IR zařízení, která generují toky tepla a světla, se aktivně používají v různých oblastech výroby a soukromé ekonomiky. Nejoblíbenější plynové infračervené zářiče pro průmyslové prostory. Jejich působení je založeno na schopnosti vyhřívaného těla uvolňovat přijaté teplo do vesmíru.
Z našeho článku se dozvíte vše o principech ovládání infračerveného zařízení. Budeme hovořit o různých druzích infračerveného vybavení a jejich charakteristických odlišnostech. Představujeme špičkové modely na trhu.
Podstata infračerveného záření
Infračervené záření se liší od běžného a tak známého viditelného světla. Jsou podobné rychlostí, s jakou se šíří a prolínají prostorem. Obě odrůdy jsou schopny lámat, odrážet a shromažďovat „ve svazku“.
Na rozdíl od běžného světelného záření, kterým jsou elektromagnetické vlny, má IR tok jak vlnové, tak kvantové vlastnosti. To znamená, že přenáší světlo i teplo.
Normální světelné i infračervené záření jsou proudy elektromagnetických vln. Rozdíl je v tom, že v prvním případě převažuje viditelná složka, ve druhém - viditelná složka je kombinována s tepelnou
Světlo dodávané infračervenými zařízeními se pohybuje ve vlnách. Vibrace elektromagnetického světla jsou v segmentu spektra od 760 nm (nanometry) do 540 mikronů (mikrometry). Teplo generované IR zářiči je tokem quanta. Jejich energie se pohybuje od 0,0125 do 1,25 eV (elektron voltů).
Teplo a světelný tok emitovaný infračervenými zařízeními jsou vzájemně propojeny. S rostoucí intenzitou světla klesá kvantový tepelný tok. V závislosti na teplotě může naše infračervené záření vnímat a nevnímat naše oči. Tepelné záření není vizuálně detekováno.
Tato specifičnost infračerveného záření se v průmyslu používá k urychlení polymerizačních a solidifikačních procesů. Tepelná část infračerveného záření poskytuje schopnost určit přítomnost a umístění osoby nebo zvířete v tlumeně osvětleném a neosvětleném nočním období.
Infračervená topná zařízení vyzařují světlo v kombinaci s tepelnou energií používanou při vytváření příjemné mikroklima na kempech, v dílnách, ve výrobních provozech, drůbežárnách, sklenících a mnoha dalších objektech
Nestandardní provoz infračervených zařízení emitujících světlo v kombinaci s teplem se stal základem pro vývoj zařízení pro noční vidění. Používá se při detekci vad, ve skrytém poplachu a v technických zařízeních pro fotografování ve tmě.
Obě složky infračerveného záření se v ošetřovaném prostoru téměř nerozptylují, zdá se, že se zaměřují na objekty v zóně jejich vlivu. Teplo proniká do těla vyhřívaného předmětu, hloubka průniku závisí na vlastnostech, struktuře a materiálu objektu. Hloubka se pohybuje od desetiny mm do několika mm.
Infračervené ohřívače jsou instalovány na podlaze, připevněny ke stěnám a zavěšeny na stropě. Zařízení se vyznačují bezplamenným spalováním, zachováním kyslíku v okolním prostoru, na rozdíl od konvektorů nezvyšují sloupce prachu
Při použití pro průmyslové účely je vlnová délka z infračervených zářičů vybírána na základě technických charakteristik objektu nebo látky. Infračervené paprsky volně procházejí hmotou vzduchu, takže se zahřívání provádí bez znatelných ztrát. Tato okolnost je oprávněně považována za vážnou výhodu ve výrobě.
Kromě zahřívání a osvětlení zóny ošetřené zařízením se infračervené zářiče používají k řešení následujících problémů:
Galerie Obrázků
Foto z
Zrychlení polymerizačních procesů
Rychlejší nastavení povlaku
Infračervené zařízení v medicíně
Infračervené lampy ve sklenících
Druhy infračervených zdrojů
Mezi nejjednodušší zdroje infračerveného záření patří všichni dobře známé žárovky pracující pod nízkým napětím. Za takových podmínek emitují hlavně infračervené proudy. Podíl světelných elektromagnetických vln je zanedbatelný, přesto je však stanoven opticky.
Nyní k dispozici soukromým spotřebitelům, stavebním a výrobním organizacím, mnoho různých typů infračervených zářičů.
Rozsah jejich použití je určen:
- Provozní teplota;
- maximální hodnota vlnové délky;
- oblast, ve které je infračervený tok rovnoměrně distribuován.
Vzhledem k výše uvedeným charakteristikám vybírají vyzařovací zařízení určené k řešení specifických problémů.
Mezi nejčastější typy infračervených zářičů patří:
- Svítilny se zrcadlovými odrazkami. Při maximálním záření je jejich vlnová délka 1,05 mikronů.
- Lampy z křemenné trubice. Jejich vlnová délka při maximálním záření je v rozmezí od 2 do 3 mikronů.
- Ohřívače nekovové tyče. Strukturálně jsou doplněny reflektory, maximální vlnová délka je od 6 do 8 mikronů.
- Trubkové elektrické ohřívače. Široce se používá v každodenním životě, používá se ve výrobních zařízeních s topnými články.
- Infračervené hořáky. Jsou vybaveny keramickými nebo kovovými děrovanými tryskami. Používají se ve stavebnictví pro vytápění venkovních a vnitřních prostor během výstavby budovy, dokončovacích prací.
Galerie Obrázků
Foto z
Trubkový infračervený emitor
Trubkový elektrický ohřívač
Rod IR zdroj
Plynové infračervené dlaždice
- Infračervené žárovky. Jedná se o „světelné“ zářiče a zařízení, která dodávají tepelné záření.
- Ohřívače. Zařízení používaná pro vytápění uzavřených a otevřených prostor. Mezi ně patří modely poháněné energií, kapalnými nebo plynnými palivy. Topným prvkem může být buď topné těleso, nebo spirála vyrobená ze slitiny s vysokým odporem.
Podle klasifikace podle vlnové délky jsou infračervené zdroje rozděleny do dvou hlavních skupin: tmavé a světlé. První práce vyzařováním dlouhých vln do vesmíru, druhá - krátká.
Tmavé a světlé IR zářiče
Podle definice jsou „světlé“ zdroje schopné emitovat světlo. Proudy, které vyzařují, jsou vnímány zrakem, i když je stále obtížné je pojmenovat a přesně za tímto účelem použít jasné osvětlení.
„Tmavá“ zařízení poskytují lidem neviditelný tepelný tok, který pociťuje pokožka uživatele, ale není vizuálně detekovatelný. Hraniční hodnota mezi „světlem“ a „tmou“ se považuje za vlnovou délku 3 μm. Mezní teplota zahřátého povrchu je 700 °.
Vlastnost infračervených zářičů pro dodávku tepelné energie se aktivně používá ve sklenících, v kuřecích koších a farmách na podporu mladých zvířat.
Nejznámějším zástupcem „temné“ topné jednotky je cihlová ruská kamna, která již mnoho století úspěšně vytápí nízkopodlažní budovy. Mezi „jasnými“ žárovkami, jak již víme, se žárovka objeví, pokud nepřináší více než 12%.Jeho hlavní energie je zaměřena na výrobu tepla.
Vlastnosti světelných zařízení zařízení
Strukturálně jsou světelné zdroje podobné typické žárovce. Existují však rozdíly v tělech tepla. U světelných infračervených zařízení nesmí teplota překročit hranici 2270 - 2770 K. To je nutné ke zvýšení tepelného toku snížením emise světla.
Stejně jako u standardních žárovek se do skleněné baňky vloží tělo z wolframového vlákna. Pouze žárovka je vybavena reflektory, díky kterým je veškerá sálavá energie zaměřena na vyhřívaný objekt. Současně se malá část energie spotřebuje na zahřívání základny baňky.
Žárovka světelných infračervených zdrojů je zahřívána na vysoké teploty, protože se také podílí na procesu přenosu tepla do vesmíru. Tepelná energie z vyhřívané žárovky není zaostřována reflektorem a jde do nezpracovaného prostoru, je to součást, která snižuje účinnost zařízení.
Svým designem a způsobem připojení jsou infračervené lampy velmi podobné běžným žárovkám. Jejich pracovní tělesná teplota je však mnohem nižší, díky čemuž se výrazně zvyšuje jejich životnost
Výkon jasného infračerveného zdroje nepřesahuje v průměru 65%. Zvyšuje se umístěním wolframového topného tělesa do zkumavky vyrobené z křemičitého skla nebo podobné baňky. Toto řešení umožňuje zvýšit vlnovou délku na 3,3 mikronů a snížit teplotu na 600 °.
Tato možnost se používá v křemenných infračervených topných tělesech, ve kterých je kolem křemíkové tyče navinut nikl-chromový drát a to vše je umístěno společně v křemenné trubici.
Světelné infračervené zářiče se vyznačují nízkou produktivitou. Účinnost jejich infračerveného toku obvykle nepřesahuje 65%
Podstatou práce je dvojí použití drátové záře. Uvolněné teplo se částečně používá k přímému ohřevu a částečně ke zvýšení teploty křemenné tyče. Vyhřívaná červená tyč také vytváří tepelné toky.
Mezi výhody trubkových zařízení patří docela přiměřeně odolnost všech komponentů vyrobených z křemene a keramiky vůči atmosférickým negativům. Nevýhodou je křehkost keramických dílů.
Specifika práce a konstrukce tmavých ohřívačů
Takzvané „tmavé“ zdroje IR toků jsou mnohem praktičtější než „lehké“ protějšky. Jejich vyzařovací prvek ve struktuře se liší k lepšímu. Vyhřívaný vodič sám nevyzařuje tepelnou energii, je dodáván okolním kovovým pláštěm.
Výsledkem je, že provozní teplota zařízení nepřesahuje 400 - 600 °. Aby nedošlo k plýtvání tepelnou energií, jsou tmavé zářiče vybaveny reflektory, které přesměrují toky správným směrem.
Dlouhovlnné zářiče temné skupiny se nebojí šoků a podobných mechanických efektů, protože křehký polymer nebo keramický prvek v nich je chráněn kovovým pláštěm a ochrannou tepelně izolační vrstvou. Účinnost emitorů této skupiny dosahuje 90%.
Galerie Obrázků
Foto z
Infračervený emitor v kavárně
IR topné zařízení ve výrobní místnosti
Instalace emitoru před vchodem do domu
Vytápění IR emitoru doma
Ale nejsou bez nedostatků. Ohřívače temné skupiny závisí na konstrukčních vlastnostech zařízení. Pokud je vzdálenost mezi hlavním vyzařovacím prvkem a povrchem zařízení velká, pak se umyje a ochlazuje vzduchem proudícím kolem. Výsledkem je snížení účinnosti.
Díky konstrukčním prvkům jsou instalovány tmavé modely pro vytápění místností s nízkými stropy a oblastí vyžadujících lineární přívod tepla. Svítidlo, které vyžaduje zpracování místností s vysokým stropem a svisle podlouhlými oblastmi.
Plynové hořáky jako zdroj infračervených paprsků
Zařízení, ve kterých probíhá zpracování bez plamenů, se nazývají plynové hořáky nebo plynové infračervené zářiče. Tepelná energie uvolněná při velkém napětí je přenášena do prostoru skrz vyzařující povrch jednotky.
Jedná se o plynové infračervené ohřívače typu hořáku, které se používají v průmyslovém měřítku během stavebních a instalačních prací. Převládající objem tepelné energie je přenášen emitujícími keramickými tryskami hořáků.
Galerie Obrázků
Foto z
Vstřikovací plynový hořák
Bezplamenný hořák
Provoz venkovního hořáku
Plynové topení pro turisty
Jako trysky se používají:
- děrované keramické desky, které jsou ploché nebo reliéfní;
- keramické desky s rovnoměrně rozloženými póry;
- keramické prvky s mřížkovým mikrometrem, kovovou mřížkou a všemi druhy katalytických trysek.
Všechny výše uvedené typy otvorů v keramickém nebo kovovém prvku jsou požární kanály.
Výroba tepla katalytickou tryskou je založena na oxidačním procesu aktivovaném, když je plyn dodáván na desku
Hlavním plynem pro provoz tohoto typu infračervených zářičů je plyn, jeho zkapalněná verze nebo uměle vytvořené plyny. V Rusku jsou hořáky určeny ke zpracování zkapalněného a hlavního plynu. Zahraniční zařízení je určeno především pro zpracování zkapalněných a umělých doplňků.
Infračervené plynové hořáky zpracovávají plyn s faktorem hoření vzduchu prakticky jedním. Pracují na hlavním, zkapalněném a umělém plynu
Pokud nejsou porušena provozní pravidla, jsou produkty spalování z provozu plynového hořáku emitovány v minimálním množství s malým obsahem oxidů dusíku a oxidu uhelnatého.
Pro přívod plynu jsou plynové infračervené hořáky (GIG) vybaveny tryskami, kterými je plyn čerpán vysokou rychlostí. Tento přívod plynu zajišťuje vstřikování vzduchu potřebného ke spalování. Je „tlačen“ vysokorychlostním proudem přes injektor do distribuční komory.
Nad vyzařovací tryskou zařízení je umístěna kovová konstrukce. Zvyšuje účinnost a slouží jako podpora pro nádobí, pokud jsou hořáky vařeny
Plyn nejen vstřikuje vzduch, ale také se s ním mísí v injektoru, což vede ke směsi plynu se vzduchem, která je vhodná pro úplné spalování. Tato směs se přes póry, perforované otvory nebo štěrbiny pohybuje na povrch keramické trysky, kde zcela hoří v tenké vrstvě o tloušťce ne větší než 1,5 mm.
Hořáky s plochými keramickými tryskami
Převládající množství tepelné energie se přenáší na keramické dlaždice zahřáté na velmi vysoké teploty za méně než minutu. Vnější povrch keramického prvku se stává dalším zdrojem tepelného toku.
Keramická tryska představuje 40 až 60% záření přenášeného průmyslovým plynovým infračerveným ohřívačem. Aby se zvýšila účinnost zařízení, je nad tryskou instalováno síto. Pro zvýšení povrchu přenosu tepla se děrované dlaždice lepí pomocí žáruvzdorného tmelu.
Galerie Obrázků
Foto z
Použití hořáku jako dlaždice
Bezpečnostní funkce
Typový štítek se základními technickými parametry
Vlastnosti v datovém listu zařízení
Důležitým ukazatelem je průměr požárních kanálů. Určuje, který plyn může zařízení zpracovat. Celkový počet otvorů v keramické dlaždici závisí na průměru. Čím více z nich, tím křehčí bude vyzařovací prvek a bude citlivý na mechanické poškození GIG.
Ohřívače typu Finned
Kromě plochých keramických trysek s perforací se používají reliéfní prvky. Použití žebrovaného povrchu v tomto případě stimuluje tok výměny tepla mezi sálavým povrchem a spalovacím plynem. Žebrované keramické dlaždice se zahřívají lépe, zatímco tepelné zatížení vyzařovacího prvku se nezvyšuje.
Ploché a žebrované keramické trysky se zahřívají až na 1473 K. Porézní keramické prvky však dosahují až 1237 K. Porézní verze se tedy snáze vyrábí, proto je levnější. Kromě toho se při jeho výrobě používá odpad z keramického průmyslu.
Použití keramických trysek s reliéfním vyzařovacím prvkem vám umožňuje výrazně zvětšit oblast, která přenáší teplo na spotřebitele
Tloušťka porézních dlaždic dosahuje 30 mm, což výrazně zvyšuje odolnost trysky vůči mechanickému namáhání. Během provozu hořáku s takovou tryskou hoří směs plynu a vzduchu opouštějící distribuční komoru až 2 mm na vnějším povrchu keramické dlaždice.
Spalovací plocha v porézní trysce se pohybuje od vnějšího povrchu do hloubky 3-5 mm. V tomto případě teplota topení dosáhne pouze 1123 K.
Nevýhodou porézních trysek pro GIG je příliš vysoký hydraulický odpor, díky čemuž není možné při provozu používat nízkotlaký hlavní plyn.
Zařízení s kovovou sítí
Všechny uvedené typy trysek jsou však vyrobeny z keramiky, což znamená, že i přes tloušťku a všechny druhy triků výrobce, který chce zvýšit pevnost, jsou stále křehké. Křehkost je obzvláště nepříjemná, pokud je třeba zařízení neustále přemisťovat.
Proto byl pro stavbu během stavebních nebo instalačních prací ohříván trvalejší typ hořáku, který byl vybaven kovovou dvojitou mřížkou. V takovém zařízení se směs plyn-vzduch zpracovává v mezeře mezi tryskou a sítěmi. Povrch vnější sítě se zahřívá až na 1023 K.
Použití kovové sítě umožnilo výrazně zvýšit tepelný výkon IR zářiče a chránit keramickou trysku před poškozením
V GIG se síťovými tryskami jsou tyto prvky vyrobeny z tepelně odolných slitin s chromem a niklem. Trysky jsou vyrobeny tak, že velikost ok horní sítě umožňuje plamenům volně procházet, a spodní je minimální, kritická pro průchod ohněm. Zde mohou být infračervené zdroje tepla jak mřížky, tak i jedna.
Pokud infračervený hořák zpracovává hlavní plyn nebo propan-butan zkapalněnou směs z plynové láhve, do distribuce tepelné energie se podílí pouze horní mřížka. Pokud je zpracován plyn s nízkým zatížením, obě mřížky emitují teplo. Tímto způsobem je zvýšen přenos tepla.
Maximální hodnota účinnosti GIG s mřížkami však nepřesahuje 60%, protože hydraulický odpor trysek je dvakrát větší než u perforovaných keramických dlaždic všech odrůd. Je pravda, že je menší než u porézních trysek.
Zařízení se zvýšenou tepelnou energií
Poměrně nízká účinnost zářičů infračerveného plynu s keramickými deskami a mřížkami vedla k hledání způsobů, jak zvýšit tepelnou energii. Výsledek byl dosažen zavedením nového typu trysky, což je keramický panel s řadou štěrbin.
Ve štěrbině mají štěrbiny náhlé rozpínání, jejich vstupní otvory jsou menší než výstupní otvory. Toto řešení zlepšuje účinnost hořáku recirkulací spalin, tj. jejich návrat na základnu plamene uvnitř ohnivého kanálu. Kromě toho je plamen v těchto modelech stabilnější a mnohem méně pravděpodobný, že vymře v otevřeném větru.
Ke zvýšení tepelné energie se používají různé techniky, z nichž jedna je vzájemným posunem štěrbinových otvorů. Toto řešení také přispívá k ochraně větru.
Živá část štěrbinových panelů je v průměru 55-60% jejich skutečné celkové sekce. Hořáky, které jsou jimi vybaveny, pracují na středotlaký plyn. Vnější rovina trysky je zahřátá na 1723 K.
Odolné proti větru
Stabilita práce při zatížení větrem je důležitým ukazatelem pro výběr plynového infračerveného hořáku použitého při výstavbě nebo montáži výrobních závodů. Tato kvalita není daleko od všech průmyslových infračervených zářičů, které zpracovávají plyn.
Pro venkovní prostory jsou zapotřebí speciální zařízení, která:
- charakterizované stabilním vstřikováním v závislosti na nárazech větru;
- vybavené zařízením pro zabránění odchylky trysky vystupující z trysky;
- chráněno před aktivním chlazením radiačního povrchu vlivem větru.
V datovém listu plynového zařízení schopného zahřívat se nárazovým větrem a nezhasnout, je uveden odpor větru. Tato charakteristika komerčně vyráběných infračervených hořáků je přibližně stejná jako u přímých, tj. čelní vystavení větru a s bočním proudem vzduchu.
Galerie Obrázků
Foto z
Odolnost proti větru je důležitým ukazatelem pro velkoobjemová výrobní zařízení, zejména pokud jsou vybavena výkonným ventilačním systémem
Odolnost proti větru je důležitá pro ty, kteří nakupují topná zařízení pro instalaci ve vstupní skupině, před často otevírajícími se dveřmi, na prosklené nebo otevřené verandy, terasy
Ti, kteří si chtějí koupit vybavení odolné proti větru, by měli vědět, že když se sníží tlak větru, snižuje se také účinnost těchto zařízení
Abyste mohli správně vybrat zařízení, musíte zjistit, jak moc se jeho výkon sníží při poklesu zatížení větrem, a vzít v úvahu místní povětrnostní podmínky
Infračervený zářič ve výrobní hale
Nástěnné infračervené topení
Zpracování plynu pomocí větru odolného zařízení
Venkovní větruvzdorný hořák
Snížení koeficientu vstřikování způsobí, že se na vnějším povrchu vyzařovacího panelu objeví plamen. V tomto případě prudce poklesne teplota. Snižuje jeho studený vzduch pronikající do spalovacího prostoru.
Odpor větru je fyzicky propojen se specifickým tepelným zatížením a objemem vzduchu vstupujícího do trysky během doby spalování. Při nadměrné a vysoké rychlosti proudění vzduchu se snižuje účinnost infračerveného emitoru. Doprovázeno snížením výskytu plamenů, ztmavnutím vyzařovací plochy a zastavením jednotky v bezplamenném režimu.
Přehled výrobců infračervených ohřívačů
Domácí i zahraniční společnosti vyrábějí plynová zařízení pro vytvoření příznivého mikroklima na staveništi, v dílně, výrobní dílně a podobných zařízeních.
Podle spotřebitelů je hodnocení ruských výrobků vedeno plynovými hořáky značky Solyarogaz. Sortiment představený touto společností zahrnuje modely určené pro vytápění oblastí různých velikostí. Jednotky mohou být použity ve sklenících, garážích a na otevřených prostranstvích.
Jedním z nejžádanějších na domácím trhu a v praxi osvědčeným typem plynového infračerveného zařízení je řada plynových hořáků a kamen od společnosti Solyarogaz
Jedinou nevýhodou, kterou by měli brát v úvahu kupující a skuteční majitelé modelů plynových hořáků a kamen od výrobce kapitálu, je nedostatek senzorů zabezpečovacího systému. Vzhledem k tomu, že mohou být použity v každodenním životě, ale s dodržováním preventivních opatření.
Produkty od společnosti Pathfinder nejsou v popularitě horší. Spotřební zboží a možnosti cestování však dominují v sortimentu produktů nabízených kupujícímu.
Galerie Obrázků
Foto z
Turistický plynový hořák Pathfinder
Zařízení pro připojení válce
Adaptér pro připojení k válci kleštiny
Kompletní plynový mobilní hořák
Dlaždice používané jak při zahřívání, tak při přípravě jednoduchých pokrmů a mini hořáky ze sprejových nádob jsou zcela odůvodněné.
Vynikající vlastnosti od spotřebitelů obdržely plynové topení s logem Aeroheat. Toto zařízení přitahuje spolehlivost, odůvodněno použitím vysoce kvalitních součástí a dostupnou cenou. Dlaždice a plynové hořáky od Dikson a Sibiryachka se osvědčily.
Seznam slušných plynových ohřívačů od zahraničních dodavatelů je veden plynovými hořáky a kamny z jihokorejské společnosti Kovea. Výrobky této značky se aktivně používají v malých dílnách, na malířských a stavebních místech, v kempech a rybaření.
Plynová kamna a hořáky od společnosti Hyundai nejsou kvalitou a technickými vlastnostmi horší než zařízení evropských výrobců. U některých ukazatelů dokonce překonávají
K vybavení dílen se častěji používají plynové ohřívače od italské společnosti Sistema. Modely z jihokorejských Hyundai, italských plynových kamen Bartolini, které lze použít doma i v kanceláři, jsou aktivně žádané. Spolehlivost a stabilní provoz se vyznačují švédskými kamny Timberk, čínským zařízením Ballu.
Zde jsou uvedeny kroky pro instalaci plynového topného zařízení namontovaného na stropu:
V Ruské federaci se vyrábějí různé typy infračervených hořáků, včetně modelů odolných proti větru. Sortiment nabízený společností vám umožňuje vybrat zařízení pro vytápění venkovních a vnitřních prostor.
Před nákupem je důležité se rozhodnout, za jakým účelem a za jakých podmínek bude zařízení používáno, a poté zvolit buď produktivnější nebo odolnější model, který se nebojí opakovaných pohybů.