Промене тепло для новонароджених. Промене опалення будинку — добре забуте старе. Рухливе розташування над ліжком пацієнта

Системи променистого обігріву сучасного зразка (інфрачервоні панелі) підтримують одне із двох видів теплоносія – гідравлічний чи електричний. Гідравлічне (водяне) панельне променисте опалення з'явилося в експлуатації понад 50 років тому. Електричні променисті нагрівальні панелі почали впроваджуватися лише після 1990-х років. Тим часом на сучасному етапі обидві технології представлені вже сильно зміненими технічно – за допомогою більш досконалих систем.

Аналогічно кахельних печей, променисті панелі нагрівають локально, створюючи . Однак, оскільки інфрачервоні нагрівальні панелі оснащені тонкою металевою поверхнею з малою або відсутньою тепловою масою, ці прилади здатні швидко виробляти тепло.

Такий фактор приваблює застосування в місцях рідко експлуатованих і в умовах часто мінливого клімату. Тобто в тих умовах, де експлуатація кахельних печей, реактивно-масивних нагрівачів та термічно активних поверхонь будівель бачиться нераціональною.

Оскільки променисті нагрівальні панелі здатні швидко генерувати тепло, ці прилади логічно підключати лише у моменти присутності людей усередині приміщень.

Випромінювальні опалювальні панелі бачаться більш вигідними по відношенню до опалювальних систем старого зразка. Головні переваги – мала вага та компактне виконання.

Одна з найпоширеніших конструкцій електричної панелі променистого тепла: 1 — скловолокно (1,2 мм): 2 — поліуретан (22 мм); 3 - алюміній (1,2 мм)

Також слід зазначити просте встановлення опалювальних панелей усередині будівель. Випромінюючі тепло панелі можна монтувати на стінах або стелі. Прилади підтримують вільно висить конфігурацію або можуть вбудовуватися в підвісну стельову систему.

Ці моменти вкотре підтверджують практичність приладів, можливості використання у різних кімнатах будівлі. Насправді, це свого роду мобільний тип опалювальної системи.

З іншого боку, поверхня променистої панелі, що нагрівається, небезпечна для відкритого застосування, так як існує ризик отримання опіку при необережному поводженні і відсутності огорожі. Це означає, що передача тепла шляхом кондукції в цьому випадку неможлива.

Принцип дії панелей, що обігрівають

Усередині нагріта вода тече через пластикові чи мідні трубки, прикріплені до металевої пластини. Відбираючи тепло від води, металева пластина випромінює тепло у простір.

Електричні опалювальні панелі працюють схожим принципом, але тепло створюється за рахунок проходження струму через електричний опір. Подібно до водяних термічно активних систем будівель, рідинні променисті панелі також підтримують ефект охолодження.

Один із можливих варіантів внутрішньої конструкції з електричним теплоносієм: 1 – розетка підключення до мережі; 2 - ізоляція; 3 - стельова балка; 4 - нагрівальний плівковий елемент

Подібна конфігурація, між тим, не підтримується електричними променистими нагрівальними панелями. З іншого боку, електричні опалювальні панелі простіше в установці і більш чуйні в порівнянні з гідравлічним варіантом. Потрібно менше 5 хвилин для виходу електричної опалювальної панелі на повну потужність випромінювання.

Асоціація із традиційним радіатором

Рідинні випромінюючі нагрівальні панелі не слід асоціювати з так званими радіаторами, які широко поширені в європейській сантехніці. Незважаючи на те, конструкція спрямована на створення максимальної частки конвекції.

Тому опалювальні панелі рідини логічно називати «конвекторами». Променисті металеві поверхні таких «радіаторів» звернені один до одного, тому більшість поверхні нагрівання не випромінює тепло безпосередньо до об'єкта.

Випроміненням енергії за принципом «один до одного» повітря, що надходить знизу, нагрівається між панелями за допомогою кондукції, потім піднімається і нагріває простір методом конвекції.

Інша відмінність у тому, що «радіатори» мають нижчі температури поверхні, ніж інфрачервоні панелі. Як наслідок, частка променистого тепла у загальному теплообміні становить лише 20-30%. Те саме стосується електричних панельних «радіаторів».

Своєрідний різновид обігрівальних променистих панелей - стельова лампа інфрачервоного випромінювання. Проте такі прилади вимагають обережного застосування.

Що стосується електричних панелей обігріву, фактично йдеться про електричні довгохвильові інфрачервоні обігрівачі. Але сучасні конструкції не слід прирівнювати до старих зразків.

Застарілі конструкції відомі як електричні короткохвильові інфрачервоні нагрівальні прилади. Їхня явна відмінність – генерація видимого червоного світла в процесі роботи.

Сучасні довговічні променисті нагрівачі не створюють видимого світла і відрізняються нижчими температурами поверхні. Необхідно підкреслити:

Обидві технології мають певний вплив на здоров'я людини.

Ефективність в залежності від конструкції панелі

Інфрачервоні нагрівальні панелі є ідеальним доповненням для радіаційного опалення з високою масою. Наприклад, інфрачервона панель опалення здатна швидко нагріти частину кімнати, поки кахельна піч виходить на робочий режим.

Такий принцип вирішує завдання економічного комфорту для людей, прихильних до нерегулярних графіків відвідування житла. Аналогічно поєднання «швидкого» та «повільного» джерел променистого нагріву відкриває більше можливостей регулювання за умов змінної погоди.

Різні джерела променистого нагріву можуть доповнювати один одного в різних кімнатах однієї будівлі. Наприклад, кахельна піч вітальні може успішно поєднуватися з променистими нагрівальними панелями, встановленими в спальній і ванній кімнатах.

Варіант панельної (плівкової) системи обігріву, зробленої безпосередньо під покриттям підлоги — ламінатом

Тим не менш, важливо мати на увазі, що променисті нагрівальні панелі втрачають частину своїх переваг у порівнянні з високомасивними тепловими системами, якщо постійно використовуються і коли всередині приміщень є багато людей.

Цей висновок особливо слушний для електричних панелей опалення, яким потрібно більше енергії при постійній роботі. панелі втрачають переваги ефективності порівняно зі звичайним конвекційним опаленням, якщо використовуються для обігріву всієї площі замість створення окремих зон мікроклімату.

Вертикальне чи горизонтальне випромінювання тепла?

Кожне джерело опалення нагріває повітря. Однак частка випромінювання теплообміну джерела випромінювання може змінюватись від 50 до 95%, залежно від орієнтації поверхні променистого нагріву.

Якщо має місце напрямок донизу, досягається найбільша частка випромінювання (до 95%). У той самий час бічні напрями дають ефект тепловіддачі на 60-70%. Теплові поверхні, звернені вгору, здатні досягати трохи більше 50-60% теплопередачі.

Значний вплив поверхневої орієнтації спостерігається за природного руху нагрітого повітря вгору. Оскільки низхідної конвекції немає — тепле повітря завжди піднімається. Променева теплова поверхня, спрямована вниз, практично не нагріває повітря.

Як наслідок, радіаторні стельові нагрівальні поверхні є найбільш енергетично ефективними. Так, якщо для отримання оптимального випромінювання, яке дає панель, спрямована вниз, потрібна потужність 250 Вт, аналогічна панель, орієнтована на боковину, вимагає 325 Вт, а спрямована вгору - 350 Вт потужності.

Однак висока частка променистого тепла для нагрівальних панелей, звернених донизу, не означає, що стеля за визначенням є найбільш підходящим місцем для встановлення джерела променистого тепла.

Конструктивне виконання променистої панелі, призначеної для встановлення на стінах. Це один із численних різновидів

Люди зазвичай перебувають у вертикальному положенні під час неспання, або встають, або сідають. Тому, в той час як панель стель максимізує виробництво променистого тепла, вертикально розташована бічна панель максимізує прийом променистої енергії.

Променева температурна асиметрія панелі

Ще одна причина вибору вертикально орієнтованої поверхні променистого нагріву - це промениста температурна асиметрія. Людському організму властива властивість відчувати різницю температур, коли йде нагрівання місцевим джерелом кондуктивного опалення.

Людина, що сидить перед відкритим вогнем, отримає достатньо променисте тепло для однієї сторони тіла, але інша сторона залишається в зоні холодного повітря протилежної половини кімнати. Тобто, чутливість температурної асиметрії залежить від орієнтації джерела нагріву.

Люди менш чутливі до променистої температурної асиметрії, спричиненої нагрітою вертикальною поверхнею кахельної печі або настінною панеллю.

Тут різниця температур може досягати 35ºC, перш ніж 1 із 10 осіб почне скаржитися на тепловий дискомфорт. Тим не менш, у випадку зі спрямованим вниз джерелом променистого тепла, скарги відзначалися при різниці температур всього 4-7°C.

Коли різниця температур становить 15ºC, близько 50% людей, що беруть участь у експерименті, повідомляють про тепловий дискомфорт. Висновок простий: голова є частиною тіла, найбільш чутливою до ознак нагрівання.

Чутливість щодо гарячої поверхні над людськими головами не є проблемою, коли вся площа поверхні є джерелом променистого опалення. Наприклад, термічно активна стеля.

Принцип організації променистого тепла шляхом використання гідравлічного теплоносія. Так звані гідравлічні променисті панелі також знаходять застосування

Через велику поверхню нагріву, промениста температура такої системи невисока, часто нижча за температуру тіла людини. Тим не менш, набагато вищі температури електричних або гідравлічних випромінюючих нагрівальних панелей здатні порушувати температурну асиметрію тіла деяких людей.

Безпека променистих систем опалення

Існує різниця між випромінюванням сонця та схожим ефектом від систем променистого нагріву. Сонце значно гаряче, а температура поверхні об'єкта випромінювання є чинником, що визначає домінування довжин хвиль електромагнітного спектра.

Очевидно: що вище температура поверхні, то вище частка короткохвильового випромінювання. Оскільки сонце має дуже високу температуру поверхні, видається значна кількість шкідливих ультрафіолетових та короткохвильових інфрачервоних хвиль. Тому лікарі не рекомендують багато часу перебувати під променями сонця.

Однак якщо температура поверхні джерела нижче 100ºC, як у разі систем променистого опалення, довгохвильовий інфрачервоний промінь домінує в теплопередавальному потоці. При цьому довгохвильове інфрачервоне випромінювання не здатне проникати крізь шкіру і вважається нешкідливим.

Тим не менш, каміни, дров'яні печі та короткохвильові променисті обігрівачі, температура яких вища за температуру кахельних печей, інфрачервоних панелей або нагрітих будівельних поверхонь, теоретично вважаються небезпечними. Ці об'єкти випромінюють короткохвильову радіацію, тому можуть створювати наслідки для здоров'я.

Приклад – «Erythema ab igne» – інфрачервона еритема, що розглядається станом шкіри, викликаним повторним та тривалим впливом джерела тепла. В принципі, доброякісний дерматит, плями від якого зазвичай зникають через деякий час після закінчення теплової дії.

Наслідки довготривалого нагріву

Однак якщо нагрівання триває тривалий час, захворювання шкіри загрожує перерости у хронічний вигляд. Зрештою не виключено рак шкіри. Щоправда, такі варіанти траплялися вкрай рідко. Основна проблема - косметичний ефект, що досить вражає, що нагадує татуювання.

Ось такими казусами може завершуватись процедура прийому променистого тепла, якщо перебування під джерелом здійснюється безконтрольно.

Дефект «Erythema ab igne», викликаний джерелом променистого тепла, традиційно зустрічається у кухарів та пекарів (на руках), а також у ювелірів, срібників та склодувів (на обличчі). Кваліфікується як професійне захворювання.

Медичні випадки, викликані дуже близьким розташуванням людей у короткохвильових променистих джерел тепла, реєструються досить часто. А ось повідомлень про те, що дефект «Erythema ab igne» викликаний довгохвильовими джерелами променистого тепла ніколи не фіксувалося.

Проте конструкції сучасних кондуктивних джерел тепла виглядають ризикованими елементами. Електричні та гідравлічні нагрівальні елементи з низькою температурою поверхні вбудовуються у столи, стільці, лавки.

Нерідко такі конструкції використовуються як переносні нагрівальні модулі. Технології пристрою не обмежуються меблями чи одягом. Прикладами виступають браслети, що нагрівають, або речі гардеробу з електричним підігрівом.

Нещодавні повідомлення показують, що дефект «Erythema ab igne» може виявлятися після обігрівачів автомобільних сидінь, що нагрівають ковдр, пляшок з гарячою водою і навіть ноутбуків, гарячих ванн і душових кабін.

Заради справедливості варто відзначити: більшість випадків - це наслідок надмірного використання кондуктивного нагріву. Наприклад, використання джерела тепла всередині автомобіля (сидіння з підігрівом) протягом 2-4 годин на день. Зрозуміло: кондуктивні системи опалення здатні впливати на шкіру людини. Тому рекомендується бути обережними.

Опалювальні системи постійно вдосконалюються. Конструктори розробляють все більш ефективні, економічні, красиві та зручні прилади. Променисте опалення - одна з найновіших технологій. Системи променистого опалення нещодавно з'явилися на ринку, але вже добре себе зарекомендували. Принцип дії побудований на нагріванні предметів променистою енергією, а вже предмети передають тепло повітрю в приміщенні. Джерело інфрачервоної енергії може запитуватись від електромережі або працювати на газі, нагрівальні елементи розміщують у панелях або багатошаровій плівці.

Різновиди систем променистого опалення

Розрізняють плівкові променисті електронагрівачі (ПЛЕН) та панельні. Перші працюють виключно від електрики, другі, залежно від типу, можуть працювати як на електроенергії, так і на газі. У приватних будинках та квартирах зазвичай встановлюють електросистеми, т.к. вони вважаються безпечнішими. Газове променисте опалення (скорочено – ГЛО) добре підходить як система обігріву для виробничих приміщень, складів, ангарів, просторих майстерень.

Облаштування панельно-променистого опалення у приватному будинку

ПЛЕН складається з двох шарів полімеру, між якими розміщені резистори, які, нагріваючись, віддають теплову енергію алюмінієвій фользі. Випромінювання від фольгованого покриття гріє предмети. Зазвичай ширина плівкового нагрівача вбирається у 30 див, товщина – 1 мм. Температура нагріву – до 450 градусів. Конкретні параметри залежать від технічного завдання, відповідно до якого визначають бажану потужність обігрівачів.

Променисте опалення може бути водяним та електричним. Джерела тепла в цьому випадку – поверхні, всередині яких розташовані труби з гарячою водою, або металеві панелі з інфрачервоними нагрівачами. Підлогове водяне опалення широко поширене та відоме як системи теплої підлоги. Монтаж опалення цього типу досить складний, тому багато споживачів шукають альтернативу та вибирають електричні інфрачервоні панелі.

Схема роботи панельної системи опалення

Системи плівкового променистого опалення

Плівкові нагрівачі дуже компактні, практичні та зручні. Системи оснащують терморегуляторами чи GSM-контролерами. На прогрів приміщення йде трохи більше години, але локальні зони теплового комфорту створюються майже відразу після включення приладів, т.к. вони нагрівають насамперед предмети та людей. У режимі підтримки температури нагрівачі включаються щогодини приблизно на 10 хвилин. За рахунок цього забезпечується економна витрата електроенергії.

Електричні системи опалення самі собою дороги, але при раціональній експлуатації можна значно знизити витрати. Якщо приміщення нежитлове і не потребує постійної підтримки високої температури, хорошим виходом буде експлуатація системи в низькотемпературному режимі.

Конструкція плівкового нагрівача

Де встановлюють ПЛЕН

Сфера застосування плівкових систем дуже велика. Нагрівачі встановлюють у приміщеннях будь-якого призначення:

квартири, будинки, дачні будиночки;
опалювальні балкони, лоджії;
виробничі будівлі;
складські приміщення;
офіси;
магазини, торгові павільйони;
ресторани, кафе;
готелі;
медичні, лікувально-профілактичні заклади.

Для житлових приміщень та тих, в яких постійно знаходяться люди, плівкове опалення використовують не лише як основну, а й як додаткову систему обігріву. Крім того, ПЛЕН застосовують і не за прямим призначенням. Наприклад, у приміщеннях для фарбування автомобільних кузовів нагрівачі встановлюють для прискорення сушіння фарбованих деталей.

Як працює ПЛЕН-система

Переваги плівкових систем та обмеження у їх використанні

Нагрівачі можна встановлювати в нових та реконструйованих будівлях. Їх переваги:

компактність, мала вага;
відносна простота монтажу;
стильова нейтральність;
довговічність;
еко-, пожежобезпечність.

Незважаючи на всі ці плюси, системи ПЛЕН мають значні обмеження у використанні. Установка у міській квартирі часто виявляється недоцільною, т.к. власник мимоволі опалює не так свою житлоплощу, як сусідні квартири. Прилад нагріває всі поверхні - підлогу, стелю, стіни, і частина енергії йде на опалення суміжних приміщень. Частково проблема вирішується за допомогою утеплювача. Ще один суттєвий мінус – висока вартість електричного обігріву. Звичайні радіатори водяного опалення коштують набагато дешевше.

Електричне панельно-променисте опалення

Системи панельно-променистого опалення встановлюють у житлових приміщеннях, офісах, торгових точках. Обігрівачі не пересушують повітря, зручні та компактні.

Види опалювальних електропанелей

Розрізняють такі види панелей:

Керамічні

Це прилади-«гібриди», що працюють як випромінювачі та конвектори одночасно. Зовнішня поверхня є склокерамічною панеллю, а тильна – теплоакумулюючий елемент, що забезпечує природну конвекцію. Нагрівач для роботи споживає невелику кількість електроенергії, при цьому коефіцієнт тепловіддачі високий.

Стінові панелі «СТЕП»

Це металеві конструкції товщиною 2 см, усередині яких розташований ніхромовий провід. Прилад оснащений теплоізоляційним шаром, що відбиває. Стінові панелі відносять до категорії енергозберігаючих обігрівачів. Вони безпечні, можуть бути встановлені у приміщеннях будь-якого призначення як основне, резервне або додаткове опалення. Їх не рекомендують монтувати у будинках з висотою стель понад 3 м.

Настінні, підлогові, стельові панелі «ЕІНТ»

Енергозберігаючі опалювальні прилади надійні та безпечні. Довгохвильове інфрачервоне випромінювання позитивно впливає на здоров'я людини, тому обігрівачі цього типу підходять для дитячих кімнат. Є «антивандальні» моделі, які монтують у громадських місцях. Обігрів здійснюється виключно за допомогою випромінювання, конвективних елементів немає, завдяки чому менше поширюється пил.

Панелі опалення в торговій точці

Монтаж електричних панелей своїми руками

Простота монтажу та зручність експлуатації – важливі переваги опалювальної системи. Встановити стінові панелі настільки просто, що з цією роботою впорається будь-яка людина, навіть якщо вона не має досвіду будівельних та ремонтних робіт. У комплект, крім приладу, входять елементи кріплення та інструкція з монтажу. Зазвичай нічого не доводиться купувати додатково.

Порядок робіт:

Виберіть місце, де повісите конструкцію. Найчастіше обігрівачі мають біля найбільш холодних зон (під вікнами, поруч із дверима) і тих ділянок, які потребують особливого теплового режиму (наприклад, біля дитячого ліжечка, робочого столу тощо).
Просвердліть у стіні отвори під кріплення.
Зафіксуйте кріплення, навісьте на них обігрівач.
Підключіть пристрій до мережі.
Переконайтеся, що він працює та надійно закріплений.

Порядок дій під час встановлення стінових опалювальних панелей

Для житлових приміщень використовують переважно плівкові та панельні інфрачервоні нагрівачі. Газове променисте опалення найбільше підходить для установки в просторих виробничих приміщеннях з високими стелями та гарною вентиляцією, т.к. продукти згоряння можуть потрапляти у повітря. Газові системи зазвичай монтують у демонстраційних залах автосалонів, складських приміщеннях, цехах. Кожна із систем має власні переваги. При виборі слід керуватись потребами власника конкретного приміщення.

Відео: принцип роботи системи променистого опалення

У цій статті: променисте опалення – 10 000 років історії; перші системи променистого опалення; російська піч - генератор інфрачервоних променів; променеве тепло людського тіла; види сучасних побутових систем променевого опалення; на завершення — умови, за яких променеве опалення буде вигідніше за конвективне.

Приблизно 200 років тому системи опалення наших будинків стали перероджуватись, популярні тисячоліттями печі та каміни були названі архаїзмами, їх замінила система водяного опалення, що дає конвективне тепло. На променевому теплі протягом століття був поставлений хрест, його списали в брухт, проте дослідження вчених, проведені за останні півстоліття, показують зовсім протилежне - променеве тепло за своїми характеристиками перевершує конвективне, причому по ряду характеристик. Пропонуємо розібратися в цьому питанні і з'ясувати, чим променисте опалення краще конвективного.

Історія опалення — від променевого до конвективного і знову до променевого?

Протягом тисячоліть першим і єдиним джерелом опалення в людській оселі було багаття, а сам спосіб опалення — конвективно-променевий. Під час горіння багаття в примітивній печі-кам'янці і після цього, при тлінні вогнище, від кам'яного порталу виходили інфрачервоні промені, а внаслідок конвекції нагрівалося повітря у приміщенні. Очевидний недолік такого способу опалення - при горінні багаття наповнювали димові гази, створюючи нестерпну атмосферу. Тому у верхній точці покрівлі будинків виконувався отвір димоходу, через який випаровувався гарячий дим разом із нагрітим повітрям, основна ставка робилася на променеве опалення, тому що його інтенсивність не залежала від ступеня нагрівання повітря.

Дві тисячі років тому було створено нові системи опалення, засновані на каналах під поверхнею кам'яної підлоги, якими рухалися димові гази від розтоплених печей, нагріваючи підлоги своїм теплом (гіпокауст (Др. Рим), глорія (Іспанія), ондоль (Корея), дикан (Китай) та ін.). Населення Європи тим часом використовувало частково модифікований варіант багаття — обкладений бруківкою вогнище, що топиться по-чорному. Тільки до XV століття європейці вдосконалили кам'яне вогнище, підвівши до нього витяжну трубу, збиту з дерева.

У XVII столітті в замкових і палацових комплексах Росії та Європи була популярна «російська система» опалення — повітрозабірна шахта проходила впритул до стінки печі та вздовж неї, де повітря нагрівалося і внаслідок конвекції піднімалося розгалуженими цегляними каналами до приміщень, які необхідно було опалювати. Віддавши тепло, повітря з приміщень йшло витяжними каналами за межі будівлі. Опалювальна система такої конструкції повністю виключала можливість проникнення димових газів у житлові приміщення, що було на той час дивовижним ноу-хау. Дана система опалення, що отримала назву «вогнеповітряна система», користувалася наростаючою популярністю до середини XIX століття, проте до його кінця перестала користуватися попитом, чому сприяли постійний низькочастотний гул у повітроводах, надмірна сухість повітря, пригорання пилу з відкладенням пилової сажі на стінах .

Наприкінці XVIII століття французький інженер Жан-Симон Боннеман винайшов і збудував першу систему водяного опалення, циркуляція теплоносія в якій здійснювалася природним шляхом. Через півстоліття в Росії з'явилася система опалення із природною циркуляцією теплоносія, розроблена професором Петром Григоровичем Соболевським. Конвекційні водяне, парове та вогнеповітряне види опалення набирали популярності рік у рік, багато в чому завдяки технічному прогресу, появі та розвитку централізованих джерел нагріву теплоносія та систем для його доставки до об'єктів споживання. На користь конвективного водяного опалення зіграло масштабне будівництво типових багатоповерхівок з мінімальним утепленням фасадів, низькоякісним перекриттям віконних та дверних прорізів – променеве опалення ефективно лише у добре утепленому будинку.

Однак через 150 років вченими було встановлено, що сприйняття променевого опалення набагато ближче людині, ніж конвекційне нагрівання повітря. Причому як людині, а й предметам побуту, і навіть матеріалам, використаним при внутрішній обробці приміщень.

Опалення в побуті - реалії

Чи доводилося вам взимку перебувати в приміщенні, що погано опалюється або погано опалюється, — шкільному класі, аудиторії інституту або в актовому залі при якомусь закладі? У відповідь на невдоволення присутніх викладач (лектор) заспокоює - нічого, надихаємо і через півгодини тепло буде. Через деякий час ставати тепліше, але причина цього зовсім не пов'язана з терміном «надихали» — присутні зігріли атмосферу приміщення тепловим випромінюванням, що генерується власними тілами. Інфрачервоні промені, що виходять від тіл присутніх в аудиторії, нагрівають розташовані поблизу них предмети, ті, у свою чергу, генерують власне випромінювання, передаючи його сусіднім предметам, а тепло своїх поверхонь — повітрю.

Кожен і будь-який об'єкт, що має температуру більш абсолютного нуля за Кельвіном (або -273,15 ° С), випромінює інфрачервоні промені. Випромінювання тим інтенсивніше, що вища температура об'єкта — наприклад, людське тіло за нормальної температурі (від 36,6 до 37 °З) генерує інфрачервоні промені середньохвильового діапазону, з довжиною хвилі від 5 до 25 мкм. Витрата людської енергії на інфрачервоне світіння скорочується за умови підвищення температури навколишнього середовища, але не повітря, а огороджувальних конструкцій (стін, стелі та підлоги) та предметів меблів. Справа в тому, що повітряне середовище прозоре і проникне для інфрачервоних променів, відповідно, холодні стіни і підлога будуть тягнути інфрачервоне тепло з людських тіл навіть за 25-ти градусної температури повітря в приміщенні — це променистий теплообмін, який пояснюється законами Планка і Стефана-Больцмана.

Покоління городян звикли до умов життя в цегляних і панельних будинках, намагаючись компенсувати витрати інфрачервоної енергії тіла, що йде на обігрів конструкцій, що захищають, за допомогою електроконвекторів різного роду. У пам'яті городян відклалася невиразна переконаність про значущість дерев'яних стін у будинку, які здатні «дихати», компенсуючи вологість повітря — дійсно, така здатність у нічим не пофарбованих брусових і зроблених з колод стін є, проте головну роль у дерев'яних будинках грали зовсім не вони, а російська пекти.

Масивної конструкції російської печі відводилося значне місце у будинку, вона чудово тримала тепло і обігрівала весь будинок саме інфрачервоним випромінюванням. Жодна водяна або повітряна система опалення не зрівняється за своїми опалювальними можливостями з російською піччю! До речі, саме через променевий спосіб прогріву випічка в російській печі виходить набагато апетитнішим і смачнішим, ніж у найсучаснішій духовці, принцип приготування в якій заснований на розпеченому повітрі (вогнеповітряна система).

Властивості променистої енергії з позиції опалення досліджувалися лабораторією при Єльському університеті, що фінансується фондом Джона Бартлетта Пірса — результати експерименту, проведеного за участю добровольців, виявились досить показовими. На першому етапі піддослідних поміщали в невелику кімнату зі штучно охолодженими стінами, температура повітря в ній підтримувалася за допомогою тепловентиляторів на рівні 50 °С — добровольці, одягнені в легкий одяг, після перебування в цьому приміщенні скаржилися на сильний холод. Під час другого етапу температуру повітря навмисно знизили до 10 ° С, а стіни нагріли за допомогою вбудованих всередину труб, якими циркулювала гаряча вода - піддослідні, одягнені так само легко, при знаходженні в цьому приміщенні рясно потіли, їм було жарко.

Втім, перевірити і особисто випробувати на собі «вампіризм» холодних і «донорство» нагрітих стін кожен з нас може у будь-який час — треба лише підійти і стати перед стіною. Взимку ви відчуєте холод, що виходить від неї, тому що утворює стіну матеріал буде поглинати вихідні від вас інфрачервоні промені, влітку - відчуєте тепло, тобто вже ваше тіло вбиратиме інфрачервоне випромінювання, отримане стіною від Сонця протягом дня.

Опис систем променистого опалення

Ідеальним джерелом променистого обігріву була і залишається масивна піч, проте в умовах квартири чи офісу та й у багатьох приватних будинках влаштувати таку піч нереально. Розглянемо сучасні системи променистого опалення, що дозволяють обійтися без такої печі — «тепла підлога», стінові та стельові панелі.

Системи «теплих підлог» розрізняються за конструкцією та принципом опалення:

до конвективних відносяться будь-які системи з водяним теплоносієм, а також кабельні, кабельні з укладанням в теплоізоляційні плити та плівкові (матки, що гріють, — тонкий кабель, розміщений у сітчастій основі);

променеве тепло виробляють вуглецеві плівкові (гріючий елемент - смуги графіту, запаяні в плівку з поліестеру) і стрижневі підлоги (їх гріючі елементи також виконані з графіту).

Панелі, що встановлюються на стіни, є модульними блоками з мідної труби, теплоносієм в них виступає гаряча вода. Теплопередача променевого тепла біля стінових панелей з циркулюючою гарячою водою при температурі 40 °С становить близько 80%, решта 20% припадає на конвекцію — це пов'язано з допустимо високою температурою теплоносія, що перевищує гранично встановлені європейськими стандартами 30 °С для «тепла».

Мідні модульні блоки встановлюються на поверхню стіни за допомогою горизонтальних або вертикальних штангових опор, перед цим на поверхню стіни монтується шар утеплювача з алюмінієвою фольгою. Після встановлення стінові панелі закладаються 350 мм шаром штукатурки, закриваються гіпсокартоном або іншими жорсткими покриттями. Крім зовнішньої установки, модульні блоки для променевого опалення можуть влаштовуватися всередину бетонних стін — кріпляться до армуючої рами з подальшим заливанням бетоном.

До переваг стінових панелей відноситься нижча теплова інерція, в порівнянні з «теплими підлогами», що особливо зручно для будівель з періодичним режимом опалення. Слід зазначити, що для ефективного опалення стінових панелей необхідний вільний простір по периметру стін, в яких вони встановлені - при великій кількості корпусних меблів використовувати їх нераціонально.

Перші моделі стельових випромінюючих панелей були створені задовго до «теплих підлог» і стінових панелей, інтерес виробників до них пояснювався просто — стеля, а значить, і стельові панелі, що розташовувався далі від домочадців, що дозволяло розігріти панелі до високих температур без будь-яких температур. шкоди для людини. Максимальна температура сучасних стельових панелей залежить від висоти стель - оптимальний перепад між температурою повітря в приміщенні та температурою поверхні променевої панелі становить 10 °С. Сучасні панелі стель не вбудовуються в перекриття - встановлюються на поверхні стелі, що дозволяє спростити їх монтаж і обслуговування.

На завершення

Популярність конвекційного опалення сьогодні пов'язана лише з тим, що більшість будинків мають мінімальні теплоутримувальні характеристики — раніше це не цікавило проектувальників і будівельників, тому що їхні завдання були орієнтовані на здешевлення проектів. Звідси ночами, що світяться в інфрачервоних детекторах будинку, колосальні витрати на теплове забезпечення і частий косметичний ремонт. І саме через високі втрати тепла через віконні отвори радіатори опалення встановлювалися безпосередньо під ними — щоб відсікти холодне повітря з вулиці, що надходить через щілини віконних рам і через їх скління.

Конвективне опалення дозволяє швидко і відносно недорого обігріти неутеплені приміщення, проте не дозволяє уникнути висушення повітря, холодного повітря на рівні підлоги (найтепліший шар повітря збирається біля стелі), постійного запліснення стін в холодний сезон (через відкладення вологи на холодних поверхнях) і потреби в частому косметичному ремонті - наведені факти незаперечні.

Якщо огороджувальні конструкції будинку виконані з деревини, цегли або залізобетону, із зовнішнього (вуличного) боку виконано утеплення (сендвіч-панелями, теплоізоляційними матеріалами з наступним оштукатурюванням і т. д.), а у віконних та дверних отворах встановлені сучасні двері та вікна низькими показниками теплопровідності, то вирішення проблеми опалення за допомогою променевої системи обігріву цілком себе виправдає. З іншого боку, при утепленні конструкцій, що захищають зсередини приміщення, що виконується особливо часто в багатоповерхових будинках радянської споруди, будувати опалювальну систему на інфрачервоному обігріві безглуздо, т. к. матеріал, з якого виконані стіни, нагріватися і віддавати тепло у вигляді випромінювання не буде, адже поверхні стінок теплоізольовані утеплювальними матеріалами.

З урахуванням нових вимог щодо теплозахисту будівель, викладених у СНиП 23-02-2003, системи променистого опалення можуть перехопити першість у конвективного опалення. Домочадцям будь-якого віку буде набагато приємніше і корисніше сприймати інфрачервоні промені певного хвильового діапазону, ніж перебувати в повітряному «акваріумі» з постійно холодними стінами, заповненому нагрітим внаслідок конвекції повітрям та виваженим пилом.

Конвективні системи опалення міцно утримують лідерство із застосування в сучасних будинках. Але системи променистого опалення цілком готові з ними серйозно поборотися за наш комфорт.

Променеве або променисте опалення

На променевому теплі протягом століття був поставлений хрест, його списали в брухт, проте дослідження вчених, проведені за останні півстоліття, показують зовсім протилежне - променеве тепло за своїми характеристиками перевершує конвективне, причому по ряду характеристик. Пропонуємо розібратися в цьому питанні і з'ясувати, чим променисте опалення краще конвективного.

Історія опалення - від променевого до конвективного і знову до променевого?

Протягом тисячоліть першим і єдиним джерелом опалення в людській оселі було багаття, а сам спосіб опалення - конвективно-променевий. Під час горіння багаття в примітивній печі-кам'янці і після цього, при тлінні вогнище, від кам'яного порталу виходили інфрачервоні промені, а внаслідок конвекції нагрівалося повітря у приміщенні.

Очевидний недолік такого способу опалення - при горінні багаття житло наповнювали димові гази, створюючи нестерпну атмосферу. Тому у верхній точці покрівлі будинків виконувався отвір димоходу, через який випаровувався гарячий дим разом із нагрітим повітрям, основна ставка робилася на променеве опалення, тому що його інтенсивність не залежала від ступеня нагрівання повітря.

Дві тисячі років тому було створено нові системи опалення, засновані на каналах під поверхнею кам'яної підлоги, якими рухалися димові гази від розтоплених печей, нагріваючи підлоги своїм теплом (гіпокауст (Др. Рим), глорія (Іспанія), ондоль (Корея), дикан (Китай) та ін.). Населення Європи тим часом використовувало частково модифікований варіант багаття - обкладений бруківкою вогнище, що топиться по-чорному. Тільки до XV століття європейці вдосконалили кам'яне вогнище, підвівши до нього витяжну трубу, збиту з дерева.

У XVII столітті в замкових і палацових комплексах Росії та Європи була популярна «російська система» опалення - повітрозабірна шахта проходила впритул до стіни печі та вздовж неї, де повітря нагрівалося і внаслідок конвекції піднімалося розгалуженими цегляними каналами до приміщень, які необхідно було опалювати. Віддавши тепло, повітря з приміщень йшло витяжними каналами за межі будівлі.

Опалювальна система такої конструкції повністю виключала можливість проникнення димових газів у житлові приміщення, що було на той час дивовижним ноу-хау. Дана система опалення, що отримала назву «вогнеповітряна система», користувалася наростаючою популярністю до середини XIX століття, проте до його кінця перестала користуватися попитом, чому сприяли постійний низькочастотний гул у повітроводах, надмірна сухість повітря, пригорання пилу з відкладенням пилової сажі на стінах .

Через півстоліття в Росії з'явилася система опалення із природною циркуляцією теплоносія, розроблена професором Петром Григоровичем Соболевським. Конвекційні водяне, парове та вогнеповітряне види опалення набирали популярності рік у рік, багато в чому завдяки технічному прогресу, появі та розвитку централізованих джерел нагріву теплоносія та систем для його доставки до об'єктів споживання.

На користь конвективного водяного опалення зіграло масштабне будівництво типових багатоповерхівок з мінімальним утепленням фасадів, низькоякісним перекриттям віконних та дверних отворів – променеве опалення ефективно лише у добре утепленій будівлі.

Опалення у побуті - реалії

Чи доводилося вам взимку перебувати в приміщенні, що погано опалюється або погано, - шкільному класі, аудиторії інституту або в актовому залі при якомусь закладі? У відповідь на невдоволення присутніх викладач (лектор) заспокоює - нічого, надихаємо і через півгодини тепло буде.

Через деякий час ставати тепліше, але причина цього зовсім не пов'язана з терміном «надихали» - присутні зігріли атмосферу приміщення тепловим випромінюванням, що генерується власними тілами. Інфрачервоні промені, що виходять від тіл присутніх в аудиторії, нагрівають розташовані поблизу них предмети, ті, у свою чергу, генерують власне випромінювання, передаючи його сусіднім предметам, а тепло своїх поверхонь - повітрю.

Витрата людської енергії на інфрачервоне світіння скорочується за умови підвищення температури навколишнього середовища, але не повітря, а огороджувальних конструкцій (стін, стелі та підлоги) та предметів меблів. Справа в тому, що повітряне середовище прозоре і проникне для інфрачервоних променів, відповідно, холодні стіни і підлога будуть тягнути інфрачервоне тепло з людських тіл навіть за 25-ти градусної температури повітря в приміщенні - це променистий теплообмін, який пояснюється законами Планка і Стефана-Больцмана.

У пам'яті городян відклалася смутна переконаність про значущість дерев'яних стін у будинку, які здатні «дихати», компенсуючи вологість повітря - дійсно, така здатність у нічим не пофарбованих брусових і зроблених з колод стін є, проте головну роль у дерев'яних будинках грали зовсім не вони, а російська пекти.

До речі, саме через променевий спосіб прогріву випічка в російській печі виходить набагато апетитнішим і смачнішим, ніж у найсучаснішій духовці, принцип приготування в якій заснований на розпеченому повітрі (вогнеповітряна система).

Властивості променистої енергії з позиції опалення досліджувалися лабораторією при Єльському університеті, що фінансується фондом Джона Бартлетта Пірса - результати експерименту, проведеного за участю добровольців, виявилися досить показовими.

На першому етапі піддослідних поміщали в невелику кімнату зі штучно охолодженими стінами, температура повітря в ній підтримувалася за допомогою тепловентиляторів на рівні 50 °С - добровольці, одягнені в легкий одяг, після перебування в цьому приміщенні скаржилися на сильний холод.

Під час другого етапу температуру повітря навмисно знизили до 10 ° С, а стіни нагріли за допомогою вбудованих всередину труб, по яких циркулювала гаряча вода - випробувані, одягнені так само легко, при знаходженні в цьому приміщенні рясно потіли, їм було жарко.

Втім, перевірити і особисто випробувати на собі «вампіризм» холодних і «донорство» нагрітих стін кожен з нас може у будь-який час – потрібно лише підійти і встати перед стіною. Взимку ви відчуєте холод, що виходить від неї, тому що утворює стіну матеріал буде поглинати вихідні від вас інфрачервоні промені, влітку - відчуєте тепло, тобто вже ваше тіло вбиратиме інфрачервоне випромінювання, отримане стіною від Сонця протягом дня.

Опис систем променистого опалення

Ідеальним джерелом променистого обігріву була і залишається масивна піч, проте в умовах квартири чи офісу та й у багатьох приватних будинках влаштувати таку піч нереально. Розглянемо сучасні системи променистого опалення, що дозволяють обійтися без такої печі - «тепла підлога», стінові та стельові панелі.

Системи «теплих підлог» розрізняються за конструкцією та принципом опалення:

Панелі, що встановлюються на стіни, є модульними блоками з мідної труби, теплоносієм в них виступає гаряча вода. Теплопередача променевого тепла у стінових панелей з циркулюючою гарячою водою при температурі 40 °С становить близько 80%, решта 20% припадає на конвекцію - це пов'язано з допустимо високою температурою теплоносія, що перевищує гранично встановлені європейськими стандартами 30 °С для тепла.

Після встановлення стінові панелі закладаються 350 мм шаром штукатурки, закриваються гіпсокартоном або іншими жорсткими покриттями. Крім зовнішньої установки, модульні блоки для променевого опалення можуть влаштовуватися всередину бетонних стін - кріпляться до армуючої рами з подальшим заливанням бетоном.

Перші моделі стельових випромінюючих панелей були створені задовго до «теплих підлог» і стінових панелей, інтерес виробників до них пояснювався просто - стеля, а значить, і стельові панелі, що розташовувався далі від домочадців, що дозволяло розігріти панелі до високих температур без якогось шкоди для людини.

Максимальна температура сучасних стельових панелей залежить від висоти стель - оптимальний перепад між температурою повітря в приміщенні та температурою поверхні променевої панелі становить 10 °С. Сучасні панелі стель не вбудовуються в перекриття - встановлюються на поверхні стелі, що дозволяє спростити їх монтаж і обслуговування.

На завершення

Популярність конвекційного опалення сьогодні пов'язана лише з тим, що більшість будинків мають мінімальні теплоутримувальні характеристики - раніше це не цікавило проектувальників і будівельників, тому що їх завдання були орієнтовані на здешевлення проектів.

Звідси ночами, що світяться в інфрачервоних детекторах будинку, колосальні витрати на теплове забезпечення і частий косметичний ремонт. І саме через високі втрати тепла через віконні отвори радіатори опалення встановлювалися безпосередньо під ними - щоб відсікти надходить через щілини віконних рам і через їх скління холодне повітря з вулиці.

Конвективне опалення дозволяє швидко і відносно недорого обігріти неутеплені приміщення, проте не дозволяє уникнути висушення повітря, холодного повітря на рівні підлоги (найтепліший шар повітря збирається біля стелі), постійного запліснення стін в холодний сезон (через відкладення вологи на холодних поверхнях) і потреби у частому косметичному ремонті - наведені факти незаперечні.

З іншого боку, при утепленні конструкцій, що захищають зсередини приміщення, що виконується особливо часто в багатоповерхових будинках радянської споруди, будувати опалювальну систему на інфрачервоному обігріві безглуздо, т. к. матеріал, з якого виконані стіни, нагріватися і віддавати тепло у вигляді випромінювання не буде, адже поверхні стінок теплоізольовані утеплювальними матеріалами.

З урахуванням нових вимог щодо теплозахисту будівель, викладених у СНиП 23-02-2003, системи променистого опалення можуть перехопити першість у конвективного опалення.

Домочадцям будь-якого віку буде набагато приємніше і корисніше сприймати інфрачервоні промені певного хвильового діапазону, ніж перебувати в повітряному «акваріумі» з постійно холодними стінами, заповненому нагрітим внаслідок конвекції повітрям та виваженим пилом.опубліковано

Якщо у вас виникли питання з цієї теми, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту.

Апарат «Промене тепло» – це відкрита фізітерапевтична система, що забезпечує температурний контроль та мінімізацію впливу гіпотермії на новонароджених. За допомогою цього приладу у відділеннях інтенсивної терапії спостерігають та обстежують малюків спочатку після пологів, а також у період відновлення у випадках оперативного втручання. Обігрівач запобігає також падінню температури тіла новонародженої дитини.

Функціональні можливості апарату «Промене тепло»

Завдяки широкому спектру функціональних особливостей, цей апарат незамінний у пологових відділеннях. Температура тіла маленьких пацієнтів може контролюватись як за допомогою ручного керування, так і повністю в автоматичному режимі. В останньому випадку пристрій самостійно генерує оптимальний температурний режим, ґрунтуючись на даних, отриманих від спеціального датчика температури, встановленого на шкірі новонародженого.

При ручному керуванні вихідна потужність приладу задається персоналом. Великою перевагою використання нагрівальної лампи для немовлят є повна незалежність від інших блок під час процедур. Пристрій легко переміщається в умовах поліклініки за допомогою чотирьох вбудованих коліс із гальмами.

Має можливість попереднього нагріву. Вона дозволяє новонародженому отримувати різні процедури у комфортних для нього умовах. Джерелом тепла, що проектується, виступають кілька керамічних нагрівачів, розташованих у верхньому блоці апарату.

Вбудований таймер працює у двох режимах:

Апгар-таймер чітко реєструє час, що минув з народження, і дає оцінку за шкалою Апгар;

Таймер щодо первинних реанімаційних маніпуляцій.

Наявність двох режимів таймера дозволяє проводити фізіотерапевтичні процедури заданого інтервалу часу в залежності від характеру призначення приладу. Дозволяє ефективніше виконувати функцію обігріву.

Обігрівач має також:

Здатний обертатися купол системи;

Зручний в експлуатації чіткий дисплей, що дозволяє персоналу задавати необхідні параметри та отримувати необхідну інформацію про зміни температури тіла малюка;

Мобільна основа на чотирьох колесах, обладнаних блокуючими стопорами;

Ротаційні амортизатори, що дозволяють без зайвих зусиль відкривати бічні та передні огорожі.

Додаткові опції

Система може бути укомплектована різними аксесуарами, наприклад системою для вентилювання легень (механічна), приладом для фототерапевтичних процедур, монітор пацієнта та ін. Ці опції дають можливість задіяти апарат «Промене тепло» як комплексний блок реанімаційного обладнання для застосування у випадках невідкладної терапії та реанімаційних відділеннях. Закріплюється додаткове обладнання збоку за допомогою вбудованої вертикальної рейки.

Безпеку малюка забезпечує спеціальна тривожна система, що реагує на зміни температурного режиму, а також несподіваного збою в роботі приладу. Ця функція спрацьовує як із використанням ручного, і автоматичного режимів.

Схожі статті