Обогрев частного дома с помощью инфракрасных систем: обзор современных решений
Когда речь идет о выборе отопительной системы, эффективность и экономия — это основные факторы. В условиях высоких цен на энергоресурсы владельцы квартир и частных домов стремятся максимально рационально использовать свои ресурсы. Эти два критерия стали основой для создания инновационной инфракрасной системы отопления.
В данной статье мы расскажем, как функционирует инфракрасное отопление в частных домах. Вы сможете узнать, какие шаги нужно предпринять для установки ИК обогрева, какое оборудование потребуется для достижения желаемых результатов и как его правильно закрепить.
Мы собрали и систематизировали всю необходимую информацию о различных типах инфракрасных нагревательных систем и критериях их выбора. Для удобства восприятия мы добавили фото, схемы и видеоматериалы.
Как работает инфракрасное отопление
Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра, который исходит от Солнца — главного источника энергии на Земле. Именно благодаря этому невидимому излучению на планете поддерживается жизнь.
Ученые классифицируют инфракрасное излучение, называемое «тепловым», на три группы: ближний, средний и дальний спектры.
Электромагнитные волны в диапазоне, находящемся сразу после видимого красного света среднего спектра, считаются наиболее эффективными для обогрева и безопасными для здоровья человека.
Почти половина солнечного излучения состоит из инфракрасных лучей, которые наиболее близки к тепловому излучению человеческого тела.
Длина волн «лучей жизни» варьируется от 8 до 14 микрометров. В некоторых источниках этот диапазон может быть расширен до 6-20 микрометров, однако такие незначительные различия не влияют на суть.
Именно длинноволновой спектр, близкий к излучению человеческого тела, используется в разработке систем отопления с инфракрасными обогревателями.
Нагревательные элементы, применяемые в инфракрасных системах, работают в диапазоне 5-15 микрометров.
Инфракрасные отопительные устройства можно сравнить с «мини-солнцем». Их главное отличие от солнечного света заключается в том, что они обеспечивают постоянное тепло вне зависимости от внешних погодных условий. Такие установки функционируют от электросети с напряжением 220 В.
Проникая сквозь воздушные переграды, инфракрасные лучи нагревают твердые поверхности предметов внутри помещения, которые затем отдают тепло в окружающее пространство.
Главный элемент устройства — ТЭН — генерирует световые волны. Специальный отражатель помогает направить тепло на предмет, к которому подключено устройство.
В роли «приемников» и «излучателей» тепла могут выступать любые объекты в комнате: керамика, камень, дерево, стекло и даже живые организмы.
Эти предметы либо принимают тепло, либо передают его окружающему пространству. При обогреве температура поверхностей в зоне действия излучения оказывается на 7-10 градусов выше температуры воздуха.
Инфракрасное отопление прекрасно сочетается с традиционными системами обогрева, позволяя создать в помещении комфортные «теплые зоны» с минимальными усилиями.
Такой вид отопления удобно использовать как в домашних условиях, так и в промышленности в качестве вспомогательного или аварийного источника тепла, так как теплопотери при его использовании не превышают 10%.
Инвестиции в установку инфракрасного отопления окупаются за 2-3 года. Эти системы тратят не более 10-15 Вт на квадратный метр и не требуют регулярного ремонта или обслуживания.
ИК нагревательная пленка укладывается под отделочный материал, что позволяет сэкономить полезное пространство.
Инфракрасные системы монтируют на потолках, закрывая пленку гипсокартонными плитами, отделочными панелями, реечной обшивкой и т. д.
С помощью ИК пленки можно организовать обогрев полов. Инфракрасное отопление прекрасно подходит для керамической плитки, линолеума, ламината и ковролина.
ИК системы идеально подходят для мансард, что позволяет снизить затраты на утепление крыши.
Пленочный вариант также отлично подходит для обогрева балконов, лоджий и террас, так как греют предметы, а не воздух, что дает возможность их применения на открытых площадках.
К инфракрасным обогревателям относятся устройства, которые могут использоваться как основное, так и дополнительное оборудование для отопления частного дома.
ИК пленки и обогреватели способны повысить температуру с 5°C до 20°C всего за 30-50 минут работы, нагревая окружающие предметы и конструкции, которые затем передают тепло в воздух.
Размещение ИК обогревательных пленок на потолке
Разновидность пленки для инфракрасного отопления
Монтаж инфракрасной системы на потолке
Укладка ИК пленки под напольное покрытие
Инфракрасная пленка в обустройстве мансарды
Инфракрасная пленка на балконах и террасах
ИК обогреватели в отоплении
Нагрев производственных помещений ИК приборами
Плюсы и минусы системы
Система отопления, основанная на инфракрасном излучении, обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с конвекторами:
- Широкая область применения. Инфракрасные панели могут использоваться для обогрева помещений любых типов, включая склады, фермы, подсобные помещения и гаражи.
- Быстрая скорость нагрева. Тепловое ощущение наступает в считанные минуты после включения оборудования, так как воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия расходуется по назначению с минимальными потерями. После отключения устройства оно продолжает излучать тепло еще некоторое время.
- Тишина в работе. Обогреватели работают без вибраций и шумов, а при нагреве не выделяют вредных продуктов сгорания.
- Безопасность для здоровья. Инфракрасное тепло максимально близко к солнечному, что делает его комфортным для человека. Приборы не пахнут и не выделяют токсинов, обеспечивая безопасность для здоровья.
Эти обогреватели устойчивы к влаге, поэтому их можно использовать для создания «теплых зон» на открытом воздухе, таких как садовые беседки и веранды.
С установкой ИК обогревателей существенно сокращаются тепловые потери и улучшается распределение температуры в помещении.
В отличие от спиральных нагревателей, инфракрасные системы не сжигают кислород и не пересушивают воздух. Тепло распределяется равномерно без скопления в верхней части помещения.
Конвекционные потоки воздуха, способные поднимать пыль, также не участвуют в процессе нагрева, что позволяет поддерживать комфортный микроклимат.
Обогреватели могут быть установлены в пол, потолок или прикреплены к существующим перекрытиям и часто используются в системах «умный дом».
Инфракрасные панели и пленочные покрытия отличаются компактностью, занимая минимум пространства и отдавая максимум тепла.
Интересно, что в последние годы инфракрасные сауны становятся все более популярными среди любителей спа-процедур.
По исследованию японских ученых такие сауны способствуют профилактике множества заболеваний. Инфракрасные лучи проникают под кожу, разогревая кровеносные сосуды и способствуя равномерному распределению тепла по всему организму.
Тем не менее, инфракрасные системы отопления имеют и свои недостатки. К ним можно отнести:
- Точечное воздействие инфракрасных лучей, что может создавать дискомфорт в больших помещениях, где в одной части может быть слишком жарко, а в другой — холодно.
- При нагреве помещений с пластиковой мебелью современные обогреватели могут источать едва уловимый запах пластмассы.
- Не всегда такие обогреватели могут эстетически вписаться в общий интерьер.
Во-вторых, для рационального использования системы придется инвестировать в изоляцию здания и в создание отражающих экранов для снижения теплопотерь.
Потребляемая мощность приборов колеблется от 50 до 200 Вт на квадратный метр в час, в зависимости от мощности.
Однако, при соблюдении монтажных условий, эффективность системы может достигать 95%, и для поддержания комфортного микроклимата достаточно, чтобы пленка занимала 50% поверхности стен или пола.
Типы инфракрасных обогревателей
Вещественная промышленность предлагает два вида инфракрасных обогревателей: пленочные и панельные.
Оба типа устройств функционируют по схожему принципу: в их основе используются излучатель и отражатель, который направляет инфракрасные лучи в нужном направлении.
Различия между пленочными и панельными излучателями заключаются исключительно в их конструктивных особенностях. Для потолочного инфракрасного отопления применяются как пленочные, так и панельные устройства.
Однако для обогрева полов выбираются только пленочные системы.
№1 — Панельные обогреватели
Плоские обогревательные панели имеют преимущество, так как позволяют максимально эффективно использовать полезную площадь, не изменяя высоту помещения. Это особенно удобно для комнат со скромной высотой стен и наклонными потолками.
При работе инфракрасных панелей лишь 10% энергии расходуется на обогрев воздуха, в то время как основная часть — 90% — направляется на нагрев предметов.
Конструкция этих приборов включает в себя несколько ключевых компонентов:
- ТЭН — элемент для нагрева;
- панель, которая принимает тепло от ТЭНа и передаёт его другим объектам;
- изоляция, что находится на задней стороне и предотвращает потери тепла;
- отражающая пластина, которая направляет электромагнитные волны;
- корпус с кабельным вводом, клеммной колодкой и прочими элементами.
ТЭН может быть изготовлен из различных материалов, таких как керамика, кварц или вольфрам. Выбор материала значительно влияет на мощность и эффективность всей системы. Поверх нагревателя находится декоративное покрытие, которое выполняет функцию излучателя инфракрасных волн.
В зависимости от монтажа панели выпускаются встраиваемыми и навесными. Первые представляют собой конструкции из гипсокартона с нанесенной теплоизоляцией и встроенной графитовой нитью.
Корпуc навесных панелей чаще всего делают из термостойкого пластика или стекла, а нагревательный элемент закрывают керамическим или анодированным алюминиевым экраном.
Инфракрасные панели можно устанавливать под окном вместо обычных радиаторов или монтировать на стену и потолок с помощью кронштейнов.
На рынке представлены как традиционные панели, так и более стильные решения, стилизованные под камень или дерево. Такие дизайнерские изделия могут прекрасно вписываться в интерьер.
№2 — Пленочные излучатели
Пленочные обогреватели чаще всего используются для зонального обогрева, например, в помещениях типа лоджий, рабочих зон или для создания уютного уголка на веранде.
Эти покрытия могут устанавливаться как на пол, так и на потолок и стены. Исключение составляют натяжные потолки, выполненные из ткани или ПВХ. Для подвесных потолков производители предлагают кассетные инфракрасные излучатели.
Такие системы обогрева представляют собой пленочные матрасы с последовательно соединёнными нагревательными элементами.
В качестве основного материала используется тонкий слой графита или параллельно проложенные карбоновые нити, помещённые на термопластовую пленку, которые при нагреве образуют тепловой поток.
Пленочные системы состоят из взаимозаменяемых модулей, что позволяет легко заменить повреждённый участок, не нарушая работу всей системы.
Чтобы улучшить внешний вид пленочных обогревателей, некоторые мастера создают декоративные конструкции. Для этого над пленкой сооружают каркас из гипсокартона, который затем декорируют, с условием, что отделка не должна содержать металл.
Набирают популярность пленочные обогреватели в виде картин, которые объединяют функциональность и эстетичность.
В усовершенствованных версиях пленочные ИК системы могут быть установлены под декоративной отделкой. Эти декоративные обогреватели относятся к категории низкомощных приборов и в основном предназначены для локального нагрева определённых участков помещения.
Классификация по способу расположения элементов
Инфракрасные обогреватели предлагаются в разнообразии моделей. По способу расположения нагревательных элементов их можно разделить на три категории: напольные, настенные и потолочные.
Вариант #1 — Обогреватели напольного типа
Напольные обогреватели представляют собой модульные покрытия, в которых встроены плоские нагревательные элементы. Эти покрытия производятся в рулонах и подрезаются на необходимые части во время монтажа.
Полосы рулонного материала располагают так, чтобы излучатели не находились под тяжелой мебелью, чтобы избежать потерь теплоотдачи и повреждения деревянных элементов.
Изоляционный материал и инфракрасную пленку укладывают непосредственно на подготовленный пол. При этом следует избегать укладки полотен внахлест и поддерживать расстояние от стен в 10-15 см.
Сверху на напольные инфракрасные полосы можно укладывать:
- ковролин;
- паркетную доску;
- линолеум;
- ламинат;
- керамическую плитку.
Лучшая комбинация достигается при использовании керамической плитки в качестве напольного покрытия; немного уступает ламинат. Наибольшее экранирование ИК излучения обеспечивают ковролин и линолеум.
Пленочные системы могут устанавливаться не только на пол, но и на потолок под навесные конструкции и скаты мансардной крыши. Монтаж осуществляется по аналогичной схеме:
Пленочные системы обогрева размещаются на стенах, потолке и полу. Процесс их укладки аналогичен для всех видов конструкций.
Пленку укладывают на строительные конструкции поверх теплоизоляции. Контактные полосы соединяются с проводами для подключения.
Последовательно соединенные полосы закрываются пароизоляцией и подключаются к силовому кабелю. После установки блока управления происходит отделка с дальнейшими шагами по завершению установки.
Вариант #2 — Настенные и потолочные устройства
По сравнению с напольными системами потолочные и настенные обогреватели предлагают больше разнообразия. Помимо традиционных панелей есть дизайнерские встраиваемые модели потолочных устройств.
Их можно устанавливать в подвесные потолки, в продаже представлены различные размеры и цвета.
Плиты располагаются так, чтобы направленные лучи обогревали мебель, которая при этом будет служить источником тепла, поглощая его.
Потолочные обогреватели обычно располагаются на высоте от 3 метров и выше. В таком положении тепло будет направляться вниз и немного в стороны.
Воздушные лучи, направляясь вниз, сперва обогревают пол, благодаря чему температура на уровне ноги всегда на несколько градусов выше, чем в области головы. Для предотвращения потерь тепла панели не располагаются напротив окон и дверей.
Настенные обогреватели размещаются выше или ниже уровня головы человека.
Среди настенных излучателей выделяются плинтусные системы — это узкие длинные конструкции, устанавливаемые по периметру помещения вместо обычных плинтусов.
При выборе места для панелей нужно избегать зон отдыха, где высока вероятность прямого контакта с лучами, например, на уровне дивана или кровати.
В противном случае направленные лучи могут перегревать кожу, вызывая дискомфорт. Зона охвата обогревателей — одна из основных характеристик, указанная в паспорте изделия.
Настенные инфракрасные обогреватели используются редко, так как воздух circulates снизу вверх, поэтому предпочтительнее использовать потолочные или напольные варианты.
Производители ИК обогревателей
На рынке существует множество компаний, занимающихся производством инфракрасного отопительного оборудования. Среди зарубежных брендов популярностью пользуются:
- «STIEBEL ELTRON» — немецкая компания, известная высоким качеством своей продукции;
- «FENIX TRADING» — чешская компания, уделяющая внимание энергоэффективности в разработке;
- «AIR COMFORT» — итальянская корпорация, сосредоточенная на безопасных системах отопления нового поколения;
- «FRICO» — шведская компания, гарантирующая высокое качество и эстетичность своей продукции.
На российском рынке представлены такие бренды, как «Билюкс», «Пион», «ЭкоЛайн» и «Алмак». Продукция данных марок по своим характеристикам сопоставима с зарубежными аналогами.
Цены на отечественное инфракрасное оборудование на 30% ниже, чем у иностранных производителей, что делает его доступным для большого числа покупателей.
Следует упомянуть, что не все отечественные ИК обогреватели поставляются с крепежными элементами. По отзывам пользователей, работа таких устройств иногда сопровождается легким треском, что может стать причиной дискомфорта, особенно ночью.
Также важно с осторожностью подходить к выбору продукции, произведенной в Китае. Некоторые фирмы помещают на свои товары знак «СЕ», обозначающий «China Export». Визуально этот логотип напоминает знак соответствия европейским стандартам «СЕ», который расшифровывается как «Conformite Europeenne».
Разница состоит лишь в том, что в случае с европейским знаком, шрифт несколько шире, а расстояние между буквами чуть больше. Поэтому, помимо проверки маркировки, вы также должны запрашивать сертификаты соответствия.
Рекомендации по выбору оборудования
При выборе обогревательных приборов важно ориентироваться на их конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики. Для расчетов необходимой мощности используйте общепринятую формулу: для обогрева 10 квадратных метров площади требуется в среднем 1,2 кВт.
На рынке также предлагаются мобильные устройства, которые могут быть удобно использованы для временного обогрева. Их можно перемещать в разные части помещения или выносить на улицу. Работают такие установки как от электричества, так и на газе.
Переносной инфракрасный обогреватель может эффективно обеспечить теплом зону диаметром 2,5 метра, создавая комфортную атмосферу в комнате.
При сравнении напольных и потолочных моделей различия будут незначительными, так как в любом случае сначала будет нагреваться пол и нижняя часть стен, а теплый воздух в конечном итоге поднимется вверх. Поэтому главное — это удобство установки оборудования на потолке или полу.
Удобнее в эксплуатации те модели, которые имеют встроенный термодатчик: когда температура в комнате опускается ниже установленного уровня, система автоматически включается, а при достижении заданного значения – отключается.
Стоит отдавать предпочтение устройствам, которые позволяют регулировать угол наклона излучения.
При покупке внимательно ознакомьтесь с наличием терморегулятора, который поможет задавать нужный температурный режим и экономить электроэнергию.
При выборе обогревателей учитывайте характеристики изделия, материалы вашего жилья, наличие других систем отопления и, конечно, собственные финансовые возможности.
Однако не стоит поддаваться искушению приобретать устройства с чрезмерно низкой ценой. Порой в желании снизить себестоимость, производители экономят на качестве, используя недорогие провода и ненадежные компоненты.
Заключение и полезные видео
Видео #1. Пример работы обогревательной системы:
Видео #2. Пленочный ИК обогрев: плюсы и минусы:
Видео #3. Обзор керамических обогревательных панелей:
Инфракрасные системы – это безопасный способ обогрева нового поколения, который при разумном использовании способен стать экономичным и эффективным решением, как для зонального, так и для основного отопления частного дома.
Есть вопросы после прочтения статьи? Хотите обменяться полезной информацией или рассказать о своем опыте использования ИК систем? Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке ниже, предназначенном для общения пользователей сайта.
