При выборе отопительной системы основными факторами являются ее эффективность и экономичность. Учитывая высокий уровень цен на энергоресурсы, разумные владельцы квартир и домов стремятся использовать их максимально рационально. Эти два аспекта составляют основу разработки новой инфракрасной системы отопления.
В данной статье вы сможете узнать, как функционирует инфракрасное отопление в частном доме. Мы расскажем о том, как организовать инфракрасный обогрев, какое оборудование потребуется для этого и как его правильно установить.
Мы подготовили и структурировали всю необходимую информацию о типах инфракрасных отопительных систем и критериях их выбора. Для более удобного восприятия материала мы собрали подборки фотографий, схем и видео-презентаций.
Краткое содержание статьи
Принцип работы инфракрасного отопления
В природе инфракрасное излучение относится к спектру электромагнитных волн, испускаемых нашим главным светилом — Солнцем. Без видимого теплового спектра, исходимого от Солнца, на Земле не смогло бы существовать нито одно живое существо.
Ученые подразделяют инфракрасное излучение, которое также называют «тепловым», на три категории: ближний, средний и дальний спектры.
Наиболее полезными для создания тепла и максимально безопасными для человека являются электромагнитные колебания, находящиеся сразу за видимой красной частью среднего спектра.
Инфракрасные лучи составляют почти 50% солнечного излучения, и они наиболее схожи с излучением человеческого тела.
Диапазон длин волн этих «лучей жизни» составляет от 8 до 14 мкм. В некоторых источниках «жизнеспособный» диапазон увеличивается до 6-20 мкм. Однако, эти небольшие расхождения не имеют критического значения.
В процессе разработки оборудования и строительстве инфракрасных обогревателей был использован именно длинноволновой спектр, близкий к излучению тела человека.
Нагревательные элементы, применяемые в инфракрасном отоплении, работают в диапазоне 5-15 мкм.
Инфракрасные установки можно считать миниатюрными солнцами, которые обеспечивают стабильное тепло, независимо от погоды на улице. Эти устройства функционируют от стандартной бытовой сети с напряжением 220В.
Инфракрасные лучи, проходя через воздух, нагревают твердые поверхности предметов в помещении, которые затем распространяют тепло в окружающем пространстве.
Главной частью устройства является ТЭН, который со своей стороны излучает световые волны. Рефлектор помогает сосредоточить тепло на предметах, на которые направлено устройство.
Любые объекты в помещении могут выступать как «приемники», так и «излучатели» тепла: это могут быть керамика, камень, дерево, стекло, а также живые организмы.
Предметы поглощают тепло или делятся им с окружающим пространством. В процессе работы устройства температура поверхностей в зоне излучения может быть на 7-10 градусов выше температуры воздуха.
Инфракрасное отопление хорошо дополняет другие традиционные способы обогрева, что позволяет легко создать в любом помещении комфортную зону тепла с минимальными усилиями.
Такой тип обогрева можно эффективно использовать как в быту, так и на производстве в качестве дополнительного или аварийного варианта. При этом потери тепла в среднем не превышают 10%.
Расходы на установку ИК отопления окупятся в течение 2-3 лет. Устройства потребляют не более 10-15 Вт на квадратный метр и не требуют частого обслуживания или ремонтов.
ИК нагревательные пленки могут быть установлены под финальную отделку на строительные конструкции, не занимая полезное пространство.
Инфракрасные системы часто размещаются на потолке, а пленки могут быть закрыты гипсокартонными потолками, декоративными панелями и другими материалами.
ИК пленки можно использовать для организации подогрева пола. Такой обогрев хорошо работает с керамической плиткой, линолеумом, ламинатом и ковровыми покрытиями.
ИК технологии используются также для обустройства мансард, что позволяет сократить затраты на утепление пространств с наклонной крышей.
Пленочные системы прекрасно подходят для обогрева террас, лоджий, зимних садов и балконов, поскольку они нагревают предметы, а не воздух, что делает их возможными для использования на открытых площадках.
К инфракрасным обогревателям относятся как основные, так и дополнительные устройства, предназначенные для отопления загородных домов.
ИК пленки и обогреватели – способны повысить температуру от 5° до 20°C в течение 30-50 минут работы, нагревая предметы и конструкции, которые затем отдают тепло окружающей среде.
Размещение ИК обогревательных пленок на потолке
Разновидность пленки для инфракрасного отопления
Монтаж инфракрасной системы на потолке
Укладка ИК пленки под напольное покрытие
Инфракрасная пленка в обустройстве мансарды
Инфракрасная пленка на балконах и террасах
ИК обогреватели в отоплении
Нагрев производственных помещений ИК приборами
Преимущества и недостатки системы
Сравнительно с конвекторными системами, инфракрасное отопление имеет множество неоспоримых преимуществ:
- Широкий спектр применения. Инфракрасные панели могут использоваться для обогрева различных типов помещений. Они помогают поднять температуру в складах, фермах, подсобных помещениях и гаражах.
- Быстрый нагрев. Комфортное тепло ощущается уже через несколько минут с момента включения устройства благодаря тому, что воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия используется непосредственно и эффективно. Да и даже после выключения обогревателя тепло продолжает излучаться еще некоторое время.
- Тишина в работе. Инфракрасные обогреватели работают без вибраций и шумов, а в процессе нагрева не выделяется никаких продуктов сгорания.
- Безопасность для здоровья жильцов. Инфракрасное тепло максимально приближено к солнечному, обеспечивая при этом высокий уровень комфорта. Установленные устройства не выделяют неприятные запахи и токсичные вещества, являясь абсолютно безопасными для здоровья.
Эти обогреватели не боятся влаги, что позволяет использовать их для создания «теплых зон» на улице, например, для обогрева беседок и веранд.
Установка инфракрасных обогревателей позволит значительно уменьшить затраты на тепло и устранить проблему неравномерного распределения температуры.
В отличие от традиционных спиральных нагревателей, инфракрасные устройства не сжигают кислород и не пересушивают воздух. Тепло распределяется равномерно без накопления в верхней части комнаты.
Конвекционные потоки, поднимающие пыль в процессе прогревания, в данном случае не участвуют. Это позволяет поддерживать стабильный микроклимат, обеспечивая комфортные условия для проживания.
Устанавливать обогреватели можно в пол, потолок или прикреплять к существующим конструкциям. Часто их используют в системах «умный дом».
Панели и пленки для инфракрасного отопления отличаются компактностью, занимая минимум пространства и отдавая при этом максимум тепла.
Актуальным является тот факт, что инфракрасные сауны становятся все более популярными среди любителей спа-процедур.
Согласно исследованиям японских ученых, они оказывают положительное влияние на здоровье и являются отличной профилактикой множества заболеваний, проникая под кожу и разогревая кровеносные сосуды, способствуя равномерному распределению тепла по всему организму.
Тем не менее, инфракрасные обогревательные системы имеют свои недостатки:
- Инфракрасные лучи действуют локально, что может приводить к значительным температурным различиям в больших помещениях.
- Так как инфракрасное тепло нагревает предметы, в помещениях, где много техники, при прогревании может ощущаться легкий запах пластика.
- С эстетической точки зрения, не всегда такие подвесные устройства гармонично вписываются в общий интерьер.
Хотя инфракрасные обогреватели считаются энергоэффективными, не всегда их можно считать экономически оправданными. Во-первых, первоначальная стоимость оборудования может быть достаточно высокой.
Во-вторых, для рационального расходования энергии потребуется придерживаться ряда важных рекомендаций, таких как утепление здания и установка теплоотражающих экранов.
Оборудование потребляет от 50 до 200 Вт на квадратный метр в час, в зависимости от его мощности.
Тем не менее, при правильной установке КПД системы может достигать 95%. Чтобы поддерживать комфортный микроклимат, достаточно, чтобы пленка занимала 50% площади стен или пола.
Разновидности инфракрасных обогревателей
Современная промышленность предлагает два типа инфракрасных обогревателей: пленочные и панели.
Принцип работы у обоих видов устройств схож: они основаны на использовании излучателя и отражателя, который направляет инфракрасные лучи в заданном направлении.
Различия между пленочными и панельными обогревателями заключаются преимущественно в их конструкции. В рамках системы потолочного инфракрасного отопления используются как пленочные, так и панельные устройства.
Однако для обогрева пола предпочтение отдается исключительно пленочным системам.
№1 — панельные обогреватели
Плоские панели имеют преимущество, позволяющее сохранить полезную площадь в квартире при неизменной высоте потолков. Это особенно удобно для помещений с невысокими стенами или наклонными крышами.
При функционировании инфракрасных панелей только 10% потребляемой энергии затрачивается на нагрев воздуха, тогда как 90% тепла направляется на окружающие предметы.
Ключевыми элементами конструкции таких приборов являются:
- ТЭН – это нагревающий элемент;
- панель, которая принимает тепло от ТЭНа и передает его предметам;
- изоляция, расположенная с обратной стороны, которая предотвращает утечку тепла;
- отражающая пластина, отражающая электромагнитные волны;
- корпус с вводом кабеля, клеммами и прочими элементами.
Материалы, используемые для ТЭНа, включают керамику, кварц или вольфрам, что существенно влияет на мощность и общую эффективность обогревателя. Сверху нагревательный элемент закрыт декоративной оболочкой, которая выполняет функцию излучателя инфракрасных волн.
Существует два типа панелей по способу установки: встроенные и навесные. Встроенные панели представляют собой конструкции из гипсокартона с теплоизоляцией и встроенной графитовой нитью.
Корпус навесных моделей изготовлен из термостойкого пластика или стекла, а защитный экран может быть выполнен из керамики или анодированного алюминия.
Инфракрасные панели могут быть установлены под окном, заменяя обычные радиаторы, или просто монтироваться на стенах и потолках с помощью кронштейнов.
В продаже доступны как традиционные модели, так и более стильные варианты, оформленные под камень или дерево, которые могут стать изысканным элементом интерьера.
№2 — пленочные обогреватели
Обогреватели пленочного типа часто используются для создания зонального тепла, например, на лоджиях, в рабочих зонах или зонах отдыха на верандах.
Пленочные покрытия могут размещаться как на полу, так и на потолке или стенах, за исключением натяжных потолков из ткани или ПВХ-полотна. Для подвесных потолков производители предлагают инфракрасные излучатели в виде кассет.
Эти обогреватели представляют собой пленочные маты, в которые вшиты последовательно соединенные нагревательные элементы.
Основной компонент системы – это тонкий слой графита или параллельно проложенные карбоновые нити, нанесенные на термопластовую пленку, которые при нагреве создают поток тепла.
Пленочные покрытия составляют взаимозаменяемые модули, что позволяет легко заменить неработающий сегмент, не нарушая целостность системы.
Некоторые мастера украшают пленочные системы для повышения эстетической привлекательности, создавая каркас из гипсокартона и нанося декоративные материалы, при условии, что они не содержат металл.
Пленочные обогреватели в виде картин становятся все более популярными, объединяя в себе функциональность и визуальную привлекательность.
В более современных вариантах пленочные обогреватели могут устанавливаться под слоем декоративной отделки. Эти маломощные устройства чаще всего используются для локального нагрева в определенных участках комнаты.
Классификация по способу расположения элементов
На рынке представлены различные модели инфракрасных отопительных приборов, которые можно классифицировать по способу размещения нагревательных элементов на три группы: напольные, настенные и потолочные.
Вариант #1 — обогреватели напольного типа
Напольные системы состоят из модульных материалов с встроенными плоскими нагревательными элементами, которые поставляются в рулонах и нарезаются на нужные размеры при установке.
Полосы материала выкладываются на пол так, чтобы излучатели не находились под тяжелой мебелью, что предотвращает снижение теплоотдачи и повреждение деревянных элементов.
При укладке инфракрасной пленки и изоляционного материала необходимо избегать накладок и соблюдать расстояние до стен в 10-15 см.
На напольные инфракрасные полосы можно укладывать:
- ковролин;
- паркетную доску;
- линолеум;
- ламинат;
- керамическую плитку.
Оптимальным вариантом считается керамическая плитка, ламинат немного уступает в этом, а ковролин и линолеум создают значительное экранирование инфракрасного излучения.
Пленочные системы могут использоваться не только для полов, но и для потолков под навесные конструкции и скатные крыши. Установка и подключение выполняются согласно аналогичной схеме:
Пленочные системы обогрева устанавливаются на полы, стены и потолки. Процесс их монтажа на любые строительные конструкции схож.
Пленки укладываются поверх слоя теплоизоляции, к проводящим полосам подключаются коннекторы для проводки.
Последовательно соединенные полосы закрываются слоем пароизоляции.
Силовой кабель подключается к контроллеру, установленному в удобном месте, после чего осуществляется установка ГВЛВ, фанеры, ОСП, и дальнейшая отделка.
В инфракрасные нагревательные системы входят не только пленочные устройства, но и карбоновые стержневые полы. С правилами установки этих систем можно ознакомиться в популярных статьях на нашем сайте.
Вариант #2 — настенные и потолочные устройства
В отличие от напольных систем, ассортимент потолочных и настенных обогревателей гораздо шире. Помимо традиционных панелей, встречаются также дизайнерские встраиваемые решения.
Их можно устанавливать в подвесные потолки, и они доступны в различных размерах и цветах.
Монтаж панелей осуществляется так, чтобы лучи, излучаемые ими, направлялись на мебель, которая, поглощая тепло, становится дополнительным источником тепла.
Потолочные модели обычно расположены на высоте 3 метров и выше, при этом лучи направлены вниз и немного в стороны.
Тепловые лучи, направляясь вниз, сначала прогревают пол, благодаря чему температура внизу на несколько градусов выше, чем в области головы. Для предотвращения теплопотерь панели не размещаются напротив дверей и окон.
Настенные инфракрасные устройства монтируются выше или ниже уровня головы человека.
Одним из вариантов стеновых обогревателей являются системы, которые размещаются по периметру комнаты, заменяя обычные пластиковые или деревянные плинтусы.
При выборе расположения панелей следует избегать зон отдыха, где прямые лучи могут создать дискомфорт, например, на уровне дивана или кровати.
В противном случае перегрев и пересушивание кожи могут вызвать неприятные ощущения у жильцов и гостей. Зона действия излучателей — это одна из основных характеристик, указанная в документации к изделию.
Стеновые инфракрасные обогреватели используются нечасто, так как циркуляция теплого и холодного воздуха происходит снизу вверх, поэтому предпочтительны потолочные и напольные системы.
Производители ИК обогревателей
Многочисленные компании по всему миру производят инфракрасное оборудование. Среди зарубежных брендов наиболее популярны:
- «STIEBEL ELTRON» — немецкая фирма, славящаяся высоким качеством своей продукции;
- «FENIX TRADING» — чешская компания, акцентирующая внимание на энергоэффективности;
- «AIR COMFORT» — итальянский концерн, который стремится создать безопасные и современные системы отопления;
- «FRICO» — шведская компания, отличающаяся скандинавским качеством и стильным дизайном.
Отечественные производители представлены такими брендами, как «Билюкс», «Пион», «ЭкоЛайн», «Алмак». По качественным характеристикам их изделия незначительно уступают иностранным аналогам.
Цены на отечественное инфракрасное оборудование на 30% ниже, чем на импортные, что делает его доступным для широкой аудитории покупателей.
Следует отметить, что не все отечественные устройства для инфракрасного отопления идут в комплекте с креплениями. Кроме того, мнения пользователей указывают на то, что работа некоторых российских приборов может сопровождаться легким треском, что особенно может вызывать дискомфорт ночью.
Также стоит с осторожностью подходить к продукции, изготовленной в Китае. Некоторые производители маркируют свои товары знаком «СЕ», что расшифровывается как «China Export». Внешне эта аббревиатура напоминает знак европейского качества «СЕ», который означает «Conformite Europeenne».
Различие состоит лишь в том, что в европейском обозначении шрифт немного плотнее, а буквы расположены на большем расстоянии друг от друга. Поэтому перед покупкой внимательно изучите упаковку и обязательно запросите сертификаты соответствия.
Критерии грамотного выбора оборудования
Основным критерием выбора нагревательных элементов являются их конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики. Для определения необходимой мощности, можно использовать простую формулу: для обогрева площади в 10 квадратных метров потребуется в среднем 1,2 кВт.
На рынке имеются также мобильные устройства, которые идеально подходят для временного обогрева. Их можно расположить в разных местах помещений или вынести на улицу при необходимости. Они могут работать как от электричества, так и на газе.
Переносной инфракрасный обогреватель способен эффективно прогреть область радиусом в 2,5 метра, создавая в комнате комфорт и тепло.
Если рассматривать напольные и потолочные модели, их различия будут незначительными, поскольку в любом случае сначала начнет нагреваться пол и нижняя часть стен, а теплый воздух всё равно поднимется вверх. Поэтому главное — это удобство установки оборудования: на потолке или на полу.
Особенно удобны устройства с встроенными термодатчиками: при падении температуры ниже заданного уровня прибор самостоятельно включается, а при достижении установленной отметки – выключается.
Следует также отдавать предпочтение моделям, которые позволяют регулировать угол наклона излучения.
При выборе обогревателя важно убедиться в наличии терморегулятора, который позволит задать определенный режим и тем самым сэкономить на электроэнергии.
В целом, выбирая обогревательные приборы, следует учитывать их характеристики, материалы, из которых построено помещение, существующие системы отопления и, конечно же, свои финансовые возможности.
Однако не стоит поддаваться искушению купить устройства с слишком низкой ценой. В стремлении снизить стоимость изготовления некоторые производители могут поступаться качеством, используя дешевые компоненты и низкокачественные провода.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Пример работы обогревательной системы:
Видео #2. Плюсы и минусы пленочного ИК обогрева:
Видео #3. Обзор керамических панелей для обогрева:
Инфракрасные системы — это безопасная технология обогрева нового поколения, которая при правильном использовании может стать экономичным и эффективным решением. Они подходят как для зонального, так и для основного отопления частного дома.
Есть вопросы после прочтения статьи? Хотите поделиться полезной информацией или рассказать о своем опыте использования инфракрасных систем? Пожалуйста, оставьте комментарии в нижеуказанном блоке, предназначенном для общения посетителей сайта.
