Plėvelinis infraraudonasis šildytuvas: įrenginys, veikimo principas, IR sistemų tipų apžvalga

Negyvenamųjų ir gyvenamųjų patalpų šildymo sistemos rinkoje pateikiamos didžiuliu kiekiu. Ir tarp visos šios įvairovės plėvelinis infraraudonųjų spindulių šildytuvas išsiskiria aukštu naudingumo koeficientu, ilgu tarnavimo laiku ir padidintu eksploataciniu saugumu.

Mūsų pateiktame straipsnyje detaliai aprašytas įrangos, naudojamos spinduliuojamam šildymui formuoti, veikimo principas. Išvardyti privalumai ir trūkumai, pateiktos techninės charakteristikos. Mes supažindinsime su taikymo variantais ir populiarių plėvelinių sistemų įrengimo būdais.

Elektriniai prietaisai IR šildymui

Santrumpa PLEN reiškia „plėvelinis spinduliuotės elektrinis šildytuvas“ arba tiesiog „plėvelinis elektrinis šildytuvas“. Šildomąją IR plėvelę leidžiama naudoti tiek kaip papildomą, tiek kaip pagrindinį šilumos šaltinį.

Iš tikrųjų tai yra plėvelė su vidiniais šildymo elementais, skleidžiančiais infraraudonąsias bangas, kai per juos teka elektros srovė.

Infraraudonųjų spindulių principo pranašumai

Oro masių šildymas patalpoje iš vieno ar kito šaltinio gali būti vykdomas dėl:

• šilumos laidumo;
• konvekcijos;
• šiluminės spinduliuotės.

Pirmieji du šilumos atidavimo principai naudojami vandens ir aliejiniuose radiatoriuose, taip pat ventiliatoriuose su šildymo spiralėmis.

Juose iš pradžių naudojant šilumnešį ar TEN įkaitinamas tam tikras darbinis paviršius, nuo kurio vėliau atliekamas kambario oro šildymas tiesioginiu jo artumu. Vėliau natūralios arba priverstinės konvekcijos pagalba vyksta oro mainai visame kambaryje.

Plėveliniai IR šildytuvai priklauso šildymo sistemoms, kurios šildo ne tiesiogiai orą kambaryje, o pirmiausia sienų, baldų, grindų ir lubų paviršius jame

Šiluminė spinduliuotė reiškia šilumos perdavimą iš šaltinio naudojant infraraudonojo spektro elektromagnetinę spinduliuotę. Oras tiesiogiai nuo IR spindulių negali įkaisti.

Jos gali šildyti tik kietųjų medžiagų paviršius. Tai yra, iš pradžių, dėl PLEN šildymo sistemos veikimo, įšyla baldai ir apdaila kambaryje, o tada jie atiduoda šilumą orui.

IR spinduliai dažnai vadinami "šiluminiu spinduliavimu", nes žmogus infraraudonųjų spindulių įrangos poveikį taktiškai suvokia kaip šilumos pojūtį ir tai nesukelia jokio diskomforto.

Infraraudonoji šiluma – tai elektromagnetinės bangos, kurių diapazonas 0,74–2000 µm. Jei pažvelgtume į Saulę, maždaug 40 % jos spinduliuotės Žemei tenka matomai šviesai, o apie 10 % ir 50 % atitinkamai UV ir IR spinduliams.

Plėveliniai IR tipo elektriniai šildytuvai generuoja šiluminę energiją, kurios bangos ilgis yra maždaug 9,2 µm. Žmogui tokie spinduliai yra visiškai saugūs, natūralūs, nes labiausiai primena "saulės šviesą". Juk pats žmogaus kūnas spinduliuoja infraraudonojo spektro šilumą, kurios bangos ilgis yra 9,6 µm.

Plėvelinės šildymo sistemos įrenginys

IR plėveliniai elektriniai šildytuvai apima tris pagrindinius elementus:

• kaitinamasis;
• perduodamasis;
• spinduliuojamasis;

Pirmasis paverčia elektros energiją šilumine. Antrasis paskirsto susidariusią šilumą visame PLEN plote, o trečiasis spinduliuoja infraraudonuosius spindulius.

Be šildančios IR plėvelės, į plėvelinio šildymo sistemą taip pat įeina termoreguliatorius su vienu ar keliais temperatūros jutikliais ir kabeliai šildytuvo prijungimui prie elektros tinklo.

Šildantis elementas PLEN gaminamas iš didelės varžos laidininko. Paprastai tai yra plona juostelė iš nichromo (iš jo gaminamos spiralės TEN) arba anglies. Be to, beveik visi plėvelinių IR šildytuvų gamintojai dabar perėjo prie antrojo varianto. Anglis yra ekonomiškesnė, pigesnė ir efektyvesnė.

Perduodamasis elementas yra aliuminio folijos sluoksnis, pasižymintis dideliu šilumos laidumu. Jis išdėstomas vienoje arba abiejose IR plėvelės pusėse. Taip pat nemažai gamintojų visiškai nenaudoja aliuminio, pasikliaudami tik spinduliuojančia medžiaga.

Viršutinis nagrinėjamo plėvelinio šildytuvo sluoksnis iš abiejų pusių gaminamas iš PET (polietileno tereftalato). Plėvelė iš šio termoplastiko pasižymi dideliu IR spinduliavimo koeficientu, ramiai atlaiko temperatūrą iki +200⁰C ir yra puikus dielektrikas.

Plėvelė apsaugo vidinius šildymo elementus nuo kondensato ir drėgmės, suformuoja iš atskirų komponentų vientisą šildymo sistemą, taip pat sumažina žmogaus elektros smūgio riziką praktiškai iki nulio.

IR plėvelė sukonstruota taip, kad šildymo elementai joje galėtų įkaisti tik iki +55 °C. Aukštesnė temperatūra praktiškai neįmanoma, toks įkaitimas galimas tik trumpai avarinėje situacijoje, staigiai šoktelėjus tinklo įtampai

Plėvelinio IR šildytuvo skaičiavimas ir montavimas atliekami atsižvelgiant, kad plėvelė veiks ne nuolat, o trumpais intervalais nuo kelių sekundžių iki kelių minučių.

Tai yra, toks infraraudonasis šildytuvas greitai pakelia paviršių temperatūrą patalpoje iki reikalingų rodiklių, o paskui termoreguliatorius jį išjungia. Ir vėliau jis vėl maitinamas iš elektros tinklo tik retkarčiais, kai patalpų oras atvėsta.

Infraraudonojo šildymo taikymo sritis PLEN

Plėveliniai spinduliuojantys elektriniai šildytuvai dažniausiai naudojami kaip priedas prie vandens šildymo. Pietiniuose regionuose jie gali tarnauti kaip pagrindinė šildymo sistema. Tereikia teisingai apskaičiuoti reikalingą infraraudonosios plėvelės plotą pagal situaciją.

Naudojant plėvelinį IR šildytuvą, galima šildyti grindis visiškai arba zonuoti. Ji montuojama ant lubų, palėpės šlaitų, sienų įprastose gyvenamosiose patalpose ir net pirtyse, nes IP 54 plėvelės ramiai toleruoja padidėjusį drėgnumą

Infraraudonuosius plėvelinius šildytuvus leidžiama montuoti:

• gyvenamuosiuose užmiesčio namuose;
• miesto butuose;
• pirtyse ir saunose;
• gamybinėse ir sandėliavimo patalpose;
• gyvūnų laikymo kiemuose;
• garažuose su šildymu ir be jo;
• šiltnamiuose ir kt.

Principinių apribojimų naudoti nagrinėjamus žematemperatūrinius elektrinius šildytuvus nėra. Vienintelis apribojimas įrengiant infraraudonąjį šildymą – patalpa turi būti iki 3 metrų aukščio. Jei lubos aukštesnės, reikės montuoti aukštatemperatūrinius ir brangesnius infraraudonųjų spindulių šildytuvų modelius.

IR plėvelių charakteristikos ir rūšys

Infraraudonieji elektriniai šildytuvai skirstomi į du tipus – žematemperatūrinius ir aukštatemperatūrinius. Pirmieji gali įkaisti tik iki +50 ⁰C, o antrieji net iki 200 ⁰C. Buitinėje aplinkoje naudojami tik pirmojo tipo variantai: PLEN arba lempiniai arba skydiniai prietaisai, skirti veikti iš 220 V elektros tinklo.

Pačių IR plėvelių storis neviršija 1 mm, tačiau yra ir metalinių gnybtų, skirtų prijungti jas prie laidų, kurie yra kiek storesni.

Žematemperatūriniai plėveliniai IR šildytuvai turi šias technines charakteristikas:

1. Nominali įtampa – 220 voltų.
2. Maksimali plėvelės įkaitimo temperatūra – 40–55⁰C, priklausomai nuo modelio ir gamintojo.
3. Apsaugos laipsnis pagal IP – nuo «22» iki «67».
4. Šildymo audinio svoris – apie 500 gramų/m².
5. Savinė galia – 150–300 W/m².
6. Srovės apkrova – 0,68–1,4 A/m².
7. Ilgis – 0,25–7 m.
8. Plotis – 0,5–1 m.

Gamintojai infraraudonųjų spindulių plėvelei suteikia 10–15 metų garantiją. Tačiau iš tiesų tokios šildymo sistemos tarnauja iki pusės amžiaus.

Pagal montavimo būdą plėveliniai IR šildytuvai skirstomi į:

• sieniniai – «šildantys paveikslai» (papildomam vietiniam šildymui);
• lubiniai – už įtempiamų ir pakabinamų lubų;
• grindiniai – «šiltos grindys».

Grindinis analogas efektyvumo požiūriu šiek tiek nusileidžia lubiniam. Plėvelinį šiltą grindį negalima kloti po spintomis, lovomis ir sofomis. O baldai gyvenamajame kambaryje visada užima nemažai vietos. «Paveikslai» ir tiesiog plėvelės už dekoro ant sienos – visiškai blogiausias būdas naudoti IR plėvelinius šildytuvus.

Veiksmingiausias yra lubinis variantas, infraraudonieji spinduliai nuo lubų apima maksimalų galimą plotą kambaryje

Infraraudonųjų spindulių šildymo plėvelės gaminamos kaip:

• nustatytų dydžių modeliai (pvz., «ZEBRA» arba «NIRVANA»);
• audiniai individualiam kirpimui pagal projektinius matmenis, jie gaminami nuo 50 iki 100 cm pločio.

Pirmojo varianto negalima pjaustyti montavimo vietoje. Tokios sistemos gaminamos jau paruoštos, tereikia prijungti laidus gnybtais. Jas reikia ypač apgalvotai pasirinkti iš gamintojo turimos dydžių serijos, kad vėliau klojimas nesukeltų problemų.

Antrasis plėvelių variantas parduodamas iki 7 metrų ilgio ritiniais. Šį infraraudonojo šildomo grindų variantą galima supjaustyti pagal reikiamus dydžius tiesiai patalpoje paprastomis žirklėmis.

Plėvelinių šildytuvų privalumai ir trūkumai

Šildančių IR plėvelių privalumai yra šie:

1. Didelis saugumas ir patikimumas.
2. Minimalūs elektrinio šildymo sistemos montavimo terminai.
3. Maksimaliai greitas ir žmogui patogus patalpos įšildymas.
4. Estetiška šildymo sistemos išvaizda, kuri visiškai uždengta dekoru.
5. Visiška šildytuvo darbo automatizacija, dėl to nereikia jo prižiūrėti.
6. Didelis efektyvumas.
7. Nulinė vandens (šilumnešio) nutekėjimo iš radiatorių rizika.
8. Nėra problemų dėl deguonies sausinimo ir išdegimo kambario ore.
9. Absoliutus darbo tylumas.
10. Nėra konvekcijos – nėra visur nusėdančių dulkių.
11. Galimybė kiekviename namo kambaryje nustatyti savo mikroklimatą pagal nustatytus parametrus.
12. Nėra staigių temperatūros svyravimų pagal aukštį (skirtumas prie grindų ir po lubomis bus 2–3 laipsniai).

Laidininkai ir šildymo elementai infraraudonųjų spindulių šildytuve yra patikimai užsandarinti į PET plėvelę gamyklinėmis sąlygomis. Be to, judančių dalių tokioje šildymo sistemoje visai nėra. Nėra ko susidėvėti, lūžti ir koroduoti.

Name, kurio plotas yra 100 kvadratinių metrų, IR plėvelinė sistema kartu su laidais ir apsauga elektros skydelyje sumontuojama per 2–3 dienas. Svarbiausia, kad tinklas būtų pritaikytas reikiamoms apkrovoms.

Elektrinio šildytuvo įjungimas/išjungimas atliekamas termoreguliatoriumi, kuris stebi kambario temperatūrą naudodamas įmontuotus jutiklius ir pats tiekia maitinimą šildymo elementams. Taip pat yra programuojami termostatai, leidžiantys nustatyti skirtingus režimus skirtingoms patalpoms ir paros laikams.

Didelis IR šildytuvų naudojimo efektyvumas yra dėl trumpalaikio jų darbo – jie termoreguliatoriaus įjungiami iš viso tik 10–20 minučių per valandą.

Iš plėvelinių IR elektrinių šildytuvų trūkumų verta paminėti:

1. Didelės sąskaitos už elektrą.
2. Būtinybė turėti pakankamą galią elektros tinklo įvade į namą.

Esant tokiam pat namo ar buto plotui, išlaidos elektrai bus 1,5–2 kartus didesnės nei išlaidos dujiniam šildymui iš magistralinės sistemos. Tačiau dujinis katilas, jo prijungimas prie magistralės ar dujų rezervuaro bei radiatorių ir vamzdžių montavimas – tai taip pat didelės išlaidos.

Spindulinės šildymo sistemos montavimas kainuos kelis kartus pigiau nei toks variantas. O kietojo kuro katilų atžvilgiu ji laimi dar daugiau tiek kuro sąnaudų, tiek įrengimo kainos atžvilgiu.

Plėvelinio IR šildymo montavimo ypatumai

Lanksčius plėvelinius šildytuvus galima be didelių sunkumų sumontuoti savarankiškai savo rankomis. Svarbiausia transportuojant ir pjaustant nesulenkti plėvelės kampu, didesniu nei 60 laipsnių. Jos pjovimas atliekamas tose vietose, kurias gamintojas nurodė ant drobės.

Kaip izoliaciją po plėvele geriausia dėti izoloną arba penofolį su IR spindulius atspindinčiu folijos sluoksniu. O termoreguliatorių reikėtų montuoti kuo toliau nuo tiesioginių saulės spindulių, radiatorių ir skersvėjų.

Jei pastatysite programuojamą termostatą, galėsite skirtingus namo kambarius šildyti paeiliui atskirai. Tai leis žymiai sumažinti srovės ir galios apkrovos pikus elektros tinklo įvade į namą.

Norint pasiekti maksimalų efektą, plėvelinio šildytuvo plotas turi siekti 60–70 % šildomo kambario kvadratūros. Be to, po baldais ant grindų ir virš aukštų spintų po lubomis dėti IR plėvelės negalima. Tokio šildymo nauda žmonėms bus lygi nuliui, o patalpoje atsiras vietinio perkaitimo taškų.

Taip pat infraraudonosios lanksčios elektrinės šildymo plėvelės juostas reikia atitraukti nuo sienų 15–20 cm. Norint tinkamai apskaičiuoti ir išdėstyti plėvelę, būtina iš anksto sudaryti patalpos planą su visais reikiamais atitraukimais ir baldų išdėstymo vietomis.

Bet kokia apdailos medžiaga yra ekranas infraraudonajai spinduliuotei. Klausimas tik dėl jos skaidrumo laipsnio, IR spindulių silpninimo ir tos apdailos arba dangos įkaitimo. Vieni apdailos variantai praleidžia daugiau spindulinės šilumos, kiti mažiau.

1 variantas – ant grindų

Infraraudonosios IR šildymo plėvelės klojimas ant grindų atliekamas ant lygaus grindinio pagrindo iš betono, medienos plokščių arba gipso kartono. Į betoninį lygintuvą arba plytelių klijų sluoksnį jos dėti negalima, polimerinė plėvelė nėra skirta šarminiam poveikiui iš naudojamo cemento pusės.

Kaip apdailinę dangą viršuje leidžiama kloti:

• laminatą (be kamštinio pagrindo);
• ploną kiliminę dangą ant medžio drožlių plokštės arba faneros pakloto;
• linoleumą be šilumos izoliacinio sluoksnio.

Parketo ant IR plėvelės kloti nerekomenduojama. Parketo mediena nuo perkaitimo pradės trūkinėti ir girgždėti.

Baldus su kojelėmis statyti ant plėvelinio šildytuvo draudžiama, tai gali sukelti jo įspaudimą ir pažeidimą, taip pat sukels vietinį grindų dangos perkaitimą.

Pagal SanPiN normas grindis gyvenamuosiuose kambariuose leidžiama šildyti tik iki +26 ⁰C. Tačiau esant dideliam šalčiui už lango, IR grindų šildymo sistemą teks įjungti visu pajėgumu, kad būtų pasiekta patogi oro temperatūra patalpoje.

Ir tokiu atveju vaikščioti basomis kojomis ant jų taps nepatogu. Tai yra pagrindinis trūkumas grindų varianto infraraudonosios plėvelinės šildymo sistemos.

2 variantas – ant lubų

Plėvelinius infraraudonuosius šildytuvus lubiniame variante leidžiama uždengti:

• eurovagonka, MDF ir gipso kartono lakštais iki 12 mm storio;
• įtempiamomis lubomis (PVC arba medžiaginėmis);
• pakabinamomis sistemomis, tokiomis kaip «Armstrong» arba «Griliato».

Taip pat galima naudoti plastikines plokštes, bet tik su sąlyga, kad jų gamintojas leidžia savo dekoro kaitinimą iki +50⁰C.

Kuo arčiau infraraudonosios plėvelės yra baigiamoji lubų apdaila, tuo geriau. Maksimalus atstumas tarp jų gali būti tik 20 mm.

Jei IR plėvelinis šildytuvas montuojamas kartu su pakabinamomis lubomis, šildomą plėvelę reikia kloti tiesiai ant sistemos karkaso. Jos negalima tvirtinti prie perdangos, nes tarp PLEN ir apdailos bus per didelis oro tarpas.

Negalima virš infraraudonosios plėvelės montuoti jokių metalinių, veidrodinių ir stiklinių apdailos konstrukcijų. Taip pat reikėtų vengti naudoti stiklomagninių plokščių.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Rolikas #1. Apie privalumus ir lubinio PLENo montavimą:

Rolikas #2. Šildomų infraraudonųjų plėvelių rūšys:

Rolikas #3. IR šildymo privalumai ir trūkumai:

Infraraudonoji spindulinė šiluma jūsų namuose – tai efektyvus ir saugus būdas šildyti būstą. Elektrinių IR plėvelių įrengimas atsiperka per 2–3 metus dėl taupymo kietajam kurui katilams ir katilinės įrangos kainos.

Net ir šildymui dujomis iš magistralės, svarstomi šildytuvai galiausiai laimi. Tik reikia teisingai juos apskaičiuoti konkrečiai patalpai ir turėti pakankamus elektros tinklo galios techninius reikalavimus.

Norite papasakoti, kaip patys rinkotės ar montavote spindulinę plėvelinę šildymo sistemą? Norite pasidalinti techniniais niuansais ir technologinėmis subtilybėmis, kurios pravers svetainės lankytojams? Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančioje blokinėje formoje, užduokite klausimus, skelbkite nuotraukas straipsnio tema.