Тепло без огня: системы инфракрасного обогрева<br/> загородного дома

Сегодня потребителям предлагается масса вариантов для отопления жилища и самый «молодой» из них — это инфракрасный обогрев. По какому принципу он работает, и почему стал серьезным конкурентом для других систем обогрева?

Как на солнышке лежу

Для начала разберемся в природе инфракрасных лучей. Одним из известных инфракрасных излучателей является солнце, которое, находясь на расстоянии многих миллионов километров, греет нашу землю. Солнечные лучи, встречая на своем пути поверхность, поглощаются ею и преобразуются в тепловую энергию. Таким образом, при распространении инфракрасного излучения в пространстве практически не происходит потерь энергии.

То же самое происходит в помещении: инфракрасные лучи нагревают все предметы, находящиеся в радиусе их действия, при этом источником тепла становится все, что окружает человека. Другими словами, чтобы получить комфортную температуру в помещении, воздух в нем нагревать не обязательно. К преимуществам инфракрасных систем обогрева относят их экономичность,  что особенно актуально в связи с постоянным ростом цен на электричество. Интересно, что если снизить температуру инфракрасного обогревателя на несколько градусов, ощущаемая человеком температура останется той же, поскольку это снижение будет компенсироваться «лучевой» добавкой. Таким образом можно снизить потребление энергии и уменьшить затраты на обогрев по сравнению с традиционными способами обогрева.

Снижение температуры всего на 1 градус дает 5% энергосбережения!

Важно также то, что при инфракрасном обогреве тепло сохраняется внизу, у поверхностей, а не под потолком, и большая часть тепловой энергии не расходуется на обогрев бесполезного для потребителя подпотолочного пространства. При этом воздух не перегревается и не пересушивается, происходит выравнивание температуры между полом и потолком, что позволяет обеспечить 15–40% энергосбережения.

При работе инфракрасного оборудования, воздух в помещении не циркулирует, что гарантирует отсутствие сквозняков.  Также, из-за пониженной турбулентности воздуха ограничивается движение пыльных частиц, что понижается опасность возможного возникновения различных заболеваний: астмы, воспаления слизистых оболочек и т. п.

Благодаря повышению температуры стен, уменьшена возможность образования конденсата, а влажность воздуха значительно не изменяется. Экологичность и безопасность — дополнительные козыри данного метода.

Проектируя систему инфракрасного обогрева, необходимо исходить из высоты потолков, площади и типа помещения. Для точечного обогрева актуальным будет инфракрасный обогреватель или панель, которые можно в любой момент снять и установить в другом месте. Для локального обогрева оптимальной будет установка системы в полу, потолке или стенах (фольга, пленка, стержни).

Обогреватели и панели: переносное тепло

В инфракрасном обогревателе в качестве нагревательного элемента используются специальные лампы, горящие в невидимом для человека спектре и излучающие при этом большое количество тепла. По сравнению с обогревателями другого типа, экономится до 70% электроэнергии. Тепловое излучение, подобно обычному свету, не поглощается воздухом, поэтому вся энергия от инфракрасного обогревателя без потерь достигает обогреваемых поверхностей и людей.

При этом средняя температура в помещении может быть на 2–3 градуса ниже оптимальной, но за счет прямого поглощения энергии от инфракрасного обогревателя человек в зоне его действия будет чувствовать себя комфортно. Многие конструкции таких нагревателей включают в себя вентилятор, который способствует ещё более быстрому распространению нагретого воздуха по помещению.

Инфракрасные потолочные обогреватели могут подвешиваться на горизонтальных тросах или иметь маятниковую подвеску. Это позволяет не только сохранить стены и пол свободными, но и существенно расширить площадь нагрева за счет воздействия на горизонтальные поверхности. При этом достигается максимальный тепловой эффект, так как на прямой нагрев воздуха (потери тепла) уходит всего лишь 10% энергии. Если панель не параллельна полу, на прямой нагрев будет уходить 25–30% энергии, следовательно, тепловая эффективность уменьшается.

Нагревательные элементы потолочных панелей представляют собой трубчатые резисторы, которые собирают в панель с инфракрасным излучателем так, чтобы резисторы оставались видимыми. Таким образом, панели обеспечивают обогрев за счет лучевого тепла. Они наиболее подходят для использования там, где обогрев требуется для ограниченных областей без рассеивания по всей площади помещения.

Отражающая тепло: фольга

Недавно на строительном рынке появилась новая система инфракрасного обогрева дома — с помощью фольги финского производства. Нагревательный элемент представляет собой тонкую металлическую фольгу, которая находится между двумя пластиковыми пленками. Принцип работы очень прост: электрический ток, протекающий через фольгу, увеличивает ее температуру до 38°С, а та нагревает поверхность потолка или пола (где устанавливается фольга). В свою очередь, нагретая поверхность, минуя воздух, прогревает предметы помещения.

Поскольку фольга бывает различной удельной мощности и размеров, это позволяет применять ее в различных условиях (пол, потолок) и в помещениях различной конфигурации.  Использование фольги будет просто идеальным решением для обогрева полов при установке под ламинатом и при гипсокартоновых деревянных потолках.

При монтаже фольги в потолок, она устанавливается между потолочным покрытием и теплоизолятором. Она фиксируется на обрешетку потолка. Таким образом, тепловая энергия практически полностью передается потолочному покрытию и далее в помещение. В связи с тем, что потолки в домах бывают разной высоты, существует два типа фольги. Первая имеет мощность обогрева 125 Вт/м и подходит для всех потолочных материалов. Вторая обладает мощностью 150 Вт/м и применима для комнат с высокими потолками. Чтобы жильцам чувствовать себя комфортно и в целях экономии электроэнергии при потолочном обогреве фольгой используется комнатный термостат, измеряющий температуру воздуха в комнате. 

При установке обогрева потолков необходимо соблюдать минимальные расстояния от отопительной фольги: минимум 50 мм от труб вентиляции, деревянного бруса и крепежа светильников, минимум 200 мм от электрических светильников и коробов. Также должно соблюдаться расстояние в 25 мм от электрических проводов, за исключением собственно подключения фольги. Расстояние провода от несущего бруса должно составлять не менее 50 мм.

Фольгу можно также вмонтировать в пол. Для этого она расстилается между напольным покрытием и теплоизоляцией. При этом между поверхностью и фольгой необходим воздушный зазор. Как и при потолочном обогреве, далее тепло передается покрытию, а оттуда, в виде лучевого тепла, - стенам, потолку и мебели. Они, в свою очередь, передают эту энергию воздуху.  Главное преимущество такой системы - небольшие затраты на электроэнергию, что достигается высокой эффективностью отопления при помощи инфракрасного излучения и системой регулировки нагрева помещения. Это также полная пожарная безопасность и быстрый, недорогой монтаж.Пленочный обогрев Еще одна эффективная технология обогрева дома, которая была недавно разработана корейскими учеными — с помощью инфракрасной пленки, которая может быть использована как дополнительная или основная система отопления. Как и другие системы инфракрасного обогрева, пленочный элемент воздействует на все окружающее пространство, до которого доходят инфракрасные лучи. Этот материал представляет собой сверхтонкую (около 0,4 мм) полимерную пленку, которая излучает со своей поверхности дальние инфракрасные лучи (длина волны 5 20 мкм). Излучателем является углеродная (карбоновая) паста, на которую по медно-серебрянным проводникам подается напряжение 220 Вольт переменного тока. Температура нагрева плотно расположенных карбоново-проводниковых полос — до 60°С. Они запаяны в прозрачную полиэстеровую пленку, которая равномерно распределяет тепло. Монтаж пленки очень прост, поскольку укладывается под покрытие без стяжки и клея («сухой монтаж»). Установка пленки производится быстро и возможна даже на старую стяжку в ходе косметического ремонта квартиры. После монтажа систему можно сразу же включать. Так как нагрев происходит за счет излучения инфракрасных лучей, которые не нагревают саму пленку и воздух, эта система не сушит дерево. Поскольку полосы внутри пленки расположены часто (от 3-х до 13 мм) и температура их нагрева не превышает 45°C, данная система совместима практически с любым видом напольного покрытия (плиткой, ламинатом, ковролином, паркетом, паркетной доской и линолеумом), поскольку является наиболее щадящей.

К преимуществам пленочного пола относят большую экономичность.  Можно купить строго необходимое количество метров. Пленкой достаточно покрыть 75–80% от всей площади комнаты, поскольку можно сделать отступы по периметру помещения с расчетом на мебель, бытовую технику и т. д. Еще один источник экономии — программируемый терморегулятор, который будет отключать подачу электричества в ночное время суток, что позволит сократить потребление энергии на 20 40%.

Поскольку пленочный элемент гибок, с его помощью можно обогреть любые поверхности — горизонтальные, вертикальные или наклонные. При желании вы можете использовать мобильный комплект для обогрева зеркала, ковра, картины, места вашего домашнего любимца, а также в качестве средства аварийного обогрева. Пленку можно даже использовать во влажных помещениях (в ванных, душевых), но только в том случае, если в основе материала — полиэстеровая пленка, которая обладает такими свойствами, как водонепроницаемость и прочность. Здесь главное — тщательно изолировать места отреза и контакты.

В целом пленочный пол пожаробезопасен, так как имеет два сенсора, контролирующих температуру и отвечающих за перегрев. Если контроллер перегрева перестанет работать, включится второе устройство, а в случае повреждения двух датчиков безопасности, включится автоматическая блокировка системы. Пленочный пол также устойчив к механическим повреждениям — в крайнем случае выходит из строя лишь полоса или секция пола. Кроме того, пленка не подвержена коррозии и разрушению в течение длительного времени (срок разложения полиэтилена превышает срок жизни большинства строений).

Пленочный теплый пол оказывает положительное влияние на здоровье человека.  Длина инфракрасных лучей находится в диапазоне 5–15 мкм — это так называемые «лучи жизни», которые активно применяются в медицине.

Горячительные стержни

Еще одна инновационная технология в системе инфракрасного обогрева — карбоновый пол, встраиваемый в стяжку. Он состоит из графито-серебряных стержней, расположенных параллельно, на расстоянии 10–13 см друг от друга и соединенных с помощью прочного медного кабеля повышенной защищенности.

Встраиваемый карбоновый пол обладает такими же свойствами, как и пленочный: благоприятное для здоровья излучение, невысокое энергопотребление, саморегулирующая система. Кроме того, производитель рекомендует устанавливать такой пол в сильно переувлажненных условиях (для обогрева бассейнов, аквапарков), в том числе в воде.