Микатермические обогреватели: конструкция, принцип работы, преимущества и недостатки

Вопрос рационального использования ресурсов всё больше интересует человечество. Не начинаем экономить тепло и электроэнергию сегодня, завтра можем столкнуться с нехваткой природных ресурсов. Современные научные разработки ориентированы на создание энергоэффективных «умных» приборов, среди которых выделяется микатермический обогреватель с инфракрасным излучением.

В данной статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип функционирования этого инновационного типа обогревателей. Вы узнаете о различных моделях, их отличительных характеристиках и на что обращать внимание при выборе. Кроме того, мы обсудим, безопасно ли использовать тепловое инфракрасное излучение в повседневной жизни.

Основные характеристики микатермического обогревателя

Микатермический обогреватель представляет собой электроприбор, который излучает инфракрасные тепловые волны. Инфракрасное тепло – это электромагнитное излучение, находящееся в диапазоне между красной частью видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволнами (длина волны около 1-2 мм).

Этот обогреватель имеет многослойную конструкцию. Каждый слой, состоящий из неметаллов и металлов, выполняет свою конкретную функцию: некоторые из них обеспечивают изоляцию, другие – концентрацию и отражение тепловых волн. Принцип его работы крайне прост, а устройство микатермического инфракрасного обогревателя довольно логично.

Конструкция микатермического обогревателя

В основе микатермического обогревателя лежат передовые разработки из сферы космических технологий. Внешне он напоминает стандартный конвектор.

ИК-обогреватель включает в себя:

• нагревательный элемент, представляющий собой слюдяную пластину с встроенными в неё плоскими резистивными элементами или витками нитрохрома;
• изоляционный слой, который предотвращает перегрев устройства (чаще всего применяется базальт);
• металлический корпус обогревателя;
• защитную решетку, сквозь которую проходит инфракрасное излучение;
• опоры и ролики для удобного перемещения устройства.

Для управления работой обогревателя предусмотрены:

• пульт дистанционного управления;
• сенсорная или кнопочная панель;
• терморегулятор;
• индикаторное табло, показывающее состояние прибора;
• регулятор мощности (обычно модели обладают мощностью 1-2 кВт).

Основными рабочими составляющими микатермических обогревателей являются миканитовые нагреватели, производимые согласно технологии Micathermik. Эта технология включает послойное нанесение слюды на металлические нагревательные элементы.

Миканитовый нагреватель помещён в корпус из слюды, который передаёт тепловую энергию в обрабатываемое помещение. Инфракрасное тепло направляется на объекты вокруг, которые затем возвращают тепло обратно в воздух. При этом не используются ни водяные, ни масляные теплоносители.

Чтобы увидеть миканитовый нагреватель, необходимо разобрать обогреватель. При разборке важно не повредить нагреватель и не изменить его положение внутри устройства, так как это может уменьшить эффективность нагрева.

Миканит представляет собой спрессованную бумагу из мелких слюдяных чешуек. Этот минерал обладает хрупкой структурой и его слои тонки, достигая долей миллиметра. Слюда характеризуется отличными электроизоляционными, теплопроводными и термостойкими способностями, благодаря чему часто используется в радиокомпонентах и конденсаторах.

Разогрев слюды производится в считанные минуты, достигая температуры более 200 градусов. Синтетическое производство слюды обеспечивает увеличение длины ИК-волны и снижение интенсивности излучения.

Смешивание миканита с термостойким связывающим веществом и их прессование позволяет создавать термостойкие листы с хорошими диэлектрическими свойствами, применяемыми в обогревателях. При этом слюда не выделяет токсичных веществ при нагреве.

Слюдяные слои обеспечивают изоляцию нагревательного элемента от других частей конструкции и передают тепло. Толщина слюдяных пластин подбирается в зависимости от размеров устройства и обычно составляет не более 0,03-0,025 мм.

Тепловое расширение слюды синхронизировано с расширением сердечника, что сводит на нет возможные щелчки и стуки при работе, обеспечивая бесшумность устройства.

Между нагревательным элементом и слюдяными пластинами располагаются два дополнительных слоя – внутренний и наружный. Внутренний слой отражает тепло для полной отдачи ИК-излучения в обогреваемое пространство, а наружный усиляется тепловыми потоками.

Нагревательный элемент помещается в металлический корпус, оснащённый сетчатыми вставками, что обеспечивает свободный проход инфракрасного теплоизлучения. Таким образом, тепловая энергия распределяется в помещении максимально равномерно.

Наибольшее инфракрасное излучение наблюдается прямо перед устройством, что стоит учитывать при расстановке мебели. Не рекомендуется устанавливать обогреватель прямо напротив кровати или слишком близко к рабочему столу.

Кроме инфракрасного излучения, при работе микатермического обогревателя также образуется заметный поток тёплого воздуха снизу через верх решётки (метод конвекции), хотя сам корпус остаётся практически холодным.

В процессе работы устройство испускает инфракрасные и электромагнитные волны, находящиеся в безопасном диапазоне для человека и животных. Поэтому микатермические обогреватели подходящие для использования в детских садах и медицинских учреждениях.

Принцип работы микатермического обогревателя

Работа микатермического обогревателя основана на передаче тепла посредством инфракрасного излучения (80% эффективности) и конвекционного обогрева за счёт создания воздушных потоков благодаря температурной разнице (20%). Сочетание этих двух методов отопления обеспечивает максимальную эффективность.

Это значит, что он обогревает и объём воздуха, и предметы благодаря инфракрасным волнам на расстоянии. Это значительно быстрее, чем водяные или масляные радиаторы, которые нагревают лишь тот воздух, который соприкасается с их поверхностью.

МК обогреватель передает энергию непосредственно объектам, минимизируя рассеяние. Объектами могут выступать как вещи, так и люди или животные. В результате, объекты и стены, прогреваясь, становятся источниками тепла, обогревая и окружающий воздух.

За пределами действия ИК-обогревателя воздух в помещении почти не нагревается, при этом плотность теплового потока снижается с увеличением расстояния до объекта.

И всё же ИК-обогреватель незаменим, когда необходимо быстро нагреть отдельный предмет в комнате. Поддерживаемая корпусом изоляция на основе базальта не позволяет устройству нагреваться выше 60°C, тем самым исключая риск ожогов при случайном контакте.

Предпочтительнее выбирать микатермические обогреватели с прочным стальным корпусом, так как они более устойчивы к механическим повреждениям. К тому же они быстро достигают рабочей температуры.

Тем не менее, использовать обогреватель для сушки одежды нежелательно, поскольку это может привести к пожару. Некоторые синтетические ткани, соприкасаясь с корпусом, могут расплавиться или загореться. Исключение составляют определённые модели с дополнительными приспособлениями для сушки и полками для обуви.

В техническом плане работа компонентов микатермического обогревателя довольно проста. Как только устройство подключают к сети, начинается нагрев пластинки, достигающей температуры 200-400 градусов Цельсия и передающей тепло слюдяным слоям.

Электрическая энергия, переданная слюдяным пластинам, превращается в инфракрасное излучение, направленное на объекты, находящиеся рядом с обогревателем. Этот процесс занимает всего несколько минут, и температура в комнате начинает расти почти мгновенно после включения устройства.

Небольшое помещение (до 20 кв.м.) может быть обогрето микатермическим аппаратом за 10 минут. Когда температура воздуха достигает необходимого уровня, термостат отключает обогреватель. Устройство можно настроить на автоматическое поддержание комфортного температурного фона в комнате.

Экономичность и высокая эффективность – это ключевые характеристики микатермических обогревателей. Они имеют высокую мощность, но потребляют электроэнергию на треть меньше, чем обычные конвекторы. КПД инфракрасного обогревателя составляет около 90%.

Полезные дополнительные функции

Обычные МК обогреватели имеют минимальное количество настроек, но некоторые из них предлагают разнообразные дополнительные функции в зависимости от модели.

К таким функциям относятся:

• встроенные терморегуляторы для контроля разных воздушных потоков;
• жидкокристаллические экраны с защитными функциями;
• ионизаторы и увлажнители воздуха;
• таймеры и другие полезные элементы.

Многие модели микатермических обогревателей снабжены функцией защиты от замерзания. Если активировать этот режим и установить прибор в неотапливаемом помещении, он будет автоматически включаться, когда температура в комнате станет близка к нулевой.

Некоторые обогреватели имеют уровень защиты IP24, что обеспечивает их устойчивость к влаге и снижает риск поломок или короткого замыкания, если на прибор попадет вода.

Все дополнительные компоненты заранее интегрированы в конструкцию микатермических обогревателей. Конкретный состав зависит от характеристик устройства, включая его мощность, способ монтажа и размеры.

Классификация по направлению излучения

Все микатермические обогреватели классифицируются на:

• обогреватели с односторонним излучением, где инфракрасные лучи направлены только в одну сторону;
• двусторонние устройства, которые излучают тепло с обеих сторон;
• круглые обогреватели, которые обеспечивают круговую область инфракрасного излучения.

Односторонние устройства могут быть настенными или напольными, обладая лицевой сетчатой и задней сторонами. Задняя часть имеет несколько вентиляционных отверстий в нижней части.

Двусторонние обогреватели устанавливаются на пол и имеют две рабочие панели, которые выпускают инфракрасные лучи. Пластины, излучающие тепло, укрыты металлическими сетками. Оба типа — односторонние и двусторонние обогреватели — действуют, направляя инфракрасные лучи горизонтально по полу.

Такой горизонтальный подход к излучению инфракрасных лучей может привести к неравномерному нагреву помещения. В процессе нагрева наиболее теплый воздух находится близко к полу, сохраняя тепло для ног, в то время как температура поднимается к потолку, где она обычно ниже.

Обогреватели следует располагать в самых холодных зонах помещения. Однако их не следует использовать в помещениях с повышенной влажностью, таких как ванные комнаты или душевые. В этих местах лучше применять устройства, защищенные от воздействия влаги.

Цилиндрические или овальные обогреватели имеют нестандартные излучающие элементы (полукольцевые или трубчатые), которые можно монтировать на потолок или стены в зависимости от конфигурации комнаты. Цилиндрические модели создают круговую область инфракрасного излучения.

Популярные способы применения

Инфракрасные обогреватели могут использоваться как в закрытых, так и на открытых пространствах. С их помощью можно обеспечить тепло на террасе, балконе, в детской или гостиной. Микатермические устройства, которые способны к конвективному обогреву, также подходят для предотвращения образования льда на лестницах.

Так как использование инфракрасного обогревателя не приводит к сокращению кислорода в воздухе и не сушит его, эти устройства рекомендуется устанавливать в помещениях с маленькими детьми, а также в случаях, когда проживают астматики или люди с аллергией.

Однако микатермические обогреватели востребованы не только для бытового использования. Они находят применение в:

• медицине, где помогают пациентам с нарушением кровообращения, сердечно-сосудистыми заболеваниями, мигренями и частыми простудами;
• ветеринарии для терапии животных;
• массажных кабинетах (где массаж с инфракрасным излучением способствует снижению веса);
• офисах для уничтожения вирусов и бактерий.

С помощью микатермических обогревателей можно создавать тепловые завесы над панорамными окнами и другими стеклянными конструкциями, которые имеют плохую теплоизоляцию.

Для уничтожения микробов нужно оставить устройство включенным на несколько часов. Однако не рекомендуется использовать его только для дезинфекции, так как он не способен уничтожить все вирусы, грибки и плесень, находящиеся в помещении.

Плюсы и минусы микатермических обогревателей

Преимущества и недостатки микатермических обогревателей определяются их работой и устройством.

Эти устройства обладают множеством достоинств, среди которых:

• высокая энергоэффективность;
• быстрое прогревание;
• компактный размер;
• привлекательный дизайн;
• легкий вес (в зависимости от типа, он варьируется от 3 до 4 кг);
• безопасность;
• поддержка здорового микроклимата в помещении;
• минимальный уровень шума во время работы и многое другое.

Кроме того, микатермический обогреватель предотвращает размножение микробов и вирусов, а также уничтожает грибок в помещении. Однако этот прибор не является бактерицидным и не может заменить ультрафиолетовые лампы для кварцевания.

Во время работы инфракрасных обогревателей под потолком не происходит накопления воздуха. Это делает их идеальными для помещений с высокими потолками, так как тепло не будет распыляться по всей площади. Тем не менее, через отверстия в корпусе попадает много пыли, которую трудно удалить.

Когда обогреватель включен, пыль и грязь нагреваются, что создает неприятные запахи. Они исчезнут только после полного выгорания пыли. Примечательно, что такое зловоние может возникать каждый раз, когда устройство долгое время остается выключенным.

Как выбрать подходящую модель?

При приобретении микатермического обогревателя необходимо учитывать характеристики помещения, где он будет использоваться. Обычно на каждые 10 квадратных метров площади рекомендуется мощность 1 кВт, не принимая в расчет теплопотери.

Если обогреватель будет единственным источником тепла, стоит выбрать устройство с большей мощностью. В случае покупки прибора для небольшого летнего домика подойдет модель с мощностью не более 70 Вт на 1 квадратный метр.

На практике сложно обогреть помещение только с помощью одного микатермического обогревателя, поскольку важно правильно подобрать его расположение. Максимальный нагрев воздуха и предметов будет достигаться только на расстоянии нескольких метров от передней панели.

Перед покупкой рекомендуется запросить у продавца все необходимые документы, в том числе гигиенические сертификаты на изолятор. Лучше приобретать оборудование с базальтовым изолятором, который можно использовать даже в пищевой промышленности (такие отметки обычно присутствуют в гигиеническом сертификате).

Любое электрооборудование требует регулярного и тщательного ухода. Из-за конструкции микатермических обогревателей их нужно периодически пылесосить и протирать влажной тряпкой, чтобы удалить накопившуюся пыль. Важно обесточить устройство перед чисткой.

Вред инфракрасных волн для организма — миф?

Инфракрасные волны представляют собой обычное электромагнитное излучение, по своей структуре схожее с солнечными лучами. Вред и польза ИК-излучения зависят от глубины его проникновения в кожу.

Существует три типа обогревателей в зависимости от длины волн и температуры нагревательных элементов:

• приборы с максимальным нагревом до 300 градусов и длиной волны от 50 до 200 микрон;
• устройства, которые нагреваются до 600 градусов и имеют длину волны от 2,5 до 50 микрон;
• обогреватели с нагревом до 800 градусов и длиной волны от 0,7 до 2,5 микрон.

Таким образом, чем выше температура устройства, тем больше коротких волн оно излучает. Для обычного здорового человека безопасными считаются тепловые волны длиной примерно 9,6 микрон. Производители указывают диапазон инфракрасного излучения в техническом паспорте устройства.

Информацию о диапазоне инфракрасного излучения можно найти в сопроводительных документах обогревателей или на упаковке товара. Отсутствие подобной информации свидетельствует о серьезных нарушениях со стороны производителя.

Как правило, этот диапазон составляет от 2 до 10 микрон. При этом интенсивность ИК-излучения зависит от свойств нагретой поверхности, особенно от её коэффициента излучения. Наиболее мощное излучение исходит от нагретого черного объекта.

Долговременное и направленное инфракрасное излучение может негативно сказаться на организме человека, вызывая:

• пересыхание кожи;
• ухудшение зрения (долгое облучение увеличивает риск развития катаракты);
• изменение структуры клеточных мембран (характерно для коротких инфракрасных волн) и другие проблемы.

Чрезвычайно опасно устанавливать мощные потолочные обогреватели в помещениях с низкими потолками, так как инфракрасные лучи будут постоянно направлены на голову человека, что может приводить к различным заболеваниям.

В то же время реальный урон от инфракрасных обогревателей может быть только в случае постоянного направленного потока на человека. Оптимально устанавливать устройства так, чтобы они излучали тепло в стены или мебель, а не прямо на людей.

Обогреватели не должны быть постоянно направлены на человека. Инфракрасное излучение полезно только в ограниченных количествах.

Тем не менее, в Японии и Европе востребованы исследования по использованию инфракрасных волн в лечении рака. Научные эксперименты подтверждают, что ИК-волны могут эффективно детоксифицировать клетки, проникая на глубину до 14–20 см.

Это достигается за счет избирательной гипертермии, улучшения биохимической циркуляции и устранения застойных явлений в тканях. Результат применения излучения зависит от точного соблюдения схем, а микатермический обогреватель абсолютно безопасен, если его установка продумана и выполнена с учетом здравого смысла.

Итоги и полезное видео по теме

В предложенном видео представлен обзор модели микатермического обогревателя MK-1501, на примере которого можно проанализировать работу инфракрасных нагревателей:

Микатермический обогреватель представляет собой современный электрический прибор, предназначенный для обогрева различных помещений. Его работа основана на генерации инфракрасного излучения, исходящего от миканитовых элементов. Данное устройство характеризуется высокой энергоэффективностью, компактным дизайном и многообразием функций.

Есть желание поделиться личным опытом выбора инфракрасного обогревателя? Или, возможно, у вас есть ценная информация по данной теме? Не стесняйтесь оставлять свои комментарии в разделе ниже, загружать фотографии и задавать вопросы.