Система инфракрасного отопления

Инфракрасное (лучевое) отопление – это, как несложно догадаться, система обогрева, в которой тепло передается не с помощью теплоносителя, не через воздух помещения, а инфракрасным излучением. Системы инфракрасного отопления являются одним из самых перспективных направлений развития систем обогрева. Каковы же их основные отличия от традиционных систем, и какие преимущества они могут предоставить?

ИК отопление становится все более популярным, особенно в частных домах

Работа практически всех существующих систем отопления направлена на нагрев воздуха. Радиаторы отдают воздуху тепло циркулирующего по ним теплоносителя, системы «теплый пол» нагревают воздух через разогретое покрытие пола, воздушное отопление изначально направлено на обеспечение циркуляции разогретого воздуха по помещению.

В лучевом отоплении используется принципиально иной подход: тепло передается людям и предметам, минуя воздух. Нагрев воздуха же носит вторичный, побочный характер. Используется для передачи тепла инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение, имеющее меньшую частоту, чем видимый свет, но большую чем микроволны, которые используются в микроволновых печах.

Принцип работы ИК обогревателя

Иногда можно услышать утверждение «инфракрасное излучение – это и есть тепло». Подобное утверждение ошибочно, теплом или теплотой называется изменение внутренней молекулярно-кинетической энергии системы. Например, если мы придадим дополнительную энергию воде в кастрюле (поставим ее на плиту), беспорядочное (броуновское) движение молекул воды ускорится, численным выражением этого процесса будет повышение температуры воды.

Так как энергия подобна жидкости в совмещающихся сосудах и стремится к общему, среднему уровню, вода в кастрюле, обладающая большей энергией, чем окружающий ее воздух, начинает отдавать энергию последнему, заставляя молекулы воздуха тоже двигаться быстрее – температура воздуха повышается. Если мы прекратим приток энергии извне (отключим плиту) теплообмен будет продолжаться, пока вода в кастрюле и воздух, не достигнут одинаковой температуры.

Таблица излучений

Инфракрасное излучение – всего лишь один из способов передачи энергии движения молекул, которое и воспринимается нами как тепло. Очень удобный способ, так как инфракрасное излучение практически не взаимодействует с воздухом, то есть не теряет энергию на его нагрев, зато отлично передает энергию твердым телам и жидкостям. Сам же воздух нагревается вторично, тепло ему передают нагретые инфракрасным излучением поверхности. Поэтому температура у земли всегда выше, чем на высоте: инфракрасное излучение Солнца проходит земную атмосферу насквозь, не задерживаясь. Воздух нагревается вторично от поверхности Земли и (особенно) Океана.

Преимущества инфракрасного отопления

Что же хорошего в том, что инфракрасное излучение не нагревает воздух? Физические свойства газа (которым и является воздух) таковы, что газ, обладающий большей температурой, стремится подняться вверх, а более холодный – опуститься вниз. Таким образом, получается, что значительная часть энергии обогревателя тратится на отопление подпотолочного пространства. Это не так критично при стандартной высоте потолков два с половиной метра (хотя, даже в этом случае, оплата отопления занимает значительную часть коммунальных платежей). Но при высоте потолков в три-четыре и более метра (например, в торговом зале магазина, помещении кафе или выставочного комплекса и т.д.) потери на «обогрев потолка» станут более чем значительными.

А что, если потолка… нет вообще? В таком случае с помощью любой традиционной системы отопления мы будем «отапливать улицу», потери от такого «отопления» станут совершенно неприемлемыми. Инфракрасное отопление – единственный способ обогрева открытых пространств, на которых недопустимо разведение открытого огня: веранд, летних площадок, беседок и т.д.

Открытая терраса отапливаемая ИК обогревателями

Кроме того, при использовании традиционных систем отопления квартиры или частного дома, практически невозможно добиться эффекта, не прогрев весь воздух в помещении, лучевое отопление же позволяет создавать локальную зону тепла, не прогревая помещение целиком.

Устройство систем инфракрасного отопления

Сердцем инфракрасно-лучевой системы отопления является инфракрасный обогреватель, который нередко называют рефлектором. Название осталось со времен, когда отражатели старых моделей обогревателей кругло-вогнутой формой напоминали антенны-рефлекторы радарных антенн.

Принципиально инфракрасный обогреватель устроен достаточно просто: тепло, создаваемое, в зависимости от типа, электронагревателем, горящим газом или дизтопливом направляется с помощью отражателя в заданном направлении. Для рассеивания излучения отражатель обычно делают матовым, либо снабжают искусственными неровностями.

Инфракрасные обогреватели могут быть мобильными (передвижными) либо стационарными (неподвижными).

Инфракрасные обогреватели обычно использовались для создания локальных зон тепла и в качестве вспомогательной системы обогрева в дополнение существующему в доме отоплению. Но сравнительно недавно появился способ сделать систему инфракрасного отопления главным источником тепла в квартире или частном доме. Переворот в инфракрасном отоплении произвело внедрение так называемых пленочных систем, которые уже успели заслужить самые лестные отзывы.

Пленочное инфракрасное отопление

Пленочно-лучевые нагревательные элементы (ПЛЭН) удобны в монтаже и использовании, легки, экономичны, эффективны. Использование пленочных нагревательных элементов позволяет равномерно распределить источник тепла по площади квартиры или частного дома.

Наиболее целесообразным местом для монтажа пленочного электрообогревателя является потолок помещения. Дело в том, что стены, как правило, имеют меньшую площадь и могут быть закрыты мебелью. Для висящих на стенах картин и разнообразных элементов декора близкое соседство с пленочными обогревателями также может быть губительным. Пол также не подходит, так как покрытие пола часто бывает непроницаемым либо плохо проницаемым для лучистого тепла.

Пленочное ИК отопления лома

Пленочная система инфракрасного отопления частного дома не требует сложных расчетов, количество элементов инфракрасного излучения подбирается в соответствии с площадью потолка обогреваемого помещения, автоматика сама отключит питание по достижении требуемой температуры. Быстрота нагрева – одно из главных преимуществ инфракрасных систем.

Предварительно оценить затраты на электроэнергию для питания инфракрасной системы отопления (при ценах 3 руб. за кВт) можно с помощью таблицы:

Перед началом монтажа системы отопления частного дома, необходимо проложить слой термо-гидроизоляции, который поможет избежать потерь тепла и конденсации влаги. С обоими задачами (гидро- и термоизоляция) отлично справляется материал изолон – фольгированный пенополиэтилен.

На утепленный потолок устанавливаются лаги – деревянные бруски либо П-образый профиль. Пространство между лагами заполняется утеплителем, например, пенопластом либо минеральной ватой. Сверху утеплитель прикрывается еще одним слоем изолона, который крепится строительным степлером. Подобная многослойная конструкция будет гарантией того, что тепло останется внутри помещения.

Устанавливаются элементы ПЛЭН, которые также можно укрепить с помощью степлера либо алюминиевого скотча. Подключается питание 220В, монтируется датчик температуры и блок управления – регулятор и автоматическая система балансирования нагрузки. Сверху системы пленочного инфракрасного отопления частного дома можно установить любое облицовочное покрытие, проницаемое для инфракрасных лучей.

Оснащение дома или квартиры перспективной системой инфракрасного отопления поможет вам не только добиться комфортного температурного режима в холодное время года, но и значительно сэкономить.