Довгохвильові інфрачервоні панелі
Міністерство освіти і науки України
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Реферат
на тему:
«довгохвильові інфрачервоні панелі»
Виконав:
студент групи СІ-52
Никорчук В. Р.
Тернопіль - 2014
Зміст
Вступ
Сучасні системи опалення
Як розрахувати потужність обігрівача
. Інфрачервоні промені. прозорість, віддзеркалення, заломлення
. Інфрачервоне опалення
. Вплив інфрачервоного випромінювання
Висновок
Література
Вступ
З настанням холодів починаєш замислюватися про можливу покупку обігрівача. Ні для кого не секрет, що проблеми із центральним опаленням у наших будинках далекі від повного їхнього дозволу. І чи живете Ви у квартирі, або в приватному будинку - питання комфорту в осінньо-зимовий і частково весняний період багато в чому залежить від того, наскільки буде тепло в приміщенні. Допомогти в цьому можуть обігрівачі (у якості основної або додаткової системи обігріву), і тому рано або пізно ми просто змушено вибирати. Але який? Адже на сьогоднішній день ринок обігрівачів переповнений безліччю пропозицій. Наскільки потужним повинен бути обігрівач для Вашого приміщення й наскільки швидко й ефективно він буде здатний виконати покладені на нього завдання.
1 Сучасні системи опалення
Сучасні системи опалення коштують навіть дешевше, ніж газове обладнання, мають збільшену площу поверхні теплопередачі із одночасним максимальним її витонченням, значним підвищенням ККД (до 98%).
Автономні системи опалення забезпечують високий рівень пожежної безпеки, не змінюють якість повітря і відрізняються дуже скромними «апетитами» щодо споживання електроенергії.
Простота монтажу робить електричні системи опалення найбільш перспективними, як з точки зору зниження трудовитрат на їх установку, так і завдяки відсутності складного дорогого устаткування.
Як джерело тепла застосовуються електричні довгохвильові інфрачервоні панелі, які стаціонарно (можливі варіанти-переносні) встановлюються на стінах приміщення і або монтуються в загальну електричну систему опалення будинку, яка включається і вимикається натисканням перемикача. Або в кожному приміщенні встановлюється персональний перемикач і терморегулятор.
Змонтовані на основі електричних довгохвильових інфрачервоних панелей, сучасні системи опалення не потребують складної системи контролю, тому що кожен прилад обладнаний терморегулятором, настройка якого робиться індивідуально для кожної кімнати, і дозволяє дбайливо витрачати електроенергію.
Також є економний режим захисту приміщення від промерзання, що дозволяє у відсутності господарів підтримувати температуру в будинку в межах +5 градусів, що є незаперечною перевагою електричної системи опалення.
Якщо подивитися з точки зору експлуатації, то і тут можна відзначити багато плюсів.
Плоский корпус електричних довгохвильових інфрачервоних панелей має естетичний зовнішній вигляд. Він легко очищається від пилу і забруднень вологою серветкою або миється з використанням звичайних миючих засобів.
За технікою безпеки електричну систему опалення потрібно підключати через автоматичні реле, які самостійно зроблять відключення електроприладів у разі різких перепадів напруги або короткого замикання в мережі.
Таким чином, електричні довгохвильові інфрачервоні панелі - це надійні сучасні системи опалення, що відрізняються:
·високим рівнем безпеки
·екологічністю
·економічністю
·легкістю в управлінні
·підвищеним комфортом
Такі сучасні системи опалення сприяють скороченню витрат на опалення у поєднанні з підвищенням комфортабельності Вашого будинку.
Просто варто врахувати, що неодмінною умовою успішного і безперебійного функціонування сучасних систем електричного опалення є професійний монтаж систем опалення, попередньо прорахований, і наявність обладнання для контролю і своєчасного відключення системи у разі виникнення нештатних ситуацій.
. Як розрахувати потужність обігрівача
У загальному випадку потужність обігрівача береться в розрахунку 1 кВт на 10 кв.м. при висоті стель 3 метра в повністю неопалюванім приміщенні. Якщо ж Вам потрібний обігрівач як додаткове джерело тепла, то залежно від того, яку різницю температур необхідно компенсувати й підбирається потужність агрегату. У кожному разі повинен ураховуватися й ряд інших факторів: кількість вікон, їх розмір і розташування, вид осклянілості, матеріал і товщина зовнішніх стін, конструкція перекриття (особливо підлоги для першого поверху й стелі для верхнього). Інакше кажучи, купуючи обігрівач, треба враховувати й можливі тепловтрати, а якщо Ви розв'язали ґрунтовно підійти до опалення свого будинку, то краще проконсультуватися з фахівцями. Вони зможуть порекомендувати Вам з урахуванням особливостей архітектури будови, де і які встановлювати обігрівачі.
. Інфрачервоні промені. прозорість, віддзеркалення, заломлення
опалення обігрівач інфрачервоний випромінювання
Оптичні властивості речовин в ІК-області спектру (прозорість, коефіцієнт віддзеркалення, коефіцієнт заломлення), як правило, значно відрізняються від оптичних властивостей у видимій і УФ-областях спектра. Багато речовин, прозорі у видимій області, виявляються непрозорими в деяких областях ІЧ-випромінювання., і навпаки. Наприклад, шар води завтовшки в декілька см непрозорий для ІЧ-випромінювання з l> 1 мкм (тому вода часто використовується як теплозахисний фільтр), пластинки германію і кремнію, непрозорі у видимій області, прозорі для ІЧ-випромінювання (германій для l> 1,8 мкм, кремній для l> 1,0 мкм). Чорний папір прозорий в далекій ІЧ-області. Речовини, прозорі для ІЧ-випромінювання і непрозорі у видимій області, використовуються як світлофільтри для виділення ІК-випромінювання.
Поглинання ІЧ-випромінювання для більшості речовин в тонких шарах носить селективний характер у вигляді відносно вузьких областей - смуг поглинання. Деякі речовини, головним чином монокристали, навіть при товщині до декількох см прозорі в досить великих певних діапазонах ІЧ-спектру. Відбивна здатність для ІЧ-випромінювання у більшості металів значно більше, ніж для видимої області, і зростає із збільшенням l ІЧ-випромінювання. Рідкі і тверді неметалічні речовини володіють в ІК-області селективним відбиттям, причому положення максимумів віддзеркалення залежить від хімічного складу речовини.
Відбивна здатність більшості металів для інфрачервоного випромінювання значно більше, порівняно з видимим світлом, і зростає в міру збільшення довжини хвилі інфрачервоного випромінювання. Наприклад: коефіцієнт відбиття Al, Au, Ag, Сu коли довжина хвилі ~ 10 мкм може досягати 98%. Вище наведені матеріали, прозорі для ІЧ променів, або мають високу здатність по відношенню до їх відображення і тому застосовуються для створення інфрачервоних обігрівальних приладів.
Перший тип - використовують як «світлофільтр» (у більшості кварц), другий тип - використовують для рефлекторів, які дозволяють направляти ІЧ-промені в певному напрямку (у більшості алюміній).[<#"justify">. Інфрачервоне опалення
Інфрачервоні обігрівачі є новинкою на ринку систем опалення для дому та офісу. Інфрачервоні системи обігріву принципово відрізняються від традиційних, настінних і підлогових систем опалення, вони перетворюють електричну енергію в теплову і передають її в довкілля переважно випромінюванням (променисте тепло, аналогічне сонячному). Для того, щоб отримати даний результат, необхідно нагрівати спеціальну пластину до температури 250°С, на що витрачається лише 10% тепловій енергії, що виробляється приладом. Останні 90% енергій, що виробляється приладом передається з його поверхні підлозі, предметам, що знаходяться в зоні його дії, нагріваючи їх подібно до сонячного світла, не поглинаючи і не спалюючи кисню. Як результат, підлога, стіни, меблі і інші предмети, що знаходяться в зоні дії інфрачервоного обігрівача, починають віддавати тепло, прогріваючи повітря рівномірно від підлоги до стелі, забезпечуючи максимальний комфорт в зоні перебування людини - різниця температур між підлогою і головою людини, складає 1-2°С, при процесі вироблення променистої енергії не відбувається теплових втрат. Як правило, площа поверхні підлоги і предметів в будь-якому приміщенні в 5 - 10 разів перевищує поверхню тепловіддачі традиційних опалювальних приладів. І, як результат, інфрачервоні обігрівачі нагрівають повітря в зоні перебування людей до заданої ними температури в 2-3 рази швидше, ніж традиційні системи опалення.
Перевагами такого типу обігріву є:
·Обігріває в першу чергу людей і предмети;
·Забезпечує корисний, екологічно чистий і економічний обігрів;
·Прогріває необхідні ділянки в приміщенні;
·Ідеально підходить для використання в місцях, де необхідний тимчасовий обігрів;
·Зігріває людей навіть у відкритих приміщеннях; Зігріває у вітряну погоду;
·Обігріває важкодоступні ділянки; Забезпечує швидку передачу тепла (до 30 секунд);
·Вітер і протяги не впливають на обігрів;
·Тепло можна подавати направлено;
·Простий в експлуатації;
·Не викликає неприємних та шкідливих запахів;
·Працює безшумно; Не сушить повітря;
·Не викликає головного болю;
·Не знижує рівень кисню в приміщенні;
·У порівнянні з іншими системами обігріву не створює вірогідність отруєння і займання;
·Перешкоджає появі мікроорганізмів і бактерій;
Обігрівачі Теплоv призначені для швидкого і комфортного обігріву приміщень з висотою стель від 2 до 20 м. Найбільший економічний ефект дає використання довгохвильових обігрівачів як основної системи опалення замість традиційних конвекторних систем в приміщеннях з високими стелями (економія експлуатаційних витрат до 60% і вище). Використання обігрівачів для локального обігріву, наприклад робочих місць у виробничих корпусах, істотно підсилює економічний ефект.
На об'єктах соціально-культурної сфери системи довгохвильового обігріву використовуються, як правило, для компенсації негативної динаміки роботи центрального опалення з метою досягнення комфортних умов в приміщеннях. А також, ряд специфічних особливостей таких систем обігріву, як: екологічність, відсутність перенесення пилу, рівномірний поверхневий нагрів, можливість роботи в середовищі з високою вологістю, стельове кріплення, простий монтаж-демонтаж, рівномірний розподіл температури у приміщенні по вертикалі і так далі - значно розширили сфери їх вживання:
·заводські корпуси, промислові цехи;
·складські приміщення, багатоярусні склади з вимогою дотримання температурного режиму;
·спортивно-оздоровчі об'єкти, криті тенісні корти і т.д.;
·приватні котеджі, дачі, гаражі, квартири;
·медичні установи, операційні, реанімаційні, опікові центри;
·АЗС, автосалони, автомийки;
·торгово-виставкові павільйони, криті ринки;
·адміністративно-офісні приміщення, банки, фойє театрів, готелів, конференц-зали;
·розважальні комплекси і т.д.;
. Вплив інфрачервоного випромінювання
Вплив інфрачервоного випромінювання на людину - мабуть, саме питання, що задає часто, у салоні із продажу інфрачервоних обігрівачів.
Інфрачервоне випромінювання не має нічого загального із твердим ультрафіолетовим випромінюванням - саме він «винувато» у нашій засмазі й, якщо їм зловживати, може зашкодити шкірі.
Сильне інфрачервоне випромінювання в місцях високого нагрівання може викликати небезпека для очей. Найбільше небезпечно, коли випромінювання не супроводжується видимим світлом. У таких місцях необхідно надягати спеціальні захисні окуляри для очей.
Інфрачервоні промені застосовуються в медичних цілях. «Правильно» розраховане інфрачервоне випромінювання позитивно впливає на організм людини.
Цьому є дуже просте фізіологічне пояснення. Організм людини теж випромінює інфрачервоні промені в певному діапазоні (від 2,5 до 25 мкм). Якщо встановити джерело інфрачервоного випромінювання на той же діапазон хвиль, організм людини буде сприймати таке тепло як своє власне, і буде активно поглинати його.
На цьому принципі засноване терапевтичне теплове лікування, що широко використається у фізіотерапевтичних кабінетах всіх лікарень миру.
Вплив інфрачервоного випромінювання на людину - найчастіше саме це питання лунає в салоні з продаж інфрачервоних обігрівачів.
Інфрачервоне випромінювання не має нічого спільного з жорстким ультрафіолетовим випромінюванням - саме він «винне» у нашому засмагу й, якщо їм зловживати, може зашкодити шкірі.
Сильне інфрачервоне випромінювання в місцях високого нагрівання може викликати небезпеку для очей. Найбільш небезпечно, коли випромінювання не супроводжується видимим світлом. У таких місцях необхідно надягати спеціальні захисні окуляри для очей.
Інфрачервоні промені застосовуються в медичних цілях. «Правильно» розраховане інфрачервоне випромінювання позитивно впливає на організм людини.
Висновок
Сьогодні у нас в країні все більшої популярності набули побутові обігрівачі. Зазвичай, їх використовують як додаткові джерела тепла, проте, останнім часом дедалі частіше - як основні. Це зручно, бо немає необхідності витрачати ресурси на опалення з допомогою пара, що вимагає цілої системи труб, спеціального обслуговування і дуже непросто піддається оперативному регулювання температури в обігріваючому приміщенні і отже, знижаючому енергоефективність процесу опалення.
Існує великий асортимент обігрівачів за принципом дії. До них належать:
oгазові, водяні і електричні конвектори (підлогові, підвісні і настінні);
oтепловентилятори (конвектори примусового продува);
oмасляні обігрівачі;
oгазові, електричні інфрачервоні системи (короткохвильові, средневолновые і довгохвильові).
Усі вони теж мають відомі чесноти та вади. Дослідження інформаційних ресурсів показало, що, особливо там, складається тенденція до пріоритетному застосуванню інфрачервоних систем обігріву.
Література
1.З.Дене Инфракрасное излучение, Стройиздат, 1965
2.М.А.Брамсон Инфракрасное излучение нагретых тел, «Наука», 1964
.П.Краус, Л.Макглоулин, Р.Макквистан Основы инфракрасной техники, Воениздат, 1964
.М.Дерибере Практика применения инфракрасных лучей, Госэнергоиздат, 1959
.Р.Борхерт, Б.Юбиц Техника инфракрасного нагрева. Госэнергоиздат, 1963
.Б.С.Ициксон, Ю.Л.Денисов Газовые инфракрасные излучатели и их использование в народном хозяйстве, «Недра», 1965
.Ж.Леконт Инфракрасное излучение Издательство физико-математической литературы, 1958
.А.А. Богомолов, Д.Я. Вигдорчик, М.А.Маевский Газовые горелки инфракрасного излучения - Москва: Издательство литературы по строительству - 1967, 255 с.
.П.Б.Майзельс, Д.Я. Вигдорчик Газогорелочные устройства, Стройиздат, 1964
.А. Миссенар Лучистое отопление. Госстройиздат, 1961