Įjunk savo saulę

Kategorija: Infraraudonieji spinduliai Patalpinimo data: 2014-11-27 Peržiūrų: 1182 Komentarų: 0
Mokslininko, inžineriaus fiziko, techninių mokslų kandidato, docento Eduardo Veselkovo komentaras
2004-02-03

Energiją taupanti šildymo elektra technologija naudinga namuose, tinka mūsų klimatui.

Šildymas infraraudonaisiais spinduliais, arba Saulės vonios.
Ar kada nors teko prisiliesti prie ankstyvą pavasario dieną saulės įšildyto paviršiaus ir jausti malonią šilumą, kai termometras rodo šaltį?

 Infraraudonųjų (IR) spindulių šildytuvai formuoja šiluminį energijos srautą, kuris, kaip ir saulės spinduliai, nešildo oro. Šildytuvo siunčiamus ilgųjų bangų šilumos spindulius tolygiai sugeria sienų, grindų, baldų ir kt. paviršiai. Taip jų temperatūra tampa aukštesnė nei oro. Įkaitinti paviršiai šilumą savo ruožtu atiduoda orui, be to, oras apačioje, kad ir kaip būtų paradoksalu, yra šiltesnis negu prie lubų. Toks šildymo būdas žmogui malonesnis už įprastą, kuris šildo orą ir kuria konvekcinius srautus.

Saulės šilumos energija, laužo šiluma šaltą vakarą, židinys, kaimo krosnis – klasikiniai šildymo infraraudonaisiais spinduliais pavyzdžiai.

Palyginti su įprastu, šildymas IR spinduliais mažina grindų ir lubų temperatūrų skirtumą. Ši šildymo rūšis gali gerokai sumažinti šildymo kainą, nes tiesiogine prasme vietoje kubinių metrų šildote kvadratinius. Šildymas infraraudonaisiais spinduliais veikia tiesiogiai (be tarpinių šilumos nešėjų), todėl, praradus šilumą, pavyzdžiui, dėl atvirų durų, oro temperatūra greitai atkuriama, nes šilumą akumuliuoja pastato konstrukcija ir patalpoje esantys daiktai.

IR spindulių šildytuvai labai patogūs nedideliuose užmiesčio namuose, jeigu žmonės juose lankosi periodiškai, o grindis plauna ne kasdien. Šildant tokiu būdu, praktiškai nėra konvekcinių srautų; įjungus šildymą visu pajėgumu, dulkių dalelės nekyla ir nesisuka ratais po gyvenamąją patalpą, nesukelia astmos recidyvo, oras lieka švarus, gerėja gleivinės funkcijos.

Pageidautina, kad vaikų kambarių ir miegamųjų patalynė, daiktai, žaislai būtų šiltesni už kambario orą. Čia irgi pasireiškia kokybinis spindulinės šilumos pranašumas.

Svarbi šiluminių spindulių savybė – galimybė efektyviai kovoti su drėkstančiomis sienomis, pelėsiais ir drėgme. Ypač efektyvu taip šildyti “žiemos sodą” ar žaliąjį kampelį, patalpas, kuriose laikomi paukščiai, nes IR spindulių šildytuvai sukuria natūralų mikroklimatą bei taupo elektrą, nesudarydami skersvėjų ir didelių temperatūros aukščio gradientų.

Pagrindiniai elektrinių infraraudonųjų spindulių šildytuvų privalumai:

- vidutiniškai 20-30 proc. sumažėja energijos sąnaudos, palyginti su konvekcinėmis (tradicinėmis) sistemomis, kurios šiuo metu dažniausiai vartojamos;

- patalpos greitai įšyla, palyginti su paplitusiomis konvekcinėmis šildymo sistemomis;

- nedidelė oro cirkuliacija patalpoje, dėl kurios nesusidaro skersvėjai, nejuda dulkių srautai;

- nėra gaisro pavojaus, veikia tyliai;

- nesausina oro ir nesudegina deguonies;

- galima eksploatuoti drėgnose patalpose;

- nekenksmingi, o kai kuriais atvejais netgi naudingi žmonių sveikatai;

- šildymo IR spinduliais sistemoms montuoti reikia nedaug lėšų ir laiko;

- mobilumas: šildymo IR spinduliais sistemą galima nesunkiai ir greitai išmontuoti bei perkelti į kitą vietą;

- ilgi eksploatavimo terminai: šildymo IR spinduliais sistemą galima eksploatuoti daugiau kaip 10 metų, neinvestuojant papildomų lėšų aptarnavimui;

- šiuolaikiška šildymo valdymo sistema; elektroninės automatinio valdymo sistemos leidžia visiškai kontroliuoti patalpų šildymo proceso laiką ir temperatūrą; tikslus reguliavimas leidžia išvengti per didelio galingumo, užtikrina “ypatingą” šildymo sistemos lengvumą ir papildomą ekonomiškumą;

- IR spindulių šildytuvus galima įrengti ant lubų ir taip neužimti patalpos naudingojo ploto; - galimybė šildyti zoniniu ar taškiniu būdu.

IR spindulių šildytuvų veikimo principas ir ypatumai

Bet kokio fizinio kūno (taip pat ir vandeninio radiatoriaus) šiluminis spinduliavimas – tai elektromagnetinė energija. Šilumos srauto intensyvumas ir charakteristikos priklauso nuo spinduliuojančių objektų paviršiaus temperatūros ir parametrų.

Kuo didesnė temperatūra, tuo trumpesnis bangos ilgis ir intensyvesnis spinduliavimas. Priklausomai nuo naudojimo srities, IR spindulių šildytuvų spinduliuojamojo paviršiaus temperatūra sudaro 80-950°C intervalą.

Gyvenamosioms patalpoms ir biurams, kurių lubų aukštis 2,5-3,5 m, rekomenduojama spinduliuojančiojo paviršiaus temperatūra – 80-120°C. Tai švelnesnis ir komfortiškesnis spinduliavimas, kuris ne toks kenksmingas ir saugesnis, negu laužo ar židinio šilumos spinduliavimas.

Atviroms aikštelėms, balkonams, kur kabinimo aukštis – daugiau kaip 3,5 m, galima naudoti šildytuvus, kurių paviršių spinduliavimo temperatūra – iki 950°C.

Nepriklausomų tyrinėtojų ir firmų gamintojų tyrimų rezultatai patvirtina, kad šildymui naudojamo šiluminio spinduliavimo dažnių spektras yra nekenksmingas. Tai rodo ir Europos sertifikatai, patvirtinantys šių šildymo prietaisų saugumą. Šildymo IR spinduliais prietaisai paplito Švedijoje, Norvegijoje, Suomijoje ir kt.

Firmos gamina spinduliuojančius šildytuvus, statomus ant grindų, kabinamus ant sienų, taip pat tvirtinamus prie bet kokios klasės patalpų lubų: gyvenamųjų, gamybinių, žemės ūkio paskirties, drėgnų ir net tokių, kuriose gali įvykti sprogimas.

Kai kurios firmos pirmenybę teikia tokiems IR spindulių įrenginiams, kuriuose energijos nešėja yra ne elektra, bet dujos. Yra ir kitokių - egzotiškesnių šiluminių spindulių panaudojimo variantų.

1 ir 2 piešiniuose parodytos konvekcinio ir infraraudonųjų spindulių šildymo schemos. Tyrimai rodo, kad konvekcinio šildymo metu temperatūros 1 m aukščio gradientas yra 1,52,5 laipsnio. Pagal fizikos dėsnius šiltas oras kyla į viršų, todėl, norint iki normalios temperatūros sušildyti komforto zoną (žmogaus galvos lygyje), būtina šildyti visą patalpą. Temperatūros skirtumas tarp grindų ir lubų siekia 6-7 laipsnius.

Šildant infraraudonaisiais spinduliais, temperatūra grindų paviršiuje aukštesnė negu lubų, temperatūros gradientas sudaro 0,3 laipsnio.

Tokiomis sąlygomis komfortiška temperatūra 1,5 m aukštyje gali sumažėti 2,3 laipsnio, nedarant žalos žmogui, nes grindų temperatūra sieks 18-190°C.

Vienodomis sąlygomis, patalpų papildomai nešildant, gerokai sumažinus lubų dalies šildymo sąnaudas ir komforto temperatūrą, gyvenamųjų patalpų šildymas IR spinduliais 20-30 procentų ekonomiškesnis nei tradicinis konvekcinis. Tai ypač svarbu vasarnamiams ir kotedžams bei miesto daugiaaukščių pastatų pirmiesiems ir pusrūsio aukštams.

Elektrą šiek tiek taupo ir lokalinis bei zoninis šildymas. Pavyzdžiui, darbo stalas ir zona apink jį gali turėti komfortiškesnį temperatūros režimą negu kita patalpos dalis.

IR spindulių šildytuvai užtikrina šilumos režimą be skersvėjų ir sveikatai pavojingų “šilumos patrankų” bei ventiliatorių. Toks šildymas ypač efektyvus patalpose su aukštomis lubomis (sandėliai, angarai, sporto salės, baseinai). Ekonomija siekia 50-80 proc., nes nereikia šildyti iki 80 proc. tūrio, o šilto oro konvekcija nereikšminga.

IR spindulių šildytuvų konstrukcija

IR spindulių šildytuvai skirstomi į žemos temperatūros (80-120°C), naudojamus gyvenamosioms patalpoms ir biurams, bei aukštos temperatūros (daugiau kaip 200 °C) – patalpoms su aukštesnėmis nei 3,5 metro lubomis. Žemos temperatūros šildytuvai savo ruožtu skirstomi į tvirtinamus ant lubų ir sienų.

Žemos temperatūros šildytuvų energiją palaikantis elementas – paskirstytas kaitintuvas, įmontuotas į siaurą metalinę dėžę. Spinduliuojantis paviršius apdorojamas specialiomis medžiagomis, kurios maksimaliai sugeria šilumą, kita vertus, medžiaga, garantuojančia aukštą šilumos spindulių energijos emisiją. Tobulesnių gaminių šilumos emisijos koeficientas siekia 0,9. Išorinis paviršius tampa matinis ir grublėtas, tai 2-3 kartus padidina spinduliuojantį paviršių. Ant sienos tvirtinamų šildytuvų viena pusė yra briaunota – taip sukuriama didesnė konvekcinė oro apytaka. Juos dažniausiai rekomenduojama išdėstyti po langais arba prie patalpos durų, kad papildomai būtų šildomi žemyn besileidžiantys šalti oro srautai.

Aukštos temperatūros IR spindulių šildytuvai turi stačiakampį metalinį korpusą, kuriame įtvirtinta vienas ar keletas kaitinimo elementų (TEN), šilumą perduodančių anodiniam aliuminio profiliui, kuris ir yra spinduliuojantysis paviršius. Kai kurie gamintojai, norėdami padidinti emisijos charakteristikas, išorinį paviršių padengia specialia keramika, leidžiančia sumažinti šilumą išskiriančio paviršiaus temperatūrą ir padidinti šilumos srauto emisijos koeficientą.

Visuose šildytuvuose tarp korpuso ir kaitinimo modulio yra aukštos kokybės ugniai atsparus šilumos izoliatorius. Žemos temperatūros IR spindulių šildytuvo konstrukcijos atmaina – modeliai, skirti montuoti į kasetines lubas, pavyzdžiui, “Thermatex”, “Rockfon”, “Amstrong”. Rinkos naujovė – šilumą spinduliuojantys veidrodžiai. Atspindintysis sluoksnis kartu yra ir kaitinimo elementas. Veidrodžio temperatūros paviršius neįkaista daugiau kaip 75 laipsnius. Vonioje ar saunoje toks veidrodis nerasoja, nekeičia nustatyto drėgmės lygio, gerai dera bet kokiame interjere, yra ekologiškai saugus.

Kita naujovė – infraraudonųjų spindulių halogeninis šildytuvas. Šildytuvo halogeninės lempos leidžia prietaisą vienu metu naudoti ir šildymui, ir papildomam apšvietimui, nes įkaitusi halogeninė lempa spinduliuoja švelnią intymią šviesą. Halogeniniai šildytuvai labai kompaktiški – jų matmenys beveik 3 kartus mažesni negu tradicinių infraraudonųjų spindulių šildytuvų, nors galingumas analogiškas. Prietaisas vos ne akimirksniu pasiekia didžiausią galingumą (10 sek.). Šildytuvas visiškai saugus, juo galima šildyti gyvenamąsias patalpas, sukurti komfortiškas sąlygas atvirose aikštelėse, pavyzdžiui, šildyti lauko kavines ar atviras verandas ir pavėsines. Dėl lauko kavinėse naudojamų halogeninių šildytuvų labai padaugėja šių įstaigų lankytojų, ypač vakarais, todėl savininkams šildymas atsiperka per pusę mėnesio.

 

                                                         Straipsnis paimtas iš: http://klaipeda.diena.lt/dienrastis/priedai/turtas/ijunk-savo-saule-133393

Komentuoti

Saugos kodas