El principio de funcionamiento de un calentador infrarrojo se basa en la transmisión de radiación electromagnética desde una fuente a los objetos circundantes. Una vez en una superficie que es capaz de absorber la radiación IR, convirtiéndola en energía térmica, dicho dispositivo produce calentamiento de aire en la habitación a través de procesos de convección de intercambio de calor de objetos calentados. Dada la especificidad de la radiación, solo el 10% de la energía de los calentadores infrarrojos se gasta en elevar la temperatura del aire, todo lo demás se calienta los objetos frente al dispositivo. Para aquellos que desean comprender mejor las características técnicas de los calentadores infrarrojos, hemos preparado este material.
Contenido:
- Dispositivo de calentamiento por infrarrojos
- Diseños estructurales de calentadores IR.
- Longitud de onda y dependencia, temperatura del elemento calefactor.
- La dependencia de la temperatura del modelo de potencia.
- Tipos de elementos calefactores y sus características.
- Ventajas y desventajas de los calentadores IR.
Dispositivo de calentamiento por infrarrojos
Los calentadores infrarrojos tienen no solo varios diseños (hablaremos de esto más adelante), sino también varios principios operativos, cada uno de los cuales se basa en la radiación infrarroja. Considere las características técnicas de cada uno de estos calentadores IR.
Calentador IR con panel calefactor
- 1. Indicador LED de actividad;
- 2. El elemento que genera rayos infrarrojos;
- 3. Cuerpo del producto;
- 4. Aislante de calor interno de cerámica;
- 5. Una placa de acoplamiento;
- 6. La placa irradia calor.
Este tipo de dispositivo produce calentamiento de la manera clásica: convección térmica. Esto sucede con la ayuda de la radiación térmica secundaria, que produce al calentar con ondas IR uno de sus elementos estructurales: el panel frontal. Esto no es demasiado efectivo, pero elimina el problema de fuentes demasiado cercanas de radiación infrarroja abierta y su efecto en el cuerpo humano.
Calentador IR con reflector, sin panel calefactor
- 1. Carcasa del calentador;
- 2. Rejilla protectora;
- 3. Regulador de potencia;
- 4. El elemento que genera rayos infrarrojos;
- 5. Calentador reflector.
El aparato se calienta por radiación infrarroja direccional. Reflector - reflector, hecho de metal, generalmente de aluminio. Su superficie está cuidadosamente pulida. Diseñado para la formación e intensificación del flujo de radiación IR y la localización de la zona de calentamiento.
Además de los componentes enumerados, hay varios nodos más que se incluyen en la mayoría de los calentadores estándar. Este es un termostato, que puede ser electrónico o mecánico. El dispositivo está diseñado para controlar la temperatura establecida. Los fabricantes pueden configurar un sensor sensible a la temperatura para tomar lecturas de varios objetos, pueden ser la fuente de radiación en sí, su cuerpo o un objeto externo.
Calentador IR a gas
- 1. reflector;
- 2. Regulador de potencia;
- 3. Quemador de gas;
- 4. Una biela a través de la cual se suministra gas;
- 5. La base del calentador.
Una característica de estos calentadores IR es que son completamente autónomos. Durante la combustión de gas, se calienta un elemento radiante sobre el cual hay un reflector. Las ondas IR se reflejan desde el reflector y se envían al espacio donde se dirige el reflector. Este tipo de calentadores infrarrojos quema oxígeno.
Diseños estructurales de calentadores IR.
De acuerdo con el principio de colocación en la habitación o fuera de ella (método de instalación), los calentadores infrarrojos se dividen en piso, pared y techo.
Calentadores IR de piso
Piso: generalmente son portátiles, la mayoría de los modelos tienen un diseño puramente funcional, están equipados con un asa de transporte y un compartimento especial para el cable.Dichos dispositivos se utilizan exclusivamente como fuentes de calor auxiliares.
¡IMPORTANTE! Al elegir un modelo portátil, debe prestar atención a si el compartimento que sobrecalienta el cable no se sobrecalienta. El cableado protector puede derretirse.
Los modelos de servicio pesado con un peso significativo también están equipados con ruedas para facilitar el transporte. Los modelos de piso más potentes vienen de serie con un sistema de protección antivuelco. Pero el termostato y el control remoto son solo para productos premium.
Variedades de calentadores IR de piso.
Calentadores IR montados en la pared
Los calentadores infrarrojos montados en la pared, cuyas características de rendimiento se pueden comparar con los radiadores de calentamiento de agua centralizados, se instalan en los mismos lugares. Estos dispositivos son aparatos de calefacción completos. Un área grande de energía y radiación implica un peso significativo, pero este indicador no es tan importante para los dispositivos de uso estacionario.
Al elegir dichos dispositivos, debe prestar atención a la presencia de una variedad de sistemas de control y seguridad:
- Termostato programable, en el que puede configurar no solo el modo de temperatura, sino también el calentador a tiempo;
- Sistema de protección contra sobrecalentamiento del radiador.
Los fabricantes prestan especial atención a la apariencia de tales calentadores. La superficie del panel se puede decorar con dibujos estilizados, así como pinturas originales bastante decentes aplicadas por aerografía. Algunos modelos están terminados con piedra natural o sal tibetana. Pero tales decoraciones, además de aumentar significativamente el costo de un dispositivo de calefacción, reducen su efectividad y la pintura, cuando se calienta, puede emitir humos nocivos.
Calentador IR montado en la pared.
Calefactores IR de techo
Los calentadores de techo tienen un aspecto unitario y funcional que es difícil de adaptar a un interior elegante. Se utilizan principalmente en locales comerciales y de oficinas, en áreas abiertas de cafés callejeros. Dadas las especificaciones de uso, muchos fabricantes están desarrollando modelos con sujetadores especiales que son compatibles con los sujetadores y los estándares de techo Armstrong. En la vida cotidiana se utilizan en casas de campo, garajes o talleres. Un área de uso muy prometedora es el calentamiento de invernaderos a principios de primavera y finales de otoño, lo que puede extender significativamente el período de maduración y cosecha.
Variedades de calentadores IR de techo.
Longitud de onda y dependencia, temperatura del elemento calefactor.
Desde el punto de vista de la física, se sabe que la radiación infrarroja está en el rango de 0.75-1000 μm.
Los fabricantes de calentadores infrarrojos dividieron esta gama en tres sectores. Esto se debe a que la temperatura de funcionamiento del elemento calefactor depende de la longitud de onda.
1. A una temperatura del elemento calefactor de 100 a 600 0Con - el emisor opera en el rango de longitud de onda larga de 5.6 - 100 μm. Dichos dispositivos se consideran de baja temperatura. Están destinados a locales residenciales, en los cuales la altura del techo está limitada a 3 m. Como regla general, la potencia y la temperatura de tales modelos están limitadas a 120 ºС.
2. Cuando la temperatura del elemento calefactor es de 600 - 1000 0Con - el rango de onda promedio de 1.5-5.6 micras. Los dispositivos con tales indicadores de rendimiento se utilizan en habitaciones de techo alto de 3-6 m. Estas suelen ser casas privadas de construcción antigua o edificios públicos.
3. Temperatura de calentamiento más de 1000 ºС - los calentadores usan un rango de ondas infrarrojas de onda corta de 0.75-1.5 micras. Se utilizan para calentar habitaciones con techos de 6-8 m: almacenes, hangares, talleres de montaje o para calentar en la calle.
La dependencia de la temperatura del modelo de potencia.
Potencia 100-400 W. Los dispositivos de tal potencia incluyen dispositivos de calentamiento del llamado "calor suave", cuya temperatura máxima alcanza los 60º. El calentador se puede utilizar en condiciones húmedas de hasta el 100%. Además, se recomienda el uso de calentadores de este tipo en instituciones educativas preescolares, para que los niños no se lastimen.
Potencia 400-600 W, la temperatura es de 60 a 100 ºС. Diseñado, en su mayor parte, para instalación en oficinas. Algunos calentadores tienen soportes de techo Armstrong. Carcasas metálicas con diversas protecciones de IP55 a IP21.
Potencia 600-1000 W a una temperatura de 101-280 ºС. Muchas empresas producen calentadores infrarrojos, cuyas características técnicas están limitadas por esta temperatura. Los dispositivos están diseñados para crear cortinas calientes sobre ventanas o puertas.
Potencia sobre 1000 W, temperatura superficial más de 300 ºС. Destinado principalmente al uso externo para la calefacción de terrazas exteriores, conservatorios, balcones.
Tipos de elementos calefactores y sus características.
Elemento calefactor cerámico
El panel cerámico se calienta gracias a un hilo metálico de alta resistencia. Debido al efecto de la inducción magnética, el hilo no solo informa al panel de cerámica de la temperatura, sino también del impulso para la emisión de ondas infrarrojas. Debido a las características de diseño, el tipo de baño de generación de ondas infrarrojas solo se puede usar en modelos de pared y techo.
Emisor de cerámica.
Elemento calefactor halógeno
Las ondas IR son inducidas por una lámpara halógena. Los dispositivos tienen dimensiones compactas y la alta potencia calienta rápidamente la habitación, se puede usar en la calle. Los modelos más comunes de fabricantes: Neoclima, Ballu, Clima general.
Un inconveniente significativo de estos dispositivos es que durante la operación brillan bastante.
Emisor infrarrojo halógeno.
Resistencia tubular a base de lámparas de cuarzo y carbono.
La radiación IR se genera en un espectro invisible para el ojo humano. Los fabricantes más populares: Electrolux, Frico, Adax, Hintek, Timberk, Simbo. Tienen un consumo de energía relativamente bajo. Debido a su tamaño compacto, se pueden montar varias varillas en un panel generador, lo que aumenta significativamente su eficiencia. Entre las desventajas, cabe señalar el alto costo de los productos basados en elementos de carbono.
Emisor tubular.
Emisor IR a base de quemador de gas
Este dispositivo tiene un doble principio de funcionamiento. El gas, quemándose, calienta el elemento radiante alrededor del cual se encuentra el reflector. Las ondas infrarrojas reflejadas de él forman un domo o campo térmico dependiendo del modelo y la dirección de reflexión del reflector.
Los dispositivos de este tipo son completamente autónomos y se pueden usar en caminatas y en cabañas donde no hay electricidad. Incluso los modelos compactos son muy efectivos; se pueden usar de forma segura en caso de corte de emergencia del suministro de calor en invierno. Los dispositivos de la marca están equipados con varios sistemas de seguridad que cerrarán el suministro de gas si se apaga el fuego o la cantidad de monóxido de carbono en la habitación excede la norma. Además, para la conveniencia de la operación, están equipados con un encendido piezoeléctrico incorporado.
Calentador de gas por infrarrojos.
Ventajas y desventajas de los calentadores IR.
+ Ventajas:
- Alta eficiencia energética.
- Calentamiento rápido y suave de todos los objetos en el área de efecto.
- A diferencia de los dispositivos de convección, no levanta polvo.
- La capacidad de ajustar la zona de calentamiento.
- No seque el aire y no queme oxígeno. Esto es cierto solo para generadores IR eléctricos. Es mejor abstenerse de usar generadores de gas autónomos en una habitación pequeña.
- Muchos modelos se "especializan" en calentar habitaciones con techos altos.
– Desventajas
- Todos los dispositivos de este tipo son completamente autónomos, incluso en un apartamento todavía es difícil unirlos en una sola red. Tiene que escribir comandos para cada calentador por separado.
- Algunos modelos se agrietan durante el calentamiento y el enfriamiento, esto se debe al hecho de que se utilizan metales con diferentes grados de expansión durante el calentamiento y el enfriamiento (acero + aluminio) para fabricar el dispositivo.
