Принцип работы ик обогревателя: Устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя

Опубликовано в Разное
/
13 Фев 2021

Содержание

Устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя

Со времени появления на рынке приборы инфракрасного обогрева медленно, но верно завоевывают все большую популярность. Сфера их применения достаточно широка – от обычных жилых помещений до производственных зданий большой высоты. Естественно, что устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя вызывает немалый интерес. Вашему вниманию предлагается данная статья, где все вопросы касательно работы указанных приборов будут подробно рассмотрены.

Инфракрасный обогреватель: как это работает?

Чтобы получить представление о том, как функционируют аппараты инфракрасного обогрева, сначала разберемся, какими способами может передаваться тепловая энергия в пространстве помещения. Их всего два:

  • конвекция: любой предмет, чья температура выше, чем окружающего воздуха, обменивается с ним теплом напрямую. Воздух, нагреваясь от этого предмета, теряет в плотности и массе, за счет чего устремляется вверх, вытесняемый более тяжелым холодным потоком. Таким образом, в пространстве комнаты начинается циркуляция воздушных масс разной температуры.
  • лучистое тепло: поверхность, имеющая температуру более 60 ºС, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны в диапазоне 0.75—100 мкм, несущие в себе тепловую энергию. На этом и основана работа инфракрасных обогревателей, чьи нагревательные элементы выделяют такие волны.

Самый комфортный для человека диапазон ИК-излучения – от 5.6 до 100 мкм, в его рамках функционирует большинство инфракрасных обогревателей. Исключение – приборы дальнего действия, устанавливаемые на потолках производственных зданий. Они излучают в среднем (2.5—5.6 мкм) и коротком (0.75—2.5 мкм) диапазонах и располагаются на расстоянии от цели 3—6 м и 6—12 м соответственно. Использовать такие излучатели в жилых зданиях недопустимо.

Попадая на поверхности, находящиеся в пределах видимости, ИК-лучи повышают их температуру. После этого вступает в действие принцип конвекции, тепло начинает передаваться от поверхностей воздуху комнаты. Такой прогрев является более равномерным, чем при работе традиционных конвективных систем, что и отражено на рисунке:

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 чем секрет популярности?

Производители декларируют следующие достоинства инфракрасных обогревателей:

  • высокая эффективность и экономичность;
  • отсутствие вращающихся деталей и шума;
  • выделяется мягкое тепло, не вызывающее ухудшение самочувствия у человека;
  • простой монтаж и подключение.

Как правило, это общие фразы, нечто подобное можно встретить в описаниях масляных радиаторов или настенных конвекторов. Они не отвечают на вопрос – чем приборы так привлекательны для пользователей в реальной жизни? Оказывается, все просто, работа потолочного инфракрасного обогревателя, как и настенного, возможна в неутепленных зданиях, на сквозняках и даже на улице. Главное, находиться в зоне действия ИК-излучения.

Прибор, выделяющий инфракрасные волны, будет создавать зону комфортного тепла перед собой, оставляя без внимания остальное пространство помещения. Оно прогреется после, спустя несколько часов от разогретых предметов. Но факт остается фактом: в комнате, где для отопления нужен 1 кВт тепла, люди ставят инфракрасный нагреватель на 500 Вт таким образом, чтобы лучистое тепло распространялось как можно шире. Это создает иллюзию хорошего отопления, хотя на самом деле температура в помещении остается собачьей, законы физики обмануть не удастся.

Если для отопления помещения требуется 1 кВт теплоты, то инфракрасные излучатели должны быть именно такой мощности, тогда никаких иллюзий не будет, во всей комнате достаточно быстро установится комфортная температура.

Есть у приборов и другие недостатки. К примеру, схема инфракрасного обогревателя в подвесном исполнении подразумевает бесполезный расход около 10% тепла, скапливающегося под потолком. Это конвективная передача энергии от нагретого корпуса аппарата окружающему воздуху, который там, под потолком, и остается. Работе настенных обогревателей мешают различные предметы, карбоновые и галогенные приборы раздражают своим ярким светом, а микатермические – высокой ценой.

Заключение

В целом инфракрасные электрические и газовые обогреватели – изделия совершенные и могут хорошо отапливать частные дома. Главное, при покупке не идти на поводу у продавцов и выбирать себе аппарат необходимой мощности, а после расположить его дома оптимальным образом.

Принцип работы и устройство инфракрасного обогревателя

Одним из эффективных источников дополнительного обогрева являются инфракрасные обогреватели. Принцип их работы основан на инфракрасных лучах, которые обеспечивают быстрое и качественное повышение температуры на любом участке вашей квартиры.

Схема действия

Сегодня все больше людей отдают предпочтение инфракрасным обогревателям. От привычных электрических конвекторов они отличаются тем, что нагревают не сам воздух в помещении, а твердые поверхности (полы, стены) и предметы, а те, в свою очередь разливают тепло в окружающее пространство. Так незаметно прогревается целое помещение.

Инфракрасные волны волны длинные, а значит, свободно поглощаются даже в сильно обдуваемой и холодной комнате. Сам обогрев происходит быстро, сразу после включения прибора. Такая скорость объясняется тем, что поток инфракрасных лучей будет направлен в определенную зону, именно там и будет происходить нагревание. То есть, находясь в одной части комнаты и задав направление конвектора в ту сторону, вы сразу почувствуете всем телом тепло, в то время как целое помещение пока не обогрето как следует. Это еще одно важное преимущество инфракрасного обогревателя перед остальными типами приборов того же назначения. Так, чтобы «раскочегариться», масляным радиаторам и конвекторам нужно не менее получаса.

Конструкция прибора

Чтобы понять, как работает этот электроприбор, и каков же основной принцип действия, нужно иметь представление о его составных частях. Корпус, как правило, изготовлен из стали, а на поверхность нанесена порошковая краска.  Внутри него имеется отражатель из алюминия, к которому присоединен нагревательный элемент. Таким образом, инфракрасный обогреватель похож на греющую лампу или панель, внутри которой собирается пучок лучей инфракрасного излучения. Они действуют независимо от направления воздуха и скорости перемещения теплых и холодных воздушных масс.

Принцип работы инфракрасного обогревателя схож с действием солнца на атмосферу. Солнечные лучи также проникают на поверхность, которая, в свою очередь поглощает тепло.

Классификация инфракрасных обогревателей

Классифицировать приборы можно по нескольким критериям:

  • длине волны излучения;
  • формату;
  • источнику питания.

Рассмотрим подробнее каждый критерий.

Виды обогревателей в зависимости от длины волны излучения

Физические принципы в основу данного типа обогревателей заложены такие, что тепловое излучение на выходе может быть разное по длине волны, прибор сильно отличаются и по возможному температурному режиму. Выделяют следующие виды обогревателей: коротковолновые, средне- и длинноволновые.

  1. Коротковолновые приборы излучают тепло с длиной волны 0,74мкм-2,5 мкм. Рабочая температура таких устройств от 100 градусов и больше. Для эффективной работы такой обогреватель надо устанавливать в помещение с высотой потолков не менее 7 м. Обычно они используются на производственных площадках или на открытом воздухе.
  2. Средневолновые обогреватели работают на длине волны 2,5-5,6 мкм. Они работают на высоких температурах: 600-1000 градусов по Цельсию. Здесь нужны потолки 3-6 метров. Этот вид обогревателей устанавливают в частных домах и офисах, в цехах и административных зданиях.
  3. Длинноволновые обогреватели имеют рабочий диапазон 5,6-100 мкм. Температура может варьироваться в пределах 100-600 градусов. Чаще всего эти приборы стоят в жилых помещениях и офисах с высотой потолка до 3 м. Для квартиры подойдет устройство с максимальной температурой 100-150 градусов.

Виды обогревателей по формату

Здесь рассматриваются обогреватели в зависимости от типа их установки. Бывают: потолочные, напольные и настенные.  Потолочные обогреватели удобны на производствах: в цехах, на станциях ТО и в промышленных гаражах, в теплицах. Настенные и напольные имеют большую сферу применения. Они используются также для офисов и домов, в уличных беседках.

Читайте также: как выбрать напольный ИК-обогреватель.

Виды обогревателей в зависимости от источника энергии

В зависимости от того, какую энергию прибор преобразует в тепло, бывают:

  • газовые обогреватели;
  • дизельные;
  • электрические ИК-обогреватели.

Читайте также: как выбрать газовый обогреватель в палатку.

Газовый ИК-обогреватель

Виды нагревательных элементов

Покупая инфракрасный обогреватель, надо обратить внимание не только на вид непосредственно нагревательного элемента, но и из какого материала изготовлена его оболочка. Она может быть из металла, керамической или кварцевой. Нагревательные элементы также могут быть нескольких видов.

Галогеновый нагревательный элемент

Этот нагревательный элемент выполнен в виде галогеновой лампы, излучающей на инфракрасной длине волны. В сердцевине лампы установлена нить накаливания из вольфрама или углеволокна. При прохождении тока по нити, она нагревается и излучает энергию в ИК-диапазоне. Энергия отдается в трубку лампы.

Специфика ламп такого формата заключается в том, что их излучение, во-первых, не комфортно глазу человека. Производители стараются нейтрализовать это воздействие, нанося защитную краску на лампу. Во-вторых, излучение такой короткой длины волны вредно для человека. Поэтому обогреватель с таким нагревательным элементом не рекомендуется к покупке.

Карбоновый нагреватель

Данный нагревательный элемент представляет собой кварцевую трубку, запаянную с двух сторон. Внутри нее находится сердцевина (спираль) из карбона, вокруг создан вакуум.

Такой НЭ также имеет свою специфику.

Достоинства:

  • быстрый выход на рабочую температуру;
  • высокий КПД.

Недостатки:

  • ресурс службы не более 2-х лет;
  • красное световое излучение, негативно действующее на астматиков и аллергиков.

Карбоновые обогреватели используются как дежурный вариант для нечастой и недолгой работы.

Керамический

Принцип действия данного нагревательного элемента тот же, что у карбонового. Разница в том, что его трубка имеет керамическое покрытие. Керамика убирает вредное свечение и увеличивает общий срок эксплуатации до 3-х лет. Керамический нагревательный элемент стоит дороже карбонового, но со временем благодаря нюансам конструкции, разница в цене компенсируется.

Керамические обогреватели достаточно инерционные. Самое широкое применение они нашли в больницах и саунах.

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.

принцип работы микатермического обогревателя

принцип работы микатермического обогревателя

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.

Читайте также: что лучше, микатермический обогреватель или конвектор?

Пленочные инфракрасные обогреватели

Данный формат чаще используется не самостоятельно, а как элемент системы «теплый пол». Как отдельный прибор они представляют собой панно, которое можно повесить на стену. Благодаря электробезопасности приборов, их можно использовать для ванных комнат.

Читайте также: картина-обогреватель для дома.

Инфракрасный обогреватель в виде картины

Какую модель лучше выбрать

Чтобы решить, какое именно устройство вам подходит, следует тщательно изучить его характеристики, возможности и систему управления. Все зависит от площади отапливаемого помещения, условий эксплуатациии целей, которые вы собираетесь достичь. Например, где именно будет размещаться прибор, придется ли его перетаскивать в другое помещение или установить стационарно?

Так, переносные обогреватели меньше по размерам, но в то же время способны отапливать гораздо меньшую площадь, чем их стационарные собратья.

Различают настенные, потолочные и плинтусные инфракрасники.

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.

Обогреватель можно установить и на полу. Напольные электроприборы менее эффективны в сравнении с потолочными, ведь поток излучения будет направлен не прямо, и обогрев усложнится.

Лучше всего, если внутри такого устройства будет карбоновый нагревательный элемент – он гораздо надежнее и безопаснее, чем, например, керамический.

Карбоновый нагревательный элемент представляют собой трубку, сделанную из кварца. Внутри нее – вакуумное пространство с углеродной спиралью. При работе обогревателя с карбоновой трубкой возникает характерное красноватое свечение, которое не очень приятно глазам. Керамический элемент – менее качественный, зато не светится во время работы. А галогеновый может и вовсе оказать негативное влияние на организм человека из-за слишком коротких излучаемых волн.

Рекомендации при покупке ИК обогревателя

Перед тем, как определиться с выбором прибора, спросите, насколько толстый анодирующий слой на пластине, генерирующей поток инфракрасных лучей. Этот параметр определяет долгосрочность службы прибора. При толщине не менее 25 микрон обогреватель считается надежным. Если слой тоньше, то, скорее всего, ваша покупка прослужит недолго – такие устройства выходят из строя через 2-3 года.

Обязательно узнайте тип нагревательного элемента. Избегайте галогеновых обогревателей, которые словно лампы, излучают золотистое свечение и могут отрицательно повлиять на здоровье.

Прикиньте, какое помещение вам потребуется отапливать с помощью данного агрегата. Обогреватели сильно отличаются друг от друга по мощности. На комнату площадью 10 квадратных метров хватит 1000 Вт, но лучше брать обогреватель с запасом. Ведь немало тепла поглощают стены, горизонтальные поверхности, окна, перекрытия.

Мобильные ИК-обогреватели порой имеют мощность 300-500 Вт. Они рассчитаны на то, что вы будете пользоваться ими в различных помещениях. Если вы периодически работаете в гараже, подвале, небольшом кабинете, который не отапливается в полной мере, то такой переносной вид обогревателя будет эффективным решением проблемы.

Устройство и принцип работы инфракрасного обогревателя

Инфракрасные обогреватели по температурному диапазону бывают:

  • Высокотемпературного типа, обладающие короткой длиной излучаемой волны и обеспечивающие нагрев до 400°С. Приборы этого вида способны вызывать опасные повреждения кожи человека при нахождении его вблизи источника нагрева. Исходя из этого, приборы такого типа монтируются в широких, просторных помещениях на потолке при высоте от поверхности пола не менее 3 м.
  • Низкотемпературного типа, с температурой нагрева спирали нагревательного элемента до 50°С.

Конструкция простейшего инфракрасного обогревателя состоит из металлического корпуса с нанесенной на поверхность краской. В корпусе установлен отражательный элемент из алюминия, на котором, в свою очередь, монтируется основная деталь конструкции инфракрасного обогревателя — нагревательный элемент (НЭ). Дополнительно в состав ИКО входит термостат, позволяющий осуществлять регулирование температуры обогревания. Различают 4 разновидности НЭ:

  • галогеновый;
  • карбоновый;
  • керамический;
  • трубчатый.

В домашних условиях предпочтительным является использование карбоновых или трубчатых НЭ, поскольку керамический тип характеризуется недолговечностью, а элементам галогенового типа свойственно коротковолновое излучение, оказывающее негативное воздействие на организм человека.

Обогреватели могут изготавливаться двух типов исполнения

  • Стационарного исполнения, сравнительно больших размеров и мощности (потолочные, настенные, напольные).
  • Мобильного исполнения, обладающие меньшими размерами и мощностью (каминного типа).
Типы ИК обогревателей

Типы ИК обогревателей

Виды инфракрасных обогревателей

  • Газовые, принцип действия, которых основан на поджигании с помощью пьезоэлемента смеси воздуха и пропана, используемые для обогрева помещений имеющих значительные объёмы.
  • Дизельный основан на подогреве электрода при помощи электрического питания, после чего разогретый электрод производит инфракрасные лучи.
  • Электрический базирующийся на нагреве нитевой катушки цоколя до температуры порядка 900°С и получения лучей инфракрасного диапазона, направляемых при помощи отклонения рефлектора в область, с низкой температурой.

Несмотря на большое количество различных конструкций ИКО для использования в потолочной схеме установки целесообразно применять ИКО пленочного или лампового типа.

Пленочные инфракрасные обогреватели монтируются по схеме в виде пенополиуретановой пленки, обеспечивают температуру нагрева до 45°С и отличаются абсолютной пожаробезопасностью.

Принцип работы инфракрасного обогревателя такого типа заключается в прохождении электрического тока через фольгу, расположенную между изолированными при помощи ПЕНОФОЛА слоями плитки. Нагреваясь, материал плитки излучает тепло в направлении пола, количество излучаемого тепла регулируется с использованием термостата, связанного с температурным датчиком.

Преимущества инфракрасных обогревателей

  1. Основным преимуществом является действие инфракрасных лучей на предметы и поверхности, в результате чего происходит более равномерное рассеяние тепла в объёме помещения.
  2. Уменьшение разницы между температурами нагрева помещения в области потолка и пола, что позволяет достигать за более короткий по сравнению с конвективными устройствами период времени комфортных условий и снижает расходы на обогрев помещений.
  3. При работе инфракрасного обогревателя не происходит сушка воздуха и уменьшение количества кислорода в нем, что положительно влияет на работоспособность и самочувствие обитателей.
  4. В отличие от используемых традиционно ветродуйных установок или приборов конвективного типа действия при работе инфракрасного обогревателя нагрев помещения осуществляется в несколько раз быстрее.
  5. Эти типы нагревателей удобно использовать для быстрого обогрева помещений, имеющих, значительный объем, например, спортивных залов, актовых залов, ресторанов, кафе.
  6. Приборы инфракрасного обогрева обладают встроенной системой защиты от пылевых частиц, не сжигающих их в воздухе и не создающих вследствие этого неприятных запахов.

Недостатки ИКО

  1. Строго рекомендуется избегать облучения волнами короткой длины, производимыми некоторыми видами инфракрасных обогревателей.
  2. Монтаж и обслуживание приборов, имеющих газовую и дизельную конструкции должен осуществляться только вне помещения, учитывая возможную вероятность пожарной опасности.
  3. Стоимость инфракрасных обогревателей хорошего качества существенно превышает стоимость устройств конвективного типа нагрева.

 

Похожие статьи

Принцип работы инфракрасного обогревателя — конструкция, преимущества и недостатки, ИК-обогреватели потолочного типа

Принцип работы ИК обогревателяКлимат в нашей стране довольно суровый и это приводит к высоким затратам на поддержание комфортных условий проживания. Поэтому особой актуальностью для нас считается вопрос получения относительно дешёвой тепловой энергии, которая будет направлена на обогрев жилых и производственных помещений. Наверное нет такого метода обогрева, который бы не использовался в нашей стране и один из них – использование инфракрасного нагрева. С момента появления на рынке климатического оборудования приборов инфракрасного нагрева, постепенно завоёвывают устойчивую популярность. Их приобретают и для нагрева жилых помещений, а также промышленных цехов, складов, торгово-офисных центров.

Совершенно естественно то, что конструкция и принципы работы подобного оборудования вызывают интерес со стороны потенциальных потребителей. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Содержание статьи

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.

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.

Конструкция прибора

На рынке присутствует и множество другой техники, предназначенной для нагрева помещений, от традиционных тепловых пушек, до масляных радиаторов и аналогичного оборудования. Все вышеназванные приборы генерируют тепло по следующей схеме:

  1. Нагревание теплоносителя внутри приборов. В роли теплоносителя могут выступать – вода, разогретый воздух, масло и многие другие.
  2. Нагретый теплоноситель передаёт тепловую энергию воздуху и только после этого тепло доходит до человека.

Такой подход не отличается эффективностью, но отличается высокой стоимостью. Ещё в школьном курсе физики было доказано, нагретый воздух легче охлаждённого. По мере прогревания он движется вверх и скапливается под потолочным перекрытием. За счёт действия инфракрасного нагревателя снижаются перепады температуры между верхним и нижним уровнем помещения. Этот результат обеспечен за счёт того, что все предметы, находящиеся в помещении нагреты ИК-излучением.

Этот подход не только создаёт благоприятный микроклимат в комнате, но и существенно понижает затраты на генерацию тепла, так как, не происходит прямого нагревания воздуха, который находится в помещении. Ещё одно. При использовании инфракрасных нагревателей отсутствует такое явление, как перегрев воздуха. Из-за применения традиционных средств обогрева помещений в не может установиться повышенная температура воздуха, это отрицательно сказывается на человеческом организме.

СПРАВКА. Принципы, заложенные в работу ИК-нагревателя, допустимо поддерживать температуру на уровне ниже обычной. И в помещении будет вполне комфортно даже при относительной прохладе в комнате.

Ещё одно достоинство нагревателей этого типа – моментальное срабатывание. То есть генерация инфракрасного излучения начинается сразу после включения. Оборудование этого класса допустимо использовать для обогрева крупных помещений не затрачивая ни времени, ни дополнительной энергии на обогрев всего помещения.

Традиционные воздушные нагреватели не в состоянии обеспечить оптимальный тепловой баланс в помещении. Инфракрасные модели не нагревают воздух в комнате, а это означает, разница температур между нижним и верхним уровнем будет держаться на минимальном уровне. Это позволяет оставлять двери между комнатами нараспашку и потери тепла будут скоро восстановлены.

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.

Потолочный нагреватель отличается не только эффективностью, но и экономичностью. Как показывает практика, снижение температуры в комнате на один градус, позволяет сэкономить до 5% энергии.

Потолочные ИК обогревателиОборудование срабатывает моментально, и ждать его нагрева на требуемой температуры нет необходимости. Устройства ИК нагрева оснащают термостатами, контроллерами и другой аппаратурой, позволяющей поднять эффективность эксплуатации обогревателей этого типа. Вся установленная арматуры отличается простотой управления и это позволяет обеспечить благоприятные микроклиматические условия довольно быстро. Ключевой принцип работы нагревателя этого класса является то, что с его помощью происходит нагрев всего помещения в целом и равномерно. При этом не останется чересчур нагретых или охлаждений частей. То есть, принцип такой же, как и у солнечных лучей, то есть тепло будет заливать всю площадь комнаты однородно. Останется только рассчитать необходимую мощность и подобрать необходимую технику.

Расчёт мощности подразумевает учёт следующих характеристик:

  • объём комнаты, склада, цеха;
  • высота от пола до потолка;
  • тип помещения, в котором будет устанавливаться оборудование;
  • суммарный размер потребляемой мощности.

Инфракрасная техника может эксплуатироваться в помещениях любого типа:

  • городском жилье;
  • частные дома;
  • офисах;
  • производственных цехах;
  • торговых точка и многих других.

Разработаны устройства, которые устанавливают в зимних садах и оранжереях. При высоте потолка 2,4 метра приобретают установки повышенной мощности.

Основное достоинство нагревательных систем этого класса – это простота монтажа. Их монтируют на потолке, для этого можно использовать арматуру осветительных систем. Но, часто применяют и другие методы монтажа, например, обогреватели можно фиксировать на горизонтально установленные тросы, иногда используют подвеску типа маятниковой.

Инфракрасные источники тепла обладают необычным свойством. Они в состоянии сформировать благоприятный микроклимат в помещении при уровне температуры меньшем чем традиционный, то есть, традиционный нагреватель гарантирует получение 22 градусов Цельсия, в то время как инфракрасный обеспечивает в 20 градусов. Причиной тому служит то, что люди получают тепловую энергию напрямую, минуя этап подготовки воздуха.

Пользователь получает возможность настройки местного обогрева на отдельном участке. Такой вариант хорош для обогревания больших помещений, то есть, можно получить оптимальные условия температурного режима при невысоких затратах на электрическую энергию.

Обогреватели этого класса в состоянии эффективно работать вместе с вентиляционной системой. Большой эффект показывают такие системы, если устроена подача воздуха, через пол. Потери тепловой энергии будут компенсированы через вертикальные и горизонтальные поверхности, имеющиеся в комнате. Такое решение позволить обеспечить оптимальный нагрев помещения при относительно небольших вложениях.

СПРАВКА. В некоторых нагревателях этого класса, нагревательный элемент заключён в стеклянную колбу, в которую закачан инертный газ. Это чуть снижает КПД, но при этом, газовые смеси можно скомбинировать так, что передача излучения станет ещё быстрее.

Преимущества и недостатки

Этот класс теплового оборудования отличают следующие достоинства:

  1. Преимущества и недостаткиПростота установка на место и подключения.
  2. Быстрое создание благоприятного микроклимата как в помещении в целом так и при использовании нагревателей для локального нагрева.
  3. Пользователь получает возможность создания локальных зон обогрева.
  4. Отсутствие необходимости в периодическом или постоянном обслуживании.
  5. Потери влажности в помещении минимизированы.

Между тем у приборов есть и определённые недостатки:

  1. Высокая стоимость в сравнении с аналогичным оборудованием других классов.
  2. Практическое отсутствие мобильности, как правило, их устанавливают стационарно.
  3. Большое время прогрева помещений с большой площадью.
  4. Невозможности применения в комнатах и помещениях с высотой потолков менее 2,5 м.
  5. Ограничение на использование в непосредственной близости от мебели, предметов интерьера, бытовой техники.
  6. Возможность ухудшения здоровья людей, постоянно находящихся в зоне действия ИК-излучения.
  7. Высока вероятность получения термических ожогов, повреждения глаз и пр.

Как правило, потребители, познакомившись с обогревателями этого класса и узнав их достоинства и недостатки, как правило, перестают обращать внимание на обогреватели другого типа. Но вместе с тем, к использованию устройств этого класса необходимо подходить с особой тщательностью. При покупке подобных агрегатов необходимо убедиться в том, что они имеют все необходимые сертификаты. 

 

Подпишитесь на наши Социальные сети

Как выбрать инфракрасный обогреватель для отопления

КАТАЛОГ ТОВАРОВ

  • Бойлеры
    • Бойлеры
    • Буферные емкости
    • Косвенного нагрева
    • Электрические
  • Водонагреватели
    • Водонагреватели
    • Газовые
    • Электрические
    • Косвенного нагрева
  • Горелки
    • Горелки
    • Газовые
    • Дизельные
    • Комбинированные мультитопливные
    • Мазутные
    • На отработанном масле
    • Нефтяные
    • Пеллетные
    • Рампы и комплектующие
  • Инфракрасные обогреватели
  • Калориферы
    • Калориферы
    • Отопительные
    • Дестратификаторы
    • Канальные
  • Конвекторы
    • Конвекторы
    • Встраиваемые внутрипольные
    • Газовые
    • Напольные
    • Электрические
  • Котлы отопления
    • Котлы отопления
    • Газовые
    • Газовые/ дизельные под сменную горелку
    • Дизельные
    • На отработанном масле
    • Паровые
    • Пеллетные
    • Промышленные водогрейные
    • Твердотопливные
    • Термомасляные
    • Электрические
  • Насосы
    • Насосы
    • Дренажные
    • Насосные станции
    • Поверхностные
    • Погружные
    • Фекальные
    • Циркуляционные
    • Автоматика для систем водоснабжения
  • Осушители воздуха
    • Осушители воздуха
    • Адсорбционные
    • Бытовые
    • Для бассейна
    • Канальные
    • Промышленные
  • Тепловые завесы
  • Тепловые пушки
    • Тепловые пушки
    • Газовые
    • Дизельные
    • На горячей воде
    • Электрические
  • Теплогенераторы
    • Теплогенераторы
    • Газовые канальные воздухонагреватели
    • Газовые воздухонагреватели
  • Еще
    • Автоматика
    • Дымоходы
      • Дымоходы
      • Arderia
      • Baxi
      • Bosch
      • Buderus
      • Craft
      • Daewoo
      • Ferroli
      • Hydrosta
      • Kiturami
      • Navien
      • Protherm
      • Еще…
    • Запчасти и комплектующие
      • Запчасти и комплектующие
      • Насосы топливные
      • Блоки управления
      • Комплектующие для калориферов
      • Комплектующие для кондиционеров
      • Комплектующие для тепловых завес
      • Комплектующие к инфракрасным обогревателям
      • Комплектующие радиаторов
      • Форсунки
      • Комплектующие для конвекторов
      • Запчасти
    • Комплектующие отопительных систем
      • Комплектующие отопительных систем
      • Арматура
      • Антифриз

принцип действия, преимущества и недостатки, рейтинг моделей

Инфракрасный нагреватель — прибор отопления, обогревающий окружающее пространство за счет инфракрасного излучения. Его можно сравнить с солнечным излучением, так как в обоих случаях обогрев происходит благодаря отдаче тепла нагреваемыми предметами. Такие агрегаты иногда называют еще лазерными или ультракрасными обогревателями.

Красивый нагревательСоздайте теплую и уютную атмосферу в своем доме

Устройство и принцип работы обогревателя

В конструкции заложен принцип распространения инфракрасных волн. Благодаря их большой длине человек воспринимает только тепловую энергию. Эти обогреватели подразделяются на три вида:

  • электрические;
  • газовые;
  • дизельные.

Принцип работы инфракрасного обогревателя:

Все виды инфракрасников объединяет наличие детали, которая становится источником излучения. Кроме этого, они различаются по диапазону волн, способу получения энергии, мощности прибора и другим характеристикам.

Электрические агрегаты

Эти ИК-нагреватели считаются наиболее популярными, и их чаще всего можно встретить в быту. Принцип работы основан на нагреве электроэнергией излучателей, которые могут быть изготовлены из различных материалов. Кроме того, эти аппараты различаются по способу расположения в обогреваемом помещении.

Инфракрасные обогреватели:

Они могут быть напольными, крепиться на стену или потолок. На примере потолочного оборудования можно рассмотреть принцип действия инфракрасного обогревателя. Он состоит из следующих деталей:

  • корпуса;
  • трубчатого электронагревателя;
  • излучающей пластины;
  • теплового изолятора.

Электрический ток, проходя через ТЭН, нагревает его. Трубчатый нагреватель, в свою очередь, передает тепловую энергию на излучающую пластину. А от нее исходит направленное излучение на окружающие предметы, которые, нагреваясь, отдают тепло в воздух. Излучатели могут быть сделаны из разных материалов: карбона, керамики, термостойкой пленки.

Чем хороши инфракрасные обогреватели:

Приборы на газе и жидком топливе

Существуют модели инфракрасных нагревателей, для работы которых в качестве топлива применяется газ. Используются они в основном для отопления крупных помещений и уличного пространства.

Эта процедура возможна благодаря большой тепловой мощности этих обогревателей. Газ используется любой, от природного до коксового. Для обогрева веранд и террас применяют агрегаты, выполненные в виде зонтов.

В конструкции такого прибора предусмотрен газогорелочный блок, к которому подсоединены излучающие трубы. Некоторые их виды работают как простые газовые горелки, но обогревают они не окружающее пространство, а керамические панели, которые и играют роль излучателей.

Конструкции, работающие на дизельном топливе или керосине, применяются в промышленных масштабах. С их помощью прогревают строительные площадки и используют их в производственных процессах, например для сушки материала на деревообрабатывающих объектах.

Особенности работы инфракрасного обогревателя:

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.
Инфракрасный обогревательНаличие большого выбора обогревателей позволит подобрать нужный именно вам
  1. Sinbo SFH-3325 — комбинированная модель, которую можно крепить к стене или располагать на полу. Прибор оснащен таймером, с помощью которого он включается и отключается. В основе обогревателя — карбоновый излучатель.
  2. Никатэн 200 — обогреватель в виде плиты, которая крепится на стену. Нагревательный элемент изготовлен из керамики. Для регулировки бесперебойной работы прибора в него встроен термостат.
  3. Zilon IR-0,8S — эту модель можно устанавливать как на потолке, так и на стене. Кронштейны для крепления приобретаются дополнительно. Компактные размеры и бесшумная работа делают эту марку особо привлекательной.

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:

Преимущества и недостатки аппаратов

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.

Положительные стороны инфракрасных обогревателей:

Работу напольных конструкций можно сравнить с системой «теплый пол». В аппараты встроена отличная защитная система, которая позволяет продлить срок эксплуатации. Они очень мобильны за счет небольшого веса и компактной конструкции.

Благодаря защите от проникновения влаги их можно устанавливать в ванных комнатах и банях. Инфракрасные обогреватели обладают и рядом недостатков: большинство мощных моделей потребляют много электроэнергии и имеют высокую стоимостью.

При длительном нахождении в помещении, где работает инфракрасный обогреватель, у человека может возникнуть легкое недомогание. Их не рекомендуется использовать в маленьких помещениях, где находятся люди. Но при соблюдении правил эксплуатации прибора можно с успехом минимизировать их отрицательные качества.

Все об инфракрасных обогревателях:

назначение, принцип работы, критерии выбора

Для создания нормального температурного режима в быту и на производстве используются различные типы отопительных приборов. В зависимости от места установки они бывают как временного, так и стационарного размещения, а по принципу действия разделяются на конвекционные и инфракрасные. Конвекционные модели являются классическими и применяются человечеством с незапамятных времен, но сегодня их применение далеко не всегда целесообразно. Поэтому все чаще для обогрева помещений используется  инфракрасный газовый обогреватель, имеющий значительные преимущества.

Назначение

Основным назначением инфракрасного обогревателя является воздействие вырабатываемых им лучей на любые поглощающие поверхности. К таким поверхностям следует отнести любые окружающие вас предметы, которые поглощают световую энергию, то есть не прозрачные и самого человека. Благодаря такому свойству нагрев окружающего воздушного пространства является побочным эффектом работы инфракрасного обогревателя, когда тепловая энергия от нагретых предметов передается воздуху. Это и определяет основное преимущество перед классическими системами – прямое воздействие на определенную зону и отсутствие таких больших потерь.

Принципиальная разница в обогревеРис. 1: принципиальная разница в обогреве

На практике инфракрасный газовый обогреватель предназначен для нагревания какого-либо пространства в тех местах, где отсутствует возможность подключения к сети электрических конвекторов или подводить электроснабжение нецелесообразно.

В качестве конкретных примеров ИК обогреватель может использоваться для:

  • Отопления беседок и столов на природе, в парковых зонах и, местах отдыха и т.д.;
  • Обогрева палаток в холодное время года от газового баллона;
  • Обогрева гаражей для обеспечения комфортных условий работы;
  • Отопления жилых помещений на дачных участках;
  • Обеспечения температурного режима в рабочей зоне промышленных помещений;
  • Отопления теплиц, курятников и питомников для домашнего скота;
  • Нагревания какой-либо области под открытым небом (на стройках, карьерных выработках, объектах геологоразведки, террасах и т.д.).

Также посредством данного типа газовых нагревателей может производиться сушка и подогрев различных поверхностей. Важным плюсом инфракрасного газового  обогревателя является использования особого элемента для горения топлива и выработки инфракрасного излучения. Такая особенность делает его работу идентичной с электрическими приборами, с тем отличием, что он может функционировать независимо от наличия централизованного источника топлива.

Конструкция и принцип работы

Конструктивно инфракрасный газовый обогреватель включает в себя металлический корпус, в котором собирается газораспределительное оборудование, устройства защитной автоматики и тепловой излучатель. Принцип его работы схож с газовой горелкой, но в отличии от обычных конфорок, классическое горение газа здесь отсутствует.

Принцип действия ИК газового обогревателяРис. 2: принцип действия ИК газового обогревателя

Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия инфракрасного газового обогревателя. При подаче газа он поступает в диффузор, где его подхватывает поток воздуха и направляет в смесительную камеру, где формируется горючая смесь. После этого газовая смесь поступает в перфорированную пористую структуру керамической пластины. После подачи искры от пьезоэлемента смесь в отверстиях воспламеняется и передает тепловую энергию керамическому элементу.

Далее разогреваемая керамическая пластина нагревается до температуры в 900ºС и начинает излучать волны в инфракрасном диапазоне. Сам по себе керамический излучатель не передает тепло в окружающее пространство, как конвектор, но направляет поток инфракрасного излучения в зону обогрева. Такая зона получается строго ограниченной по своим геометрическим параметрам, а газовый обогреватель имеет направленное действие. Все предметы и люди, попадающие в зону действия инфракрасного излучения, будут нагреваться от потока.

Классификация

Следует отметить, что далеко не все газовые обогреватели работают по вышеприведенному принципу. В зависимости от способа получения тепловой энергии из голубого топлива  газовые обогреватели подразделяются на три основные класса:

  • Газовые конвекторы – имеют конструкцию горелки и работают по принципу газовой пушки. При сгорании топлива возникает тепловая энергия, которая при помощи вентилятора направляется потоком в нужную область. Недостатком является наличие открытого пламени и относительно большие потери.
  • Каталитические обогреватели – их отличительная особенность – наличие каталитической панели, преобразующей топливо в тепловую энергию посредством его окисления. В таких устройствах процесс горения отсутствует, поэтому они являются наиболее безопасными и экологичным источниками тепла. Но их главным недостатком является относительно высокая себестоимость самой панели. Поэтому обогреватели, работающие по принципу каталитического горения, приобретаются относительно редко.
  • Инфракрасные обогреватели выделяют направленное ИК излучение из керамической горелки. В отличии от предыдущего типа, они все-таки требуют сгорания газа, но способны вырабатывать большую тепловую мощность и характеризуются значительно большей площадью обогрева.
Устройство инфракрасного газового обогревателяРис. 3: устройство инфракрасного газового обогревателя

Сравнивая вышеперечисленные виды газовых обогревателей, можно  отметить, что каталитический и инфракрасный обладают весомыми преимуществами в сравнении с классическим нагревательным прибором. Из этих двух каталитические являются предпочтительными для помещений с квадратурой до 20м2. Свыше 20м2 бесспорным преимуществом обладают инфракрасные, поэтому их можно применять не только как систему отопления помещений, но и в качестве уличных обогревателей.

Классификация инфракрасных газовых обогревателей может разделяться по нескольким критериям. Так все устройства условно можно подразделить на две основные группы: автономные и работающие от магистральных газопроводов. Для первых из них требуется установка баллона с газом, который осуществляет подпитку обогревателя, их можно брать с собой на природу для обогрева палаток. Вторые должны запитываться от центрального газопровода и не могут перемещаться с места на место, на новые объекты без подведения системы газоснабжения к этой точке.

По типу размещения инфракрасные газовые обогреватели подразделяются на:

  • Напольные – которые устанавливаются на горизонтальные поверхности при помощи специальной подставки или посредством конструкционных элементов; Напольный ИК газовый обогревательРис. 4: напольный ИК газовый обогреватель
  • Потолочные – подвешиваемые к потолку непосредственно над той зоной, которую необходимо обогреть, такие модели позволяют экономить место в помещения с небольшой квадратурой, так как сами не занимают полезного пространства; Потолочный ИК газовый обогревательРис. 5: потолочный ИК газовый обогреватель
  • Настенные – идентичны предыдущим газовым обогревателям с тем отличием, что инфракрасное излучение от них может направляться в нужное место, как возле устройства, так и на другом конце комнаты, а не только под газовым обогревателем.

Достоинства и недостатки

Большая популярность таких устройств обуславливается их весомыми преимуществами, в сравнении с обогревателями другого принципа действия.

К преимуществам инфракрасных газовых обогревателей следует отнести:

  • Куда более высокий кпд – порядка 80%, в сравнении с теми же конвекторами;
  • Обеспечивает экономию топлива из тех же стандартных баллонов или магистральной системы;
  • Формирует тепловой поток под нужным углом, но на расстоянии не более 60м;
  • Имеет компактные габариты и эргономичный дизайн;
  • Не требует особых навыков и знаний для установки, по простоте в эксплуатации сравним с обычными бытовыми приборами;
  • Высокая степень безопасности, так как устройство оснащается системой защиты от падения или опрокидывания, замера уровня угарного газа, системой газового контроля;
  • Автономность — инфракрасные обогреватели запитывающиеся от газовых баллонов не боятся перебоев в поставке энергоресурсов, а работающие от магистрального газопровода не боятся отключений электроэнергии.

Но, наряду с вышеперечисленными преимуществами такое устройство  характеризуется и некоторыми минусами.

К недостаткам инфракрасных газовых обогревателей относят:

  • Наличие открытого очага пламени и высокой температуры, что ограничивает возможность их применения в пожаро- и взрывоопасных помещениях, вблизи легковоспламеняемых предметов;
  • В процессе горения расходуется кислород и выделяется угарный газ с химическими веществами, образовавшимися от сгорания топлива, ухудшает качество воздуха в помещении;
  • Требует очистки и проведения профилактических работ для инфракрасного излучателя после переработки определенного количества горючего;
  • Относительно высокая стоимость такого газового обогревателя.

Следует отметить, что именно инфракрасный обогреватель на газу является самым оптимальным устройством для отопления помещений с большой площадью и высокими потолками.

Критерии выбора

При выборе конкретной модели для отопления следует обращать особое внимание на параметры инфракрасного газового обогревателя. Первым из них является тип получаемого топлива – баллонный газ или магистральный. Для первого варианта нет особых условий подключения, для второго же необходимо обеспечить подвод всех коммуникаций.

Второй параметр – мощность устройства. Рассмотрите этот критерий более подробно, расчет производится исходя из соотношения 1 кВт мощности на каждый 10 – 15 м2 площади, в зависимости от удаления инфракрасного обогревателя от конкретной поверхности. Так, исходя из предложенного соотношения, модели на 4кВт можно использовать для помещений площадью в 40 – 50 м2. На открытом воздухе инфракрасный газовый калорифер подбирается в соответствии с местными особенностями и задачами, но соотношение мощности и площади остается тем же.

Наряду с тепловой мощностью учитывайте и расход газа, так как их соотношение может отличаться для разных моделей инфракрасных обогревателей.  Выбирайте наиболее оптимальный расход для вашей ситуации. Следует отметить, что данный параметр зависит не только от внутреннего устройства, но и от типа используемого газа.

В вопросах долговечности наиболее актуальным узлом считается керамический элемент, так как от его характеристик зависит долговечность и качество работы всего обогревателя.

Видео в развитие темы

Цепь индукционного нагревателя

с использованием IGBT (протестировано)

В этом посте мы подробно обсудим, как построить цепь индукционного нагревателя высокой мощности 1000 Вт с использованием IGBT, которые считаются наиболее универсальными и мощными переключающими устройствами, даже превосходящими МОП-транзисторы.

Принцип работы индукционного нагревателя

Принцип работы индукционного нагрева очень прост для понимания.

Магнитное поле высокой частоты создается катушкой, присутствующей в индукционном нагревателе, и, таким образом, вихревые токи, в свою очередь, наводятся на металлический (магнитный) объект, находящийся в середине катушки, и нагревают его.

Чтобы компенсировать индуктивный характер катушки, параллельно катушке размещается резонансная емкость.

Резонансная частота — это частота, на которой должен работать резонансный контур (также известный как катушка-конденсатор).

Ток, протекающий через катушку, всегда намного больше, чем ток возбуждения. Схема IR2153 используется для обеспечения работы схемы как «двойного полумоста» вместе с четырьмя управляемыми IGBT STGW30NC60W.

Двойной полумост передает такую ​​же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора в первом случае проще.

IGBT STGW30NC60W

Использование антипараллельных диодов

Двойные диоды большого размера STTh300L06TV1 (2x 120A) используются в виде встречно-параллельных диодов. Даже если для этого хватит диодов поменьше размером 30А.

Если вы используете встроенные диоды IGBT, такие как STGW30NC60WD, то вам не нужно будет использовать диоды меньшего размера или большие двойные диоды.Потенциометр используется для настройки рабочей частоты в резонанс.

Один из лучших индикаторов резонанса — максимальная яркость светодиода. Вы, безусловно, можете создавать более сложные драйверы в зависимости от ваших требований.

Вы также можете использовать автоматическую настройку, которая является одним из лучших способов сделать, как это принято в профессиональных обогревателях; но есть один недостаток, заключающийся в том, что при этом будет потеряна простота схемы.

Вы можете контролировать частоту, которая находится в диапазоне приблизительно от 110 до 210 кГц.Адаптер небольшого размера, который может быть трансформаторного или SMPS-типа, используется для обеспечения вспомогательного напряжения 14-15 В, необходимого для цепи управления.

Изолирующий трансформатор

Изолирующий трансформатор и согласующий дроссель L1 — это электрическое оборудование, которое используется для подключения выхода к рабочей цепи.

Оба этих индуктора присутствуют в конструкции с воздушным сердечником.

С одной стороны, где дроссель состоит из 4 витков на диаметре 23 см, изолирующий трансформатор, с другой стороны, состоит из 12 витков на диаметре 14 см, и эти витки состоят из двухпроводного кабеля (как показано на приведенном рисунке ниже).

Даже когда выходная мощность достигает 1600 Вт, вы обнаружите, что есть еще много возможностей для улучшения.

Рабочая катушка предлагаемого индукционного нагревателя IGBT состоит из проволоки диаметром 3,3 мм.

Использование меди для катушки

Медный провод считается более подходящим для изготовления рабочей катушки, поскольку его можно легко и эффективно подключить к системе водяного охлаждения.

Катушка состоит из шести витков с размерами 23 мм в высоту и 24 мм в диаметре.Змеевик может нагреваться при длительной эксплуатации.

Резонансный конденсатор состоит из 23 конденсаторов небольшого размера, общая емкость которых составляет 2u3. Вы также можете использовать конденсаторы 100 нФ в таких конструкциях, как полипропилен класса X2 и 275 В MKP.

Вы можете использовать их для этой цели, даже если они в основном не предназначены или не созданы для таких целей.

Частота резонанса 160 кГц. Всегда рекомендуется использовать фильтр EMI.Плавный пуск можно использовать для замены вариак.

Я всегда настоятельно рекомендую вам использовать ограничитель, который подключается последовательно к сети, например, галогенные лампы и нагреватели мощностью примерно 1 кВт, когда он включается в первый раз.

Предупреждение: используемая цепь индукционного нагрева подключена к сети и содержит высокое напряжение, которое может привести к летальному исходу.

Во избежание несчастных случаев из-за этого следует использовать потенциометр с пластмассовым стержнем.Электромагнитные поля высокой частоты всегда вредны и могут повредить носители информации и электронные устройства.

Цепь создает значительный уровень электромагнитных помех, что, в свою очередь, может вызвать поражение электрическим током, возгорание или ожоги.

Каждая задача или процесс, которые вы выполняете, вы выполняете на свой страх и риск, и ответственность будет лежать на вас, и я не буду нести ответственности за любой ущерб, который может возникнуть при выполнении этого процесса.

Принципиальная схема

Цепь мостового выпрямителя переменного тока от 220 В до 220 В постоянного тока с предохранительной лампой

Дроссель L1

Конструкцию дросселя L1, используемого в приведенной выше схеме индукционного нагревателя с полным мостом IGBT, можно увидеть на приведенном ниже изображении:

Это можно сделать, свернув 4 витка диаметром 23 см, используя любой толстый одножильный кабель.

На следующем изображении показан изолирующий трансформатор с двойной спиралью и воздушным сердечником. :

Вы можете построить его, свернув 12 витков диаметром 14 см, используя любой толстый двойной проводной кабель.

Рабочая катушка может быть построена в соответствии со следующей инструкцией.

Обратите внимание, что если катушка намотана плотно, то может потребоваться только 5 витков. Если используется шесть витков, вы можете попробовать немного растянуть катушку для достижения оптимального резонанса и эффективности.

ОБНОВЛЕНИЕ

Добавление ограничения тока

На следующей диаграмме показано, как можно добавить простую функцию ограничения тока к описанной выше конструкции индукционного нагревателя.

Описание контактов оптопары TIL111

Здесь резистор рядом с L1 (назовем его Rx) становится резистором, чувствительным к току, который развивает небольшое напряжение на себе до желаемой точки, когда ток начинает превышать безопасные пределы.

Это напряжение на Rx используется для запуска светодиода внутри подключенного оптопары. Выходной транзистор внутри оптоэлектронной схемы реагирует на срабатывание светодиода и быстро проводит заземление Ct, контакт № 3 основной микросхемы драйвера IR2153.

Микросхема немедленно отключается, запрещая дальнейшее повышение тока. Когда это происходит, ток падает, что, в свою очередь, снимает напряжение на Rx, тем самым выключая оптический светодиод. Это возвращает ситуацию к предыдущей нормальной ситуации, и IC снова начинает колебаться.Теперь этот цикл быстро повторяется, обеспечивая постоянное потребление тока для нагрузки в заданных безопасных пределах.

Rx = 2 / Current Limit

Отзыв от одного из специализированных читателей:

Уважаемый сэр! Я успешно сделал индукционный нагреватель 1/2 моста с 4 IGBT, и я хочу знать, что лампа нагревателя мощностью 1000 Вт, которая Предлагаемый должен быть постоянно подключен к цепи или только до тестирования в первый раз.

Изображения результатов теста включены здесь под:

Ожидаем вашего ответа в ближайшее время.С уважением — Маниш.

Решение запроса схемы

Уважаемый Маниш,
Во время работы индукционного нагревателя вы видите какое-либо свечение на последовательной лампе?
Если да, то, вероятно, ее нельзя снять, если лампа в неосвещенном состоянии и полностью «холодная» (почувствуйте это, удерживая ее), то ее можно удалить.
С уважением

Отзыв от г-на Саида Махдави

Уважаемый Свагатам:

Наконец-то я смог заставить свою схему снова работать после множества попыток.И я снял видео с раскаленным болтом.

Надеюсь, это может быть полезно тем, кто интересуется индукционными нагревателями. Подскажите, пожалуйста, как увеличить температуру, чтобы болт достиг точки плавления?

Напряжение в сети составляет 194 вольт, а ток, потребляемый схемой, составляет всего 5 ампер, а форма волны на осциллографе является синусоидальной.

В моем прототипе я добавил несколько витков к RFC-дросселю, чтобы получить большее напряжение на рабочей катушке и потреблять меньше ампер.

БТИЗ работали нормально, не нагреваясь во время эксплуатации. Подскажите, пожалуйста, что мне делать, чтобы получить побольше и тепла. Большое спасибо

Саид Махдави

Видеоклип:

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

2 Простые схемы индукционного нагревателя — плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительной величины тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.


Обновление: Вы также можете узнать, как создать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя — Учебное пособие


Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель — это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.2 x сопротивление металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R металлического железа.

Тепло = I 2 x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штампованным железом не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения при нулевом напряжении для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи резервуара.

Использование генератора Ройера

В схеме в основном используется генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

  1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
  2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
  3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно одинаковые характеристики электропроводности, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
  4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
  5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
  6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2.Когда синусоидальный импульс схлопывается, он понижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая повторение, аналогичное тому, которое имело место для Т1.
  7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается до оптимальной точки в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней в качестве трансформатора используется катушка с ответвлениями по центру, что немного усложняет реализацию обмотки. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего с помощью пары активных устройств, таких как МОП.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды быстрого восстановления или высокоскоростного переключения.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы уже обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, что означает, что МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это фактически помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень полезной для устройств.

Эту характеристику можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Благодаря этому свойству МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота цепи является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f — частота, рассчитанная в Hertz
L — это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C — емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие N-канальные МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой основного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также для ограничения тока до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. 2 мГн обычно вполне достаточно для этой цели. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемого фиксации на высокой резонансной частоте. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

В нем используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Конфигурация исключает необходимость в центральном отводе от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы — та же технология ZVS с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может иметь диапазон от 5 В до 12 В и ток от 5 до 20 ампер в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеуказанной конструкции может достигать 1200 Вт, когда входное напряжение повышается до 48 В, а ток — до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно высоким, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

2) Индукционный нагреватель с использованием рабочей катушки с центральным отводом

Эта вторая концепция также является индукционным нагревателем ZVS, но использует центральную бифуркацию для рабочей катушки, который может быть немного менее эффективным по сравнению с предыдущей конструкцией. L1, который является наиболее важным элементом всей схемы.Он должен быть построен с использованием очень толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.

Конденсатор, как описано выше, в идеале должен быть подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на указанной частоте 200 кГц.

Характеристики первичной рабочей катушки

Для катушки индукционного нагревателя L1 можно намотать множество медных проводов диаметром 1 мм параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, вызывая меньшее тепловыделение в катушке.

Даже после этого катушка может подвергаться воздействию высоких температур и деформироваться из-за этого, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.

В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения требуемого центрального отвода.

В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для уменьшения импеданса катушки и, в свою очередь, увеличения ее способности выдерживать ток.

Емкость для этой схемы, напротив, может быть увеличена, чтобы пропорционально понизить резонансную частоту.

Конденсаторы резервуара:

Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.

Как прикрепить конденсатор к индукционной катушке

На следующем изображении показан точный метод подключения конденсаторов параллельно концевым выводам медной катушки, предпочтительно через печатную плату хорошего размера.

Список деталей для указанной выше цепи индукционного нагревателя или индукционной нагревательной плиты

  • R1, R2 = 330 Ом 1/2 Вт
  • D1, D2 = FR107 или BA159
.

Промышленный инфракрасный обогреватель IR Для помещений с большими объемами и высокими потолками

Решение для экономии места.

10 KICKSPACE KICKSPACE.Более 70% людей считают, что им было бы полезно дополнительное кухонное пространство (ICM Research, 2012). Кухня любезно предоставлена ​​Second Nature кухнями — www.sncollection.co.uk The

Дополнительная информация

УДСА — тепловентилятор УДСБД

ПРИМЕНЕНИЕ Отопление >> ЗАВОДЫ >> СКЛАДЫ >> ЗАЛЫ >> ВЫСТАВКИ >> ТЕПЛИЦЫ >> РОЗНИЧНАЯ ПРОДАЖА >> … УДСБД калорифер www.reznor.eu V3 Воздухонагреватели Reznor V3 являются одними из

Дополнительная информация

ИНФРАКРАСНЫЙ КВАРЦЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

ИНФРАКРАСНЫЙ КВАРЦЕВОЙ НАСТЕННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ МОДЕЛЬ №: IQ2000 ДЕТАЛЬ №: 6939004 ИНСТРУКЦИИ ПО УСТАНОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ GC0715 ВВЕДЕНИЕ Благодарим вас за покупку инфракрасного настенного обогревателя CLARKE. Прежде чем пытаться использовать этот

Дополнительная информация

Щиты выключателя серии 8146/5

Щиты автоматических выключателей серии 8146/5 ПАНЕЛИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОПАСНЫХ И КОРРОЗИОННЫХ СРЕД Характеристики панелей выключателей: Широкий выбор взрывобезопасных автоматических выключателей ответвлений для Зоны 1 и Раздела

Дополнительная информация

Приводы ГЕРЦ-Тепловые

Приводы ГЕРЦ-Термал Лист данных 7708-7990, выпуск 1011 Размеры в мм 1 7710 00 1 7710 01 1 7711 18 1 7710 80 1 7710 81 1 7711 80 1 7711 81 1 7990 00 1 7980 00 1 7708 11 1 7708 10 1 7708 23 1 7709 01

Дополнительная информация

морские / индивидуальные раздельные приложения

сплит-системы судовые / индивидуальные испарители, конденсаторы и сплит-системы кондиционирования воздуха, подходящие для множества применений, таких как прибрежные районы, экстремально высокие и низкие температуры окружающей среды, суровые пыльные среды

Дополнительная информация

Датчик радиационной температуры TY7321

AB-5361-U Технические характеристики / Инструкции Температура излучения TY7321 Общие сведения TY7321 Температуры излучения предназначены для измерения инфракрасного излучения от окон и стен по периметру и обеспечивают пропорциональное измерение

Дополнительная информация

ТЯЖЕЛЫЙ ХРАНЕНИЕ ГАЗА

Технология дымохода Multi-Fin. Заслонка дымохода экономит энергию. Электронное управление. ТЯЖЕЛЫЕ УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬ ГАЗА. Дополнительная информация

Как использовать DS340 (DSP)

Идеально подходит для контроля уровня пыли в выхлопных газах промышленных процессов сжигания или фильтрации воздуха.Инновационный метод измерения, основанный на принципе динамического обнаружения (DDP), невосприимчив к постепенному снижению

Дополнительная информация

Сверхлегкий компактный нано

Willy Meyer + Sohn GmbH + Co. KG Stemmessiepener Weg 5 D-58675 Hemer Телефон: +49 (0) 23 72/98 91-0 Телефон: +49 (0) 23 72/98 91-48 Эл. Почта: [email protected] www.meyer -lighting.com 258 00 530-1211

Дополнительная информация

ПОЛНЫЕ СИСТЕМЫ ИНВЕРТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПОЛНЫЕ СИСТЕМЫ ИНВЕРТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА ИНДИВИДУАЛЬНАЯ И МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ И ГИБКАЯ КОМБИНАЦИЯ коммерческих кондиционеров SDV4 2011/2012 КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА 1 ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В МИР КОНДИЦИОНЕРОВ SINCLAIR AIR Работа компании

Дополнительная информация

Новые роликовые датчики XUY

Вы хотите упростить интеграцию датчиков в свои конвейерные системы? Новые роликовые датчики XUY для пакетов, ящиков, писем на роликовых конвейерах.Telemecanique Sensor s OsiSense TM XUY фотоэлектрические датчики

Дополнительная информация

CADB и CADT-D / DI / DC серии

УСТАНОВКИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ТЕПЛА серии CADB и CADT-D / DI / DC НОВИНКА Ассортимент рекуперации тепла CADB, CADT состоит из: — Самонесущего корпуса с экструдированным алюминиевым профилем и оцинкованной стали с бежевым пластиковым покрытием

Дополнительная информация

Вытесняющая вентиляция

Общие положения Принцип вытеснительной вентиляции — самая старая форма вентиляции, которая может быть реализована без использования вентиляторов.Движение воздуха происходит за счет разницы в плотности приточного воздуха

Дополнительная информация

Приточно-вытяжные установки РПВ — РП — РА

ПРИМЕНЕНИЕ Отопление, вентиляция, охлаждение >> ЗАВОДЫ >> СКЛАДЫ >> ЗАЛЫ >> ДИСТРИБЬЮТНЫЕ ЦЕНТРЫ >> КОММЕРЧЕСКИЕ ПОМЕЩЕНИЯ >> МЕСТА ПОКЛОНЕНИЯ Приточно-вытяжные установки RPV — RP — RA www.reznor.eu RPV — RP

Дополнительная информация

Портативный кондиционер

Руководство пользователя портативного кондиционера. Модель: 3 в 1, 12 000 БТЕ / ч, серия 3. Перед использованием внимательно прочтите это руководство пользователя и сохраните его для справок в будущем.СОДЕРЖАНИЕ 1. РЕЗЮМЕ … 1 2. ПОРТАТИВНЫЙ

Дополнительная информация

Промышленный светодиод Linergy

Стремление Eaton поставлять энергосберегающие инновационные продукты является движущей силой. следует традициям высокоэффективных светильников для больших помещений с производительностью и гибкостью

Дополнительная информация

Руководство по системам кромки безопасности

Руководство по краевым системам безопасности Тел .: 0845 054 5070 asosafety @ egduk.com Руководство по безопасным кромкам Все новые автоматические ворота и дверные системы, установленные в Великобритании, должны соответствовать стандартам BS-EN13241-1 и EN-138491-1, гармонизированным

Дополнительная информация

Центральный пылесос Flexit

Центральный пылесос Flexit — ваш выбор для более здорового дома! Удаляет из дома вредную мелкую пыль. Самый продаваемый в Норвегии! новые и улучшенные ДЛЯ ЗДОРОВОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Более здоровый дом Мы тратим

Дополнительная информация

ИМПУЛЬСНЫЕ УПЛОТНИТЕЛИ AM — 8402 Y

IMPULSE SEALERS AM — 8402 ДАВАЙТЕ ВМЕСТЕ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВАШИХ ПРОДУКТОВ Компания AVC Sealing Solutions имеет многолетний опыт в создании укупорочных машин всех типов и размеров для широкого спектра применений.

Дополнительная информация

Комнатные термостаты скрытого монтажа

s 3 076 RDF300, RDF300.02, RDF340 RDF400.01 RDF600 RDF600 Комнатные термостаты скрытого монтажа для 2-х трубных, 2-х трубных с эл. нагреватель и 4-трубный фанкойл для использования с компрессорами оборудования типа DX RDF300

Дополнительная информация

Маслоохладитель трансформатора ALFA A02

A02 Маслоохладитель трансформатора ALFA Маслоохладитель трансформатора ALFA Охладитель трансформаторного масла ALFA используется для охлаждения силовых трансформаторов с помощью принудительного потока воздуха и масла.Масло в радиаторе циркулирует с помощью

. Дополнительная информация

Центральный пылесос Flexit

Центральный пылесос Flexit — ваш выбор для более здорового дома! Удаляет из дома вредную мелкую пыль. Самый продаваемый в Норвегии! новые и улучшенные ДЛЯ ЗДОРОВОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Более здоровый дом Мы тратим

Дополнительная информация

Светодиодная переборка энергосбережения PIR 5 Вт

5W LED Energy Saver PIR Bulkhead Модель: LED88PIR Черный Вступление и работа в н с т р у к т и я 1.Общая информация: в приборе используется пассивная инфракрасная технология для обнаружения

Дополнительная информация

AN500T, AN1000, AN1000T, AN1500, AN1500T, AN2000, AN2000T

Руководство по эксплуатации продукта Accona AN500T, AN1000, AN1000T, AN1500, AN1500T AN2000, AN2000T Панельный обогреватель v16.5 / 5 Версия 3.2, январь 2015 г. Содержание 1. Важные моменты безопасности 2. Установка 2.1. Настенный

Дополнительная информация

Датчики комнатной температуры

1 721 1721P010 1721P020 QAA25 QAA27 oom Датчики температуры с регулятором уставки и без него…27 Использование В установках отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, особенно там, где высокий уровень комфорта составляет

Дополнительная информация

КОНРАД. Гибридный фанкойл серии

Серия гибридных фанкойлов KONRAD Konrad — это инновационный радиатор, который охлаждает и согревает. Действительно, летом он остывает, а зимой греет; но делает это с несравненной тишиной. Спасибо

Дополнительная информация .

Оставить комментарий