Infrasarkanā apkure privātmājā: mūsdienu infrasarkano apkures sistēmu apskats

Efektivitāte un ekonomiskums – galvenie parametri, izvēloties apkures sistēmu. Enerģijas resursu cena ir diezgan augsta, tāpēc dzīvokļu un privātmāju saimnieki cenšas tos izmantot saprātīgi. Šie divi parametri ir pamatā inovatīvās infrasarkanās apkures sistēmas izstrādei.

Mūsu piedāvātais raksts palīdzēs uzzināt, pēc kāda principa darbojas privātmājas infrasarkanā apkure. Mēs pastāstīsim, kā un kādā veidā var izveidot IR apkuri. Jūs uzzināsiet, kāds aprīkojums nepieciešams mērķa sasniegšanai un kā to nostiprināt.

Jums mēs esam apkopojuši un sistematizējuši visu informāciju par infrasarkano sildīšanas sistēmu veidiem un to izvēles kritērijiem. Vizuālai uztverei esam pievienojuši fotoizlases, informatīvas shēmas un video prezentācijas.

Infrasarkanās apkures darbības princips

Dabā infrasarkanais starojums ietilpst elektromagnētisko viļņu spektrālajā apgabalā, ko izstaro mūsu sistēmas galvenais «gaismeklis» – Saule. Pateicoties tā izstarotajam neredzamajam viļņu spektram, uz mūsu planētas var attīstīties visa dzīvība.

Zinātnieki infrasarkano starojumu, ko sauc par «siltuma starojumu», iedala trīs komponentos, izdalot tuvu, vidēju un tālu spektru.

Visefektīvākās apkurei un visdrošākās dzīvajiem organismiem ir elektromagnētiskās svārstības, kas seko tieši aiz redzamās sarkanās puses vidējā spektra.

Gandrīz 50 % saules spektra aizņem infrasarkanie stari – visvairāk tuvie cilvēka ķermeņa starojumam

Starojuma viļņu garuma diapazons, ko dēvē par «dzīvības stariem», svārstās no 8 līdz 14 µm. Vairākos avotos “dzīvinošais” intervāls ir nedaudz palielināts: no 6 līdz 20 µm. Tomēr pat šīs atšķirības rādījumos nav kritiskas.

Tieši garo viļņu spektrs, kas pēc vērtības ir tuvs cilvēka ķermeņa izstarojumam, tiek izmantots, izstrādājot aprīkojumu un iekārtojot apkures sistēmu ar infrasarkanajiem sildītājiem.

Apkures plāksnes, ko izmanto infrasarkanās apkures ierīkošanā, izstaro siltumu darba diapazonā no 5 līdz 15 µm

Infrasarkano iekārtu var uzskatīt par sava veida mini sauli. Vienīgā atšķirība no dabiskā gaismekļa ir tā, ka tās nepārtraukti sildīs telpu neatkarīgi no laikapstākļiem ārpus telpas. Sadzīvē šādas iekārtas darbojas no 220 V tīkla.

Infrasarkanie stari, izejot cauri gaisa šķēršļiem, sasilda telpā esošo priekšmetu cietās virsmas, un tie pēc tam novada siltumu telpā.

TEN (sildelements), kas ir ierīces galvenā sastāvdaļa, izstaro gaismas viļņus. Pateicoties reflektoram, iekārtas darbības laikā tiek uzsildīts tas priekšmets, uz kuru ierīce ir vērsta.

Jebkuri objekti telpā var veikt “uztvērēju” un pēc tam “izstarotāju” lomu siltumam: keramikas un akmens priekšmeti, koka un stikla virsmas, dzīvie organismi.

Priekšmeti uzņem siltumu vai nodod to tuvumā esošajai telpai. Iekārtas darbības laikā interjera priekšmetu virsmas starojuma zonā ir par 7-10 grādiem siltākas nekā apkārtējais gaiss.

Infrasarkano staru apsilde lieliski kombinējas ar citām tradicionālām apkures metodēm, tāpēc ar minimālu piepūli ir viegli jebkurā telpā izveidot «siltuma saliņu» – paaugstināta komforta zonu.

Gan sadzīves līmenī, gan rūpnieciskā mērogā šādu apkures veidu ir ērti izmantot kā palīg- vai avārijas apsildi. Siltuma zudumi tā izmantošanas laikā vidēji nepārsniedz 10%.

Sistēmas priekšrocības un trūkumi

Apkures sistēmai, kas balstīta uz infrasarkano starojumu, salīdzinot ar konvektoru apkures veidiem, ir vairākas neapstrīdamas priekšrocības:

1. Plaša pielietojuma joma. Infrasarkanās apkures paneļus izmanto visu veidu telpu apsildīšanā. Ar to palīdzību paaugstina temperatūru noliktavās, lopkopības fermās, saimniecības telpās un garāžās.
2. Augsts sildīšanas ātrums. Siltuma komforta sajūta no iekārtas ieslēgšanas brīža iestājas dažu minūšu laikā. Tas notiek tāpēc, ka gaiss neuzsūc siltuma starojumu, un enerģija tiek izmantota tieši paredzētajam mērķim ar minimāliem zudumiem. Un pat pēc ierīces izslēgšanas tā vēl kādu laiku turpinās izstarot siltumu.
3. Klusa darbība. Sildītāju darbību nepavada nekādas vibrācijas un trokšņi, un sildīšanas procesā neizdalās sadegšanas produkti.
4. Drošība mājinieku veselībai. Pēc savas būtības infrasarkanais siltums ir maksimāli tuvs saules siltumam. Tas ir visērtākais cilvēkam. Izmantotās ierīces neizdod nepatīkamu smaku, neizdala toksīnus un kaitīgas vielas, būdamas absolūti drošas cilvēka veselībai.

Šāda veida sildītāji nebaidās no mitruma. Pateicoties tam, infrasarkanās ierīces drosmīgi var izmantot "siltuma saliņu" iekārtošanai zem klajas debess, izmantojot dārza lapenes un verandas apsildīšanai.

Uzstādot IR sildītājus, jūs varēsiet būtiski samazināt siltuma izmaksas un samazināt līdz minimumam problēmu ar neracionālu temperatūras sadalījumu

Atšķirībā no spirālveida sildītājiem infrasarkanās sistēmas neizdedzina skābekli no gaisa un to nepārkaltē. Siltuma izplatīšanās telpā notiek vienmērīgi bez uzkrāšanās augšējā daļā, tuvāk griestiem.

Un arī sildīšanas procesā nepiedalās konvekcijas gaisa plūsmas, kas spēj pacelt putekļus. Pateicoties tam, var uzturēt pastāvīgu mikroklimatu, nodrošinot apstākļus ērtai mājinieku dzīvošanai.

Sildītājus izvieto grīdā, griestos vai vienkārši piestiprina pie esošajiem pārsegumiem. Tos bieži izmanto, iekārtojot sistēmu «gudra māja».

Infrasarkanie paneļi un plēves pārklājumi ir slaveni ar kompaktumu, aizņemot minimālu noderīgo platību telpā un vienlaikus atdodot maksimālu siltumu.

Par labu mūsdienīgai sistēmai runā arī fakts, ka pēdējos gados arvien lielāku popularitāti spa procedūru cienītāju vidū iegūst infrasarkanās saunas.

Saskaņā ar Japānas zinātnieku pētījumiem tās ir lieliska profilakse daudzām slimībām. Iekļūstot cilvēka ādā, stari sasilda asinsvadus, tādējādi veicinot ātru siltuma izplatīšanos pa visu ķermeni.

Bet infrasarkanā apkures sistēma nav bez trūkumiem. Pie tādiem jāmin:

• Infrasarkanajiem stariem ir punktveida iedarbība. Tāpēc vienā plašā telpā vienā vietā var būt pārāk silts, citā, gluži pretēji – vēss.
• Tā kā infrasarkanie stari silda nevis gaisu, bet priekšmetus, tad telpas apsildīšanas procesā, kuras interjeru veido tehnikas priekšmeti, var parādīties tik tikko jūtama plastmasas smaka.
• Estētiskā ziņā šādi piekaramie sildītāji ne vienmēr spēj veiksmīgi iekļauties kopējā interjera dizainā.

Diezgan energoefektīvu infrasarkano apkuri pilnībā nevar uzskatīt par ekonomiski izdevīgu. Pirmkārt, pašā aprīkojumā sākotnēji nāksies ieguldīt ievērojamu summu.

Otrkārt, lai ar tā palīdzību panāktu racionālu enerģijas patēriņu, būs jāiztērējas, lai ievērotu vairākas galvenās prasības. Piemēram: uz ēkas siltināšanu, siltuma zudumus samazinošu atstarojošu ekrānu ierīkošanu.

Šādas ierīces patērē atkarībā no jaudas aptuveni no 50 līdz 200 W uz kvadrātmetru vienā darba stundā.

Bet, ievērojot visus nepieciešamos uzstādīšanas nosacījumus, sistēmas efektivitāte var sasniegt 95%. Un, lai uzturētu komfortablu mikroklimatu, pietiek, ja plēves pārklājums aizņem 50% no sienu vai grīdas virsmas.

Infrasarkano sildītāju paveidi

Mūsdienu rūpniecība infrasarkanajai apkures sistēmai ražo divu veidu sildītājus: plēves variantu un paneļu izpildījumu.

Abu veidu ierīču darbības princips ir identisks: pamatā ir izstarotājs un atstarotājs, kas fokusē IR starus vajadzīgajā virzienā.

Atšķirības starp plēves un paneļu izstarotājiem ir tikai konstrukcijas īpatnībās. Ierīkojot griestu infrasarkano apkuri, tiek izmantoti gan plēves izstarotāji, gan paneļi.

Savukārt grīdas apsildei izmanto tikai plēves tipa iekārtas.

Nr.1 — paneļu sildītāji

Plakanie apsildes paneļi ir labi ar to, ka ļauj saglabāt dzīvojamās telpas platību pie nemainīga telpas augstuma. Tas ir ļoti ērti, iekārtojot telpas ar zemām sienām un slīpiem griestiem.

Darbojoties IR paneļiem, tikai 10 % enerģijas tiek izmantots gaisa sildīšanai, bet 90 % siltuma tiek novirzīts uz priekšmetiem.

Konstruktīvi šādas ierīces ietver šādus galvenos elementus:

• TEN – sildelements;
• panelis, kas saņem siltumu no TEN un nodod enerģiju apsildāmiem objektiem;
• izolācija, kas atrodas aizmugurē, novēršot siltumenerģijas zudumus;
• plāksne – atstaro elektromagnētiskos viļņus no ierīces aizmugures;
• korpuss ar kabeļa ieeju, spaiļu bloku utt.

TEN izgatavošanai var izmantot keramiku, kvarcu vai volframu. Izmantotais materiāls lielā mērā nosaka iekārtas jaudu un efektivitāti kopumā. No augšas sildītājs ir pārklāts ar dekoratīvu pārklājumu, kas pilda infrasarkano viļņu izstarotāja funkciju.

Atkarībā no uzstādīšanas veida paneļi ir iebūvējami un piekaramie. Pirmie ir ģipškartona konstrukcijas ar uz tām uzklātu siltumizolāciju un iebūvētu grafīta pavedienu.

Piekaramo paneļu korpuss ir izgatavots no karstumizturīgas plastmasas vai stikla, un sildelements ir pārklāts ar keramikas vai anodēta alumīnija ekrānu.

Infrasarkanie paneļi tiek uzstādīti zem loga parastā radiatora vietā vai vienkārši piekārti pie sienas vai griestiem, izmantojot kronšteinus.

Šādi sildītāji tiek pārdoti kā tradicionālie paneļi un izsmalcinātāki modeļi, kas dekorēti kā akmens vai dabīgais koks. Izsmalcināti dizaina izstrādājumi var būt cienīgs interjera papildinājums.

Nr.2 — plēves tipa izstarotāji

Plēves sildītājus visbiežāk izmanto, ja nepieciešams organizēt zonālo apkuri. Piemēram, iekārtojot lodžiju, darba zonu vai veidojot atpūtas stūrīti uz verandas.

Šāda veida pārklājumus var izvietot gan uz grīdas, gan uz griestiem un sienām. Izņēmums ir tikai piekaramie griesti, kas izgatavoti no auduma vai PVC audekliem. Piekaramajiem griestiem ražotāji piedāvā kasešu tipa infrasarkanos izstarotājus.

Šādas apkures sistēmas ir plēves paklāji, kuros ir ielodēti virknē savienoti sildelementi.

Sistēmas galvenais materiāls ir uz plānas termoplastmasas plēves uzklāts plāns grafīta slānis vai paralēli izvietoti oglekļa pavedieni, kas karsējot rada siltuma plūsmu.

Plēves pārklājumi sastāv no savstarpēji aizvietojamiem moduļiem, pateicoties kam, ja atsevišķs posms iziet no ierindas, to ir viegli nomainīt ar jaunu, netraucējot sistēmas integritāti.

Lai piešķirtu plēves apkures sistēmām reprezentatīvāku izskatu, daži amatnieki tās aprīko ar dekoru. Šim nolūkam virs pārklājuma vispirms izveido karkasu no ģipškartona, uz kura uzklāj dekoratīvo apdari. Vienīgais nosacījums – lai tā nesatur metālu.

Arvien vairāk piekritēju kvalitātes un skaistuma cienītāju vidū atrod plēves sildītājus-gleznas, kas veiksmīgi apvieno funkcionalitāti un estētiku.

Uzlabotajās versijās plēves IR apkures sistēmas tiek montētas zem dekoratīvās apdares slāņa. Dekoratīvi noformēti plēves sildītāji pieder pie mazjaudas ierīcēm un tāpēc tiek izmantoti galvenokārt vienas telpas daļas lokālai apsildei.

Klasifikācija pēc elementu izvietojuma veida

Infrasarkanās apkures ierīces tirgū ir pieejamas plašā sortimentā. Pēc sildelementu izvietojuma veida tās var iedalīt trīs grupās: grīdas, sienas un griestu.

Variants #1 — grīdas tipa sildītāji

Grīdas segumi ir modulāri materiāli, kuru iekšpusē ir ievietoti plakani sildelementi. Segums tiek ražots ruļļu veidā. Montāžai to sagriež vajadzīgā izmēra gabalos.

Ruļļu materiāla sloksnes izvieto uz grīdas tā, lai izstarotāji neatrastos zem smagām mēbelēm; tas ļaus novērst siltuma atdeves samazināšanos un koka mēbeļu elementu izžūšanu.

Izolācijas materiālu un infrasarkano plēvi ieklāj tieši uz sagatavoto pamatgrīdu. Ieklāšanas procesā izvairās no lokšņu pārklāšanās un cenšas ievērot attālumu līdz sienām 10–15 cm.

Virs grīdas infrasarkano slokšņu var ieklāt:

• paklāju;
• parketa dēli;
• linoleju;
• laminātu;
• keramikas flīzi.

Visveiksmīgākā kombinācija rodas, izmantojot keramikas flīzes kā grīdas segumu. Nedaudz šajā ziņā atpaliek lamināts. Un vislielāko IR starojuma ekranēšanu rada paklājs un linolejs.

Plēves sistēmas tiek uzstādītas ne tikai uz grīdām, bet arī uz griestiem zem piekares konstrukcijām un mansarda jumta nogāzēm. Montāža un pieslēgšana tiek veikta pēc analogas shēmas:

Pie infrasarkanajām apsildes sistēmām pieder ne tikai plēves varianti, bet arī stieņu oglekļa grīdas. Ar to uzstādīšanas noteikumiem iepazīstina populārs raksts mūsu vietnē.

Variants #2 — sienas un griestu ierīces

Salīdzinājumā ar grīdas apsildes sistēmām griestu un sienas ierīču izvēle ir plašāka. Papildus tradicionālā izpildījuma paneļiem ir sastopami arī dizaineru iebūvējamie griestu starotāju modeļi.

Tos var uzstādīt piekaramajos griestos. Tirdzniecībā tie ir pieejami dažādos izmēros un krāsu risinājumos.

Plātnes izvieto tā, lai no tām nākošie stari būtu vērsti uz mēbelēm, un tās, absorbējušas siltumu, kļūtu par siltumenerģijas avotu.

Griestu infrasarkano starotāju modeļus novieto 3 metru augstumā un augstāk. Pie šāda iekārtojuma siltuma griesti tiek virzīti uz leju un nedaudz izplešas sānos.

Virzoties uz leju, stari pirmām kārtām sasilda grīdas segumu. Tāpēc temperatūra kāju līmenī vienmēr ir pāris grādu augstāka nekā galvas rajonā. Lai novērstu siltuma noplūdi ārā, paneļus nenovieto pretī durvīm un logu ailēm.

Infrasarkanie sienas izpildījuma starotāji tiek novietoti tā, lai tie atrastos augstāk vai zemāk par cilvēka galvas līmeni.

Starp sienas starotājiem atsevišķi jāizceļ grīdlīstes sistēmas. Tās ir šauras garas konstrukcijas. Sistēmas uzstāda pa telpas perimetru, novietojot tās parasto plastmasas vai koka grīdlīstes vietā.

Izvēloties paneļu novietošanas vietu, jāizvairās no atpūtas zonām, kur ir liela iespējamība tiešai iedarbībai uz mājiniekiem. Piemēram: dīvāna vai gultas līmenī.

Pretējā gadījumā taisnā leņķī vērstie stari pārkarsēs un izžāvēs ādu, radot mājas iedzīvotājiem un viesiem diskomforta sajūtas. Virzīto starotāju pārklājuma zona ir viena no galvenajām īpašībām un parasti norādīta izstrādājuma pasē.

Sienas IK sildītājus izmanto reti. Siltā un aukstā gaisa cirkulācija notiek no apakšas uz augšu, tāpēc saprātīgāk ir dot priekšroku griestu vai grīdas variantiem.

IR sildītāju ražotāji

IK aprīkojuma ražošanu veic daudz uzņēmumu visā pasaulē. Starp ārvalstu ražotājiem vislielāko popularitāti bauda:

• «STIEBEL ELTRON» – vācu uzņēmums, kas ražo tradicionāli augstas kvalitātes produkciju;
• «FENIX TRADING» – čehijas uzņēmums pievērš pastiprinātu uzmanību radītās produkcijas energoefektivitātes jautājumam;
• «AIR COMFORT» – itāļu koncerns liek uzsvaru uz drošas jaunās paaudzes apkures sistēmas izveidi;
• «FRICO» – zviedru ražotājs garantē skandināvu kvalitāti un izvirza paaugstinātas prasības ražotās produkcijas dizainam.

Pašmāju ražotāji ir pārstāvēti ar tādām tirdzniecības zīmēm kā «Biļukss», «Pions», «EkoLains», «Almaks». Pēc kvalitātes īpašībām šo tirdzniecības zīmju izstrādājumi daudz neatpaliek no importa analogiem.

Pašmāju parauga IK iekārtu izmaksas ir par 30% zemākas nekā importa analogiem, tādēļ to uzstādīšanu var atļauties plašs pircēju loks

Tomēr jāatzīmē, ka ne visas pašmāju IK apkures ierīces tiek piegādātas komplektā ar kronšteiniem. Turklāt, spriežot pēc atsauksmēm, pašmāju ierīču darbību bieži pavada viegla krakšķēšana, kas var kaitināt, īpaši nakts laikā.

Uzmanīgi jāizturas arī pret Ķīnas ražojumiem. Daži uzņēmumi uz saviem izstrādājumiem liek zīmi «CE», kas apzīmē «China Export». Vizuāli šis saīsinājums ir līdzīgs Eiropas prasībām atbilstošajai zīmei «CE», kas apzīmē «Conformite Europeenne».

Atšķirība ir tikai tā, ka otrajā gadījumā fonta burti ir nedaudz platāki un tie atrodas nedaudz tālāk viens no otra. Tāpēc papildus marķējuma izpētei pieprasiet atbilstības sertifikātus.

Prasmīgas aprīkojuma izvēles kritēriji

Galvenais, uz ko jāorientējas, izvēloties sildelementus, ir to konstruktīvais risinājums un ekspluatācijas parametri. Lai aprēķinātu optimālo jaudu, izmantojiet klasisko formulu, ņemot par pamatu, ka 10 kvadrātmetru platības apsildīšanai vidēji nepieciešami 1,2 kW.

Pārdošanā ir pieejamas arī mobilās iekārtas, kuras ir ērti izmantot pagaidu apsildei, novietojot tās vajadzīgajā telpas vietā un nepieciešamības gadījumā iznesot uz teritoriju. Tās darbojas gan ar elektrību, gan ar gāzi.

Šāds pārnēsājams IK sildītājs spēj efektīvi apsildīt zonu ar 2,5 metru rādiusu, piepildot telpu ar komfortu un siltumu

Ja salīdzina grīdas un griestu tipa modeļus, atšķirība starp tiem būs nenozīmīga, jo jebkurā gadījumā vispirms tiks apsildīta grīda un sienu apakšējā daļa, bet siltais gaiss tik un tā pacelsies augšup. Tāpēc pievērsiet uzmanību tikai tam, cik ērti būs novietot iekārtu uz griestiem vai grīdas.

Darbā ērti ir modeļi ar iebūvētu temperatūras sensoru: kad temperatūra telpā pazeminās zem iestatītās atzīmes, iekārta automātiski ieslēdzas, bet, sasniedzot iestatīto vērtību, tā izslēdzas.

Tāpat priekšroka jādod ierīcēm, kuru konstrukcija ļauj koriģēt starojuma virziena slīpumu.

Izvēloties izstrādājumu, pievērsiet uzmanību termoregulatora esamībai, ar kura palīdzību var ērti iestatīt konkrētu režīmu un tādējādi ietaupīt elektroenerģiju.

Kopumā, izvēloties apkures elementus, jāvadās no izstrādājuma parametriem, materiāliem, no kuriem uzbūvēta māja, cita veida apkures sistēmas esamības un, protams, savām finansiālajām iespējām.

Tomēr nevajadzētu ļauties kārdinājumam iegādāties izstrādājumus ar nepamatoti zemu cenu. Cenšoties samazināt ražošanas pašizmaksu, daži ražotāji to dara uz kvalitātes rēķina, taupot uz kontaktiem un izmantojot zemas kvalitātes vadus.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video Nr. 1. Uzskatāms apkures sistēmas darbības piemērs:

Video Nr. 2. Plēves IR apkure: par un pret:

Video Nr. 3. Keramisko apkures paneļu apskats:

Infrasarkanā sistēma – droša jaunās paaudzes apkures tehnoloģija, kas, pareizi pielietojot, var kļūt par ekonomisku un racionālu risinājumu. Turklāt gan kā zonālā apkure, gan kā privātmājas pamata apkure.

Radās jautājumi, iepazīstoties ar rakstu? Vēlaties dalīties ar noderīgu informāciju vai pastāstīt par pieredzi, izmantojot IR sistēmas? Rakstiet, lūdzu, komentārus zemāk esošajā blokā, kas izveidots vietnes apmeklētāju saziņai.