häusern Zentral- und Einzelheizsysteme verschiedene elektrische Heizgeräte auftauchten … Aber all diese Wärmequellen haben einen gemeinsamen Nachteil: Sie trocknen die Luft, entfernen kurzerhand Feuchtigkeit und zwingen Hausbesitzer, nicht nur die Heizgeräte selbst zu kaufen. aber auch Luftbefeuchter. Und doch gibt es eine Art von Heizungen, die die Luft nicht austrocknen, weil sie sie nicht erwärmt – dies sind Infrarotstrahler, deren Prinzip von der Sonne selbst übernommen wurde..

Infrarot-Heizung – Geschichte

Die Infrarotstrahlung selbst wurde vom englischen Astronomen und Komponisten William Herschel entdeckt und untersucht. Vor 220 Jahren beschloss dieser Astronom herauszufinden, welche Farbe des Sonnenspektrums das von ihm geschaffene Teleskop am meisten erwärmt. Er zerlegte den Sonnenstrahl mit einem Prisma in seine Bestandteile und stellte nach Messung der Temperatur mit einem Thermometer fest, dass die Temperatur vor allem über den Rand des roten Lichtstrahls hinaus ansteigt. Herschel schloss daraus, dass sich hinter dem sichtbaren roten Teil des Spektrums eine Art unsichtbare Strahlung befindet, die Objekte am meisten erwärmt..

William Herschel (Friedrich Wilhelm Herschel). 1738-1822

Der Schöpfer des ersten Infrarotstrahlers, dessen Energiequelle Gas war, war der deutsche Erfinder Gunter Schwank – 1933 erhielt er ein Patent für diese Erfindung. In Russland wurde bereits 1905 von seinem Erfinder – Ingenieur V.A. Jachymovich war jedoch laut seinem Projekt der Träger der Strahlungsenergie heißes Wasser und Dampf, die durch Stahlrohre, die in Wände, Decken und Säulen eingebettet waren, durch das Gebäude übertragen wurden..

Die ersten Infrarot-Wärmestrahler wurden hauptsächlich für technische Zwecke hergestellt – sie werden immer noch häufig zum Trocknen lackierter Oberflächen verwendet, mit deren Hilfe sie Lebensmittel sterilisieren und trocknen.

Das Funktionsprinzip und die Arten von Infrarotstrahlern

Wenn die meisten gängigen Heizgeräte und -systeme auf einem konvektiven Wärmeaustausch basieren, bei dem die Luft zuerst erwärmt wird, wodurch wiederum Wände, Decke, Boden und Gegenstände im Raum erwärmt werden, ist die Strahlungswärmeübertragung nur für Infrarotstrahler charakteristisch.

Infrarotstrahlung umfasst drei Bereiche elektromagnetischer Wellen: 0,77-15 Mikrometer – kurzwellig; 15-100 Mikrometer – Mittelwelle; 100-340 Mikrometer – langwellig. Aufgrund der spektralen Nähe des kurzen Wellenlängenbereichs zu visuell unterscheidbarem Licht und der nahezu Übereinstimmung des langen Wellenlängenbereichs mit ultrakurzen Radiowellen verhält sich Infrarotstrahlung wie sichtbares Licht (in einer geraden Linie projiziert, gebrochen und reflektiert) und dringt wie Radiowellen durch einige lichtundurchlässige Materialien. Mit anderen Worten, diese Art von Strahlung kann keine durchscheinenden Medien wie Luft erwärmen und erwärmt Objekte, die für das sichtbare Spektrum des Sonnenlichts undurchdringlich sind. Die Effizienz der Erwärmung mit langwelligen Infrarotstrahlen wird deutlich von der Sonne demonstriert, die die Erde seit Milliarden von Jahren mit diesen Strahlen erwärmt..

Jede Infrarotheizung basiert auf dem Prinzip der Strahlungsheizung – die resultierenden Infrarotstrahlen werden von einem Reflektor in die Heizzone reflektiert. Je nach Energiequelle stehen Gas-, Diesel- und elektrische Infrarotstrahler zur Verfügung. In der ersten Version wird ein Gemisch aus Luft und Propan mit einem piezoelektrischen Element gezündet. Solche Heizungen sind für Freiflächen wie Sportplätze und Parkflächen vorgesehen. Gas-Infrarotstrahler senden lange Wellen aus und erwärmen eine Fläche von etwa 25 m² (je nach Modell).

Die zweite Version des IR-Heizgeräts ist ebenfalls für Freiflächen und Räume vorgesehen, arbeitet jedoch nach dem Prinzip einer Heißluftpistole und ist leicht zu bewegen. Zusätzlich zu einem mit Kraftstoff gefüllten Tank erfordert das Design den Anschluss an das Stromnetz. Funktionsprinzip: Beim Anlegen der Stromversorgung werden die Brennerelektroden erwärmt; Die Kraftstoffpumpe und der Lüfter werden gestartet und bilden das Kraftstoff-Luft-Gemisch. Das dem Brenner zugeführte Gemisch aus Brennstoff und Luftdampf entzündet sich und sendet Infrarotstrahlen aus.

Es ist zu beachten, dass nur Infrarotstrahlung offene Räume unabhängig von Zugluft effektiv erwärmen kann.!

Die dritte Version des Infrarotstrahlers wird mit Elektrizität betrieben. Die Strahlungsquelle ist eine Filamentspule, die in einer Basis eingeschlossen ist und sich auf eine Temperatur von 900 ° C erwärmt ^ÜberDie resultierenden Infrarotstrahlen werden, wie bei der Konstruktion von Gas- und Dieselheizungen, unter Verwendung eines Reflektors auf die Heizzone gerichtet.

Äußerlich ähnelt eine Gasinfrarotheizung einer klassischen Straßenlaterne – einem zylindrischen Sockel, dem Gas zugeführt wird oder in dem eine Gasflasche platziert ist, ein Ständer, in dem sich ein Schlauch befindet, der die Gasquelle und den Brenner verbindet. Abgerundet wird das Design durch einen Injektionsbrenner, über dem sich ein Strahlerreflektor befindet. Der Wirkungsgrad solcher Heizungen ist ziemlich hoch – 80-85%, die beheizte Fläche beträgt ca. 25 m². Die durchschnittlichen Kosten für Gas-Infrarotstrahler betragen 16.000 Rubel.

Eine Diesel-Infrarot-Heizung besteht aus einem Rahmen, der mit einem Radstand, einem darauf montierten Kraftstofftank (Dieselkraftstoff oder Kerosin) und einem Kühlerkörper ausgestattet ist, der wie ein horizontal gerichteter Suchscheinwerfer aussieht und über Schläuche mit einem Kraftstofftank verbunden ist. Der Durchschnittspreis für eine Diesel-Infrarot-Heizung beträgt 18.000 Rubel.

Elektrische Infrarotstrahler sind mit drei Arten von Emittern ausgestattet, die sich in der Hülle unterscheiden, in der sich das Filament befindet – Quarz, Keramik oder Metall (normalerweise Aluminium). Infrarotstrahler von einfachem Design sind mit einer Vakuumröhre aus transparentem Quarzglas mit einem darin befindlichen Filament ausgestattet, daher sind solche Heizungen billig (ab 2.000 Rubel). Nachteile solcher Strahler: kurze Lebensdauer – etwa 2 Jahre; relativ hoher Stromverbrauch – ca. 1-2,5 kW; ein für das menschliche Auge wahrnehmbares rötliches Leuchten, das für empfindliche Augen unangenehm ist. Kurzwellige Infrarotstrahlen, die von solchen Röhren emittiert werden, eignen sich nicht zum Erhitzen für eine lange Zeit, sie eignen sich zum schnellen Aufwärmen eines Raums oder für Räume mit großer Fläche.

Die Spirale in keramischen Infrarotstrahlern ist in der Hülle verborgen und nicht sichtbar, d.h. Es wird kein Glühen festgestellt. Die Lebensdauer von Keramikstrahlern ist höher – ab 3 Jahren, aber sie sind teurer (ab 9.000 Rubel). Außerdem sind keramische Infrarotstrahler im Vergleich zu Quarzstrahlern geringer. Der Strombedarf liegt im Bereich von 50 W-2 kW (je nach Modell). Das langsame Erhitzen und Abkühlen von keramischen Infrarotstrahlern wird durch ihre Langlebigkeit kompensiert. Sie werden in Infrarotsaunen und Krankenhäusern eingesetzt.

Emitter mit einer Heizspule in einem Metallgehäuse ähneln ihren Eigenschaften entsprechend keramischen Heizelementen, die Kosten für Infrarotstrahler mit solchen Emittern sind etwas höher – etwa 11.000 Rubel. Alle Flachheizungen sind mit Heizkörpern in einem Metallgehäuse ausgestattet.

Entsprechend der Erwärmungstemperatur der emittierenden Platte werden Infrarotstrahler in Hochtemperatur (mehr als 400) unterteilt ^ÜberC) und niedrige Temperatur (im Bereich von 25-50 ^ÜberVON). Heizungen mit Strahlungsheizung innerhalb von 100-200 ^ÜberC heißt langwellig. Die Infrarotwellenlängen von Hochtemperaturheizgeräten sind zu kurz – weniger als 7,5 Mikrometer, sie sind „hart“ und verursachen bei längerer Exposition Schäden an der menschlichen Haut, die mit einem Sonnenbrand vergleichbar sind. Daher werden solche Emittenten nur an Orten mit kurzfristigem Aufenthalt von Personen eingesetzt, beispielsweise in Räumlichkeiten von Werkstätten. Niedrigtemperaturheizungen, die für die menschliche Haut unbedenklich sind, werden überall verwendet. Sie werden in verschiedenen Formen hergestellt, einschließlich in Form von Flachbildschirmen, die an den Decken von Büros und Wohngebäuden angebracht sind. IR-Heizgeräte mit langwelliger Strahlung werden häufiger in Wohngebäuden mit einer Deckenhöhe von bis zu 3 m eingesetzt, deren Strahlung für die menschliche Haut unbedenklich ist. In Wohnräumen, in denen Kinder untergebracht sind, sollte die höchste Heiztemperatur der Spirale eines IR-emittierenden Elements 65 nicht überschreiten ^ÜberVON.

Infrarotstrahler können so konfiguriert werden, dass sie im automatischen Modus arbeiten und Teil der Smart-Home-Ausrüstung werden. Dies ist besonders praktisch für Landhäuser, die in der kalten Jahreszeit leer sind. Es ist möglich, einen Temperaturabfall in Wohngebäuden auszuschließen, indem IR-Heizungen so eingestellt werden, dass die Temperatur in ihnen auf einem optimalen Niveau von 5 gehalten wird ^ÜberVON.

Wie wirkt sich Infrarotstrahlung auf den Menschen aus?

Infrarotstrahlung ist im Allgemeinen für den Menschen unbedenklich – darüber hinaus verbessert sie das allgemeine Wohlbefinden. Es ist jedoch zu beachten, dass die direkte Wirkung der Strahlung eines Infrarotstrahlers der Bestrahlung der Sonnenstrahlen ähnelt, unter der an einem Sommernachmittag ohne Schutz eines Kopfschmuckes eine Überhitzung auftritt. An einem schönen Tag in der Sonne wirkt die Wärmestrahlung mit einer Intensität von ca. 400 W / m² – Hitzschlag ist unvermeidlich. Erwärmung durch Infrarotstrahlung mit einer Intensität von über 150 W / m² gefährlich für den Menschen, weil kann das Immunsystem schwächen, die Struktur von Proteinmolekülen stören. Optimal für einen Erwachsenen ist Infrarotstrahlung, deren Intensität im Bereich von 60 bis 100 W / m liegt².

Vermeiden Sie kurzwellige Infrarotstrahler, die in den menschlichen Körper eindringen können. Langwellige Infrarotstrahler sind im Allgemeinen sicher, müssen jedoch unbedingt in der vom Hersteller angegebenen Höhe installiert werden. Je kürzer der Abstand zur bestrahlten Oberfläche ist, desto höher ist die Strahlungsintensität. Wenn beim Gehen oder Sitzen unter einer IR-Heizung ein Unbehagen auftritt, sollte die Strahlungsintensität verringert werden. Unter diesem Gesichtspunkt wäre es richtig, mehrere Heizgeräte mit geringer Leistung als eine, aber mit hoher Leistung zu installieren..

Eine Regel muss bei Diesel- und Gas-Infrarotstrahlern unbedingt beachtet werden – stellen Sie sie nur im Freien auf.!

Infrarotstrahler – wie man sie auswählt

Erstens ist die IR-Heizung nicht so exotisch, wie es auf den ersten Blick scheint – in der UdSSR gab es solche Haushaltsgeräte, die äußerlich einer runden Schüssel einer Radaranlage ähneln. Ein runder, konkaver Reflektor in der Mitte eines Keramikkegels, um den eine blanke Heizspule gewickelt ist, erwärmt sich beim Einschalten glühend heiß – denken Sie daran?

Solche Infrarot-Heizgeräte werden seit etwa 15 Jahren nicht mehr hergestellt – sie sind offen gesagt gefährlich, tk. kann zu einem Brand führen, ganz zu schweigen von brennendem Sauerstoff.

Betrachten wir im Detail moderne Arten von elektrischen Infrarotstrahlern – zwei davon – mit einem Heizelement in einem Quarzrohr und in einem Metallgehäuse. Ein Quarzrohr hat nur einen Vorteil: Der Wirkungsgrad eines solchen Heizgeräts ist um etwa 5% etwas höher als der einer Metallplatte, die Wärme ausstrahlt. Die Erwärmungstemperatur der Spule im Quarzrohr übersteigt 600 ^ÜberC, der von ihm emittierte Wärmefluss ist stark genug – aus diesem Grund werden solche Infrarotstrahler auf Döner-Kohlenbecken installiert. Wie oben erwähnt, ist die Lebensdauer eines Quarzrohrs kurz und der Austausch kostet viel – die Kosten eines Quarzrohrs machen einen erheblichen Teil des Preises des Heizgeräts selbst aus..

IR-Heizungen mit einem Niedertemperatur-Spiralheizelement in einer Aluminiumplatte (wärmeemittierendes Element) erwärmen sich nicht über 300 ° C. ^ÜberC, ihr einziges „funktionierendes“ Minus ist ein leises Knistern – Edelstahl, der eine Spirale bildet, und Aluminium haben unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten, dies ist normal und sollte keine Bedenken hervorrufen. Untersuchen Sie sorgfältig die innere Struktur eines solchen Heizgeräts und ermitteln Sie die Eigenschaften des Heizelements, der Wärmestrahlungsplatte, des Gehäuses, des Isolators und der Folie.

Deshalb bitten wir den Verkäufer, die äußere Abdeckung vom Heizgerät zu entfernen, die interne Struktur sorgfältig zu untersuchen und dem Verkäufer Fragen zu stellen:

• Wie dick ist die Eloxalschicht auf der Wärmestrahlungsplatte? Eine hochwertige Eloxalschicht sollte mindestens 25 Mikrometer betragen. Eine Schicht dieser Dicke sorgt für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Vorrichtung von etwa 20 Jahren. Bei einer kleineren Schicht brennt die Platte in drei Jahren aus, und die Heizung fällt dementsprechend aus. Leider ist es unmöglich, die Dicke der Eloxalschicht extern zu bestimmen – Sie müssen dem Verkäufer vertrauen;
• Aus welchem ​​Metall besteht das Heizelement? Heizelemente können aus Edelstahl oder gewöhnlichem Eisenmetall hergestellt werden. In der zweiten Version kann die Heizung nur in trockenen Räumen installiert werden (der Balkon und die Garage sind nicht solche).
• Untersuchen Sie das Innere des Metallgehäuses sorgfältig. Es wird hier nicht lackiert – dies ist normal. Stellen Sie sicher, dass sich keine Rostspuren auf dem Metall befinden. Wenn vorhanden, verweigern Sie den Kauf. Dies bedeutet, dass die Außenseite des Metalls mit Rost gestrichen wurde, der in einigen Jahren außen erscheint und das Erscheinungsbild des Geräts beeinträchtigt
• Wie dick ist die Reflektorfolie? Die minimal zulässige Dicke beträgt 120 Mikrometer. Wenn die Folie dünner ist, geht ein erheblicher Teil der Infrarotstrahlen zur Decke und wird nicht in die gewünschte Richtung reflektiert. Verwenden Sie einen normalen Kugelschreiber – entfernen Sie die Kappe und drücken Sie leicht auf die Folie (der Druck beim Drücken ist der gleiche wie beim Setzen eines Punktes auf einem Papierblatt). Ein Verklemmen oder das Auftreten eines Lochs in der Folie bedeutet, dass ihre Dicke nicht mehr als 100 Mikrometer beträgt. Wenn Sie auf eine Folie mit einer Dicke von 120 Mikrometern drücken, bleiben fast keine Spuren zurück.

Übrigens bedeutet das Vorhandensein eines Lüfters bei der Konstruktion einer Infrarotheizung keinen Vorteil, sondern einen Nachteil – tatsächlich handelt es sich um eine gewöhnliche Konvektionsheizung, die Staub im Raum aufwirbelt.

Stellen Sie sicher, dass die IR-Heizung selbst und ihre Verpackung korrekt und vollständig beschriftet sind – glänzende Werksaufkleber (matte Aufkleber können auf einem normalen Laserdrucker hergestellt werden), klar gedruckter Text, Angabe des Herstellers, Einhaltung von GOST oder TU, Angabe des Ausstellungsdatums. Seien Sie vorsichtig mit der Garantiezeit – eine zu kurze oder zu lange Zeit mit einer unbekannten Marke des Herstellers sollte Verdacht erregen.