Инфракрасное отопление частного дома: обзор современных инфракрасных систем отопления

Эффективность и экономичность – ключевые параметры при выборе системы отопления. Цена энергоресурсов довольно высока, использовать их рачительные хозяева квартир и частных домов стараются разумно. Эти два параметра лежат в основе разработки инновационной системы инфракрасного отопления.

Предложенная нами статья поможет узнать, по какому принципу работает инфракрасное отопление частного дома. Мы расскажем, как и каким образом можно наладить ИК обогрев. Вы узнаете, какое оборудование нужно для достижения намеченной цели и как его закрепить.

Для вас мы собрали и систематизировали все сведения о видах инфракрасных греющих систем и критериях их подбора. Для наглядного восприятия приложили фото-подборки, информативные схемы и видео-презентации.

Принцип работы инфракрасного отопления

В природе инфракрасное излучение входит в спектральную область электромагнитных волн, излучаемых главным «светилом» нашей системы – Солнцем. Благодаря излучаемому им невидимому волновому спектру на нашей планете и способно развиваться все живое.

Ученые инфракрасное излучение, которое именуется как «тепловое», делят на три составляющие, выделяя ближний, средний и дальний спектр.

Самыми эффективными для обогрева и наиболее безопасным для живых организмов являются электромагнитные колебания, следующие сразу же за видимой красной стороной среднего спектра.

Почти 50 % солнечного спектра занимают инфракрасные лучи — наиболее близкие к излучению тела человека

Диапазон длины волн излучения, именуемого «лучами жизни», колеблется в пределах от 8 до 14 мкм. В ряде источников «живительный» интервал несколько увеличен: от 6 до 20 мкм. Однако даже эти расхождения в показаниях не критичны.

Именно длинноволновой спектр, близкий по значению к излучению человеческого тела, задействован при разработке оборудования и обустройстве системы отопления инфракрасными обогревателями.

Нагревательные пластины, применяемые при обустройстве инфракрасного отопления, выделяют тепло с рабочим диапазоном в пределах 5-15 мкм

Инфракрасные установки можно считать своего рода мини-солнцем. Единственное отличие от природного «светила» в том, что они будут прогревать пространство постоянно, независимо от погодных условий за пределами комнаты. Работают такие установки в быту от сети в 220В.

Инфракрасные лучи, проходя через воздушные преграды, нагревают твердые поверхности находящихся в помещении предметов, а те уже в последующем перенаправляют тепло в пространство

ТЭН, выступающий главным компонентом устройства, распространяет световые волны. Благодаря рефлектору в процессе работы оборудования прогревается тот предмет, на который направлено устройство.

Роль «приемников», а затем «излучателей» тепла могут выполнять любые объекты в комнате: керамические и каменные предметы, деревянные и стеклянные поверхности, живые организмы.

Предметы принимают тепло или передают его в расположенное рядом пространство. В процессе работы оборудования поверхности предметов интерьера в зоне излучения теплее окружающего воздуха на 7-10 градусов.

Обогрев инфракрасными лучами отлично комбинируется с другими традиционными способами отопления, благодаря чему при минимальных усилиях легко организовать в любом помещении «островок тепла» — зону повышенного комфорта.

Как на бытовом уровне, так и в промышленных масштабах, такой вид отопления удобно использовать в качестве вспомогательного или аварийного обогрева. Потери тепла при его применении в среднем не превышают и 10%.

Преимущества и недостатки системы

Система отопления на основе инфракрасного излучения в сравнении с конвекторными способами обогрева имеет ряд неоспоримых преимуществ:

1. Широкая область применения. Инфракрасные панели отопления используют при обогреве помещений всех типов. С их помощью повышают температуру на складах, животноводческих фермах, в подсобных помещениях и в гаражах.
2. Высокая скорость нагрева. Ощущение теплового комфорта с момента включения оборудования наступает в считанные минуты. Это происходит за счет того, что воздух не поглощает тепловое излучение, а энергия расходуется по прямому назначению с минимальными потерями. И даже после выключения прибора еще некоторое время он будет продолжать излучать тепло.
3. Бесшумность работы. Работа обогревателей не сопровождается никакими вибрациями и шумами, а в процессе нагрева не выделяются продукты сгорания.
4. Безопасность для здоровья домочадцев. По своей природе инфракрасное тепло максимально близко к солнечному. Оно является наиболее комфортным для человека. Используемые приборы не издают неприятного запаха, не выделяют токсинов и вредных веществ, являясь абсолютно безопасными для здоровья человека.

Обогреватели этого типа не боятся влаги. За счет этого инфракрасные приборы смело можно использовать для обустройства «островков тепла» под открытым небом, применяя для обогрева садовой беседки и веранды.

Установив ИК обогреватели, вы сможете существенно снизить теплозатраты и сведете к минимуму проблему нерационального распределения температуры

В отличие от спиральных нагревателей инфракрасные системы не выжигают из воздуха кислород и не пересушивают его. Распространение тепла в помещении осуществляется равномерно без скопления в верхней половине, ближе к потолку, комнаты.

Да и в процессе прогревания не участвуют конвекционные потоки воздуха, которые способны поднимать пыль. Благодаря этому можно поддерживать постоянный микроклимат, обеспечивая условия для комфортного проживания домочадцев.

Обогреватели размещают в полу, потолке или просто прикрепляют к существующим перекрытиям. Их часто применяют при обустройстве системы «умный дом».

Инфракрасные панели и пленочные покрытия славятся компактностью, занимая минимум полезной площади в помещении и отдавая при этом максимум тепла

В пользу современной системы выступает аргументом и тот факт, что в последние годы все большую популярность среди ценителей спа-процедур набирают инфракрасные сауны.

Согласно исследованиям японских ученых они являются отличной профилактикой множества заболеваний. Проникая под кожу человека, лучи разогревают кровеносные сосуды, способствуя тем самым быстрому распространению тепла по всему телу.

Но инфракрасная система обогрева не лишена и недостатков. К числу таковых стоит отнести:

• Инфракрасные лучи имеют точечное действие. Поэтому в пределах одной просторной комнаты в одном месте может быть слишком тепло, в другом, напротив – прохладно.
• Поскольку инфракрасные лучи прогревают не воздух, а предметы, то в процессе обогрева помещения, интерьер которого составляют предметы техники, может появляться едва уловимый запах пластмассы.
• В эстетическом плане далеко не всегда такие подвесные обогреватели способны удачно вписаться в общий дизайн интерьера.

Довольно энергоэффективное инфракрасное отопление в полной мере нельзя считать экономически выгодным. Во-первых, на само оборудование изначально придется вложить значительную сумму.

Во-вторых, чтобы с его помощью достичь рационального расхода энергии придется потратиться на соблюдение ряда ключевых требований. Например: на утепление здания, обустройство снижающих теплопотери отражающих экранов.

Потребляют такие приборы в зависимости от мощности приблизительно от 50 до 200 Вт на квадратный метр за один час работы

Но при соблюдении всех необходимых условий монтажа КПД системы способно достигнуть отметки в 95%. Да и чтобы поддерживать комфортный микроклимат достаточно, чтобы пленочное покрытие занимало 50% поверхности стен или пола.

Разновидности инфракрасных обогревателей

Современная промышленность для инфракрасной системы отопления производит два типа обогревателей: пленочного варианта и панельного исполнения.

Принцип работы у обоих типов устройство идентичен: в основе лежит излучатель и отражатель, который фокусирует ИК лучи в требуемом направлении

Отличия между пленочными и панельными излучателями только в конструктивных особенностях. При обустройстве потолочного инфракрасного отопления применяют как пленочные излучатели, так и панели.

А вот для подогрева пола применяют только оборудование пленочного типа.

№1 — панельные обогреватели

Плоские обогревательные панели хороши тем, что позволяют сохранить площадь жилого пространства при неизменной высоте комнаты. Это очень удобно при обустройстве помещений с невысокими стенами и наклонными потолками.

При работе ИК панелей только 10 % энергии уходит на обогрев воздуха, основная часть тепла 90% направлена на предметы

Конструктивно такие приборы включают в себя следующие основные элементы:

• ТЭН – нагревательный элемент;
• панель, принимающая тепло от ТЭНа и передающая энергию нагреваемым объектам;
• изоляция, расположенная с тыльной стороны, препятствующая потере тепловой энергии;
• пластина – отражающая электромагнитные волны от тыльной стороны прибора;
• корпус с кабельным вводом, клеммной колодкой и т.д.

Материалом для изготовления ТЭНа может выступать керамика, кварц или вольфрам. Применяемый материал во многом определяет мощность и эффективность оборудования в целом. Сверху нагреватель прикрыт декоративным покрытием, которое и выполняет функцию излучателя инфракрасных волн.

В зависимости от способа монтажа панели бывают встроенные и навесные. Первые представляют собой гипсокартонные конструкции с нанесенной на них теплоизоляцией и встроенной графитовой нитью.

Корпус навесных панелей выполняют из термостойкого пластика или стекла, а нагревательный элемент прикрывают экраном из керамики или анодированного алюминия.

Инфракрасные панели устанавливают под окном вместо привычной батареи, либо просто подвешивают на стену или потолок с помощью кронштейнов

Такие обогреватели в продаже представлены в виде традиционных панелей и более изысканных моделей, декорированных под камень или натуральное дерево. Изысканные дизайнерские изделия способны выступить достойным дополнением интерьера.

№2 — излучатели пленочного типа

Пленочные обогреватели чаще всего используют при необходимости организовать зональный обогрев. Например, при обустройстве лоджии, обустройстве рабочей зоны или создании уголка для отдыха на веранде.

Покрытия этого типа можно размещать как на полу, так и на потолке со стенами. Исключение составляют лишь натяжные потолки, выполненные из ткани или ПВХ-полотен. Для подвесных потолков производители предлагают инфракрасные излучатели кассетного типа.

Такие системы обогрева представляют собой пленочные маты, в которые запаяны последовательно соединенные нагревательные элементы

Основной материал системы – нанесенный на тонкую пленку из термопласта тонкий слой графита или параллельно проложенные карбоновые нити, которые при нагревании продуцируют тепловой поток.

Пленочные покрытия состоят из взаимозаменяемых модулей, благодаря чему в случае выведения из строя отдельного участка его не составит труда заменить новым, не нарушая при этом целостность системы.

Для придания пленочным системам обогрева более презентабельного вида некоторые умельцы оснащают их декором. Для этого над покрытием сначала сооружают каркас из гипсокартона, сверху которого наносят декоративную отделку. Единственное условие – чтобы она не содержала металл.

Все больше поклонников среди ценителей качества и красоты находят пленочные обогреватели-картины, которые удачно сочетают в себе функциональность и эстетику

В усовершенствованных версиях пленочные системы ИК обогрева монтируются под слой декоративной отделки. Декоративно оформленные пленочные нагреватели относятся к числу маломощных приборов и потому применяются в основном для локального нагрева одного из участков комнаты.

Классификация по способу расположения элементов

Инфракрасные приборы отопления представлены на рынке в широком ассортименте. По способу расположения нагревательных элементов их можно разделить на три группы: напольные, настенные и потолочные.

Вариант #1 — обогреватели напольного исполнения

Напольные покрытия представляют собой модульные материалы, внутри которых проложены плоские нагревательные элементы. Покрытие выпускается в виде рулонов. Для монтажа его нарезают на куски необходимых размеров.

Полосы рулонного материала размещают на полу таким образом, чтобы излучатели не оказались под тяжелой мебелью; это позволит предупредить снижение теплоотдачи и усыхание деревянных элементов гарнитура

Изоляционный материал и  инфракрасную пленку укладывают непосредственно на подготовленный базовый пол. В процессе укладки избегают размещение полотнищ внахлест и стараются выдерживать расстояние до стен в 10-15 см.

Поверх напольных инфракрасных полос можно укладывать:

• ковролин;
• паркетную доску;
• линолеум;
• ламинат;
• керамическую плитку.

Самая удачная комбинация получается при использовании в качестве напольного покрытия керамической плитки. Немного уступает в этом плане ламинат. А наибольшее экранирование ИК излучения создает ковролин и линолеум.

Пленочные системы устанавливаются не только на полы, но и на потолки под навесные конструкции и скаты мансардной крыши. Монтаж и подключение производится по аналогичной схеме:

К инфракрасным греющим системам относятся не только пленочные варианты, но и стержневые карбоновые полы. С правилами их установки ознакомит популярная статья нашего сайта.

Вариант #2 — настенные и потолочные приборы

В сравнении с напольными системами обогрева выбор потолочных и настенных приборов более широк. Помимо панелей традиционного исполнения встречаются также и дизайнерские встраиваемые модели потолочных излучателей.

Их можно монтировать в подвесные потолки. В продаже они представлены в разных размерах и цветовых решениях.

Плиты размещают таким образом, чтобы исходящие от них лучи направлялись на мебель, а та уже, поглотив тепло, стала выступать источником тепловой энергии

Потолочные модели инфракрасных излучателей располагают на высоте от 3 метров и выше. При таком обустройстве тепловой потолок направляется вниз и расходится немного в стороны.

Устремляясь вниз, лучи первым делом прогревают напольное покрытие. За счет этого температура на уровне ног всегда на пару градусов выше, чем в районе головы. Чтобы предупредить просачивание тепла на улицу панели не размещают напротив дверей и оконных проемов.

Инфракрасные излучатели настенного исполнения размещают таким образом, чтобы они находились выше или ниже уровня головы человека

Среди стеновых излучателей отдельно стоит выделить плинтусные системы. Они представляют собой узкие длинные конструкции. Системы устанавливают по периметру комнаты, размещая вместо обычных пластиковых или деревянных плинтусов.

При выборе места размещения панелей следует избегать зон отдыха, где велика вероятность прямого воздействия на домочадцев. Например: на уровне дивана или кровати.

В противном случае направленные под прямым углом лучи будут перегревать и пересушивать кожу, вызывая у жителей и гостей дома дискомфортные ощущения. Зона покрытия направленных излучателей является одной из основных характеристик и обычно указана в паспорте к изделию.

Стеновые ИК обогреватели используют нечасто. Циркуляция телого и холодного воздуха происходит снизу вверх, потому разумней предпочесть потолочный или напольный варианты

Производители ИК обогревателей

Производством ИК оборудования занимается множество компаний по всему миру. Среди зарубежных производителей наибольшей популярностью пользуются:

• «STIEBEL ELTRON» — немецкая компания, выпускающая продукцию традиционно высокого качества;
• «FENIX TRADING» — чешская компания уделяет пристальное внимание вопросу энергоэффективности создаваемой продукции;
• «AIR COMFORT» — итальянский концерн делает ставку на создание безопасной системы отопления нового поколения;
• «FRICO» — шведский производитель гарантирует скандинавское качество и предъявляет повышенные требования к дизайну выпускаемой продукции.

Отечественные производители представлены такими торговыми марками, как «Билюкс», «Пион», «ЭкоЛайн», «Алмак». По качественным характеристикам изделия этих торговых марок не намного уступают импортным аналогам.

Стоимость ИК оборудования отечественного образца на 30% ниже импортных аналогов, благодаря чему установку его может позволить себе широкий круг покупателей

Но стоит отметить, что не все из них отечественных приборов для ИК отопления поставляются в комплекте с кронштейнам. Кроме того, судя по отзывам, работа отечественных приборов нередко сопровождается легким потрескиванием, что может раздражать особенно в ночное время.

С осторожностью стоит относиться и к продукции китайского производства. Некоторые компании на свои изделия ставят знак «СЕ», обозначающий «China Export». Визуально эта аббревиатура похожа на знак соответствия европейским требованиям «СЕ», обозначающий «Conformite Europeenne».

Отличие лишь в том, что во втором случае плотность шрифта чуть шире и буквы расположены чуть дальше друг от друга. Поэтому помимо изучения маркировки требуйте сертификаты соответствия.

Критерии грамотного выбора оборудования

Главное, на что стоит ориентироваться при выборе нагревательных элементов – их конструктивное решение и эксплуатационные параметры. Чтобы рассчитать оптимальную мощность, воспользуйтесь классической формулой, взяв за основу, что на обогрев 10 метров площади требуется в среднем 1,2кВт.

Встречаются в продаже и мобильные установки, которые удобно использовать для временного обогрева, размещая в нужном месте помещения и при необходимости вынося на участок. Они работают как от электричества, так и на газу.

Такой переносной ИК обогреватель способен эффективно обогреть зону радиусом в 2,5 метра, наполнив пространств комнаты комфортом и теплом

Если сравнивать модели напольного и потолочного типа, то разница между ними будет несущественна, поскольку в любом случае в первую очередь будет прогреваться пол и нижняя часть стен, а теплый воздух все равно станет подниматься вверх. По этой причине смотрите лишь на то, насколько удобно будет размещать оборудование на потолке или полу.

Удобны в работе модели со встроенным термодатчиком: при понижении температуры в комнате ниже установленной отметки оборудование автоматически включается, а при достижении выставленного значения – отключается.

Предпочтение также стоит отдавать устройствам, конструкция которых позволяет корректировать наклон направления излучения.

При выборе изделия обратите внимание на наличие терморегулятора, с помощью которого удобно задавать определенный режим и экономить тем самым расход электроэнергии

В целом при выборе обогревательных элементов нужно руководствоваться параметрами изделия, материалами, из которых построен дом, наличием другого типа отопительной системы, и, конечно же, своими финансовыми возможностями.

Но не стоит соблазняться на изделия с неоправданно низкой стоимостью. В стремлении уменьшить себестоимость продукции некоторые производители делают это в ущерб качеству, экономя на контактах и используя низкокачественные провода.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный пример работы обогревательной системы:

Видео #2. Пленочный ИК обогрев: за и против:

Видео #3. Обзор обогревательных керамических панелей:

Инфракрасная система – безопасная технология обогрева нового поколения, которая при грамотном подходе может стать экономичным и рациональным вариантом. Причем, как в качестве зонального, так и в роли основного отопления частного дома.

Появились вопросы в процессе ознакомления со статьей? Хотите поделиться полезной информацией или рассказать об опыте использования ИК систем? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, созданном для общения посетителей сайта.