Инфракрасные электрообогреватели — как их выбрать и купить

В этой статье: как устроены и работают инфракрасные обогреватели; виды ИК-обогревателей; инфракрасные лампы и пленочные панели; обзор трех моделей потолочных обогревателей и выбор среди них лучшего прибора; критерии выбора инфракрасных обогревателей; коротко об эксплуатации ИК-обогревателей.

Безусловно, самым лучшим обогревателем для планеты Земля было, есть и остается Солнце. Однако его лучи согревают планету неравномерно – если в летне-весенний сезон интенсивность солнечных лучей в северном полушарии высока, то в осенне-зимний к нашей звезде ближе южное полушарие. Впрочем, есть одно средство вернуть тепло Солнца в дом – инфракрасный электрообогреватель, излучающий тепло практически без света. Удивительно, но только этот прибор способен обогреть нас не только внутри дома, но и за его пределами – на дворе, причем вне зависимости от количества снега и интенсивности ветра. Исследуем устройство и принцип работы ИК-обогревателей, сравним характеристики нескольких моделей для выбора наиболее подходящей среди них – решение проблемы отопления дома в наших руках.

Устройство и принцип работы инфракрасных электрообогревателей

Если обогреватели-конвекторы греют воздух, то инфракрасные обогреватели – предметы и стены. Излучение ИК-обогревателей действует так же, как и солнечная энергия – оно проходит сквозь воздух, не нагревая его, и поглощается светонепроницаемыми объектами, т.е. никакие сквозняки инфракрасным лучам не помеха. Длинноволновое излучение бытовых инфракрасных обогревателей соответствует ИК-волнам, генерируемым Солнцем – они не видны глазам и воспринимаются нашей кожей как потоки тепла.

В результате конвекции теплый воздух стремится вверх, собираясь в помещении у потолка, соответственно, греть его придется достаточно долго, чтобы и на уровне пола температура стала комфортной для домочадцев. И если обогревателям-конвекторам требуется время, чтобы нагреть воздух в той степени, в которой это смогут почувствовать люди, то тепло инфракрасных лучей ощущается сразу же, как только ИК-обогреватель будет включен.

Несмотря на слегка пугающее название, инфракрасный обогреватель устроен просто – корпус из стали, окрашенный порошковой краской, внутри которого размещен алюминиевый рефлектор (отражатель), поверх которого установлен нагревательный элемент. «Сердце» ИК-обогревателя – нагревательный элемент – может быть керамическим, трубчатым (тэн) или карбоновым.

Керамический нагревательный элемент состоит из резистивного проводника, заключенного в керамической пластине. В качестве проводника с омическим сопротивлением используется нихром с максимальной температурой нагрева до 1000°С и фехраль (сплав железа, хрома и алюминия - FeCrAl), нагревающийся до 800°С. Керамическая пластина состоит из карбида кремния, хромита лантана или дисилицида молибдена, не проводит электрический ток и не препятствует ИК-излучению. В среднем срок службы керамических нагревательных элементов составляет около 4-х лет.

Низкотемпературный трубчатый нагревательный элемент (температура нагрева не выше 300°С) в своем «естественном» виде в ИК-обогревателях не используется – его встраивают в анодированный профиль из алюминия. В результате получается широкая и длинная пластина (в одном обогревателе обычно установлено несколько таких пластин), излучающая в процессе работы инфракрасные лучи по всей своей поверхности. Срок службы тэнов – порядка 7 лет.

О карбоновом нагревательном элементе, разработанном буквально несколько лет назад, известно мало – поэтому рассмотрим его особенности подробнее. Итак, этот нагревательный элемент представляет собой герметичную кварцевую трубку, из которой откачан воздух, с размещенной внутри спиралевидной нитью из углерода (карбона). Здесь будет уместным заметить, что широко распространенное словосочетание «углеводородное волокно», часто используемое при описании устройства ИК-обогревателей с карбоновым нагревательным элементом, абсолютно неверно – никакого «углеводородного волокна» не существует.

Отличительной чертой углеродной нити является ее высокая прочность (2,5 ГПа) и термостойкость (3000°С), причем последнее значение превышает аналогичные характеристики стали в два раза. По сравнению с нихромом (теплопроводность 13,3 Вт/(м•К)), используемым в нагревательных элементах, описанных выше, карбоновый элемент обладает в несколько раз более высокой теплопроводностью (70 Вт/(м•К)), т.е. его работа требует меньших затрат электроэнергии. Однако контакт карбоновой нити, нагретой до температуры свыше 350°С, с кислородом в составе воздуха вызывает ее окисление, и поэтому в карбоновом нагревательном элементе она помещена в вакуумную трубку. В силу своих характеристик и при условии качественного исполнения, карбоновые нагревательные элементы имеют неограниченный срок службы.

В зависимости от максимальной рабочей температуры нагревательного элемента и от длины излучаемых инфракрасных волн инфракрасные обогреватели подразделяются на:

• низкотемпературные и длинноволновые, с нагревом от 100 до 600°С и длиной волны от 5,6 до 100 мкм. Предназначаются для жилых, офисных и технических помещений с высотой потолков не более 3-х метров. Как правило, нагревательных элементов с температурой нагрева до 120°С для обогрева комнат в доме вполне достаточно;
• среднетемпературные и средневолновые, нагревающиеся в диапазоне от 600 до 1000°С, длина волны – от 2,5 до 5,6 мкм. Используются в помещениях с потолками от 3 до 6 метров, к примеру, высокопотолочных помещений в частных домах, различных общественных зданиях;
• высокотемпературные и коротковолновые, с температурой нагрева более 1000°С и длиной волны от 0,74 до 2,5 мкм. Предназначены для помещений с высотой потолков от 6 до 8 метров, т.е. для обогрева фабричных цехов, также используются для уличного обогрева.

Бытовые корпусные ИК-обогреватели могут быть стационарными и мобильными – модели первого типа предназначены для постоянной установки на пол (в т.ч. плинтусный вариант установки), стены, потолок, модели второго типа можно неоднократно перемещать по комнатам, они отличаются меньшими размерами и мощностью. Подвесные и потолочные инфракрасные обогреватели устанавливаются на потолке – первые встраиваются в подвесной потолок, вторые подвешиваются на 50 мм дистанции от поверхности потолка при помощи особых креплений. Настенные приборы устанавливаются на некоторой дистанции от пола (ее величина зависит от присутствия в доме маленьких детей, чем они моложе – тем более высоко устанавливается обогреватель), плинтусные модели удобнее всего размещать под оконные проемы, так они смогут надежно блокировать поступление в комнату холодного воздуха с улицы.

Как и обогреватели, принцип действия которых основан на конвекции воздуха, ИК-обогреватели оснащены термостатом, автоматическим датчиком отключения при перегреве и, в случае напольных моделей, датчиком отключения при опрокидывании.

Ламповые и пленочные инфракрасные обогреватели

Помимо описанных видов нагревательных элементов, в качестве излучателей инфракрасных лучей используются галогенные лампы, в стеклянной колбе которых размещена вольфрамовая нить в среде инертного газа, обычно смесью азота и аргона. ИК-лампы используются в качестве самостоятельного излучателя инфракрасных волн, будучи установленными в керамический ламповый патрон E27. Температура накала нити инфракрасных ламп составляет от 2200 до 2500°С, длина инфракрасных волн от 0,76 до 1,5 мкм, т.е. они относятся к высокотемпературным и коротковолновым ИК-излучателям. Выпускаются ИК-лампы мощностью от 150 до 250 Вт.

Производится два типа инфракрасных ламп – ИКЗ и ИКЗК. Лампы ИКЗ (инфракрасные зеркальные) внешне схожи с обычными галогенными лампами, часто используемыми для освещения офисных и жилых помещений в spot-светильниках. Разница в том, что генерируемое ими световое излучение больше находится в инфракрасной, чем в видимой части спектра.

Лампы ИКЗК (инфракрасные зеркальные красные) излучают больше инфракрасных лучей, чем их аналог ИКЗ – их колба выполнена из темно-красного стекла, благодаря чему светятся эти лампы совсем слабо, а инфракрасные лучи испускают достаточно интенсивно.

ИК-лампы широко используются в птицеводстве и животноводстве, на предприятиях по деревообработке – их цена невелика (в среднем лампы ИКЗ – 50 руб., ИКЗК – 90 руб.), однако прослужат они недолго, не более года. Такие лампы можно использовать в офисных и жилых помещениях, к примеру, установив несколько штук в длинных коридорах или на входах в здание, в качестве защиты ступеней от обледенения в холодный сезон. Внутри помещений с обычной высотой потолков (до 3 м) следует использовать ИК-лампы с матовым покрытием стеклянной колбы, рассеивающим инфракрасные лучи – генерируемое лампами коротковолновое инфракрасное излучение достаточно жесткое и людям постоянно находится под ним нельзя.

Пленочные ИК-обогреватели интересны уже тем, что не имеют корпуса – на полимерную пленку слоем в 1 микрон нанесена углеродная паста, поверх которой наклеены тонкие карбоновые нити, к ним подведены контакты из медной фольги, с обоих сторон пленка с нагревательными элементами ламинирована особым полиэстером, обладающим высокими противопожарными и электроизоляционными характеристиками. Средняя температура нагрева пленочного инфракрасного обогревателя – 45°С (минимум – 30°С, максимум – 110°С), в процессе работы излучает длинноволновые ИК-лучи (от 5 до 20 мкм). Толщина пленки - 0,4 мм, мощность обогревателя – 500 Вт.

Пленочные инфракрасные обогреватели предназначены для установки в жилые и офисные помещения в качестве «теплого пола» - под финишное напольное покрытие, как-то паркет, ламинат, ковролин, линолеум. Допускается монтаж под керамическое или каменное покрытие, правда, выполнить эту работу могут лишь специалисты. Стоимость ИК-пленки для монтажа теплого пола составляет около 1100 руб. за м².

Помимо пленочного покрытия для укладки под финишную отделку пола, производятся декоративные пленочные обогреватели с различными изображениями на лицевой стороне, предназначенные для установки на стены. Их площадь, как правило, невелика – порядка 0,6 м², средняя цена – 850 руб. за один прибор.

В комплект пленочного ИК-обогревателя входит регулируемый термостат и шнур питания. Срок службы таких обогревателей составляет свыше 20 лет, при условии их качественного исполнения и периодического использования (при длительном хранении пленочное покрытие может пострадать).

Сравнительный обзор трех моделей корпусных ИК-обогревателей

Изучим характеристики трех популярных моделей потолочных инфракрасных обогревателей марок «Эколайн», «Рио» и «Ballu» мощностью 1000 Вт.

ИКО-10

Проведем анализ табличной информации, с целью определения наиболее выгодной покупки среди трех рассмотренных моделей:

• модели «Эколайн» и «Рио» отличаются друг от друга линиями формы – первая выдержана в строго прямых линиях, вторая имеет овальную форму. Компоновка модели «Ballu» является чем-то средним между ними – основные линии ее корпуса прямые, торцевым сторонам придана полуовальная форма;
• большинство технических характеристик всех трех рассмотренных моделей практически идентичны, все они оснащены низкотемпературным трубчатым тэном, помещенным в корпус из алюминия, у всех трех отсутствует в комплектации термостат, который придется приобрести отдельно (его средняя стоимость – 950 руб.);
• следует отметить, что технические паспорта на изделия марок «Эколайн» и «Рио» содержат крайне мало, на мой взгляд, технической информации, в отличие от сведений, изложенных в техпаспорте рассматриваемой модели обогревателя «Ballu»;
• длина ИК-обогревателя «Ballu BIH-1.0» превышает длину двух других моделей на одну треть, что позволяет увеличить зону обогрева;
• срок гарантии, заявляемый производителями описанных моделей ИК-обогревателей, не может в данном случае служить весомой причиной выбора, т.к. срок службы трубчатого тэна – основного элемента ИК-обогревателя – определяется именно в 7-8 лет. Соответственно, каждый производитель может смело называть любой срок гарантии, главное, чтобы он был меньше среднего срока службы тэна;
• средняя цена на ИК-обогреватель марки «Ballu» ниже, чем на две других рассмотренных модели.

РИО-10

Заключение: Учитывая более полное изложение технической информации в техпаспорте, большую длину корпуса и тэна, а также меньшую стоимость при равных характеристиках с двумя другими рассмотренными моделями, модель инфракрасного обогревателя «Ballu BIH-1.0» признается по результатам обзора лучшим приобретением, по сравнению с двумя другими моделями.

Ballu BIH-1.0

Как выбрать инфракрасный обогреватель

Среди плинтусных, напольных, настенных и потолочных моделей ИК-обогревателей для обогрева дома более всего подходят потолочные приборы, поскольку их излучение действует в большем диапазоне. Для перекрытия «мертвых зон», куда генерируемые потолочным обогревателем лучи не проникают, следует использовать настенные и напольные приборы или лампы ИКЗ с матовым покрытием колбы. Основные критерии выбора потолочных инфракрасных обогревателей приведены в этой статье.

По площади обогрева модели потолочных ИК-обогревателей можно разделить на несколько типов, в зависимости от их мощности:

• приборы мощностью 400 Вт предназначены для обогрева помещений, площадь которых не более 4 м² – прихожая, ванные комнаты (при условии влагозащиты обогревателя не ниже IP 24), кладовых, санузлов и т.д.;
• ИК-обогреватели мощностью 500 Вт обычно выпускаются в форме кассеты и предназначены для установки в подвесной потолок типа «Армстронг», т.е. используются для зонированного обогрева в офисах и домах;
• модели мощностью 600 Вт предназначены для обогрева площадей не более 12 м² в межсезонье и 6 м² в зимний сезон;
• мощность в 1000 Вт позволяет ИК-обогревателю согревать 15-20 м² осенью и весной, зимой – около 10 м²;
• обогреватели мощностью 1300 Вт необходимо устанавливать не ниже, чем на высоте 2,7 м от уровня пола, т.к. генерируемое ими излучение достаточно сильное и при меньшей высоте установки может вызвать тепловой удар у человека, расположившего под ними. В межсезонье такие обогреватели согреют 26 м², в холода – 13-14 м².

Промышленные ИК-обогреватели, мощность которых находится в диапазоне от 2000 Вт до 4000 Вт, использовать в жилых домах нельзя – они рассчитаны на значительную высоту потолков.

Напольные модели инфракрасных обогревателей менее эффективны, чем потолочные, т.к. на пути генерируемого ими излучения больше светонепроницаемых препятствий. При выборе напольной модели следует обратить внимание на тип электрического нагревателя – более всего подходят тэн и карбоновый элемент, менее всего – керамический элемент (в силу меньшего срока службы) и абсолютно не подходит галогенный, т.к. генерирует короткие волны, а в бытовых ИК-обогревателях допустимо лишь длинноволновое излучение.

Следует отметить, что стоимость напольных и настенных приборов может совпадать, а в случае оснащения карбоновым элементом и превышать стоимость более мощных потолочных ИК-обогревателей – приборы с тэном мощностью 700 Вт стоят около 3000 руб., с карбоновым элементом мощностью 900 Вт – порядка 3800 руб. Однако большинство напольных и настенных моделей оснащены терморегулятором, датчиками перегрева и опрокидывания, в то время как для потолочных моделей это дополнительные опции.

Эксплуатация инфракрасного обогревателя

Наименее требовательны потолочные модели – необходимо лишь периодически удалять пыль с их внешних поверхностей.

Напольные и настенные приборы запрещено накрывать чем-либо при их работе, минимальная дистанция от лицевой панели прибора до любого предмета, в том числе и от розетки питания, должна быть не менее метра. Желательно подключать прибор к розетке с заземлением. Перед тем, как использовать прибор в помещениях с повышенной влажностью воздуха, убедитесь, что его класс влагозащиты равен или превышает IP24 (класс влагозащиты указан в техническом паспорте обогревателя).

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру