Инфракрасный потолочный обогреватель – принцип работы электрических нагревателей

Устройство обогревателя

Прежде чем рассмотреть устройство инфракрасного обогревателя, отметим, что эти приборы производятся 2 видов:

электрические: в них используются нагревательные элементы различных видов: карбоновые спирали, трубчатые ТЭНы, галогенные лампы и пленочные микатермические панели.

газовые: здесь ИК-лучи выделяет нагретый керамический элемент.

Устройство аппарата мы рассмотрим на примере потолочного длинноволнового обогревателя, питающегося от электросети. В нем роль нагревательного элемента играет алюминиевая пластина со встроенным ТЭНом особой конструкции. На поверхность пластины нанесено анодированное покрытие, улучшающее теплоотдачу поверхности. С обратной стороны установлен отражатель и слой теплоизоляционного материала. Ниже на схеме показано устройство потолочных обогревателей:

1 – металлический корпус; 2 – кронштейны крепления к потолку; 3 – ТЭН; 4 – излучающая пластина из алюминия; 5 – слой тепловой изоляции с отражателем.

Прочие электрические приборы инфракрасного обогрева с другими видами нагревательных элементов конструктивно мало чем отличаются от излучателей подвесного типа. Существенная разница меж ними только в способе управления. Настенные и напольные ИК-обогреватели имеют встроенный блок управления с терморегулятором и датчиком опрокидывания. У потолочных аппаратов этот блок — выносной, устанавливаемый на стену, он может управлять несколькими приборами одновременно.

Надо сказать, что принцип работы газового инфракрасного обогревателя аналогичен электрическому, только получение тепловой энергии происходит разными путями.

В газовом приборе нагревательным элементом служит керамическая пластина, чья температура может достигать 900 ºС в зависимости от настроек. Пластина прогревается газовой горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это изображено на схеме:


В газовом приборе нагревательным элементом служит керамическая пластина, чья температура может достигать 900 ºС в зависимости от настроек. Пластина прогревается газовой горелкой, находящей в торцевой части корпуса, как это изображено на схеме:

Разновидности инфракрасных нагревателей

В настоящее время инфракрасные нагреватели получили классификацию на основе источника излучения тепла, а также помещения, в котором нагреватели могут использоваться. На основе источника тепла выделяют:

  • Газовые нагреватели. Они работают на смеси газа и воздуха, которые сжигаются на специальных пластинах внутри обогревательного прибора. Мощность таких нагревателей довольно велика. Поэтому использовать в жилом помещении их не рекомендуется. Газовый нагреватель отлично сгодится в цехах на производстве, а также на улице.

    Газовый обогреватель на столбе
  • Электрические нагреватели. Такой вид нагревательного прибора широко применяется в жилом помещении и на производстве. В качестве нагревательного элемента в таком потолочном нагревателе составляет спираль или ТЭН. Отличительной особенностью электрического нагревателя является зеркало, которое отражает и направляет в нужную точку тепло.
  • Пленочный нагреватель. Это устройство также работает на электричестве. Пленочный инфракрасный нагреватель работает за счет карбоновых элементов, которые входят в конструкцию устройства. В жилом помещении такой нагреватель просто незаменим.


Обогреватель выбирается исходя из того, что его можно использовать как основной, так и вспомогательный элемент системы отопления помещения.

Плёночные элементы

Пленочные инфракрасные обогреватели представляют собой тонкую металлическую пленку, через которую проходит резистивный шнур. Данные модели отличаются гибкостью и простотой монтажа — установить их можно самостоятельно, на любую подготовленную определенным способом поверхность. Поверхность пленки нагревается до 75°С.

Ещё одним существенным отличием инфракрасных обогревателей является простота монтажа и универсальность.

Устройство и принцип действия ИК-обогревателей

Прибор состоит из металлического корпуса, защищенного от коррозии специальной порошковой краской. Внутри корпуса расположился алюминиевый отражатель, выступающий в роли теплоизлучающей пластины, и нагревательный элемент.

Конструкция инфракрасного обогревателя

Работа прибора происходит по следующей схеме:

  1. Под действием тока ТЭН нагревается.
  2. ТЭН греет теплоизлучающую пластину.
  3. Теплоизучающая пластина испускает направленный ИК-свет.

Работа ИК-нагревателя схожа с принципом солнечного излучения. Солнечные лучи, так же, как и инфракрасные, проникают на поверхность, которая поглощает тепло.

  1. Под действием тока ТЭН нагревается.
  2. ТЭН греет теплоизлучающую пластину.
  3. Теплоизучающая пластина испускает направленный ИК-свет.

ИК-обогреватель Timberk TCH A5 800

Один из лучших электрических инфракрасных обогревателей. В конструктивном решении предусмотрена возможность объединения нескольких приборов в локальную группу суммарной мощностью до 3 кВт. Способ монтажа настенный или потолочный. Дополнительно можно купить блок и пульт дистанционного управления, установить термостат. Корпус металлический, выполнен в белом и сером цвете.

  • мощность обогревателя — 800 Вт;
  • геометрические параметры — 952х142х50 мм;
  • масса — 3,5 кг.

Средняя цена 2399 руб.

  • мощность обогревателя — 800 Вт;
  • геометрические параметры — 1122х40х130 мм;
  • масса — 2,8 кг.

Трубчатые (микатермические)

Нагревательный элемент представляет собой пластину с изолирующим слоем из слюды в металлическом корпусе. Он дает очень комфортное тепло. Обогреватели такого типа надежные и безопасные, служат долго. Это лучший выбор для дома.

Читайте также:  Виды труб для водоснабжения: какие трубы лучше, характеристики труб для водоснабжения

В процессе работы от ИК-обогревателя такого типа исходит негромкое потрескивание, связанное с неравномерным температурным расширением алюминиевого корпуса и стальной спирали.

Покупая обогреватель с трубчатым элементом, необходимо обратить внимание на качество корпуса, состояние нагревательного элемента, изолирующего элемента и излучателя.


Самым удобным решением, в особенности для владельцев небольших квартир, станет потолочный вариант размещения обогревателя. Он не требует много площади, монтируется непосредственно в подвесной потолок либо присоединяется к обычному потолку с помощью кронштейнов.

Инфракрасные потолочные обогреватели

Климатические условия нашей страны предполагают установку в помещениях всевозможных отопительных приборов, обеспечивающих комфортную обстановку людям. С развитием технологий все более широко внедряются всевозможные прогрессивные методики. Нередко можно встретить в домах инфракрасный обогреватель потолочный, создающий уют в доме или офисе.

ИК обогреватель для своей работы требует небольшое количество электроэнергии. Установить его сможет самостоятельно практически любой хозяин квартиры или дома.


ИК обогреватель для своей работы требует небольшое количество электроэнергии. Установить его сможет самостоятельно практически любой хозяин квартиры или дома.

Негативное влияние на человека при длительном интенсивном воздействии

В целом, ИК-нагреватели безопасны для здоровья, но проблемы могут возникнуть при длительном нахождении под постоянно включенным высокотемпературным прибором. Это все равно, что долго просидеть под солнцем — загореть от ИК лучей не получится, но концентрированное тепло пересушит кожу, а организм не успеет компенсировать потерю влаги выведением пота в этом месте. Пересушенная кожа потом может печь и шелушиться. Поэтому сидеть одной стороной с оголенными частями тела к постоянно включенному обогревателю не рекомендуется.

Неравномерный нагрев проявляется и в том, что лучистое тепло греет зону как свет от фонарика — туда куда попадает. Поэтому с одной стороны телу человека может быть даже жарко, а с другой чувствуется прохлада от окружающего воздуха. При такой работе прибора на открытом воздухе его придется периодически переставлять или поворачиваться самому, чтобы согреться со всех сторон.

Популярные модели

В настоящее время выпускается множество таких обогревателей. Среди них встречаются марки от российских, турецких, китайских, французских производителей.

Наиболее востребованными считаются:

  1. DELTA D-018 — напольная конструкция с 4 режимами обогрева. Модель обладает встроенным термостатом, вентилятором и увлажнителем воздуха. Отличается небольшой потребляемой мощностью и приемлемой стоимостью.
  2. Ballu BHH/M-09 — компактный напольный обогреватель с галогенным излучателем. Корпус защищен от попадания влаги, а при перегреве или опрокидывании срабатывает специальная защита. У прибора стильный дизайн и небольшой вес.

Стоит отметить такие модели инфракрасных обогревателей, как Noirot Royat 2 1200, Пион Thermo Glass П-25, ИкоЛайн ИКО-0,4 и др.

Выбор инфракрасного обогревателя:


Обогреватели работают бесшумно и не сжигают кислород в помещении. От других видов эти экземпляры отличаются равномерным прогревом воздушного пространства. Они занимают мало места благодаря возможности крепления на стене и потолке.

Преимущества инфракрасного принципа

Нагрев воздушных масс в помещении от того или иного источника может осуществляться за счет:

  • теплопроводности;
  • конвекции;
  • теплового излучения.

Первые два принципа теплоотдачи используются в водяных и масляных радиаторах, а также вентиляторах с нагревательными спиралями.

В них сначала с помощью теплоносителя или ТЭНа нагревается некая рабочая поверхность, от которой затем осуществляется нагрев комнатного воздуха в непосредственной ее близости. Потом с помощью естественной или принудительной конвекции происходит воздухообмен уже по всей комнате.

Тепловое излучение подразумевает передачу тепла от источника с помощью электромагнитного излучения инфракрасного спектра. Воздух непосредственно от ИК-лучей нагреться не может.

Они способны нагреть лишь поверхности из твердых материалов. То есть сначала в результате работы системы отопления ПЛЭН происходит нагрев мебели и отделки в комнате, а затем уже они отдают тепло воздуху.

Инфракрасное тепло – это электромагнитные волны в диапазоне 0,74–2000 мкм. Если посмотреть на Солнце, то порядка 40% его излучения на Землю приходится на видимый свет, а около 10% и 50% соответственно на УФ и ИК лучи.

Пленочные электронагреватели ИК типа генерируют тепловую энергию, имеющую длину волны в районе 9,2 мкм. Для человека такие лучи полностью безопасны, естественны, так как более всего напоминают «солнечный свет». Ведь само по себе человеческое тело излучает тепло инфракрасного спектра с длиной волны 9,6 мкм.


Первый преобразует энергию электрическую в тепловую. Второй распределяет образованное тепло по всей площади ПЛЭНа , а третий излучает инфракрасные лучи.

Как работает инфракрасный обогреватель

Иногда приборы этого типа называют домашним солнцем. В самом деле, каждый гулял на улице в морозный и солнечный день и наверняка, каждый чувствовал, как лучи пронизывают тело и растекаются по нему приятным теплом. И сразу становится не так холодно, хотя везде снег.

Читайте также:  Доборные элементы

Солнце дарит тепло всем без исключения. Из-за его лучей происходит таяние снега, прогреваются деревья, но не греется только воздух и поэтому даже в яркий солнечный день на улице будет холодно. Именно такой принцип работы инфракрасного обогревателя. Устройство генерирует незримые глазом лучи, прогревающие и человека, и предметы вокруг него. Окружающий воздух, в свою очередь, получает тепловую энергию от прогретых вещей.

Многие строения, вне зависимости от их назначения оснащают вентиляционными комплексами, собирающие воздух от пола и до потолка. В таком случае оптимальным решением станет установка ИК-нагревателей на потолке. При их эксплуатации пропадает проблема потери тепла полом и другими поверхностями. На этом принципе построены обогревательные системы, позволяющие обогревать помещения большого объёма и при этом у них не очень высокая стоимость.

Определяемся с мощностью

Принято считать, что на 10 квадратных метров площади помещения, требуется 1 кВт мощности обогревателя. Но всегда необходимо учитывать потери тепла через стены/пол/потолок. Поэтому лучше обеспечить запас в 15-20% мощности прибора. Так же если прибор будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла (например, как дополнение к центральному отоплению), то цифру можно уменьшить до 0,5-0,8 кВт на 10м 2 . Основные типы обогревателей Основные элементы любого ИК обогревателя – это нагревательный элемент и отражатель, формирующий необходимую зону испускания

излучения. По тому, какого нагревательный элемент используется в приборе, разделяют следующие типы обогревателей:

  • Галогеновый нагреватель – представляет собой полую трубку с нитью накала, в которую закачен специальный газ (пары галогенов). Нить изготавливают в большинстве случаев из вольфрама. Обогрев начинается практически сразу после включения прибора. Металл нити в таких условиях почти не истончается – это позволяет увеличить ресурс прибора. Галогеновые приборы имеют большой диапазон мощностей, что позволяет подбирать устройство под различные сценарии. Недостатком таких приборов можно считать, что при работе они светят довольно ярко. Так же большинство галогеновых нагревателей достигают высоких температур, и испускают коротковолновое излучение. В связи с этим основная сфера применения это обогрев производственных помещений с высокими потолками.

  • Карбоновый нагревательный элемент – выполнен в виде витой ленты или шнура, помещенного в кварцевую трубку, внутри которой создан вакуум. Такие приборы характеризуются длинноволновым тепловым излучением. Благодаря этому он не сушит воздух, и не сжигает кислород. Нагревательный элемент работает при меньших температурах, соответственно меньший риск получить ожог от случайного контакта с защитой обогревателя. Так же благодаря низкой температуре ресурс карбонового элемента очень большой.

  • Кварцевый элемент – представляет собой кварцевую лампу внутри, которой создано разряжение и расположена вольфрамовая (или нихромовая) спираль. Кварцевые инфракрасные нагревательные элементы излучают инфракрасную энергию средней волны и особенно эффективны в системах, где требуется быстрая реакция нагревателя. Трубчатые инфракрасные лампы производят инфракрасное излучение с длиной волны 1,5-8 мкм. Наиболее распространенные конструкции состоят либо из молочно-белой трубки из кварцевого стекла, либо из прозрачного кварца с электрическим нагревательным элементом, обычно из вольфрамовой проволоки или тонкой спирали из сплава железа с хромом и алюминиевым сплавом. Из трубки удаляется атмосферный воздух и заполняется инертными газами, такими как азот и аргон, затем герметизируется.

  • ТЭН — нагревательным элементом в нем является тэн (трубчатый элемент с нитью накала из сплава железа, хрома и алюминия), вмонтированный в алюминиевый анодированный профиль. Температура металлической оболочки и алюминиевого профиля (которая в свою очередь уже является источником излучения) достигает 200-250 °С. Благодаря этому, его излучение является длинноволновым. К недостаткам таких обогревателей можно отнести треск при работе, из-за разного коэффициента теплового расширения ТЭНа и излучающего профиля. Так же расстояние от обогревателя до предмета обогрева в среднем должно составлять 1-2 метра.

  • Керамический элемент. Роль нагревательного элемента в них исполняет керамическая нагревательная трубка, в которой находится никель-хромовая спираль. Керамика почти не излучает света во время работы. Керамические элементы работают при температуре от 300 до 700 ° C (от 570 до 1290 ° F), с длиной волны от 2000 до 10000 нм.

  • Микатермический элемент представляет собой пластины покрытые слюдой. Одной из особенностью обогревателей такого типа является то, что в общем «объеме» генерируемого тепла около 80% тепло от ИК излучения и примерно 20% конвективного теплообмена. Благодаря этому такие модели могут работать в двух режимах – конвективный нагрев и ИК нагрев. Конструкция излучателей позволяет делать модели излучающие как в одну, так и в две стороны.
Читайте также:  Завоздушивание в отопительной системе: причины, решение проблем с отоплением в частном и многоквартирном доме

  • Керамический элемент. Роль нагревательного элемента в них исполняет керамическая нагревательная трубка, в которой находится никель-хромовая спираль. Керамика почти не излучает света во время работы. Керамические элементы работают при температуре от 300 до 700 ° C (от 570 до 1290 ° F), с длиной волны от 2000 до 10000 нм.

Потолочные инфракрасные обогреватели: что это такое и как они работают

Проблема отопления стоит очень остро, всегда хочется подобрать максимально безопасное, экономичное и эффективное решение. Именно таким вариантом являются потолочные инфракрасные нагреватели, которые позволяют создать инновационную систему отопления или к традиционной системе добавить несколько дополнительных источников.

Инфракрасный потолочный обогреватель — это электрическое устройство, имеющее вид небольшой квадратной или прямоугольной панели. Еще такой форм-фактор называют кассетами. Возможно использование подобных инноваций для локального подогрева конкретных участков пространства (рабочих мест, мест отдыха) или тотального прогрева помещения.

Перспективным вариантом являются инфракрасные потолочные обогреватели «ФлексиХИТ» — запатентованные системы из пленочно-резистивных материалов, излучающие тепловую энергию. Предусмотрена возможность регуляции теплоотдачи для создания оптимального микроклимата. Преимуществом оборудования является равномерное распределение теплового поля.

Перспективным вариантом являются инфракрасные потолочные обогреватели «ФлексиХИТ» — запатентованные системы из пленочно-резистивных материалов, излучающие тепловую энергию. Предусмотрена возможность регуляции теплоотдачи для создания оптимального микроклимата. Преимуществом оборудования является равномерное распределение теплового поля.

Полезный эффект инфракрасных обогревателей

Помимо перечисленных преимуществ инфракрасных потолочных обогревателей для отопления помещений любых типов, есть и другие положительные моменты, которые также связаны с природой ИК волн.

Вот основные преимущества создания системы отопления с инфракрасными обогревателями:

  • Польза для здоровья. Излучение глубоко проникает в организм, согревая не только верхние слои кожи, но и кости, мышцы, внутренние органы. Такой эффект является основой теплолечения.
  • Нормализуется сон.
  • Уровень мелатонина, содержащийся в крови, повышается.
  • ИК лучи обладают противовоспалительным действием и активизируют работу иммунной системы.
  • Регулярное нахождение в помещениях с инфракрасными потолочными обогревателями способствует постепенной нормализации веса.
  • Излучение полезно при травмах, так как способствует быстрому восстановлению связок, мышц и суставов.

Получается, что создание отопительной системы, использующей инфракрасные потолочные обогреватели, позволяет не только не мерзнуть, но и находится под постоянным оздоровляющим действием ИК лучей.

Практичный форм-фактор инфракрасных потолочных обогревателей дает возможность согревать даже труднодоступные участки. Сложностей с эксплуатацией не возникает, потому что управление максимальное простое и интуитивно понятное. Срок службы приборов рассчитан на десятилетия непрерывной работы, то есть при бережном обращении, они прослужат намного дольше.

Принцип работы

Для того, чтобы понять как функционирует ИК-обогреватель, обратимся к схеме работы классической системы отопления.

В первом случае, помещение снабжается теплом благодаря теплоотдаче самого устройства. В процессе нагрева его стенки отдают тепло, за счет которого комната и прогревается. Такой принцип обогрева — несложный, но и высокой эффективностью он не отличается, поскольку ограничен размером самого прибора.

В другом случае, обогрев осуществляется по принципу конвекции.

При таком способе обогрева теплообмен осуществляется благодаря принудительной циркуляции теплых воздушных масс. В комплект подобных устройств могут также входить специальные вентиляторы, которые образуют конвекционные потоки. Такой способ обогрева гораздо эффективнее, чем у приборов со стандартным теплообменником, но и у него есть ряд недочетов: не всегда тепло размещается равномерно по помещению, тому же подобные отопительные приборы достаточно шумные, в процессе их функционирования может наблюдаться выделение пыли и образование сквозняков.

Более подробно про виды ИК электрических обогревателей можно прочить здесь.

Принцип действия инфракрасного обогревателя с терморегулятором совершенно отличный от двух вышеописанных.

Принцип обогрева ИК обогревателем

Помещение прогревается за счет электромагнитных волн, которые распространяются по комнате. Эти волны находятся в заданном диапазоне: между красной границей спектра видимого света (длина волны — 0,74 мкм) и областью микроволнового радиоизлучения (от 1000 до 2000 мкм).

Если сравнить ИК-обогреватель и обычную отопительную систему, то эффективность первого намного выше. Это отмечают и владельцы подобных обогревателей.

Если в названии обогревателя имеется слово “инфракрасный”, это означает, что во время работы он испускает волны, имеющие тепловой эффект. Использование лучей в обогревателях насчитывает долгую историю, но популярными они стали недавно.

Ссылка на основную публикацию