קטגוריות: מאמרים מוצגים » חדשות חשמליות מעניינות
מספר צפיות: 34755
הערות לכתבה: 6
מערכות חימום אינפרא אדום
איך מועבר חום
נקרא התהליך הפיזי של העברת חום מגוף פיזי אחד למשנהו העברת חום. החום מועבר מגוף פיזי חם לגוף קר או דרך מגע ישיר או דרך מחיצה.
אנרגיה תרמית תועבר עד הטמפרטורות של הגופים הפיזיים יהיו שווים. בפיזיקה נקרא מצב זה שיווי משקל תרמודינמי. העברת חום מתרחשת בדרך כלל מגוף חם לגוף קר, אשר עקבי לחלוטין החוק השני של התרמודינמיקה. לפי החוק הזה כולם עובדים מערכות חימום.
מבחינת הפיזיקה יש שלושה סוגים אלמנטריים של העברת חום: מוליכות תרמית, הסעה וקרינה תרמית. אך בצורתם הטהורה, באופן אינדיבידואלי, הם למעשה לא מתרחשים, באופן כללי, החום מועבר על ידי שילוב של סוגים פשוטים. נבדלים בעיקר בין שלושה סוגים של העברת חום: העברת חום, העברת חום ושיטת העברת חום באמצעות קורת חום.
איך עובדות מערכות חימום מסורתיות
מערכות חימום מסורתיות כוללות מערכות שמשתמשות בדלק מסוג כלשהו. נכון לעכשיו משתמשים בגז לרוב, אם כי במקרים מסוימים משתמשים בדלקים נוזלים ומוצקים. אך ללא קשר לסוג הדלק, עיקרון הפעולה של כל המערכות המסורתיות זהה. החום משריפה של דלק מתחמם נוזל קירורשנכנס רדיאטורי חימום ומחמם את האוויר בחדר. מים משמשים כמוביל חום במערכות חימום מסורתיות, ולכן מכונות מערכות כאלה מים.
על פי כל חוקי הפיזיקה, אוויר חם עולה ואוויר קר מטבעו מטה. תנועה אווירית כזו אינה אחרת מזו שהוזכרה לעיל. הסעה. האוויר הקר הזה פשוט יוצר רצפות קרות, שיש לחסל אותן על ידי המכשיר של "רצפות חמות". אם החדר מספיק גבוה (בניין ייצור, אודיטוריום או אולם ספורט וכו '), אז חימום הנפח כולו נמשך מספיק זמן, נוצר ריבוד אוויר.
האוויר החם המתנשא מעלה יוצר טיוטה בחדר, בנוסף, הפסדי החום דרך הגג והקירות מתגברים, החום פשוט עוזב את הבניין. במקרה זה, הם אומרים שאנחנו מחממים את הרחוב. האנשים למטה נמצאים באזור של אוויר קר.
איור 1 מראה באופן סכמטי את חלוקת החום במהלך פעולת מערכת חימום מסורתית.
איור 1. חלוקת חום במהלך הפעלת מערכת חימום מסורתית
כיצד מערכות חימום מים מסורתיות
המכשיר העיקרי של מערכת קירור המים הוא הדוד, לרוב דלק. המים המחוממים בדוד מוליכים לרדיאטורים - רדיאטורים. לצורך זרימת המים במערכת מותקן המשאבהאם המחזור נאלץ, אם כי המחזור עשוי להיות טבעי. במקרה זה, אתה יכול להסתדר בלי משאבה.
בנוסף למכשירים וחלקים בסיסיים אלה, מערכת חימום המים כוללת גם חלקים "עזריים" רבים אך נחוצים. ראשית, מדובר במיכל התפשטות לפיצוי על התפשטות תרמית של מים, אביזרים לחיבור צינורות, שסתומי אוויר ועוד ועוד, הנחוצים להפעלה רגילה של המערכת כולה.
בבית בודד להתקנת דוד גז יש צורך בחדר נוסף, המצויד במערכת אוורור וארובה, שלא לדבר על מערכת אספקת הגז. במקרה של הסקה מרחוק, נדרשת הקמת חדר דוד גדול והנחת רשת שלמה של רשת חימום. כל המערכת יקרה ומסובכת.אבל במקרים מסוימים, למשל, לבית כפרי קטן, ואם אין גז בקרבת מקום, עליכם ליצור מערכת חימום חשמלית.
הנפוצים ביותר במקרים כאלה הם דודי חשמל לחימום מים או תנורי חימום חשמליים שונים. ראשית כל, מדובר ברדיאטורי שמן, קמינים חשמליים ומחממי מאווררים בעיצובים שונים. עקרון הפעולה של מכשירים אלה הוא גם הסעה, כמו במערכות חימום מים: ראשית האוויר מחומם, ורק אחר כך הקירות, הרהיטים, האנשים. מערכת כזו אינה יעילה ואינה יעילה.
תנורי אינפרא אדום
שונות מכשירי חימום אינפרא אדוםהמספקים חימום רציונלי וחסכוני של בניינים במגוון רחב של תנאים. הבא יחשב כחלק מהמכשירים הללו, עקרונות פעולתם.
מנקודת מבט טבעית, מערכות חימום מסורתיות אינן פועלות כראוי. ראשית, האוויר מתחמם, ואז כל השאר. בתנאים טבעיים, הכל קורה הפוך.
מקור החום הטבעי בכדור הארץ הוא השמש. לקרני השמש יש קשת רחבה מאוד, אך זהו המרכיב האינפרא אדום שלה שמחמם את כדור הארץ, אנשים, צמחים וכל העצמים, ומתוכם האוויר מתחמם ויוצר תנאים נוחים לחיי אדם.
על פי העיקרון הזה הם עובדים תנורי אינפרא אדום. האוויר לקרינה אינפרא אדום שקוף לחלוטין, ולכן קרני אינפרא אדום מגיעות בחופשיות למשטחים וחפצים מחוממים.
איור 2 מציג באופן סכמטי את חלוקת החום בעת שימוש בתנור אינפרא אדום.
איור 2. חלוקת חום באמצעות דוד אינפרא אדום
קרינת אינפרא אדום מייצג גלים אלקטרומגנטיים באורך גל בטווח של 1 * 10-6 ... 1 * 10-3 מיקרון. עוצמת הקרינה התרמית תלויה באורך הגל של קרינת האינפרא אדום: קרני גל קצר מתקבלות בטמפרטורה של הגוף המקרין מעל 750 מעלות צלזיוס. בהתאם ליישום ולעיצוב, הטמפרטורה של האלמנט הפולט של דוד האינפרא אדום יכולה להיות בטווח של 100 ... 950 מעלות צלזיוס.
מחממי אינפרא אדום חיצוניים
בחדר די גבוה מערכות חימום מים, כאמור, אינן יעילות, מכיוון שכל האוויר החם עולה.
עם גובה תקרה של 2.5 ... 3.6 מ ', תנורי חימום חיצוניים אינפרא אדום בטמפרטורה נמוכה עם טמפרטורת פולט בטווח של 100 ... 120 מעלות צלזיוס יהיו יעילים וחסכוניים למדי.
כדי להשיג חימום אחיד של החדר, בכדי להימנע ממראה של אזורים חמים וקרים, נדרש לבצע חימום על ידי מספר תנורי חימום, אשר כוחם הכולל חייב להתאים לאובדן החום של הבניין. אם גובה התקרה הוא 4 מ 'ומעלה, אז זה די מקובל ובטוח להשתמש בתנורי חימום עם טמפרטורת שטח מקרינה של עד 200 מעלות צלזיוס ומעלה. תנורים כאלה נקראים טמפרטורה גבוהה.
התכנון והעקרון של פעולת הפולטים הוא כזה שהתקנתם אפשרית בכל גובה. אם החדר גדול מאוד, כמו מחסן או האנגר, אז ניתן להתקין תנורי חימום אינפרא אדום רק מעל אתרי העבודה, במקומות שבהם אנשים נמצאים, וזה חוסך אנרגיה.
מערכת חימום קורנת פאנל:
מחמם בטמפרטורה נמוכה זוהי קופסת מתכת עם תנור מחולק המונח בתוכה. משטח הקרינה מטופל בחומרים מיוחדים המספקים את העוצמה המרבית של קרינה תרמית, פליטה של אנרגיה קורנת תרמית. מקדם הפליטה התרמית מהחימום המתקדם ביותר מגיע ל 90%. במידה רבה מקדם המשטח הקורן את העובדה שהמשטח הקורן הופך לבלוט, מהמורות. זה מאפשר לך להגדיל את שטחו לפחות 2.5 ... 3 פעמים.
מחממים בטמפרטורה גבוהה מייצגים גם מארז בצורת תיבה, שבתוכו נמצאים גופי חימום אחד או יותר. החום של אלמנטים אלה מועבר לפרופיל האלומיניום, אשר משטח הקרינה שלו מצופה בקרמיקה מיוחדת, המאפשרת להוריד את הטמפרטורה של משטח הקרינה על ידי הגדלת מקדם הפליטה של שטף הקרינה.
המרווח בין המארז לגופי החימום מתמלא בבידוד חום איכותי ועמיד בחום ובכך משיג מלא בטיחות אש את כל המכשיר בכללותו. בידוד תרמי כזה מאפיין גם תנורי חימום בטמפרטורה גבוהה וגם לטמפרטורה נמוכה.
חברות מסוימות, למשל Thermatex, Armh5, Rockfon, מייצרות תנורי אינפרא אדום להתקנה בתקרות קלטות, מה שאומר שוב מחממי אינפרא אדום בטיחות אש.
אחד המוצרים החדשים בשוק הם מראות פולטות חום. השכבה הרפלקטיבית שלהם היא גם גוף חימום. טמפרטורת פני השטח המרבית של המראה אינה עולה על 75 מעלות צלזיוס, שהיא בטוחה לחלוטין לאחרים. בסאונה או בחדר האמבטיה, מראה כזו לא מתערפלת, לא משנה את רמת הלחות הטבעית ומשתלבת בצורה מושלמת בעיצוב החדר, היא ידידותית לסביבה.
כפי שמראים מחקרים שונים, ספקטרום התדרים התרמיים של חימום אינפרא אדום בטוח לחלוטין לבני אדם. זה מאושר על ידי מחקרים לא רק של יצרנים, אלא גם תוצאות בדיקות עצמאיות. בטיחותם של התקני אינפרא אדום מאושרת גם על ידי תעודות התאמה שהונפקו על ידי שירותים סניטריים רוסיים והן זרים סניטריים.
חברות שונות מייצרות תנורי אינפרא אדום, בעיקר מסוג תקרה, המתאימות לשימוש בכל חדר: תעשייתי, מגורים, חקלאי, רטוב ואפילו נפץ.
חברות רבות מייצרות גם תנורי קיר רכובים, רכובים וניידים, המותקנים על מתלים. ידועים תנורי אינפרא אדום בהם משתמשים בגז.
מחממי תמונות אינפרא אדום
לאחרונה, כתנורי חימום מקומיים נוספים, אלמנטים שונים של הפנים הופכים פופולריים יותר ויותר: מחממי תמונות, לוחות קיר, לוחות קיר חמים.
גופי חימום כאלה מורכבים מסיבי פחמן המחוברים במקביל זה לזה. אין מחממים אחד או אפילו מאתיים חוטים כאלה, שבגללם כל חוט עובד ללא עומס יתר, הכוח שמוקצה על ידיו קטן מאוד. לכן, לא נכלל התרחשות של עומסי יתר וחימום יתר, האמינות של תנורי חימום כאלה היא גבוהה מאוד, חיי השירות מגיעים לעשר שנים ומעלה.
היתרונות של תנורי חימום אינפרא אדום
אחד היתרונות של תנורי חימום אינפרא אדום הוא שהחום, היוצר טיוטות והעלאת ענני אבק, אינו נכנס לתקרה, כמו במקרה של מערכות חימום להסעה. רמת השדה האלקטרומגנטי של מערכות אינפרא אדום נמוכה בהרבה מזו של מכשירי חשמל ביתיים רבים, חמצן לא נשרף, הלחות בחדר לא יורדת, הוא נשאר ברמה הטבעית.
החום בחדר מורגש מיד לאחר ההפעלה, משטחי החפצים הסובבים כמעט מיד מתחממים. במקרה זה, אין צורך לחמם באופן אחיד את כל החדר, ניתן ליצור אזורים נוחים נפרדים, למשל, ליד טלוויזיה או מעל שולחן או שולחן מחשב.
היתרון ללא ספק של ציוד אינפרא אדום הוא הגודל הקטן והניידות שלו. בשל פרמטרים אלה, חסך מקום שימושי, ציוד מועבר, מתקין ומפורק בקלות. תנורי חימום אינפרא אדום יעילים מאוד בבניינים עם בידוד תרמי לקוי ותקרות גבוהות, הם בעלי השפעה מועטה על האוורור.
התקנת תנורי אינפרא אדום בעלי עוצמה מתאימה אפשרית אפילו בשטחים פתוחים. לדוגמא, מעל שולחנות בבית קפה קיץ.שלא כמו מערכת חימום מים מסורתית, אין צורך בהתקנת ציוד יקר מורכב: צינורות, דוודים, משאבות וכו '. בעת התקנת חימום אינפרא אדום נעלמות בעיות כמו הפשרה של צינורות בעת כיבוי המערכת. כשאתה מפעיל שוב את החשמל, חימום אינפרא אדום יעבוד שוב, כאילו לא קרה כלום.
בעזרת תרמוסטטים הניתנים לתכנות מודרניים, ניתן לשמור על הטמפרטורה בטווח של 5 ... 30 מעלות צלזיוס, להגדיר אותה לכל חדר בנפרד.
בהשוואה לתנורי הסעה, מכשירי IR הם חסכוניים יותר ב- 20 ... 25% ובמקרה של שימוש בתשלום דו-תעריף עבור חשמל, החיסכון יכול להגיע ל -40 ... 45%.
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: