Gas-Infrarotstrahler für Industriehallen: Typen, Funktionsprinzip, Markenübersicht

IR-Geräte, die Wärme- und Lichtströme erzeugen, werden in verschiedenen Bereichen der Produktion und der Privatwirtschaft aktiv eingesetzt. Die gefragtesten Gas-Infrarotstrahler für Industrieanlagen. Ihre Wirkung beruht auf der Fähigkeit eines erhitzten Körpers, die aufgenommene Wärme an den Weltraum abzugeben.

In unserem Artikel erfahren Sie alles über die Funktionsweise von Infrarotgeräten. Wir informieren Sie über die Arten von Infrarotgeräten und deren charakteristische Unterschiede. Wir stellen Ihnen die führenden Modelle auf dem Markt vor.

Die Essenz der Infrarotstrahlung

Infrarotstrahlung unterscheidet sich von gewöhnlichem und vertrautem sichtbarem Licht. Sie sind ähnlich in der Geschwindigkeit, mit der sie sich ausbreiten und den Raum durchqueren. Beide Sorten sind in der Lage, zu brechen, zu reflektieren und zu bündeln.

Im Gegensatz zu gewöhnlicher Lichtstrahlung, bei der es sich um elektromagnetische Wellen handelt, hat der IR-Fluss sowohl Wellen- als auch Quanteneigenschaften. Das heißt, es überträgt sowohl Licht als auch Wärme.

Das von Infrarotgeräten gelieferte Licht breitet sich in Wellen aus. Elektromagnetische Lichtschwingungen liegen im Spektralsegment von 760 nm (Nanometer) bis 540 Mikrometer (Mikrometer). Die von IR-Strahlern erzeugte Wärme ist ein Quantenfluss. Ihre Energie reicht von 0,0125 bis 1,25 eV (Elektronenvolt).

Wärme und Lichtstrom von Infrarotgeräten sind miteinander verbunden. Mit zunehmender Lichtintensität nimmt der Quantenwärmestrom ab. Abhängig von der Temperatur kann Infrarotstrahlung von unseren Augen wahrgenommen werden oder nicht. Wärmestrahlung wird visuell nicht erkannt.

Diese spezielle Infrarotstrahlung wird in der Industrie verwendet, um die Polymerisations- und Härtungsprozesse zu beschleunigen. Der thermische Anteil der Infrarotstrahlung ermöglicht es, in einer schwach beleuchteten und unbeleuchteten Nachtzeit die Anwesenheit und den Standort einer Person oder eines Tieres zu bestimmen.

Der nicht standardmäßige Betrieb von Infrarotgeräten, die Licht in Kombination mit Wärme emittieren, wurde zur Grundlage für die Entwicklung von Nachtsichtgeräten. Es wird in der Fehlersuche, in versteckten Signalgeräten und in technischen Geräten zum Fotografieren bei Nacht eingesetzt.

Beide Komponenten Infrarotstrahlung im bearbeiteten Raum fast nicht streuen, sie scheinen sich auf Objekte in ihrem Einflussbereich zu konzentrieren. Wärme dringt in den Körper des erhitzten Objekts ein, die Eindringtiefe hängt von den Eigenschaften, der Struktur und dem Material des Objekts ab. Die Tiefe variiert von einem Zehntel mm bis zu mehreren mm.

Bei der Verwendung für industrielle Zwecke wird die Wellenlänge von Infrarotstrahlern basierend auf den technischen Eigenschaften des Objekts oder der Substanz ausgewählt. IR-Strahlen durchdringen die Luftmasse ungehindert, daher erfolgt die Erwärmung ohne spürbare Verluste. Dieser Umstand wird vernünftigerweise als gewichtiger Pluspunkt in der Produktion angesehen.

Neben der Beheizung und Beleuchtung des vom Gerät bearbeiteten Bereichs werden Infrarotstrahler zur Lösung folgender Aufgaben eingesetzt:

Arten von Infrarotstrahlungsquellen

Die einfachsten IR-Strahlungsquellen sind uns allen bekannt. GlühlampenBetrieb unter Niederspannung. Unter solchen Bedingungen emittieren sie hauptsächlich Infrarotstrahlen. In diesem Fall ist der Anteil der leichten elektromagnetischen Wellen unbedeutend, wird aber dennoch optisch bestimmt.

Jetzt stehen viele verschiedene Arten von IR-Strahlern für private Verbraucher, Bau- und Industrieunternehmen zur Verfügung.

Der Anwendungsbereich wird bestimmt durch:

• Arbeitstemperatur;
• der Maximalwert der Wellenlänge;
• ein Bereich, in dem der Infrarotfluss gleichmäßig verteilt wird.

Unter Berücksichtigung der aufgeführten Eigenschaften wird eine emittierende Vorrichtung ausgewählt, die zur Lösung spezifischer Probleme ausgelegt ist.

Die gängigsten Arten von IR-Strahlern sind:

• Lampen mit verspiegelten Reflektoren. Bei maximaler Strahlung beträgt ihre Wellenlänge 1,05 Mikrometer.
• Quarzröhrenlampen. Ihre Wellenlänge bei maximaler Strahlung liegt im Bereich von 2 bis 3 µm.
• Nichtmetallische Stabheizungen. Strukturell werden sie mit Reflektoren ergänzt, die maximale Wellenlänge beträgt 6 bis 8 Mikrometer.
• Elektrische Rohrheizkörper. Geräte mit Heizelementen, die im Alltag weit verbreitet sind, in der Produktion verwendet werden.
• Infrarotbrenner. Sie sind mit perforierten Düsen aus Keramik oder Metall ausgestattet. Sie werden im Bauwesen zur Beheizung offener und geschlossener Bereiche beim Bau eines Gebäudes, bei der Herstellung von Ausbauarbeiten verwendet.

Infrarotquellen werden in der Landwirtschaft verwendet. Mit ihrer Hilfe werden junges Geflügel und neugeborene Haustiere erhitzt. Strahler werden in Gewächshäusern installiert, um das Wachstum von Kultursorten zu stimulieren, in Scheunen und Getreidespeichern zum Trocknen.

Quellen von Infrarotströmen werden unterteilt in:

• Infrarotlampen. Dies sind "Licht"-Strahler und Geräte, die Wärmestrahlung abgeben.
• Heizungen. Geräte zur Beheizung von geschlossenen Räumen und Freiflächen. Dazu gehören Modelle, die mit Strom, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben werden. Das Heizelement kann entweder ein Heizelement oder eine Spirale aus einer Legierung mit hohem Widerstand sein.

Gemäß der Einteilung nach Wellenlänge werden Infrarotquellen in zwei Hauptgruppen unterteilt: dunkel und hell. Erstere arbeiten, indem sie lange Wellen in den Raum trennen, letztere - kurze.

Dunkle und helle IR-Strahler

"Lichtquellen" können per Definition Licht emittieren. Die von ihnen ausgehenden Ströme werden optisch wahrgenommen, obwohl es bei heller Beleuchtung immer noch schwierig ist, sie zu benennen, und es lohnt sich überhaupt nicht, sie zu verwenden.

„Dunkle“ Geräte liefern Wärme, die für den Menschen unsichtbar ist und von der Haut des Benutzers gefühlt, aber nicht visuell wahrnehmbar ist. Als Grenzwert zwischen "hell" und "dunkel" wird eine Wellenlänge von 3 µm angesehen. Die Grenztemperatur der beheizten Oberfläche beträgt 700º.

Der bekannteste Vertreter der "dunklen" Heizeinheit ist gemauerter russischer Ofen, die seit vielen Jahrhunderten erfolgreich Flachbauten heizt. Unter dem "Licht" befindet sich, wie wir bereits verstehen, eine Glühbirne, wenn sie nicht mehr als 12% des Lichts liefert. Seine Hauptenergie ist auf die Erzeugung von Wärme gerichtet.

Merkmale des Geräts von Leuchten

Lichtquellen sind strukturell einer typischen Glühlampe ähnlich. Es gibt jedoch Unterschiede bei den Filamentkörpern. Bei leichten Infrarotgeräten darf die Temperatur den Grenzwert von 2270-2770 K nicht überschreiten. Dies ist notwendig, um den Wärmestrom durch Reduzierung der Lichtemission zu erhöhen.

Wie bei herkömmlichen Glühbirnen befindet sich der Wolframfaden in einem Glaskolben. Nur die Glühbirne ist mit Reflektoren ausgestattet, dank denen die gesamte Strahlungsenergie auf das erhitzte Objekt fokussiert wird. In diesem Fall wird ein unwesentlicher Teil der Energie für die Erwärmung des Lampensockels aufgewendet.

Die Glühbirne von Infrarotlichtquellen wird auf hohe Temperaturen erhitzt, daher nimmt sie auch an der Übertragung von Wärme in den Weltraum teil. Die Wärmeenergie der beheizten Glühbirne wird vom Reflektor nicht gebündelt und gelangt in den Rohraum, es ist diese Komponente, die den Wirkungsgrad des Geräts reduziert.

Die Produktivität einer leichten Infrarotquelle überschreitet im Durchschnitt 65% nicht. Sie wird erhöht, indem der Wolfram-Heizkörper in ein Quarzglasrohr oder eine ähnliche Glühbirne gelegt wird. Diese Lösung ermöglicht es, die Wellenlänge auf 3,3 µm zu erhöhen und die Temperatur auf 600 °C zu senken.

Diese Option wird bei Quarz-Infrarotstrahlern verwendet, bei denen ein Chrom-Nickel-Draht um einen Quarzstab gewickelt wird und all dies zusammen in ein Quarzrohr gelegt wird.

Die Essenz der Arbeit liegt in der doppelten Nutzung des Heizdrahtes. Die freigesetzte Wärmeenergie wird teils zur direkten Erwärmung und teils zur Temperaturerhöhung des Quarzstabes genutzt. Ein glühender Stab gibt auch Wärmeströme ab.

Zu den Pluspunkten von Röhrengeräten gehört durchaus die Beständigkeit aller Komponenten aus Quarz und Keramik gegen atmosphärisches Negativ. Der Nachteil ist die Zerbrechlichkeit von Keramikteilen.

Die Besonderheiten der Arbeit und des Designs von dunklen Heizungen

Die sogenannten "dunklen" Quellen von IR-Flüssen sind viel praktischer als ihre "hellen" Gegenstücke. Ihr emittierendes Element ist zum Besseren anders aufgebaut. Der beheizte Leiter selbst gibt keine Wärmeenergie ab, sondern wird vom umgebenden Metallmantel geliefert.

Infolgedessen überschreitet die Betriebstemperatur des Geräts 400 - 600 ° C nicht. Um keine Wärmeenergie zu verschwenden, sind Dunkelstrahler mit Reflektoren ausgestattet, die Strömungen in die gewünschte Richtung umlenken.

Langwellige Strahler der Dunkelgruppe haben keine Angst vor Erschütterungen und ähnlichen mechanischen Einflüssen, denn zerbrechlich das darin enthaltene Polymer- oder Keramikelement ist durch ein Metallgehäuse und eine schützende Wärmeisolierung geschützt Schicht. Der Wirkungsgrad der Strahler dieser Gruppe erreicht 90%.

Aber sie sind nicht ohne Nachteile. Heizungen der Dunkelgruppe hängen von den Konstruktionsmerkmalen des Geräts ab. Ist der Abstand zwischen dem Hauptstrahler und der Oberfläche des Gerätes groß, wird es durch die vorbeiströmende Luft gewaschen und gekühlt. Dadurch wird der Wirkungsgrad reduziert.

Aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale werden dunkle Modelle zum Beheizen von Räumen mit niedrigen Decken und Bereichen, die eine lineare Wärmezufuhr benötigen, installiert. Licht - dort platziert, wo die Bearbeitung von Räumen mit hohen Decken und vertikal verlängerten Bereichen erforderlich ist.

Gasbrenner als Quelle von Infrarotstrahlen

Die Geräte, in denen die flammenlose Gasaufbereitung stattfindet, werden Gasbrenner oder Gas-Infrarotstrahler genannt. Die mit hoher Intensität freigesetzte Wärmeenergie wird über die Abstrahlfläche des Gerätes an den Raum abgegeben.

Es sind Gas-Infrarotstrahler wie Brenner, die im industriellen Maßstab bei Bau- und Installationsarbeiten eingesetzt werden. Der überwiegende Teil der Wärmeenergie wird von den Keramikdüsen der Brenner übertragen.

Als Anhänge verwendet:

• perforierte Keramikplatten, die flach oder geprägt sind;
• Keramikplatten mit gleichmäßig verteilten Poren;
• Keramikelemente mit Nichrom-Mesh-Sieb, Mesh-Metall und alle Arten von katalytischen Düsen.

Alle oben genannten Arten von Löchern in einem Keramik- oder Metallelement sind Feuerkanäle.

Der Brennstoff für den Betrieb dieser Art von Infrarotstrahlern ist Hauptgas sowie seine verflüssigte Version oder künstlich erzeugte Gase. In Russland produzieren sie Brenner für die Verarbeitung von Flüssig- und Hauptstromgas. Ausländische Ausrüstung ist hauptsächlich für die Verarbeitung von verflüssigten und künstlichen Versionen bestimmt.

Wenn die Betriebsvorschriften nicht verletzt werden, werden die Verbrennungsprodukte aus dem Betrieb des Gasbrenners in einer minimalen Menge mit einem unbedeutenden Gehalt an Stickoxiden und Kohlenmonoxid emittiert.

Zur Gasversorgung sind Gas-Infrarotbrenner (GIG) mit Düsen ausgestattet, durch die das Gas mit hoher Geschwindigkeit eingeblasen wird. Diese Gaszufuhr sorgt dafür, dass die Verbrennungsluft eingeblasen wird. Es wird durch die Hochgeschwindigkeitsströmung durch den Injektor in die Verteilerkammer „geschoben“.

Das Gas spritzt nicht nur Luft ein, sondern vermischt sich auch mit dieser im Injektor, wodurch ein für die vollständige Verbrennung geeignetes Gas-Luft-Gemisch entsteht. Diese Mischung gelangt durch ihre Poren, perforierten Löcher oder Schlitze an die Oberfläche der Keramikdüse, wo sie in einer dünnen Schicht von maximal 1,5 mm Dicke vollständig verbrennt.

Keramische Flachlanzenbrenner

Der überwiegende Teil der Wärmeenergie wird in weniger als einer Minute auf ultrahoch erhitzte Keramikfliesen übertragen. Die Außenfläche des Keramikelements wird zu einer zusätzlichen Wärmestromquelle.

Die Keramikdüse macht 40 bis 60 % der von einem industriellen Gas-Infrarotstrahler abgegebenen Strahlung aus. Um die Effizienz des Gerätes zu erhöhen, ist über der Düse ein Sieb angebracht. Um die Wärmeübertragungsfläche zu erhöhen, werden perforierte Fliesen mit einem feuerfesten Kitt verklebt.

Ein wichtiger Indikator ist der Durchmesser der Schusskanäle. Es hängt davon ab, welche Gasart das Gerät verarbeiten kann. Die Gesamtanzahl der Löcher in der Keramikfliese hängt vom Durchmesser ab. Je mehr davon, desto zerbrechlicher wird das wärmeabgebende Element und reagiert empfindlich auf mechanische Beschädigungen des GIG.

Gerippte Heizungen

Neben flachen Keramik-Lochdüsen kommen Entlastungselemente zum Einsatz. Die Verwendung einer gerippten Oberfläche stimuliert in diesem Fall den Wärmeaustausch zwischen der strahlenden Oberfläche und dem brennenden Gas. Gerippte Keramikfliesen erwärmen sich besser, ohne die Wärmebelastung des emittierenden Elements zu erhöhen.

Keramische Flach- und Riffeldüsen erhitzen bis zu 1473 K. Aber poröse Keramikelemente nur bis 1237 K. Die poröse Version ist einfacher herzustellen und daher billiger. Außerdem werden bei der Herstellung Abfälle aus der Keramikindustrie verwendet.

Die Dicke der porösen Fliesen erreicht 30 mm, was die Widerstandsfähigkeit der Düse gegen mechanische Beanspruchung erheblich erhöht. Beim Betrieb eines Brenners mit einer solchen Düse verbrennt das aus der Verteilerkammer ausgetretene Gas-Luft-Gemisch an der Außenfläche der Keramikfliese in einer Schicht von bis zu 2 mm.

Der Verbrennungsbereich in der porösen Packung bewegt sich von der Außenfläche bis in eine Tiefe von 3-5 mm. Gleichzeitig erreicht die Heiztemperatur nur 1123 K.

Der Nachteil poröser Düsen für GIG ist ein zu hoher hydraulischer Widerstand, wodurch es unmöglich ist, im Betrieb Niederdruck-Hauptgas zu verwenden.

Ausrüstung mit Metallgitter

Alle aufgeführten Düsentypen bestehen jedoch aus Keramik, was bedeutet, dass sie trotz der Dicke und allerlei Tricks des Herstellers, der die Festigkeit erhöhen möchte, immer noch zerbrechlich sind. Besonders ärgerlich ist die Zerbrechlichkeit, wenn das Gerät ständig bewegt werden muss.

Daher wurde ein langlebigerer Brennertyp entwickelt, der mit einem Metalldoppelgewebe ausgestattet ist, um Baustellen während der Bau- oder Installationsarbeiten zu beheizen. Bei einer solchen Vorrichtung wird das Gas-Luft-Gemisch im Raum zwischen der Düse und den Maschen verarbeitet. Die Oberfläche des Außengewebes erwärmt sich nur auf 1023 K.

Bei GIG mit Gitterdüsen bestehen diese Elemente aus hitzebeständigen Legierungen mit Chrom und Nickel. Die Düsen sind so hergestellt, dass die Größe der Zellen des oberen Gitters den freien Durchgang der Flamme ermöglicht und die untere minimal ist, was für den Feuerdurchbruch entscheidend ist. Hier können IR-Wärmestrahler beide Gitter oder eines sein.

Wenn der Infrarotbrenner Hauptgas oder Propan-Butan-Flüssigkeitsgemisch aus Gasflasche, nur das obere Netz ist an der Verteilung der Wärmeenergie beteiligt. Wird ein Gas mit geringer Last verarbeitet, strahlen beide Netze Wärme ab. Auf diese Weise wird die Wärmeübertragung erhöht.

Der maximale Wirkungsgrad von GIG mit Gittern überschreitet jedoch nicht 60 %, da der hydraulische Widerstand der Düsen doppelt so hoch ist wie der von perforierten Keramikfliesen aller Arten. Es ist zwar geringer als bei porösen Düsen.

Geräte mit erhöhter Heizleistung

Der eher geringe Wirkungsgrad von Infrarot-Gasstrahlern mit keramischen Platten und Gittern machte es notwendig, nach Möglichkeiten zur Erhöhung der Wärmeleistung zu suchen. Das Ergebnis wurde durch die Einführung eines neuen Düsentyps erreicht, einer Keramikplatte mit mehreren Schlitzen.

Im Schnitt haben die Schlitze eine sprunghafte Ausdehnung, ihre Einlässe sind kleiner als die Auslässe. Diese Lösung erhöht die Effizienz des Brenners durch die Rückführung von Verbrennungsprodukten, d.h. ihre Rückkehr zum Flammengrund innerhalb des Feuerkanals. Außerdem ist die Flamme bei solchen Modellen stabiler und erlischt bei offenem Wind viel weniger.

Der freie Querschnitt von Schlitzplatten beträgt durchschnittlich 55 - 60 % ihres realen Gesamtquerschnitts. Die damit ausgestatteten Brenner arbeiten mit Mitteldruckgas. Die äußere Ebene der Packung wird auf 1723 K erhitzt.

Windbeständige Strahler

Die Stabilität unter Windlast ist ein wichtiger Faktor bei der Wahl eines Gas-Infrarotbrenners für den Bau oder die Montage von Industrieanlagen. Nicht alle industriellen Infrarotstrahler, die Gas verarbeiten, besitzen diese Qualität.

Für offene Bereiche werden spezielle Geräte benötigt, die:

• zeichnen sich durch eine stabile Injektion in Abhängigkeit von Windböen aus;
• ausgestattet mit einer Vorrichtung, die die Ablenkung des aus der Düse austretenden Strahls verhindert;
• vor aktiver Abkühlung der Strahlungsfläche durch Windeinfluss geschützt.

Im Datenblatt von Gasgeräten, die bei böigem Wind heizen und nicht löschen können, ist der Windwiderstand angegeben. Diese Kennlinie ist bei serienmäßig hergestellten Infrarotbrennern in etwa gleich wie bei Direkt-, d.h. Frontalwindwirkung und mit seitlichem Blasen.

Eine Verringerung des Injektionsverhältnisses bewirkt, dass eine Flamme auf der Außenfläche der Strahlungsplatte erscheint. Gleichzeitig sinkt die Temperatur stark. Reduziert das Eindringen von kalter Luft in den Verbrennungsbereich.

Der Windwiderstand hängt physikalisch mit der spezifischen Wärmelast und der Luftmenge zusammen, die der Düse während der Verbrennungsperiode zugeführt wird. Bei Überschuss und hohem Luftdurchsatz wird die Effizienz des Infrarotstrahlers reduziert. Es geht einher mit einer Verringerung des Auftretens von Flammenzungen, einer Verdunkelung der emittierenden Oberfläche und der Beendigung des Betriebs des Geräts im flammenlosen Modus.

Übersicht der Hersteller von IR-Heizgeräten

Gasgeräte zur Bildung eines günstigen Mikroklimas auf einer Baustelle, in einer Werkstatt, einer Produktionswerkstatt und ähnlichen Einrichtungen werden sowohl von inländischen als auch von ausländischen Firmen hergestellt.

Laut Verbrauchern wird die Bewertung der in Russland hergestellten Produkte von Gasbrennern der Marke Solyrogaz angeführt. Das von diesem Unternehmen präsentierte Sortiment umfasst Modelle, die für die Beheizung von Bereichen unterschiedlicher Größe bestimmt sind. Die Geräte können in Gewächshäusern, Garagen und Außenbereichen eingesetzt werden.

Der einzige Nachteil, den Käufer und echte Besitzer von Modellen von Gasbrennern und -öfen eines großstädtischen Herstellers berücksichtigen sollten, ist das Fehlen von Sicherheitssensoren. Im Hinblick auf ihre Alltagstauglichkeit, aber unter Beachtung von Vorsichtsmaßnahmen.

In der Popularität den Produkten der Firma Pathfinder nicht unterlegen. Das dem Käufer angebotene Produktsortiment wird jedoch von Produkten für den Haushalt und touristischen Angeboten dominiert.

Die Fliesen, die sowohl beim Erhitzen als auch bei der Zubereitung einfacher Gerichte verwendet werden, sind sehr beliebt, und Mini-Sprühbrenner.

Gasheizgeräte mit dem Aeroheat-Logo erhielten von den Verbrauchern hervorragende Eigenschaften. Dieses Gerät überzeugt mit Zuverlässigkeit, gerechtfertigt durch die Verwendung hochwertiger Komponenten und erschwinglichen Kosten. Bewährt haben sich gasbefeuerte Öfen und Brenner von Dixon und Sibiryachka.

Die Liste der würdigen Gasheizungen ausländischer Anbieter wird von Gasbrennern und -öfen der südkoreanischen Firma Kovea angeführt. Die Produkte der Marke werden aktiv in kleinen Werkstätten, auf Maler- und Baustellen, beim Wandern und Angeln eingesetzt.

Für die Einrichtung von Werkstätten werden häufig Gasheizungen der italienischen Firma Sistema verwendet. Aktiv gefragt sind Modelle des Südkoreaners Hyundai, italienische Gaskocher Bartolini, die sowohl im Alltag als auch im Büro eingesetzt werden können. Die schwedischen Timberk-Öfen und die chinesischen Ballu-Geräte zeichnen sich durch ihre Zuverlässigkeit und ihren stabilen Betrieb aus.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Der Autor des folgenden Videos informiert ausführlich über das Funktionsprinzip und die Vorteile von IR-Gasbrennern:

Details zur Organisation der Infrarotheizung werden im folgenden Video vorgestellt:

Die Installationsschritte für eine gasbefeuerte Deckenheizung werden hier gezeigt:

In der Russischen Föderation werden verschiedene Arten von Infrarotbrennern hergestellt, darunter auch windfeste Modelle. Das vom Unternehmen angebotene Sortiment ermöglicht es Ihnen, ein Gerät zum Beheizen offener und geschlossener Bereiche auszuwählen.

Es ist wichtig, vor dem Kauf zu entscheiden, für welchen Zweck und unter welchen Bedingungen das Gerät verwendet wird, dann wählen Sie entweder ein produktiveres oder langlebigeres Modell, das keine Angst vor mehreren hat Verschiebung.