מחממי אינפרא אדום: עקרון הפעולה, תכונות, סוגי מחממי IR

כדי להבין מה הם תנורי IR וכיצד הם פועלים, מספיק לשים לב לשמש. גוף התאורה שלנו מסוגל לחמם חפצים ללא קשר לטמפרטורת האוויר. קרינה בלתי נראית מאפשרת לך להרגיש את חמימות השמש, גם בימי כפור. תנורי אינפרא אדום מחממים אותנו באותו אופן, בכך הם כמו השמש.

ההיסטוריה של גילוי קרני החום

קרינת אינפרא אדום התגלתה לראשונה על ידי האסטרונום ויליאם הרשל בתחילת המאה ה-19. הוא הבחין שטמפרטורת האור מפורקים לספקטרום, עולה מסגול לאדום. המדען מצא את האזור החם ביותר מחוץ לספקטרום הנראה. קרינה זו כונתה אינפרא אדום (מעבר לאדום) או תרמית. כמה עובדות על סוג זה של קרינה:

• מאמינים ש-80% מהאנרגיה הנפלטת מהשמש מגיעה מחלק זה של הספקטרום.
• קרינת החום מחולקת, בתורה, לקצר, בינוני וארוך.
• כולנו פולטים אנרגיית אינפרא אדום. התכונה של גוף האדם לייצר חום קורן עם כפות הידיים אף שימשה מרפאים מהעבר.

גילוי האור האינפרא אדום מצא יישומים רבים בחיי האדם: מכשירי ראיית לילה, מדי טמפרטורה מרוחקים, צילום היפרספקטרלי, מערכות הדרכה בצבא עֵסֶק, מכשירי תקשורת, מטאורולוגיה. וכמובן, הוא משמש בתנורי אינפרא אדום מודרניים.

כשלעצמו, חימום קורן הוא מערכת החימום העתיקה ביותר המוכרת לאדם. מדורות שנשרפו על ידי אנשי מערות ועד תנורי דלק מוצק, זו האבולוציה של מכשירי חימום אינפרא אדום לאורך אלפי שנים. במאה הקודמת, אנשים החלו לשכוח מחימום על ידי קרינה. לא בגלל שצמחו טכנולוגיות לייצור חום איכותי יותר. אבל רק בשל העובדה כי חימום האוויר עם חימום מרכזי זול לאין ערוך משריפה ישירה של דלק בתנורים.

ב-20 השנים האחרונות נרשמה התחדשות של עניין בחימום קורן. ההתקדמות לא עמדה במקום - תנורי אינפרא אדום מודרניים החליפו את התנורים המסורתיים.

אינפרא אדום וחימום הסעה

מערכות חימום הסעה נמצאות בשימוש נרחב ביותר בדירות מודרניות. ללא קשר לסוג מקור החום העיקרי (בין אם זה דוד גז או דלק מוצק, גוף חימום, משאבת חום), הם משתמשים להעברת חום ההבדל בצפיפות בין אוויר חם וקר. האוויר המחומם על ידי המחמם, בהיותו קל יותר, עולה כלפי מעלה, ומאפשר לאוויר הקר למלא את הנפח שהתפנה. האחרון מתחמם שוב והמחזור חוזר על עצמו ברציפות. עקב מגע עם אוויר חם, הטמפרטורה של כל החפצים בחדר עולה. שיטת חימום זו מאופיינת בהבדל גדול (עד 10 מעלות צלזיוס) בטמפרטורות ברצפה ומתחת לתקרה.

תנורי אינפרא אדום, שלא כמו קונווקטורים, קירות חום, רצפות, חפצים ואנשים בחדר. וכבר מוצקים חמים מעבירים את החום המצטבר לאוויר. בשל הבדל מהותי זה בהעברת חום, לחימום אינפרא אדום יש מספר יתרונות על פני חימום בהסעה:

• נוחות תרמית. הפרש הטמפרטורה בין הרצפה לתקרה במהלך חימום קרינה הוא די חסר משמעות והוא בדרך כלל בסביבות 1 מעלות צלזיוס. מכיוון שהחפצים והמשטחים שמסביב חמים יותר מהאוויר, או לפחות דומים לו בטמפרטורה, אנשים בחדר אינם מרגישים את ההשפעה של "רגליים קרות". רמה כה גבוהה של נוחות תרמית שנוצרה היא כמעט בלתי מושגת עבור מערכות חימום הסעה.
• חימום מהיר. שלא כמו קונווקטורים, שלוקח זמן לחמם את החדר, קרני החום מאפשרות כדי להשיג אפקט מיידי - אין צורך לחכות עד שהאוויר יגיע למצב נוח טֶמפֶּרָטוּרָה. קצב החימום על ידי קרינה תלוי במידה רבה בהספק ובמיקומם של המחממים, אך בכל מקרה, הוא גבוה בהרבה מאשר בהסעה.
• גֵהוּת. מכיוון שחימום קורן אינו מצריך זרמי הסעה, אין מתלי אבק ואבקה באוויר. תכונה חשובה מאוד זו הופכת את חימום האינפרא אדום לבלתי מעורער עבור אנשים הסובלים מאסטמה ואלרגיות. בנוסף, הודות לחימום ישיר, הקירות והרצפות בחדרים נשמרים תמיד יבשים, וזה מונע היווצרות עובש.
• יְעִילוּת. עלויות התפעול של מחממי אינפרא אדום בדרך כלל נמוכות יותר בהשוואה לקונווקטורים דומים. קודם כל, בשל האפשרות לארגן חימום מקומי, נוחות תרמית באיכות גבוהה ואיבודי חום נמוכים יותר יחד עם האוויר היוצא מהחדר.

סוגי מחממי IR

לפי סוג נושא האנרגיה, ניתן לחלק מחממי אינפרא אדום לחשמל וגז. האחרונים משמשים בעיקר בחוץ. הם נוחים מאוד עבור חללים חיצוניים כגון פטיו, טרסות ומרפסות. יש גם דגמים לפנים, אבל מכשירי גז צריכים ארובות והתקנתם מוגבלת. תקנות אש, אז הם לא פופולריים כמו מכשירי חימום לחצרים, כמו חַשׁמַלִי.

לפי סוג הקרינה, תנורי חימום מחולקים ל"אור" ו"כהה". הראשונים מייצרים בעיקר קרינה קצרה ומתאפיינים בכך שהם נותנים גם אור נראה. בנוסף, הם מתחממים לטמפרטורות גבוהות. מכשירי גל קצר פועלים היטב באוויר הפתוח, במבני תעשייה עם תקרות גבוהות. בשל הפשטות והעלות הנמוכה שלהם, הם משמשים לעתים קרובות בחצרים למגורים כמקור נוסף לחום.

תנורי חימום עם גלים ארוכים, בהתאם, אינם נותנים כל אור והם בטמפרטורה נמוכה. מכשירי אינפרא אדום מודרניים "כהים" מתחממים עד 100 מעלות צלזיוס. גל ארוך I. ל. לוחות צוברים כעת פופולריות בפנים. קל להסתיר את הנוכחות שלהם בתוך הבית. הפאנל יכול להיות אלמנט של תקרה מזויפת - בשל העובי הקטן שלו, יש לו טוב פוטנציאל לתלייה לא בולטת על הקיר, קל להסוות אותו כמראה, תמונה או פרֶסקוֹ. ישנם דגמים בשוק שבעצמם יכולים לשמש כאלמנט דקורטיבי אקספרסיבי. יש גם מערכות חימום רצפות אינפרא אדום.

מכשירי חימום בקרינה ארוכת גלים נחשבים לשימושי ביותר עבור בני אדם ובעלי חיים. מחממי גלים קצרים הוכחו כמחממים בעוצמה גבוהה. איכויות הגל הבינוני, בהתאמה, יכולות להיות מוגדרות כבינוניות. ללא קשר לסוג ולעיצוב, כל מחמם אינפרא אדום הוא "מיני שמש" לשירותו של אדם.