Încălzitor infraroșu cu film: construcție, principiu de funcționare, prezentare generală a tipurilor de sisteme IR

Sistemele de încălzire pentru spații nerezidențiale și rezidențiale sunt disponibile pe piață într-o varietate foarte mare. Și printre toată această diversitate, încălzitorul infraroșu cu peliculă se remarcă prin randament înalt, durată lungă de viață și siguranță sporită în exploatare.

În articolul prezentat de noi este descris în detaliu principiul de funcționare a echipamentelor utilizate pentru realizarea încălzirii radiante. Sunt enumerate avantajele și dezavantajele, sunt prezentate caracteristicile tehnice. Vă vom familiariza cu variantele de aplicare și modurile de instalare a sistemelor populare cu peliculă.

Aparate electrice pentru încălzirea IR

Abrevierea PLEN înseamnă «încălzitor electric radiant cu peliculă» sau simplu «încălzitor electric cu peliculă». Utilizarea foliei de încălzire IR este permisă atât ca sursă suplimentară, cât și ca sursă principală de căldură.

De fapt, este o peliculă cu elemente de încălzire interne care emit unde infraroșii ca urmare a trecerii curentului electric prin ele.

Avantajele principiului infraroșu

Încălzirea maselor de aer dintr-o încăpere de la o sursă sau alta poate fi realizată prin:

• conductivitate termică;
• convecție;
• radiație termică.

Primele două principii de transfer termic sunt utilizate în radiatoarele cu apă și cu ulei, precum și în ventilatoarele cu spirale de încălzire.

În ele, mai întâi cu ajutorul agentului termic sau al elementului de încălzire se încălzește o suprafață de lucru, de la care apoi se realizează încălzirea aerului din încăpere în imediata sa apropiere. Apoi, prin convecție naturală sau forțată, are loc schimbul de aer în întreaga cameră.

Încălzitoarele IR cu peliculă aparțin sistemelor de încălzire care nu încălzesc direct aerul din cameră, ci mai întâi suprafețele pereților, obiectele de mobilier, podeaua și tavanul din ea.

Radiația termică implică transferul de căldură de la sursă prin radiație electromagnetică din spectrul infraroșu. Aerul nu poate fi încălzit direct de razele IR.

Ele sunt capabile să încălzească doar suprafețe din materiale solide. Adică, mai întâi, ca rezultat al funcționării sistemului de încălzire PLEN, are loc încălzirea mobilei și a finisajelor din cameră, iar apoi acestea cedează căldura aerului.

Razele IR sunt adesea numite «radiație termică», deoarece efectul funcționării echipamentului infraroșu este perceput tactil de către om ca o senzație de căldură și nu provoacă niciun disconfort.

Căldura infraroșie reprezintă unde electromagnetice în intervalul 0,74–2000 μm. Dacă ne uităm la Soare, aproximativ 40% din radiația sa către Pământ revine luminii vizibile, iar circa 10% și, respectiv, 50% razelor UV și IR.

Încălzitoarele electrice cu film de tip IR generează energie termică cu o lungime de undă în jur de 9,2 μm. Pentru om, astfel de raze sunt complet sigure, naturale, deoarece seamănă cel mai mult cu «lumina solară». La urma urmei, corpul uman însuși emite căldură din spectrul infraroșu cu o lungime de undă de 9,6 μm.

Structura sistemului de încălzire cu peliculă

Încălzitoarele electrice cu film IR includ trei elemente principale:

• de încălzire;
• de transmitere;
• de radiație.

Primul transformă energia electrică în energie termică. Al doilea distribuie căldura formată pe întreaga suprafață a PLEN-ului, iar al treilea emite raze infraroșii.

Pe lângă filmul de încălzire IR, sistemul de încălzire cu film include, de asemenea, un termostat cu unul sau mai mulți senzori de temperatură și cabluri pentru conectarea încălzitorului la rețeaua electrică.

Elementul de încălzire din PLEN este realizat dintr-un conductor cu rezistență ridicată. De obicei, este o bandă subțire de nicrom (din care se fac spiralele în TEN-uri) sau carbon. În acest timp, aproape toți producătorii de încălzitoare cu film IR au trecut acum la a doua variantă. Carbonul este mai economic, mai ieftin și mai eficient.

Elementul de transmitere reprezintă un strat de folie de aluminiu, care se caracterizează printr-o conductivitate termică ridicată. Acesta este amplasat pe una sau ambele părți ale filmului IR. De asemenea, unii producători nu utilizează deloc aluminiu, bazându-se doar pe materialul de radiație.

Stratul superior al încălzitorului cu film considerat este realizat pe ambele părți din PET (polietilen tereftalat). Filmul din acest termoplastic posedă un coeficient ridicat de radiație IR, suportă cu ușurință temperaturi până la +200⁰C și este un dielectric excelent.

Filmul curăță elementele interne de încălzire de condens și umiditate, formează dintr-un set de componente disparate un sistem unic de încălzire, și, de asemenea, reduce riscul de electrocutare a omului aproape la zero.

Pelicula IR este concepută astfel încât elementele de încălzire din interiorul ei să se poată încălzi doar până la +55 °C. Temperaturile mai ridicate sunt practic excluse, o astfel de încălzire fiind posibilă doar pentru scurt timp într-o situație de urgență, la o creștere bruscă a tensiunii în rețea.

Calculul și montajul încălzitorului IR cu peliculă se realizează ținând cont că pelicula va funcționa pentru încălzire nu continuu, ci în intervale scurte, de la câteva secunde la câteva minute.

Adică, un astfel de încălzitor infraroșu ridică rapid temperatura suprafețelor din cameră la valorile cerute, apoi este oprit de termostat. Și apoi, din nou se alimentează de la rețeaua electrică doar din când în când, pe măsură ce aerul din cameră se răcește.

Domeniul de aplicare al infraroșului PLEN

Încălzitoarele electrice radiante cu peliculă sunt cel mai adesea folosite ca un plus la încălzirea pe apă. În regiunile sudice, ele pot servi ca sistem de încălzire principal. Trebuie doar să calculați corect suprafața de peliculă infraroșie necesară pentru situația cerută.

Cu ajutorul încălzitorului IR cu peliculă, se poate încălzi podeaua complet sau zonal. Se instalează pe tavan și pe pantele mansardei, pe pereți în încăperi obișnuite de locuit și chiar în băi, deoarece peliculele cu IP 54 suportă cu ușurință umiditatea ridicată.

Încălzitoarele infraroșii cu peliculă pot fi instalate în:

• case de locuit la țară;
• apartamente urbane;
• băi și saune;
• spații de producție și depozitare;
• curți pentru adăpostirea animalelor;
• garaje cu și fără încălzire;
• sere etc.

Nu există restricții fundamentale pentru utilizarea încălzitoarelor electrice de temperatură joasă menționate. Singura restricție pentru amenajarea încălzirii infraroșii – încăperea trebuie să aibă dimensiuni de înălțime până la 3 metri. Dacă tavanele sunt mai înalte, atunci va fi necesar să se instaleze modele de încălzitoare infraroșii de temperatură înaltă și mai scumpe.

Caracteristici și tipuri de folii IR

Încălzitoarele electrice infraroșii se împart în două tipuri – de temperatură joasă și de temperatură înaltă. Primele se pot încălzi doar până la +50 ⁰C, iar cele din urmă chiar până la 200 ⁰C. În uz casnic se folosesc doar variante de primul tip sub formă de PLEN sau aparate cu lampă ori panou, proiectate pentru funcționarea de la rețeaua electrică de 220 V.

Grosimea peliculelor IR în sine nu depășește 1 mm, dar există și cleme metalice pentru conectarea lor la cablaj, care sunt ceva mai groase.

Caracteristicile tehnice ale încălzitoarelor IR cu peliculă de temperatură joasă sunt următoarele:

1. Tensiunea nominală – 220 Volți.
2. Temperatura maximă de încălzire a foliei – 40–55⁰C în funcție de model și producător.
3. Gradul de protecție IP – de la «22» la «67».
4. Greutatea pânzei de încălzire – aproximativ 500 grame/m².
5. Puterea specifică – 150–300 W/m².
6. Sarcina de curent – 0,68–1,4 A/m².
7. Lungimea – 0,25–7 m.
8. Lățimea – 0,5–1 m.

Producătorii oferă o garanție de 10–15 ani pentru folia infraroșie. Însă, de fapt, astfel de sisteme de încălzire funcționează până la jumătate de secol.

După metoda de montare, încălzitoarele IR cu folie se împart în:

• de perete – «tablouri încălzitoare» (pentru încălzire locală suplimentară);
• de tavan – sub tavane întinse și suspendate;
• de podea – «pardoseli încălzite».

Varianta de podea este puțin inferioară celei de tavan în ceea ce privește eficiența. Pardoseala încălzită cu folie nu poate fi instalată sub dulapuri, paturi și canapele. Iar mobila ocupă întotdeauna mult spațiu într-o locuință. «Tablourile» și doar foliile sub decorațiunile de perete reprezintă cea mai proastă modalitate de utilizare a încălzitoarelor IR cu folie.

Cea mai eficientă este varianta de tavan, razele infraroșii de pe tavan acoperă suprafața maximă posibilă din cameră.

Folii de încălzire infraroșii se produc sub formă de:

• modele cu dimensiuni fixe (de exemplu, «ZEBRA» sau «NIRVANA»);
• pânze pentru tăiere individuală la dimensiunile proiectate, se produc cu lățimea de la 50 la 100 cm.

Prima variantă nu poate fi tăiată la locul de montare. Astfel de sisteme sunt livrate gata făcute, trebuie doar să conectați firele cu cleme. Ele trebuie alese cu foarte multă atenție din gama de dimensiuni disponibilă a producătorului, astfel încât instalarea ulterioară să nu creeze probleme.

A doua variantă de folii se vinde în role de până la 7 metri lungime. Această variantă de pardoseală încălzită infraroșie poate fi tăiată la dimensiunile necesare direct în încăpere cu foarfece obișnuite.

Avantaje și dezavantaje ale încălzitoarelor cu peliculă

Avantajele foliilor IR de încălzire sunt următoarele:

1. Siguranță și fiabilitate ridicată.
2. Termene minime de montare a sistemului de încălzire electrică.
3. Încălzirea încăperii cât mai rapidă și confortabilă pentru om.
4. Aspect estetic al sistemului de încălzire, care este complet acoperit de decor.
5. Automatizare completă a funcționării încălzitorului, ca urmare, fără necesitatea de întreținere.
6. Eficiență ridicată.
7. Risc zero de scurgeri de apă (agent termic) din calorifere.
8. Fără probleme legate de uscarea și arderea oxigenului din aerul camerei.
9. Funcționare absolut silențioasă.
10. Fără convecție – fără praf care se depune peste tot.
11. Posibilitatea de a instala în fiecare cameră din casă propriul microclimat, în conformitate cu parametrii stabiliți.
12. Absența variațiilor bruște de temperatură pe înălțime (diferența la podea și sub tavan va fi de 2–3 grade).

Conductorii și elementele de încălzire din încălzitorul infraroșu sunt etanșate în siguranță în folia PET în condiții de fabrică. În plus, nu există deloc părți mobile într-un astfel de sistem de încălzire. Nu există nimic de uzat, de stricat sau de corodat.

Într-o casă cu o suprafață de 100 de metri pătrați, sistemul cu film IR, împreună cu cablurile și protecția din tabloul electric, se montează în 2–3 zile. Important este ca rețeaua să fie dimensionată pentru sarcinile necesare.

Pornirea/oprirea încălzitorului electric se realizează prin termostatul care monitorizează temperatura din cameră cu ajutorul senzorilor încorporați și alimentează singur elementele de încălzire. Există, de asemenea, termostate programabile care permit setarea diferitelor moduri pentru diferite încăperi și momente ale zilei.

Eficiența ridicată a utilizării încălzitoarelor IR se datorează duratei scurte de funcționare, acestea fiind pornite de termostat în general doar 10–20 de minute pe oră.

Printre dezavantajele încălzitoarelor electrice IR cu film, merită menționat:

1. Facturi mari la energie electrică.
2. Necesitatea unei puteri suficiente la intrarea rețelei electrice în casă.

Pentru aceeași suprafață a unei case sau apartamente, costurile cu energia electrică vor fi de 1,5–2 ori mai mari decât cheltuielile pentru încălzirea pe gaz de la sistemul principal. Dar centrala pe gaz, conectarea acesteia la rețeaua principală sau la rezervorul de gaz și montarea caloriferelor cu țevi reprezintă, de asemenea, o sumă considerabilă de bani.

Montajul sistemului de încălzire radiantă va costa de câteva ori mai puțin decât această variantă. Iar față de centralele pe combustibil solid, câștigă și mai mult, atât în ceea ce privește consumul de combustibil, cât și costul de instalare.

Particularități de montaj ale încălzirii IR cu peliculă

Încălzitoarele flexibile cu film pot fi montate fără prea multe dificultăți chiar de către dumneavoastră. Principalul lucru este să nu îndoiți filmul la un unghi mai mare de 60 de grade în timpul transportului și tăierii. Tăierea se face în locurile indicate de producător pe material.

Ca izolație, cel mai bine este să așezați sub film izolon sau penofol cu un strat foliat care reflectă razele IR. Iar termostatul trebuie instalat departe de lumina directă a soarelui, calorifere și curenți de aer.

Dacă instalați un termostat programabil, atunci puteți încălzi diferite încăperi din casă succesiv, una câte una. Acest lucru va permite reducerea semnificativă a vârfurilor de sarcină de curent și putere la intrarea rețelei electrice în vilă.

Pentru a obține efectul maxim, suprafața încălzitorului cu film trebuie să atingă 60–70% din suprafața camerei încălzite. În această situație, nu se poate pune folie IR sub mobilă pe podea și deasupra dulapurilor înalte sub tavan. Beneficiul pentru oameni de la o astfel de încălzire va fi zero, dar vor apărea puncte de supraîncălzire locală în încăpere.

De asemenea, benzile încălzitorului electric flexibil cu infraroșu trebuie să fie îndepărtate de pereți cu 15–20 cm. Pentru a calcula și așeza corect folia, este necesar să întocmiți în prealabil un plan al camerei cu toate distanțele necesare și locurile de amplasare a mobilei.

Orice material de finisare este un ecran pentru radiația infraroșie. Întrebarea este doar în gradul de transparență, atenuarea razelor IR și încălzirea acestui finisaj sau placare. Unele variante de placare transmit mai multă căldură radiantă, iar altele mai puțin.

Varianta #1 – pe podea

Amplasarea încălzitorului IR în varianta de podea se realizează pe o bază brută netedă din beton, plăci din lemn sau gips-carton. Nu poate fi așezat în șapa de beton sau în stratul de adeziv pentru plăci, folia polimerică nu este concepută pentru acțiunea alcalină a cimentului utilizat.

Ca strat de finisare deasupra, este permis să așezați:

• laminat (fără suport de plută);
• covor subțire peste pardoseala din PAL sau placaj;
• linoleum fără substrat termoizolant.

Nu se recomandă așezarea parchetului deasupra foliei IR. Lemnul plăcuțelor de parchet va crăpa și scârțâi din cauza supraîncălzirii.

Este interzis să plasați mobilier pe picioare deasupra încălzitorului cu folie, acest lucru poate duce la strivirea și deteriorarea acestuia, precum și la supraîncălzirea locală a pardoselii.

Conform SanPiN-urilor, podeaua în camerele de locuit este permisă a fi încălzită doar până la +26 ⁰C. Cu toate acestea, în caz de îngheț puternic afară, sistemul de încălzire prin pardoseală IR va trebui să fie pornit la putere maximă pentru a atinge temperaturi confortabile ale aerului în încăpere.

Și în acest caz, mersul pe el cu picioarele goale va deveni inconfortabil. Acesta este principalul dezavantaj al variantei de podea a încălzirii cu folie infraroșie.

Varianta #2 – pe tavan

Încălzitoarele cu folie infraroșie în varianta de tavan sunt permise a fi acoperite:

• căptușeală euro, MDF și gips-carton cu grosimea de până la 12 mm;
• plafoane întinse (PVC sau textile);
• sisteme suspendate de tip „Armstrong” sau „Griliato”.

De asemenea, se pot folosi panouri din plastic, dar numai cu condiția ca producătorul lor să permită încălzirea decorului lor până la +50⁰C.

Cu cât finisajul tavanului este mai aproape de folia infraroșie, cu atât mai bine. La maximum, se pot îndepărta una de cealaltă doar cu 20 mm.

Dacă încălzitorul cu film IR se montează împreună cu tavanul suspendat, atunci filmul de încălzire trebuie așezat direct pe cadrul sistemului. Nu poate fi fixat pe planșeu, deoarece ar exista un spațiu de aer prea mare între PLEN și finisajul final.

Nu se pot monta deasupra filmului infraroșu niciun fel de construcții decorative metalice, cu oglindă sau din sticlă. De asemenea, este bine să evitați utilizarea panourilor din sticlă-magneziu.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipul #1. Despre avantajele și montajul PLEN-ului de tavan:

Videoclipul #2. Tipuri de filme de încălzire infraroșii:

Videoclipul #3. Avantajele și dezavantajele încălzirii IR:

Căldura radiantă infraroșie în casa dumneavoastră reprezintă o modalitate eficientă și sigură de încălzire a locuinței. Instalarea filmelor electrice IR se amortizează în 2–3 ani datorită economiilor la combustibilul solid pentru cazane și costul echipamentului de cazane.

Chiar și în cazul încălzirii pe gaz din rețea, încălzitoarele respective câștigă în cele din urmă. Trebuie doar să le calculați corect pentru încăperea respectivă și să aveți suficiente specificații tehnice privind puterea rețelei electrice.

Doriți să povestiți cum ați ales sau ați montat sistemul de încălzire radiantă cu peliculă cu propriile mâini? Aveți dorința de a împărtăși nuanțe tehnice și subtilități tehnologice care vor fi utile vizitatorilor site-ului? Vă rugăm să scrieți comentarii în formularul de bloc de mai jos, puneți întrebări, publicați fotografii pe tema articolului.