Инфрачервено лъчисто отопление-предимства и приложения

[silvi_damyanov]

Здравейте колеги и приятели,
Кратко представяне:
Казвам се Силви Дамянов,
по специалност съм електро и строителен инженер.
Живея в гр.София на 49г.

Малко е рано спрямо текущия сезон.... Навън е доста топло и всички мислим за море и прохлада ..., но скоро ще дойде есента и зимата и е добре да обмислим вариантите за отопление. Моля за Вашите коментари, съвети и мнения относно инфрачервени лъчисти отоплителни уреди и системи. Какви са ползите и недостатъците от такава система? Не визирам само лъчисти инфрачервени конвектори и радиатори, а въобще всякакъв вид ситеми които познавате.
Очаквам коментарите Ви.

Поздрави и успех на всички

Хубаво Лято !

[academil]

Здравей, silvi_damyanov, добре дошъл.

... Моля за Вашите коментари, съвети и мнения относно инфрачервени лъчисти отоплителни уреди и системи.
Какви са ползите и недостатъците от такава система? Не визирам само лъчисти инфрачервени конвектори и радиатори,
а въобще всякакъв вид ситеми които познавате.

Ние познаваме всички системи, и то съвсем професионално.
Те се характеризират, без изключение, всяка с някои положителни и с някои отрицателни качества.
Те, недостатъците, а и плюсовете също, общообразователно са описани из разните статии на Уикипедията на разни езици.
Много са трудни за превод, защото най-често са списвани от лаици, ползвайки статии на други езици, слабо владяни.
Поради което следва да е разбираемо моето нежелание да запълвам форума с трудночетими преводни и неособено информативни статии с познавателна цел.
Още по-малко ми се пишат научно-популярни статии на вестникарско ниво.

Затова универсалният критерий за сравнение на всички отоплителни системи е минимум на сумата от приведените инвестиционни и
експлоатационни разходи на година за амортизационния период.
Приведените инвестиционни разходи за година се изчисляват така - пълна стойност на дадено съоръжение, например климатична система, 5000 лв., реален амортизационен период 10 години, през който системата функционира с високи технико-икономически показатели, примерно с СОР минимум 3.6, или приведените разходи са 1000 лв./година, и така за всички елементи.
Експлоатационните разходи се изчисляват така,примерно за същата климатична система в отоплителен режим - брой отоплителни дни 200, отоплителни часове 18, среднодневна отоплителна мощност в КВт, среднодневна ел.мощност в КВт, СОР=4, дневен разход на ел.енергия в КВтч, цена на електроенергията (дневна 12 часа, нощна 6 часа),цена на ел. енергия в лева за година.
Това е целта, целевата функция, функцията на целта или критерий за оптималност в математическата теория на оптималните решения.
Задачата е мултимодална, нелинейна с множество нелинейни ограничения, с дискретен избор от типоредове.
Отоплителната система е част от ОВК-системата, която трябва да осигури здравословни комфортни константни условия на живот, вкл.производството на БГВ.
Но могат да формират втори, трети и пр. критерий за оптималност, примерно максимален коефициент на сигурност, и задачата се превръща в многокритериална.
Обаче най-добре е тези допълнителни критерии да се редуцират до ограничения,
примерно скорост на въздуха на разстояние 140 см от пода да е в границите 1.5 - 2.5 м/сек,
относителна влажност в границите 45-60 %,
и т.н. все в тоя дух на претенции.
И тези претенции, ограничения и критерии се отнасят до отоплителна система за къща/апартамент/хасиенда/котедж, намиращ се в село еди-кое си, с такава надморска височина, с не/известна роза на ветровете, имащ еди-каква дограма с еди-каква инфилтрация, аспиратор за кухня ххх куб.м., четири обитателя, 3 от женски пол, 2 домашни любимеца, баня/душ/вана, имащ/нямащ комин с височина Х и живо сечение B, изграден от еди-какво си, температурите в спалните помещения трябва да се поддържат не по-ниски от толкова градуса, а в дневната поне толкова градуса, предпочитани или налични/доставими горива - 1,2,3,4,5, и т.н. и т.н.,
като задание за проектиране, изчисление или оптимален асемблинг на отоплителната система.

Това е правилната процедура за избор на оптимално решение при наличие на топлинните загуби и хладилните товари за всяко едно помещение поотделно, т.е. проект по ОВК-част.
Накратко казано - много конкретика, с много числа и малко приказки.

Ще посоча, че рядко в практическите проекти по ОВК-част има оптимален избор на отоплителна система,
често изобщо няма посочена, и инвеститорът е поставен пред сложна ситуация.
В болшинството случаи и Инженерът на проект, и Ръководителят на проекта не са запознати и не владеят горната процедура.

Практически задачата за малки (фамилни) къщи е решима и чрез комбинаторно съставяне на сравнителни таблички, сравнително бавно,
но резултатът е абсолютно точен и си заслужава усилията.

Така че както е формулиран въпросът, не е за този форум.
Формулиране -> за всички, задаващи въпроси.
Тема от academil на Пон Май 23, 2011 8:49 am

Във връзка със зачестилите въпроси без конкретизация...
си позволявам отново да обърна внимание на задаващите въпроси.

Форумът е професионален и не е място за начално ограмотяване.

Най-добре e да се постне във форум, пълен с множество знаещи (уикипедията) лаици, които си умират да коментират, дискутират,
да скорострелват мнения и да дават съвети от типа "аз не знам, но чух в трамвая".

А по-горното го написах за ползване от всички търсещи информация като филтър при използване на информация с невисока достоверност
от подобни форуми, интернет-сайтове, рекламни и фирмени сайтове.
Както и за професионалистите при избор на ОВК-съоръжения.

[silvi_damyanov]

Благодаря за информацията, беше полезна.Относно въпроса .. приемам, ще го коригирам.
Надявам се след корекцията да стане по-ясно и да има конкретни коментари
Благодаря

[silvi_damyanov]

И още един въпрос ..? къде в кой панел мога да си редактирам заглавието в темата и въпроса към нея ?

[academil]

Корекции може да се правят от автора някъде до 4 часа след постването.
След това - само от Модератор или Админ.
Освен това и отвореното време често не е достатъчно за по-дълъг пост-отговор. Тогава написан текст просто се губи.
Тука е така, но се свиква.

[silvi_damyanov]

Ок. Благодаря за инфото и ще го имам в предвид за бъдещата работа. Виждам, че тук бъка от специалисти, професионалисти и хора, които познават всички отоплителни системи перфектно! Не бих желал, а и няма нужда да губите, като професионалисти полезно ценно време да ме обучавате и ограмотявате.
Е тогава въпросът ми е конкретно този : " Вашите компетентни, професионални мнения, относно инфрачервени, карбонови, нано наслоени, лъчисти отоплителни уреди и системи.
Какви са ползите и недостатъците от такава система? "

Дано този път съм успял да улуча темата, въпроса и форума .......лайшка работа

[емил]

Моето е непрофесионално мнение , но имам практичен опит от лъчисти отоплители .
В сравнение с конвекторните са доста по- добри .
Грубо казано - топлят с 20% повече ,по- приятно субективно усещане за топлината , и не изсушават толкова въздухът.
При един и същ разход на ток .

Не , че искам нещо да кажа ,но цените са им отвратително високи .

[academil]

..."...лъчисти отоплителни уреди и системи.
Какви са ползите и недостатъците от такава система? "

Очевидно двата вида топлообмен - радиационен и конвективен, винаги съществуват паралелно във всеки нагревателен уред,
въпросът е в това, кой преобладава при формирането на микроклимата в помещението.
Инфрачервеното излъчване се изпуска от всички обекти, имащи температура, съгласно закона на Планк.
А има ли въздух ще има и конвекция.
Спектърът на излъчване на абсолютно черно тяло при относително невисоки (до няколко хиляди Келвин) температури лежи почти
изцяло в диапазона на дълговълновата област.
Посочването във фирмени материал "Инфрачервени панели за отопление с дълговълнова технология, високо качество в икономична серия" е безсмислица, в домашни условия късовълнова технология с няколко милиона градуса просто е невъзможна.
Спекулации и заблуждения са рекламите, че инфрачервените или лъчистите отоплителни уреди, навремето наричани рефлекторни, отражателни,
излъчват в дълговълновата, а конвекторните уреди в късовълновия диапазон, и на това се дължи по-високата ефективност на ИЧОУ.
Обратно, има и твърдения, че понеже всички отоплителни уреди излъчват, ИЧОУ с нищо не са по-ефективни.
Най-смехотворното твърдение, което съм срещал из разните описания е, че дълговълновите ИЧ-лъчи са "по-слабо топлинни" от късовълновите,
"но с голяма дълбочина на проникване и голям обхват и това ги прави по-икономични".
Лъчистата енергия се поглъща от околните повърхности, и превръщайки се в топлинна енергия ги нагрява,
от своя страна те отдават топлина на въздуха, който се нагрява значително по-малко,
отколкото при конвективното отопление, където топлинната верига е обратна.
По-ниското нагряване на въздуха в помещението не го изсушава толкова много.
При това нагряването на въздуха протича бавно, поради малката температурна разлика, и въздушни течения почти не се образуват,
а температурната разлика под-таван е 1-2 °С, а не 5-6 °С, както при конвективното отопление.
Всичко това дава съществения икономически ефект в сравнение с конвективното отопление, при което топлината се разходва и за
нагряване на въздуха в неизползваемото подтаванно пространство.
Освен това, при помощта на ИЧОУ се появява възможност за локално нагряване само на тези площи в помещението,
за които това е необходимо, без затопляне на целия обем на помещението.
Топлинният ефект от ИЧОУ се усеща веднага след включването, което позволява да се избягва предварително нагряване на помещението.
Това също може да снижи разходите за енергия.
Практически понятие температура в помещение, отоплявано чрез ИЧ лъчи, не може да се формулира коректно, нито да се измери.
Поради това препоръчвания от фирмите термостат, с който да се регулира стайната температура и да се постигне добра енергийната ефективност на ИЧОУ, е с твърде съмнителна ефективност.
Поради липсата на течения в помещението, нужната температура за комфортно чувство на топлина е с 2 – 3°С по-ниска, отколкото при конвективно отопление, т.е. може да се поддържа толкова по-ниска температура.
Поддържането на по-ниска температура в помещението още увеличава относителната влажност в помещението, т.е. изсушаването на въздуха е още по-слабо.

При добро позициониране електрическите ИЧОУ могат да намалят разходите на ел. енергия до два пъти спрямо конвективните отоплителни уреди.

При въздействие на дълговълновото ИЧ излъчване върху рецепторите на кожата те се раздразват, и следствие реакцията на хипоталамуса
гладките мускули на кръвоносните съдове се отпускат, в резултат съдовете се разширяват, предизвиквайки прилив на кръв.
Това предизвиква чувство на приятно затопляне и създава усещането, че ИЧ нагряване е по-комфортно.

Поддържането на по-ниска температура в помещението при по-висока относителна влажност по същество ще измести точката на росата в стената
към вътрешността на помещението. Съществува опасност при определено съчетание на фактори за конденз в стената и нарушаване на
строителната якост на материалите.
Липсата на конвективни потоци в помещението ще образува застойни зони с повишена влажност, което при определени обстоятелства - топлинни мостове, недостатъчна вентилация, повишена влажност, недобра или нарушена топлоизолация, е предпоставка за кондензи и развитие на плесени.
Изобщо в това направление ще са необходими по-сериозни мерки от конвективното отопление, започвайки от проверка на условията за кондензи
в и на стените.
Категоричните твърдения на фирмите, че при отопление с ИЧОУ се елиминират всички условия за възникване на конденз и плесени не отговарят на реалните физически процеси и въвеждат в заблуждение потенциалните купувачи.

А термини изобщо като инфрачервени излъчватели/картини/панели, лъчисто отопление, карбонови нагреватели, филмови инфрачервени таванни нагреватели и пр. лингвистически гимнастики, са просто рекламни трикове и злоупотреби с терминология в ущърб на потребителя да цел да купи. Лъчист конвектор ???
Подобно на емайлираните тенджери, които сега се наричат " с керамично незалепващо покритие" и струват 10 пъти-повече.

Изложението е съгласно посочената процедура за сравнение в предния пост.
Общото сравнение показва следното.
Цената на един (евтин) ИЧОУ е 500 лева, а на една конвективна вентилаторна печка (духалка) 30 лева.
Амортизационният период реално на съвременните ел. уреди е 10 години.
При 18 (12+6) часа на ден за 200 дни за дадено помещение 20 кв.м. са необходими 2 КВт на вентилаторната печка,
разходите за година (сега) ще са 200 х 2 х (12 х 0.22 + 6 х 0.11) = 1320 лева, а приведените разходи 1320 +30:10 = 1323 лв./г.
Разходите за година на ИЧОУ ще са 2 пъти по-ниски или 660 лв./г, а приведените разходи 660 + 500:10 = 710 лв./г.
ИЧ-отопление е по-изгодно от конвективното електрическо отопление по приведени и по експлоатационни разходи.
По-големите инвестиции при ИЧОУ от 470 лв. се възвръщат за 4-5 отоплителни месеца.

Сравнено с отопление на дърва ИЧ е приблизително два пъти по-неикономично.
Сравнено с отоплението с хиперинверторни климатици последно поколение ИЧ отопление е приблизително 3 пъти по-неикономично,
и около 2 пъти по-неизгодно по приведени разходи, първоначалната инвестиция за климатици обаче е минимум 3 пъти по-висока.

А какви са другите ползи и недостатъци от такава система - ИЧОУ, всеки преценява сам съобразно нивото на лукс и комфорт,
които може да си позволи, и индивидуалните предпочитания.
Във всички случаи в системната оценка следва да влязат начинът на поддържане на оптималната кратност на вентилация на помещенията,
начинът на поддържане на битова влажност под 60 %, производство на БГВ, кухненска аспирация.

[емил]

Горният пост на Академил е толкова точен, и информативен , че не допуска повече коментар по темата .

[silvi_damyanov]

[silvi_damyanov]

Нека официално благодарим на:
Потребителско име: academil Ранг: Експерт
Лекцията е внушителна и дори човек да има някакви неясноти те ще се заличат така както морските вълни заличават пясъчните рисунки ! Все пак, след внимателен прочит в мен възникват няколко въпроса:
Цитирам експерт academil : „Очевидно двата вида топлообмен - радиационен и конвективен, винаги съществуват паралелно във всеки нагревателен уред,“
Тук бих желал да отбележа за коректност , че от физиката е известно, че между тела с различна температура се извършва пренасяне на топлина. Този процес на самопроизволен пренос на енергия под формата на топлина от тяло с по-висока температура към тяло с по-ниска температура се нарича топлообмен.
Отново бих цитирал експерт academil : „инфрачервеното излъчване се изпуска от всички обекти, имащи температура, съгласно закона на Планк.
А има ли въздух ще има и конвекция.“
Така че инфрачервеното излъчване не се „изпуска“ то не е флуид! А топлината се предава без разход на работа само от тела с по-висока температура към тела с по-ниска температура, като топлообменът продължава до изравняване на температурите. Така, че температурната разлика се явява движеща сила на топлообмена. От нейната големина зависи интензивността на преноса на топлина.
Знам, че не бива да съм в този форум, за да се обучавам или да Ви губя времето да ме учите, както ми намекна в началото на поста уважавания от мен експерт academil , но в тази връзка би било коректно да уточним, че гореупоменатото от него твърдение за съществуването на „два вида топлообмен“, не е твърде коректно. Ако визираме топлинните процеси класирани спрямо различни признаци, като генерално обобщение, според контакта между топлоносителите те наистина те са два вида - биват директни и индиректни., индиректен топлообмен е този, при който топлоносителите са в непосредствен контакт и се смесват. Според крайната цел топлинните процеси биват: нагряване, охлаждане ( без фазов преход) и изпарение, кондензация ( с фазов преход).
Друг съществен признак е зависимостта на температурата от времето. Според него топлинните процеси се разделят отново на два вида. Стационарни и нестационарни. Стационарен е топлообменът в непрекъснато действаща апаратура, в която температурата във всяка точка остава постоянна във времето. Нестационарен е топлообменът в периодично действаща инсталация, а също и при пускане и спиране на апарати с непрекъснато действие. Той се характеризира с изменение на температурата в зависимост от времето.
И така ако трябва да обобщя казаното до тук топлообмените са повече от два и така цитирани от експерт academil не биха се възприели много точно от неспециалисти и хора като мен които искат да научат нещичко тук. Въпроса за топлообмена би следвало да се отнесе към „Начини за пренасяне на температура“ – от където можем да обясним и видовете топлообмени като например:
1.Топлообмен чрез топлопроводност (кондуктивен топлообмен). Топлообмен чрез топлопроводност има тогава, когато топлинната енергия се разпространява вътре в тялото от една частица на друга съседна, намираща се в непосредствена близост, вследствие на постоянното им трептене. Този начин на разпространение на топлината е основен за твърдите тела. Движеща сила на процеса на пренос на топлина е разликата между температурите в различни части на тялото.
В зависимост от това, дали телата провеждат топлината или не, те се разделят на топлопроводни и топлинни изолатори. Разбира се между тях се намират и тела с всички възможни степени на топлопроводност. Способността на телата да провеждат топлинна енергия се характеризира с един коефициент на топлопроводност ? . Той показва какво количество топлина преминава за единица време през стена с повърхност 1m2 и дебелина 1m при температурна разлика на стената 1 градус. Измерва се W/(m.оK). Стойността му зависи от природата на веществата, температурата, влажността и други фактори. Определя се опитно и се представя в справочници.
2. Топлообмен чрез конвекция (топлопредаване или топлоотдаване). Под конвекция се разбира пренасянето на топлина от частиците на течности и газове при взаимното им преместване от една част на пространството в друга, т.е. движещ се флуид пренася топлинната енергия заедно със своята маса.
Познати са два вида конвекция :
Естествена конвекция, когато движението на флуида е свободно и се предизвиква от разликата в плътността на отделните точки на пространството, която се държи на разликата в температурите.
Принудителна конвекция, когато движението на флуида е предизвикано от външно въздействие (бъркачки, помпи, вентилатори, компресори и др.).
При определянето на количеството топлина, предавана чрез конвекция, влияят същите фактори, както и при кондукцията. Топлинният поток, който се отдава (или приема) между стена и движещ се флуид за единица време се определя от закона на Нютон :

Q = ?к . F . ( t ст - t ф ), W

т.е. количеството топлина, пренесено чрез конвекция е пропорционално на повърхността, температурната разлика и времето.
3. Топлообмен чрез топлинно излъчване ( радиация). Топлопренасянето чрез излъчване играе важна роля във високотемпературните процеси.
Топлопренасянето чрез излъчване се различава принципно от топлопренасянето чрез конвекция или чрез топлопроводност, при които е необходим непосредствен контакт между участващите в топлообмена вещества. При топлопренасянето чрез излъчване протича пренос на топлинна енергия през лъчепрозрачна, т.е. пропускаща топлинни лъчи, среда, в това число и във вакуум.
При топлинното излъчване топлината се предава на разстояние с помощта на топлинни лъчи. Според съвременните представи топлинното излъчване може да се разглежда като разпространение на електромагнитни вълни с определена дължина (0,8 – 800 ?m), които се наричат топлинни или инфрачервени лъчи ИЧЛ. Топлинните лъчи се подчиняват на законите на отражение, пречупване и поглъщане.
Всяко тяло непрекъснато излъчва или поглъща топлинни лъчи, като в зависимост от това, кой от двата процеса преобладава, топлинната енергия на тялото намалява или се увеличава. Интензивността на излъчването се намира в тясна зависимост от степента на нагрятост, т.е. от температурата на телата.
Лъчистата енергия се разпространява в пространството във вид на електромагнитни вълни и ако те срещнат по пътя си някакво тяло, една част от лъчите се отразява, друга преминава през тялото, а трета част се поглъща от него, превръщайки се в топлина и го загрява. Според това телата могат да се разделят условно на абсолютно черни, прозрачни и бели.
В тази връзка би било да коригираме и да диференцираме топлообмените като три основни вида, които се постарах да опиша по-горе.
За съжаление днес не разполагам с повече време …. Но до няколко дни ще се коментирам и още две позиции от изказването на експерт academil: а именно понятията - абсолютно черно тяло -основно понятие в теорията на топлинните процеси при топлопренасяне чрез излъчване, а така също и процесите и законите свързани с него. Следващ кратък коментар бих посветил на ИЧЛ – инфрачервеното лъчение с цел да изясним това познато отдавна явление и да не вкарваме в заблуждение нашите читатели. И на последно място ще коментирам и прилагането на тези всички явления и процеси в практиката, тъй, като и там забелязах доста неточни коментари, противоречиви и неясни формулировки от рода на цитирам: "Това е целта, целевата функция, функцията на целта или критерий за оптималност в математическата теория на оптималните решения.
Задачата е мултимодална, нелинейна с множество нелинейни ограничения, с дискретен избор от типоредове."и предложени числови модели от експерт academil, а както и самият той каза - цитирам "academil написа:Във връзка със зачестилите въпроси без конкретизация... си позволявам отново да обърна внимание на задаващите въпроси. Форумът е професионален и не е място за начално ограмотяване."

Благодаря на всички за вниманието и отзивчивостта към поставения от мен въпрос.
До скоро

[academil]

Бравас. За усилията.
Иначе не виждам този общообразователен текст каква конкретна задача решава, даже с какво е полезен на този форум и на читателите му.
Аз не ги подценявам толкова, даже никак.
Впрочем, не знаех досега, че при изчисляване на пещи, котли и подобни високотемпературни нагревателни съоръжения се отчита и кондуктивен топлообмен. Грешно съм ги изчислявал, но все пак работят добре, и то от доста години. Може би, защото се основавам на факта, че инфрачервеното излъчване се „изпуска“ под формата на фотони.
Във връзка с което ще помоля silvi_damyanov да посочи проектирани от него топлотехнически апарати от горния ред, в които е отчел и въпросния топлообмен, къде работят и с колко са по-ефективни от другите. Сравнение по технико-икономическата методика, може и по термо-икономическа. Конкретно.
Лично аз считам и занапред да се придържам към общоприетата световна практика, и да обучавам студентите по топлотехнически специалности съгласно нея. Както и при обсъждане на топлотехническа тематика в този форум, представляваща практически интерес както за членовете му,
така и за читателите.
А в дискусии по начални глави на термодинамиката и топлопренасянето за неспециалисти не участвам.
Такива дискусии са свойствени на един друг форум, наречен НАПРАВИ САМ.
Но тук с интерес ще се запозная с конкретни проекти в областта на топлотехниката.
Естествено, представляващи практически интерес за читателите на този форум в областта на строителството.

[academil]

Г-н Силви Дамянов е представител на софийската фирма SUNLIGHT с предмет:
"Гамата на предлаганите от компанията решения са в областите:
Промишлени и домашни инсталации в сферата на възобновяемите енергийни източници от слънце, вятър и вода.
Интериорно, екстериорно и улично LED осветление.
Инфрачервени карбонови нано отоплителни системи.
Проектиране и изграждане на обществени, промишлени, жилищни и инфраструктурни обекти."

Очевидно пуснатата тема е АБСОЛЮТНО провокационна, не съответства на характера и целите на форума
и е предназначена да предизвика нелицеприятни дискусии.
Явно г-н Силви Дамянов преследва непочтени цели тук, видно от последния му постинг.

[silvi_damyanov]

Аз наистина Ви благодаря за поддържането на темата и коментарите Ви, ще Ви представя доста интересини, нови мои реализирани проекти и други неща, но не във форума а на Вашия имейл. Възхищавам се на усилията Ви ..., но смятам, че нарицатения тон с който ме посрещнахте във форума не беше много подходящ все пак е трудно да съдите за някого от един въпрос, а дори и не знаете каква е идята зад него. Аз от своя страна сменям тона към Вас сега. Ако и Вие сте съгласен смятам, че може да сме си много полезни и да постигнем доста добри резултати .. С уважение към усилията Ви и лично към Вас С.Дамянов

P.S. А по отношение на последния ви репорт относно кой съм от къде съм и защо съм тук .... не съм го крил и нищо нелицеприятно не съм направил, като съм коментирал Ваше изказване, без да Ви обиждам и да злословя по по Ваш адрес. Смятам,че това не са професионални отношения!

[academil]

Прекалено обширния характер на уводните въпроси, съчетан с прекалената конкретика,
ми даде основания да допусна наличието на провокационен елемент.
Общо взето на базата на опита, почерпен от студентските провокации. Прав съм, не ли ?
А понеже темата е интересна, липсва във форума, отговорите ми са насочени главно към читателите.

Надявам се, че участието ти във форума ще е полезно за издигане на нивото му.
Професионалистите по топлотехника, електротехника и хидравлика тук не са много.
В този форум сътрудничеството се адмирира във всички форми, начини и нива.