Что такое инфракрасное излучение.

Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область с длиной волны от 0,75 до 1000 мкм.

1. Все тела излучают электромагнитные волны.

Любое тело, имеющее температуру отличную от абсолютного нуля (-273 °C), является источником непрерывной лучистой энергии, которая в форме электромагнитных волн различных длин устремляется в окружающее тело пространство.Большинство твердых и жидких тел излучают энергию электромагнитных волн длиной от нуля до бесконечности, т. е. имеют сплошной спектр излучения (рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное, видимое и т.д. согласно спектра)

2. Все тела поглощают электромагнитные волны.

Согласно ВТОРОМУ ЗАКОНУ ТЕРМОДИНАМИКИ лучистая энергия всегда переносится от тел с более высокой температурой к телам с меньшей температурой. Процесс взаимного излучения (поглощения) энергии может закончиться только в случае наступления термодинамического равновесия, чего в реальных условиях достичь невозможно (сквозняки, вентиляция, работающие электроприборы, меняющаяся температура вне помещения и т.д.).
Падающая на тело лучистая энергия частично поглощается, частично отражается, частично пропускается телом. Поглощенная энергия, в свою очередь, снова излучается, возникает так называемое вторичное излучение.


Таким образом, можно УТВЕРЖДАТЬ, что обогреватель ЛЮБОГО типа, независимо от теплоносителя (вода, газ, электричество, масло), ПО ВИДУ ИЗЛУЧЕНИЯ является ИНФРАКРАСНЫМ.

Виды теплообмена.

Из курса физики известно только о трёх способах переноса тепла (теплообмена):

  1. Теплопроводность - перенос теплоты при соприкосновении между частицами тела.
  2. Конвекция -  перенос теплоты в жидкостях и газах путем перемещения и перемешивания между собой более и менее нагретых частиц.
  3. Тепловое излучение (лучистый теплообмен) - перенос теплоты в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями.
   
В чистом виде эти способы в жизни встречаются редко, в большинстве случаев нам приходится иметь дело со сложным теплообменом.

 

Теплопроводность применительно к обогревателям мы не рассматриваем, ввиду отсутствия таковой.

Конвекция в реальном помещении присутствует ВСЕГДА - воздух обменивается теплом с охлажденными и нагретыми поверхностями стен, оборудования, нагревательных приборов и т.д. КОНВЕКЦИИ НЕТ ТОЛЬКО В БЕЗВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ (ВАКУУМЕ).

Тепловое излучение в реальном помещении также присутствует ВСЕГДА - любое тело излучает на окружающие его тела и, в свою очередь, находится под воздействием излучения этих тел.

Для обогрева представляют интерес лишь те лучи, энергия которых (при поглощении различными телами) вновь переходит в тепловую.

В наибольшей степени этими свойствами обладают световые и инфракрасные лучи с длиной волны от λ=0,1 до 400 мкм. Эти лучи и называются тепловыми.

Отдельно необходимо отметить, что воздух «прозрачен» для инфракрасных лучей, они его не нагревают.

Таким образом, можно УТВЕРЖДАТЬ, что обогреватель ЛЮБОГО типа, независимо от теплоносителя (вода, газ, электричество, масло), ПО СПОСОБУ ТЕПЛООБМЕНА является ОДНОВРЕМЕННО И КОНВЕКТИВНЫМ И ЛУЧИСТЫМ.

Конвективный или лучистый теплообмен?

Итак, про все обогреватели (согласно курсу физики) можно сказать, что они одновременно являются и инфракрасными, и конвективными, и лучистыми. Так в чем же разница?

А разница только в том, каким способом теплообмена Вы будете обогревать помещение – ПРЕИМУЩЕСТВЕННО конвективным или лучистым. Но, в ЛЮБОМ СЛУЧАЕ это будет ИНФРАКРАСНЫЙ обогрев.

В ОСНОВНОМ на пропорциональное соотношение конвективной и лучистой составляющих влияет конструкция обогревателя.

Обязательное условие ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЛУЧИСТЫХ (далее – лучистые) обогревателей – это наличие отражателя непосредственно за источником тепла, поскольку тепловые волны подчиняются всем законам световых лучей, в т.ч. законам отражения и преломления.

К таким обогревателям, производимым компанией ТЕПЛОФОН, можно отнести все модели, кроме Теплофон-МТ, Теплофон-IT, Теплофон-Бриз.

У ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОНВЕКТИВНЫХ (далее – конвективные, конвекторы) обогревателей – это, соответственно, отсутствие отражателя, а также наличие рёбер охлаждения (чем больше их общая поверхность – тем больше конвекция), вентиляционных прорезей в корпусе для выхода нагретого воздуха.

Место установки обогревателя также влияет на это соотношение.

Чтобы минимизировать конвективные потоки воздуха, необходимо установить обогреватель (излучатель) как можно выше, в идеале – на потолке. Для горизонтальной поверхности, обращенной подогретой стороной вниз, а холодной -  вверх, интенсивность движения воздуха и конвективного теплообмена незначительна.

Принято  условно считать, что в таком случае лучистый теплообмен может достигать 80%, остальные 20% придутся на конвекцию.

Греющая панель, установленная на стене помещения, в зависимости от высоты передает излучением 40—60% всего тепла, при этом доля теплообмена излучением возрастает с увеличением высоты установки панели.

Греющая панель в полу активизирует теплоперенос конвекцией, и на долю теплообмена излучением приходится всего 30—40%.

 

Однако, способ отопления — лучистое оно или конвективное — характеризуется не доминирующим способом передачи тепла, а температурной обстановкой в помещении.

Условно говоря, если при работающем обогревателе не происходит повышения температуры воздуха в помещении или даже произошло незначительное ее снижение (как известно, воздух «прозрачен» для волн инфракрасного спектра), но по субъективным ощущениям Вам стало теплее - Вы обогреваетесь преимущественно лучистым отоплением. Если Вам стало тепло, да  к тому же температура в помещении повысилась, то конвективная составляющая превалирует над лучистым обогревом.

 

Так почему же все-таки они инфракрасные?

Так почему лучистые обогреватели везде и всюду называют инфракрасными?

Безусловно, по виду излучения их можно смело отнести к инфракрасным, но в той же мере это можно сказать и о конвекторах, масляных, газовых обогревателях.

Думается, объяснение только одно - это историческая память. Первое, что приходит на ум человеку при словах «излучение», «излучатель», «лучистый» - это радиация, Чернобыль, Хиросима. А теперь попробуйте продать прибор после упоминания о нем, что он «излучает»…Не все помнят школьный курс физики, да и не все его даже читали.

Проще и выгоднее назвать такой обогреватель ИНФРАКРАСНЫМ, и это не будет неправдой.

Но и при этом, многих потенциальных покупателей отпугивает непонимание инфракрасного излучения. Для человека использование инфракрасных лучей при определенных условиях совершенно безопасно, так как они аналогичны длине волн инфракрасного спектра у Солнца и воспринимаются кожей человека как тепло, исходящее от солнечных лучей.

Инфракрасное излучение не содержит ультрафиолета, его нельзя даже сравнивать с радиоактивным излучением, солнечной радиацией, волнами СВЧ.