Всем нам знакомо приятное ощущение тепла от солнышка, когда на улице минусовая температура. Его хочется испытывать снова и снова, вспоминая о лете и жаркой погоде. Находясь на улице в морозный день, при температуре ниже 20 градусов, вы «греетесь» в солнечных лучах… Хотя какое «греетесь», вокруг же – - 20! А что тогда можно сказать о солнечных ваннах, принимаемых отдыхающими в одних купальниках в Альпах, когда термометр показывает температуру ниже нуля? Притом, что эти отдыхающие – вовсе не «моржи», а самые обычные, незакаленные люди?

Именно так, как солнце на морозе, «работают» и ИК-обогреватели, о которых мы вам расскажем далее. Тепловые лучи, которые посылаются ими, поглощают, и затем «делятся» с нами различные поверхности, например, мебель для ванной комнаты в Краснодаре, пол., стены и др. Некоторые из вас могут сказать: «Да, мне известно о бытовых и промышленных инфракрасных отопительных системах, работающих за счет газа и электричества. Найти их совсем несложно, они продаются во многих магазинах и на рынках».

А вот что касается потолочных панелей лучистого отопления, которые отлично работают вместе с тепловым насосом, повышая его энергоэффективность, о них вам слышать, скорее всего, не приходилось.

Именно об этом оборудовании и пойдет речь в данной статье.

Солнечное лучистое тепло

Что представляет собой инфракрасный обогрев? Здесь нелишним будет вспомнить о ряде элементарных понятий.

Все нагреваемые тела «делятся» теплом с предметами, находящимися вокруг, при помощи 3-х способов:

- теплового излучения (представляющего собой инфракрасное электромагнитное излучение, которое испускает тело);

- конвекции (передача тепла с помощью газа/жидкости, которые обтекают нагреваемый предмет и таким образом греют другие предметы);

- теплопроводности (обмен теплом между предметами посредством поверхности раздела между ними).

Вообще-то, ИК-излучателем можно назвать любой нагретый предмет, который делится теплом при помощи излучения, а другие способы передачи тепла от него при этом почти не дают результата.

Рассмотрим на примере самого обычного отопительного радиатора. Если прибор расположен на стене, он отдает тепло при помощи двух способов – излучения и конвекции, или нагревом воздуха, который его обтекает (двадцать и восемьдесят процентов соответственно).

Если же данный отопительный прибор разместить под потолком, от конвекции будет минимальный эффект, и на первый план выйдет излучение. Чтобы сделать его более мощным, за радиатором можно поместить отражатель. Как результат, у нас получится приспособление, представляющее собой ИК-обогреватель.

Об инфракрасных лучах

ИК-лучи являются электромагнитным излучением, подвластным законам оптики, а значит, они обладают той же природой, что и свет, который мы можем видеть. Данные лучи в спектре располагаются между «обычным» и красным светом. Их источниками являются все как жидкие, так и твердые нагретые тела. Что касается длины выделяемой волны, она определяется температурой предмета. При более высокой температуре волны имеют более короткую длину, в таком случае излучение является более интенсивным.

К слову, при низких температурах твердое тело излучает только инфракрасный свет, потому оно кажется темным. Когда температура повышается, волны становятся видимыми, потому сначала мы видим темно-красный предмет, потом красный, после – желтый, а при высокой температуре он «белеет».

Зачем вам нужна эта информация? В первую очередь для того, чтобы вы не путались в терминах. Некоторые производители заверяют, что поставляемые им обогреватели – инфракрасные, другие – что они светлые, третьи – темные, четвертые пишут о длинноволновых приспособлениях.

Но при этом все они – инфракрасные, просто данные приспособления излучают волны разной длины (1 – 20 мкм). Излучающая поверхность инфракрасных длинноволновых устройств обладает низкой температурой, и ею испускаются самые длинные волны. Еще одно их название – темные. Рабочая t поверхности, составляющая 300-400 градусов по Цельсию, является причиной того, что такие обогреватели не излучают видимый свет. Светлые/белые приспособления, излучающие короткие волны, нагреваются до t 800 градусов и более.

Свойства инфракрасного излучения

Оптические качества веществ, такие, как коэффициент преломления, отражения, прозрачность, в инфракрасной спектральной области обычно имеют значительные отличия от аналогичных качеств в области, которую мы можем видеть. Так, к примеру, слой воды, толщина которого составляет несколько см, не может преодолеть 1-микрометровое (и более) ИК-излучение. Именно поэтому воду очень часто применяют в качестве фильтра, защищающего от тепла. А кремниевые пластинки, которые нам кажутся непрозрачными, прозрачны в ИК спектральной области.

Многие металлы лучше отражают инфракрасное излучение, чем то, которое видно нашему глазу. Причем, чем длиннее волна ИК-света, тем большей отражательной способностью они обладают. Так, коэффициент отражения меди, золота, алюминия и серебра при 10-мкм длине волны равняется девяноста восьми процентам. Материалы, которые для инфракрасного излучения являются прозрачными, либо отражающие ИК-лучи, применяют при изготовлении ИК-устройств. «Прозрачные» выполняют роль светофильтров (как правило, это кварц), отражающие используются как рефлекторы, благодаря которым излучение направляется в нужном направлении, либо из них делают излучающие поверхности (чаще всего берется алюминий).

Воздух «перемещению» ИК-излучения не мешает. Молекулы таких газов, как кислород и азот, инфракрасное излучение не поглощают, они его только немного ослабляют.

Как функционирует «инфракрасное» отопление (ИК-, лучистое отопление)

Мы уже знаем, что тепловое излучение обогревательного прибора, излучающего инфракрасный свет, воздух не поглощает. Потому энергия, от устройства «доставляется» до людей и предметов практически в полном объёме, и при этом нагревается не воздух (как это делают конвекторы), а именно люди и предметы. То есть, потолочные панели лучистого отопления передают тепло твердым предметам, таким, как мебель, стены и т. д., которые потом отдают его воздуху. Конечно же, вблизи устройства температура тел и плотность потока тепла более высокие. При этом такие устройства выделяют тепло исключительно в зоне своего прямого действия.

Плюсы применения потолочных панелей лучистого отопления:

- Для лучистого отопления не характерно скопление теплого воздуха наверху, у потолка, как это случается при конвективном обогреве (в некоторых случаях его даже приходится «заставлять» возвращаться вниз при помощи дестратификаторов либо потолочных вентиляторов).

То есть, ИК-системы выполнены в полном соответствии с поговоркой врачей, согласно которой голова должна быть в холоде, а ноги – в тепле. Благодаря такой особенности они становятся великолепным вариантом обогрева помещений, в которых очень высокие потолки, поскольку конструкции существенно экономят энергию. Ведь чем больший объём помещения, тем сложнее и дороже его обогревать – пока весь верх комнаты не прогреется, рабочая зона (нижняя) будет оставаться «холодной». Незаменимы подобные устройства и в ситуациях, когда обогревать нужно не все помещение, а определенный его участок, либо когда конвективные воздушные потоки и «летающие» вместе с ними потоки пыли неприемлемы (для людей, страдающих от аллергии, это очень важно).

- Применение ИК систем отопления позволяет уменьшать температуру, которая создается основной отопительной системой, без «ущерба» для ощущений пребывающих в помещении (они не будут мерзнуть). Это объясняется тем, что ощущаемая человеком t – это среднее арифметическое между средней t поверхностей, находящихся вокруг него и t воздуха. Поскольку потолочные панели лучистого отопления нагревают поверхности, которые уже потом греют воздух, при более низкой его температуре человеку не будет холодно, он будет ощущать такую же t, как и прежде.

Детальнее об этом подходе можно узнать из СНиПов, которыми руководствуются специалисты, проектируя отопительные системы.

Т. о., за счет применения подобных устройств уменьшается количество потребляемой «отопительной» энергии, что позволяет экономить на обогреве помещений.

- Потолочные панели никак не ограничивают вас в размещении оборудования либо предметов мебели, они не занимают места в помещении, не уменьшают рабочее пространство. Через них без проблем проводятся различные инженерные сети, в такие панели встраиваются осветительные приборы

- Используя такие системы отопления, можно решить довольно сложные задачи, практически невыполнимые при другом оборудовании.

Так, к примеру, они могут защищать от холода, которым веет от стекол больших оконных конструкций, стеклянных витражей и других «приспособлений», пропускающих свет. Ранее такие конструкции обогревались с помощью конвектора, что позволяло предотвратить образование конденсата. С потолочными панелями необходимость в конвекторах отпадает. Тепловые лучи, которые испускают подобные отопительные системы, превосходно греют стекло, обеспечивая защиту от образования влаги. Потому они будут эффективны как в помещениях с высокими потолками, так и в зданиях с большим количеством окон (публичных вестибюлях, автомобильных салонах, ТЦ). Используют такие устройства и в загородных домах с широкими, большими окнами.

- Они позволяют экономить также на вентиляции. Поскольку t воздуха может быть ниже положенной на два-три градуса, отпадает необходимость в перегревании и приточного вентиляционного воздуха (он может быть холоднее тоже на два-три градуса). Отдельные объекты могут сэкономить благодаря этому значительную сумму денег.

- Посредством подобных установок (отопительных/охлаждающих) в помещения может «доставляться» холод, только для этого необходим его источник – чилер (в летнюю пору – тепловой насос). То, что в системе в жару может находиться холодная вода, является существенным плюсом в пользу монтажа потолочных панелей лучистого отопления, поскольку они обеспечат комфортную температуру в помещении на протяжении всего года. При этом, если применять такую систему для «доставки» холода, вы сможете сэкономить на выработке этого самого холода за счет того, что холодильная машина, функционирующая вместе с водяными панелями может похвастаться большей эффективностью (на сорок процентов) – ей в таком случае не требуется охлаждать воду до стандартных температур.

Как видите, подобные системы имеют множество преимуществ. Их использование сделает пребывание в помещении более комфортным (как зимой, так и летом), кроме того они позволят экономить значительную сумму денег.