Инфракрасное отопление дома

Принцип работы пленочных нагревателей

Принцип ИК-обогрева заключается в передаче энергии тепла с помощью излучателя предметам (мебель, полы, стены и т. д.), которые аккумулируют его, а затем постепенно отдают это тепло в окружающую среду, разогревая отапливаемое пространство. Таким образом, воздух нагревается не от излучателя инфракрасных волн, а от тепла, аккумулированного поверхностями, присутствующими в комнате. Этот метод обогрева позволяет предельно равномерно отапливать помещение, рационально использовать энергию и значительно повысить КПД нагревателя.

Пленочные ИК системы представляют собой резистивные нагревательные элементы, закрепленные на фольге. Устройство с двух сторон заламинировано прочной пленкой. Их толщина составляет всего 1,5 мм. Полотнища при установке параллельно подключаются к питанию, которое поступает к ним из центрального блока управления. Так создается отопительный контур, контролируемый термодатчиком. При подаче питания на нагревательные элементы они разогреваются и начинают излучать ИК-волны, длиной 10–15 мкм. По достижению нужной температуры питание системы автоматически отключается.

Инфракрасное отопление – что это?

Инфракрасное отопление частного жилого дома — сложный, но эффективный процесс. В основе его принципа действия лежат обогревательные элементы, которые излучают тепловую энергию на окружающие поверхности, такие как пол, стены, мебель.

Они нагреваются и, соответственно, отдают свое тепло воздуху. Сравнивать отопление инфракрасным излучением можно с обычным светом — это лучшая аналогия.

Технология такого обогрева уникальна тем, что воздух не поглощает энергию от прибора, не существует особых потерь в процессе отопления, так как энергия свободно достигает нужных обогреваемых поверхностей, и, конечно же, людей непосредственно в зоне действия.

Все инфракрасные обогреватели относятся к тем элементам отопления, которые позволяют избежать распределения температуры нерациональным образом.

Ведь теплый воздух, когда поднимается к потолку, меняется местами с холодным. Это происходит потому, что нагревается не сам воздух, а твердые поверхности предметов.

В этом случае не происходит избыточного нагревания воздуха, температура потолка и пола выравнивается, экономия энергии составляет до 70%.

Стоит отметить, что инфракрасные обогреватели считаются единственным видом отопления, которое может осуществлять точечный или же зональный обогрев.

Достоинства и недостатки

Стоит ли обогревать гараж инфракрасным излучателем? Подобные устройства наряду с плюсами имеют и небольшие минусы, о которых нужно знать до покупки.

Достоинства приборов ИК-отопления:

• экономичность;
• хорошая базовая комплектация (все крепления продаются вместе с устройством);
• простота подключения электрических моделей;
• возможность локального обогрева.

Достоинства инфракрасных обогревателей: Как и у любого прибора, у ИК-излучателей есть свои минусы, которые чаще присущи старым моделям. Если они не критичны для пользователя, то такая покупка будет очень рациональной. К недостаткам современных моделей можно отнести:

• малую мощность;
• высокую стоимость;
• массовое производство поддельного оборудования.

Газовый инфракрасный обогреватель:

У систем инфракрасного обогрева нет аналогов. ИК-обогреватели очень быстро повышают температуру в помещении. Излучатели заслужили у пользователей такую популярность благодаря высокому коэффициенту полезного действия и отсутствию существенных недостатков. Обогрев гаража инфракрасным обогревателем — самым оптимальный вариант.

Установка системы инфракрасного отопления

Чтобы начать установку системы инфракрасного отопления нужно очень хорошо знать особенности конструкции здания, в котором будем осуществлять монтаж. Нужно провести замеры площади комнат, учесть характеристики теплоизоляции, количество и размер окон и мощность электроэнергии, которая подходит к дому. Далее необходимо замерять максимальное напряжение в сети (для этого нужно включить все электроприборы в доме) и в случае отклонений более 20% приобретаем стабилизатор напряжения. (См. также: Индивидуальное отопление )

После всех замеров остается только взять план дома, на основе которого нужно будет провести расчеты необходимого метража помещений, которые планируем отапливать. Например, у вас есть загородный дом с двумя спальнями, кухней, прихожей, санузлом и бойлерной. Все эти помещения вы хотите отопить (примерно 60 квадратных метров). Теперь осталось подобрать инфракрасный обогреватель нужной мощности.

Рисунок 3: Инфракрасное отопление загородного дома

Важно! На 1 квадратный метр отапливаемой площади нужно 100 Вт мощности обогревателя. С этим учетом и подбираем нужный нам прибор с необходимой мощностью

Теперь инфракрасное отопление загородного дома уже не кажется такой сложной задачей.

Конечным этапом будет монтаж обогревателя на потолок или под пол. Рассмотрим потолочный вариант крепления инфракрасного обогревателя. (См. также: Отопление для загородного дома )

В чем суть?

В большинстве случаев отзывы о инфракрасном отоплении частного дома бывают только восторженными. Ведь такой нагреватель (источник инфракрасных лучей) «отапливает» не воздух, а стены, предметы интерьера и, наконец, тело человека. Причем, по мере нагрева поверхности начинают излучать тепло уже самостоятельно. В итоге, все помещение прогревается равномерно, без расслоения на холодную зону у пола и горячую – у потолка.

Причем в своей работе такие нагреватели типа используют следующий принцип работы:

Сравнение двух видов отопления

• Электрический ток питает источник инфракрасных (тепловых) лучей
• Тепловые лучи транслируются в невидимом (инфракрасном) диапазоне в определенном (положением нагревателя) направлении.
• Все предметы, попавшие под инфракрасное излучение, впитывают энергию тепловых лучей, попутно повышая свою температуру. Причем разогревается даже тело человека.
• После разогрева плоскость превращается в еще один источник теплового излучения, правда, не такой эффективный, как первичный инфракрасный излучатель.

Подобная схема дает возможность создать зоны с разным температурным режимом даже в пределах одной комнаты. Причем на обогрев воздуха энергия практически не тратится.

Ограничения на использование ИК пленок

Ограничениями выбора инфракрасного вида обогрева могут быть:

• максимальная температура пленки, ламинированное покрытие, паркетная доска, ковролин могут быть положены на теплый пол, применяющий низкотемпературную пленку, нагревающуюся до 27˚С. плитка, керамзитовое покрытие требуют более высокой температуры порядка 45−50˚С;
• большие помещения требуют большой мощности и, следовательно, силы тока, что не всегда возможно в жилых помещениях;
• высокие потолки препятствуют рентабельному использованию инфракрасного излучения;
• используется как основной источник отопления в районах с мягким климатом, в остальных случаях можно использовать как местное отопление, дополнительное к основному.

Основной процесс

Подвешивание корпуса

Для начала необходимо определить место установки инфракрасного обогревателя в доме (либо квартире). Как мы уже говорили выше, корпус можно размещать и на потолке, и на стенах, в зависимости от индивидуальных предпочтений хозяев.

Первым делом нужно самому разметить места установки креплений. Для этого используйте рулетку, которой отмерьте одинаковое расстояние от потолка к выбранной области. Рекомендуется также использовать строительный уровень, с помощью которого можно ровно выставить кронштейны в горизонтальной плоскости.

После разметки переходите к сверлению. Если потолок (либо стена) из дерева, просверлите отверстия дрелью. Если придется иметь дело с бетоном, не обойтись без перфоратора. В созданные отверстия необходимо вбить дюбеля и вкрутить кронштейны, после чего можно установить инфракрасный обогреватель на свое место.

Обращаем Ваше внимание на то, что конструкция агрегата бывает различной. Некоторые изделия имеют направляющие, фиксирующиеся в кронштейны. Более простой вариант – цепочки, закрепленные в потолке (к ним и цепляются специальные держатели)

Также на рынке можно увидеть инфракрасные обогреватели на ножке, которые просто ставятся на полу

Более простой вариант – цепочки, закрепленные в потолке (к ним и цепляются специальные держатели). Также на рынке можно увидеть инфракрасные обогреватели на ножке, которые просто ставятся на полу.

Электромонтажные работы

Как мы говорили вначале, процесс подключения инфракрасного обогревателя к сети будет осуществляться с использованием регулятора температуры.

Сначала нужно подключить контакты разборной электрической вилки к клеммным колодкам терморегулятора, которые установлены в корпусе изделия. Каждое «гнездо» имеет свое обозначение: N – ноль, L – фаза. Следует отметить, что как нулевых, так и фазных клемм минимум по две (от сети к регулятору и от регулятора к обогревателю). Все довольно просто – зачищаете жилы, вставляете их в посадочные места до щелчка (либо затягиваете винтики). Обязательно соблюдайте цветовую маркировку проводов, чтобы подключение было правильным.

К Вашему вниманию схемы правильного подключения:

Как Вы видите, подключить инфракрасный обогреватель через терморегулятор довольно просто, главное не перепутать провода и хорошенько поджать их в клеммниках.

Очень важный нюанс заключается в правильном выборе месторасположения регулятора. Не стоит устанавливать изделие рядом с обогревателем, т.к. в этом случае попадающий теплый воздух будет негативно влиять на точность измерений. Лучше всего размещать устройство в более отдаленной зоне, на высоте полутора метра над полом.

Также обратите внимание на то, что установить контроллер нужно в самой холодной комнате, иначе проблема с отоплением не будет решена полностью. Что касается количества обслуживаемых инфракрасных устройств одним регулятором температуры, то тут все зависит от мощности обогревателей. Обычно используют один контроллер 3 кВт на несколько изделий, суммарной мощности не более 2,5 кВт (чтобы был запас не менее 15%)

Обычно используют один контроллер 3 кВт на несколько изделий, суммарной мощности не более 2,5 кВт (чтобы был запас не менее 15%).

Более подробно о подключении терморегулятора к ИК обогревателю вы можете прочитать в нашей отдельной статье, в которой предоставлены несколько схем монтажа!

Чтобы Вы наглядно увидели весь процесс подключения своими руками, предоставляем к просмотру данные уроки:

Видео инструкция: подключение инфракрасного обогревателя своими руками

Минусы инфракрасного отопления:

• Потолочные панели сложно совместить со стилем интерьера, особенно с классическим. Чего не скажешь и хай теке или минимализме — здесь они в самый раз;
• Необходимость предварительного проектирования, желательно на стадии строительства дома или ремонта квартиры. Хотя, тут все зависит от выбранного типа, об этом мы поговорим позже;
• Возможность перегрева при неправильном расчете мощности. Необходима консультация специалиста и проектирование опытным мастером;
• При установленной высокой температуре возможно пересушивание кожи, если человек долго находится в одном положении. Но этого легко избежать, если взять себе за правило не использовать высокую температуру долгое время в одном месте.

Вот и все его минусы. С уверенностью можно сказать, что при грамотной установке специалистами, а также при условии правильной эксплуатации инфракрасное отопление никак не грозит человеку. То есть, главный момент — это выбор опытного мастера по проектированию и установке.

Все таки, если сравнить вышеуказанные четыре минуса с тем списком недостатков, который свойственный электрообогревателям и центральной отопительной системе, то ИК значительно выигрывает. Любой тип обогрева связан с некоторыми недостатками, но здесь они, можно сказать, минимальны.

Инфракрасное отопление: история, свойства и устройство

Несмотря на восприятие этого вида обогрева как новинки, инфракрасные лучи используется уже давно.

1. Начало 19 века ознаменовано уникальным открытием Уильяма Гершеля инфракрасного диапазона у светового луча.
2. В двадцатом веке Генри Форд нашел выгодное применение этому открытию, используя излучение для сушки автомобилей на заводе после покраски.
3. С середины шестидесятых годов предтечи современных вариантов данных приборов, созданные в Швейцарии, демонстрировали все преимущества инфракрасного отопления в финских банях.

И только недавно предприниматели обратили внимание на возможность применения ИК-излучения для обогрева помещений

Свойства инфракрасного излучения, используемые при отоплении

Спектр солнечного излучения

Основываясь на принципе солнечного обогрева, когда Солнце прогревает Землю, а не воздух планеты, учеными были созданы первые инфракрасные обогреватели

Важно, то, что достигнутая возможность исключить промежуточные среды в процессе передачи тепла от источника к потребителю, позволила значительно понизить их мощностные показатели. Это обеспечило уменьшение потребляемой обогревателями энергии. Они не греют воздух

Люди, вещи, мебель – все получает тепло от такого обогревателя. Эти предметы, остывая длительное время, передают накопленное тепло воздуху, что увеличивает срок комфортного нахождения в помещении

Они не греют воздух. Люди, вещи, мебель – все получает тепло от такого обогревателя. Эти предметы, остывая длительное время, передают накопленное тепло воздуху, что увеличивает срок комфортного нахождения в помещении.

Таким образом, отпадает надобность в наличии мощного источника тепла, который должен вначале обогреть большой объем воздушного пространства в помещении. Чтобы убедиться в том, что эффективность инфракрасного отопления значительна при минимальном потреблении электроэнергии, достаточно сравнить характеристики этого оборудования и электрических обогревателей. Так при обогреве помещения в 16 м2 инфракрасным источником тепла потребуется мощность в 900 Вт. В тоже время эффективный обогрев такого же объема пространства с помощью электрообогревателей потребует от последнего показателей мощности от 2 – 2,5 кВт!

Устройство ИК-обогревателей

Понимание принципа работы такого оборудования, свойств самого излучения данного типа обеспечит правильное размещение и эффективное его применение. Инфракрасное излучение человек не может видеть. Но вот тепловой эффект ощущается моментально. Волновой диапазон данного излучения достаточно широк – от 0,75 до 100 мкм. Поэтому он разделяется на три основные группы:

1. ближний к видимому спектру;
2. средний;
3. дальний или длинноволновый, находящийся в диапазоне 5,6-100 мкм.

Используется для обогрева в основном длинноволновое инфракрасное отопление дома, отзывы о котором и представляют большой интерес для всех, желающих получить эффективный источник отопления

Стоит обратить внимание на то, что человеческое тело излучает тепло на длинах волн от 6 до 20 мкм, а лучистый обогрев ПЛЭН находится в диапазоне от 9 до 15 мкм

В основе самой конструкции обогревателя находится пластина, сделанная из алюминия. ТЭН, встроенный в обогреватель, обеспечивает прогрев пластины. Она может прогреваться до 250°, однако при этом корпус никогда не становится объектом такого нагрева. Для питания используется обычная двухфазная электросеть.

Минусы инфракрасных обогревателей

К сожалению, инфракрасные обогреватели все еще всегда испускают это угрожающее оранжево-красное свечение! А главное, не всем подходит зональное отопление. Надо признать, подобная система отопления может быть далеко от идеала. Ограниченная зона тепла не подходит, если вы часто меняете местоположения.

Излучающее тепло наделено характеристиками прямолинейного распространения, поэтому группа людей не может пользоваться одним обогревателем одновременно. Существуют достаточно мощные модели, способные обогреть всю комнату, все таки их эксплуатация эффективнее, если человек находится в непосредственно на линии излучения.

Потребление электричества при эксплуатации инфракрасного отопления без сомнения меньше, чем масляные обогреватели, поэтому систему можно назвать экономичной. Энергоэффективность оборудования более выражена, если не стоит задачи обогревать весь дом в течение продолжительного периода.

Потолочные инфракрасные обогреватели

Как понятно из названия, потолочные нагреватели предназначены для установки на потолке. Нагревательным элементом в них выступают трубки, которые и обеспечивают тепловое инфракрасное излучение. Для рассеивания тепла используются специальные рассекатели, которые увеличивают охват отапливаемой площади. Рекомендованная минимальная высота установки потолочных обогревателей составляет 3,2 м, а среднее значение, при котором теплоотдача будет оптимальной, составляет около 3,6 метра.

Сфера применения данных обогревателей ограничивается в основном их визуальными характеристиками. Дело в том, что инфракрасное потолочное отопление отличается сравнительно небольшой эстетической ценностью, поэтому использовать его в классических стилях интерьера крайне нецелесообразно. Для современного интерьера данная категория нагревателей подходит гораздо лучше, но и в этом случае нужно подходить к обустройству интерьера индивидуально.

Пленочные нагреватели для помещений

Инфракрасные отопители, выпущенные в формате пленки – это самые популярные изделия, работающие по принципу ИК излучения. Основным рабочим элементом таких устройств является полимерная пленка, покрытая полосами карбона. К этим полосам подводится электричество, за счет которого карбон излучает тепловую энергию.

Главным достоинством пленочных изделий является их гибкость, которая позволяет монтировать инфракрасное отопление практически на любых поверхностях, независимо от степени их изгиба

Конечно, ограничение на изгиб все же есть, но ситуаций, в которых на этот показатель пришлось бы обратить внимание, бывает очень мало.

Пленочное инфракрасное отопление устанавливается по следующей технологии:

• Нагревательная пленка крепится к ровной или выровненной поверхности при помощи двустороннего скотча;
• При креплении пленки к стенам или потолку желательно использовать еще и специальные скобы, но при их вбивании нужно обязательно убедиться в том, что токопроводящие шины и карбоновые элементы не были повреждены (повреждение шины ведет к отключению цельного участка пленки, а пробитый нагревательный элемент не будет работать в пределах одной полосы);
• Форма выпуска инфракрасных пленок – рулоны шириной от 30 до 100 см, а подгонка полоса под необходимую длину выполняется индивидуально, но только по линиям надреза;
• Подготовленные полосы крепятся к поверхности и после этого стыкуются параллельным соединением;
• Когда полосы смонтированы, их нужно подвести к терморегулятору, регулирующему работу всей отопительной системы;
• После соединения всех элементов инфракрасного отопления остается только смонтировать отделку (на стенах чаще всего используется гипсокартон или вагонка, для потолка подходит вагона или же подвесная конструкция, а вариантов напольных покрытий очень много, поэтому выбор достаточно обширен).

При монтаже системы нужно не забыть об установке термодатчиков, которые отслеживают степень прогрева воздуха или определенных поверхностей. Эти элементы обычно подключаются к терморегулятору для осуществления контроля функциональности обогрева. Нередко используются терморегуляторы, в которых эти датчики встроены, и при их использовании можно обойтись без отдельного этапа монтажа.

Как правильно выбрать тип обогревателя?

Для начала нужно просмотреть инструкцию, где описывается зона покрытия направленного излучения. После этого производится просчет мощности агрегата для вычисления эксплуатационных показателей. Чтобы рассчитать мощность, следует применить формулу 1,2 кВт/ч на 10 м2 отапливаемой площади.

При выборе напольного или потолочного обогревателя разницы особой нет – приборы идентичны по своему действию – сначала прогревается пол, затем низ стеновых панелей, а только потом тепловые потоки поднимаются и обогревают всю площадь

Важно лишь определиться с удобством монтажа инфракрасного отопления, размещения панелей на полу или потолке. Тут в расчет принимается материал постройки, параметры мощности, габариты изделий, применение как основной или косвенной системы отопления и прочее

Обустраивать основное ИК-отопление неактуально в зонах с суровыми зимами. Приборы энергозависимы, требуют наличия постоянного электропитания, поэтому обслуживание системы отопления потребует значительных затрат, плюс при постоянном воздействии электромагнитных лучей будет ухудшаться здоровье.

Преимущества и недостатки

Инфракрасные обогреватели имеют как свои плюсы, так и минусы. Среди преимуществ можно выделить следующее:

Расчет отопления производится не по мощности и месту установки отопительного прибора, а по площади помещения, что существенно облегчает процедуру выбора.
ИК обогреватели имеют более высокий показатель КПД, чем аналоговые газовые или масляные.
Пользователь может сэкономить до 80% на ежемесячных расходах на отопление.
Производится нагрев предметов, а не воздуха в одной точке.
Пользователь может самостоятельно выбрать угол излучения и настроить мощность, либо предоставить расчет мощности и температуры компьютеру.
Нагрев начнется моментально, с первых секунд работы, тогда как, к примеру, у масляного уходит уйма времени на прогрев радиатора.
Температура рабочей поверхности ИК установок не превышает 85-90 градусов, а в процессе работы в воздух не выделяются вредные соединения и не создаются свободные потоки.
ИК обогреватели не сушат воздух, что очень важно для чувствительных к атмосферным явлениям людей.
Прибор можно закрепить на стене, под натяжным потолком, на полу, создав тем самым систему «теплый пол».

Хотя ИК обогреватели и считаются лучшими, они не лишены недостатков, особенно грешат ими старые, менее совершенные модели, которые продаются под видом высокотехнологичных устройств последнего поколения. Можно выделить следующие недостатки:

1. Мощный направленный энергетический луч. Чрезмерный нагрев характерен для первого поколения самых простых моделей, создается ощущение, что современная эклектическая гриль-система – это уменьшенная копия старого ИК обогревателя.
2. Высокий уровень шума. Электрические или газовые модели всегда создают небольшой шум, так что ИК прибор назвать совершенно бесшумным нельзя.
3. Большие размеры. Мощность излучателя напрямую зависит от его размера, и чем больше излучатель, тем больше сам прибор. Некоторые производители решили данную проблему, спрятав излучатель в тонкую навесную панель, но на рынке продаются и более громоздкие модели.
4. Поражоопасность. Если ИК обогреватель перевернется, то вся излучаемая им энергия будет сконцентрирована в одной точке, что грозит пожаром.

Большинство современных моделей снабжено продвинутой автоматикой и системой безопасности, но более мощные модели, рассчитанные на обогрев больших помещений, все еще представляют опасность. Сделайте правильный выбор!

Устройство инфракрасных обогревателей

Устройство пленочного ИК отопления

Нагревательным элементом в устройствах пленочного инфракрасного отопления является резистив из металло-графитового сплава, способный трансформировать электроэнергию в тепловое излучение. Он проложен узкими полосами между двух слоев пленок из полиэстера. Покрывающая нагревательный элемент алюминиевая фольга способствует более равномерному излучению. Наружу выведены контакты для подсоединения к электросети.

Такая конструкция представляет собой автономный теплоизлучающий контур, который можно контролировать с помощью термодатчика и управляющего блока. После нагрева помещения до заданной температуры, электропитание автоматически отключается. Сам излучатель разогревается во время работы не более чем до 45–50° С.

В зависимости от завода производителя пленочных систем отопления, их размеры варьируются от 30 до 120 см по ширине и от 1 до 5 метров по длине. Вес одного пленочного элемента составляет всего 0,3–0,5 кг. Потребляемая мощность ИК нагревательных пленок находится в диапазоне 80–350 Вт. Наибольшую популярность приобрели системы пленочного отопления ПЛЭН и Зебра.

Завод пленочных систем отопления «ПСО» выпускает нагревательные элементы в усиленном влагостойком исполнении. Благодаря дополнительной защите и возможности подключать заземление пленочное отопление Зебра рекомендовано к использованию во влажных помещениях. Улучшен также режим его работы в условиях нестабильного напряжения в сети.