Микатермические обогреватели: устройство, принцип работы, достоинства и недостатки

Проблема экономии ресурсов постепенно затрагивает все сферы жизни человека. Если сегодня не беречь тепло и энергию, завтра придется столкнуться с дефицитом природных запасов. Современная наука направлена на разработку энергоэффективных «умных» устройств, одним из которых является микатермический обогреватель с ИК-излучением.

Все об устройстве и принципах действия новаторской разновидности греющих приборов вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем о его разновидностях, их характерных отличиях и правилах выбора. А также разберем, вредно или полезно тепловое инфракрасное излучение в быту.

Общие сведения о микатермическом обогревателе

Микатермический обогреватель – это электроприбор, распространяющий инфракрасные тепловые волны. ИК тепло – это электромагнитное излучение, занимающее  область спектра между красным краем видимого человеческим глазом света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (длина волны около 1-2 мм).

Обогреватель отличается многослойной конструкцией. Каждый из входящих в нее слоев неметаллов и металлов выполняет строго определенную функцию. Одни изолируют, другие концентрируют и отражают тепловые волны. Принцип действия предельно прост, а устройство микатермического инфракрасного обогревателя вполне понятно.

Устройство микатермического греющего прибора

В основе разработки МК обогревателя заложены достижения  космических технологий. Однако внешне он похож на обычный конвектор.

ИК-устройство состоит из:

• нагревательного элемента – слюдяной пластинки, с погруженными в нее резистивными плоскими элементами или нитрохромовыми проволочными витками;
• изолятора, предотвращающего чрезмерный нагрев оборудования (чаще всего выполняется с использованием базальта);
• металлического корпуса устройства;
• защитной металлической решетки, через которую проходит инфракрасное излучение;
• подставки для опор и роликов для перемещения.

Для управления и контроля работы огреющее устройство оснащено:

• пультом дистанционного управления;
• сенсорной или кнопочной панелью управления;
• регулятором температуры;
• табло индикаторов, которое помогает понять, в каком состоянии находится агрегат;
• регулятором мощности (большинство моделей обогревателей, которые есть в продаже, имеют мощность 1-2 кВт).

Основными рабочими органами обогревателей МК являются миканитовые нагреватели. Их производятся по технологии Micathermik (Микатермик). Эта технология заключается в послойном нанесении слюды на металлические греющие элементы.

Миканитовый нагреватель помещают в корпус, выполненный из слюды. Он транспортирует тепловую энергию, полученную от нагревателя, в обрабатываемое помещение. Инфракрасное тепло направляется на окружающие предметы, а от них уже передается в обслуживаемую комнату. При этом не используются ни водяные, ни масляные теплоносители.

Увидеть миканитовый нагреватель можно, только разобрав электрооборудование. Но при разборе устройства важно не повредить нагреватель и не изменить его положение внутри аппарата. Если плотность контакта нарушится, эффект нагревания снизится

Миканит – это бумага, спрессованная из мельчайших чешуек слюды. Этот чешуйчатый по своей структуре минерал довольно хрупок, слои его истончены до долей миллиметра. Слюда обладает хорошими электроизоляционными, теплопроводными и термостойкими свойствами. Ее часто используется в радиоэлементах и конденсаторах.

Разогревание минерала происходит в предельно короткие сроки, достигая 200 и более градусов. За счет синтетического производства слюды увеличивается длина ИК-волны, при этом уменьшается интенсивность излучения.

При смешивании миканита с термостойким связующим веществом и при их прессовании производятся термостойкие листы с хорошими диэлектрическими свойствами, которые можно использовать в обогревателях. К тому же слюда не выделяет токсичных компонентов при нагревании.

Слюдяные слои изолируют нагревательный элемент от остальных деталей конструкции и передают тепло. Толщина слюдяных пластин тщательно подбирается в зависимости от общих габаритов устройства. Обычно она составляет не более 0,03-0,025 мм.

Тепловое расширение слюды всегда совпадает с тепловым расширением сердечника. Благодаря этому достигается максимальная бесшумность при работе, т.к. исключаются всевозможные щелчки и стуки внутри устройства.

Между нагревательным элементом и пластинами из слюды находятся 2 дополнительных слоя: внутренний и наружный. Внутренний слой отражает тепло, за счет чего происходит полная отдача ИК-излучения в выбранное для обогрева пространство. Наружный слой отвечает за усиление температурных потоков.

Нагревательный миканитовый элемент помещают в металлический корпус с сетчатыми вставками. Через перфорированную «оболочку» свободно проходит инфракрасное лучистое тепло. Конструкция продумана так, что поставляемая прибором тепловая энергия распределяется по помещению с максимальной равномерностью.

Самое большое инфракрасное излучение от микатермического оборудования наблюдается прямо перед устройством, это нужно учитывать при расстановке предметов. Не рекомендуется устанавливать прибор напротив кровати или в непосредственной близости от рабочего стола

Кроме инфракрасного теплового излучения от запущенного в работу МК-обогревателя распространяется ощутимый поток восходящего теплого воздуха через верхний торец решетки (метод конвекции), хотя сам корпус устройства не нагревается.

В процессе работы агрегат излучает инфракрасные и электромагнитные волны, которые находятся в безопасном для живых существ диапазоне. Благодаря этому микатермические нагреватели можно использовать в детских садах или больницах.

Принцип работы МК обогревателя

Действие каждого микатермического обогревателя основано на передаче тепла инфракрасным излучением (80% всей производительности) и методом конвекционного обогрева благодаря созданию движения воздуха за счет температурной разницы (20%). За счет сочетания 2 методик отопления достигается максимально возможная эффективность.

Т.е. он греет объем воздуха и предметы за счет инфракрасного излучения на расстоянии. Благодаря этому передача тепла происходит намного быстрее, если сравнивать его с водяным или масляным радиатором. Ведь обычный водяной, газовый или электрический конвектор нагревает только тот воздух, который соприкасается с его ребрами.

МК обогреватель передает энергию объекту с минимальным рассеиванием. В роли объекта могут быть и предметы, и животные, и люди. Причем вещи и стены после воздействия инфракрасных волн сами становятся источниками тепла и нагревают воздух.

Вне зоны действия ИК-обогревателя помещение практически не нагревается. При этом плотность теплового потока уменьшается с увеличением расстояния между обогревателем и предметом.

Однако ИК-обогреватель незаменим, если нужно быстро нагреть какой-то один предмет в комнате. Сам корпус устройства, изолированный составом с применением базальта, не достигает высоких температур (выше 60 градусов), что исключает возможность появления ожогов при случайном контакте с агрегатом.

Лучше всего покупать микатермические обогреватели в стальном корпусе. Таким конструкциям не страшны внешние механические воздействия от ударов и падений. К тому же они очень быстро нагреваются

Но сушить на обогревателе одежду нельзя, поскольку присутствует риск возгорания. Некоторые синтетические материалы, попав на корпус устройства, могут расплавиться или загореться. Исключение составляют специальные усовершенствованные модели, оборудованные полочками для обуви или раскладными сушилками для чистого белья.

Технически принцип действия элементов микатермического обогревателя достаточно прост. Когда устройство включается в сеть, начинает греться пластина. Она нагревается до 200-400 градусов Цельсия и передает тепло слюдяным слоям.

Сообщенная пластинам из слюды электроэнергия перерождается в инфракрасное излучение, направленное на предметы около электроприбора. Весь этот процесс занимает несколько минут, и в комнате становится тепло практически сразу после включения оборудования.

Небольшое помещение (до 20 кв.м.) может нагреться микатермическим устройством за 10 минут. Когда воздух в комнате достигает нужной температуры, в агрегате срабатывает термостат, отключающий обогреватель. Оборудование можно настроить на автоматическую поддержку комфортного температурного фона в комнате.

Высокая энергоэффективность и экономичность – это главные особенности микатермических обогревателей. Они отличаются высокой мощностью, поэтому расходуют электроэнергии меньше приблизительно на треть по сравнению с обычными конвекторами. КПД инфракрасного обогревателя составляет около 90%.

Полезные дополнительные опции

Стандартные МК обогреватели имеют минимальное количество настроек, но некоторые из них обладают различными дополнительными элементами в зависимости от модификации.

К таким элементам относятся:

• встроенные терморегуляторы, позволяющие контролировать несколько воздушных потоков;
• жидкокристаллические дисплеи со специальными защитными функциями;
• ионизаторы и увлажнители воздуха;
• таймеры и т.д.

Многие микатермические обогреватели имеют функцию защиты помещения от промерзания. Если активировать эту опцию и установить прибор в неотапливаемой  комнате, он будет автоматически включаться, если температура в комнате приблизится к нулю.

Также некоторые обогреватели оснащены степенью защиты IP24, которая защищает от влаги и предотвращает вероятность поломки устройства или короткого замыкания в случае попадания на оборудования воды.

Все дополнительные устройства изначально встроены в конструкцию микатермического обогревателя. Точная комплектация зависит от технических характеристик обогревателя: его мощности, способа крепления и размеров

Классификация по направлению излучения

Все микатермические обогреватели разделяются на:

• односторонние приборы, в которых инфракрасные лучи направлены только в одну сторону;
• двусторонние устройства, излучающие тепло в обе стороны по бокам изделия;
• цилиндрические агрегаты, имеющие круговую зону инфракрасного излучения.

Односторонние нагреватели могут быть настенными или напольными. У них есть лицевая сетчатая и тыльная стороны. Тыльная сторона имеет небольшие вентиляционные отверстия в нижней части.

Двусторонние обогреватели устанавливаются на пол. В них есть две рабочие пластины, продуцирующие инфракрасные лучи. Греющие пластины снабжены металлическими сетками. Односторонние и двусторонние обогреватели направляют инфракрасные лучи горизонтально вдоль пола.

Горизонтальная подача ИК-лучей способствует неравномерному распределению тепла в помещении. При инфракрасном излучении самый теплый воздух находится ближе к полу, что позволяет держать ноги в тепле. Выше к потолку он обычно холоднее.

Обогреватели нужно устанавливать в самых холодных частях помещения. Однако их не рекомендуется использовать в комнатах с высокой влажностью (ванных, прачечных, душевых). В таких местах устанавливаются электроприборы с защитой от воздействия взвешенной в воздухе влаги

В обогревателях цилиндрической или овальной формы находятся излучатели нестандартной комплектации (полукольцевые или трубчатые). Их можно крепить к потолку или к стенам в зависимости от особенностей строения. Цилиндрические обогреватели отличаются круговой зоной направленности инфракрасного излучения.

Распространенные варианты использования

Инфракрасные обогреватели могут использоваться в помещениях закрытого и открытого типа. С их помощью можно обогреть террасу, балкон, детскую или гостиную. Также МК приборы со способностью обогревать конвекцией уместны для предотвращения появления льда на лестничной клетке.

Т.к. при обогреве комнаты инфракрасными лучами в воздухе не становится меньше кислорода (и он не высушивается), ИК-устройства рекомендуется использовать в помещениях, где проживают маленькие дети, астматики или аллергики.

Но микатермические системы служат не только частникам, они востребованы в:

• медицине для терапии пациентов с нарушениями кровотока, сердечно-сосудистыми патологиями, мигренями и частыми ОРЗ;
• ветеринарии для лечения животных;
• массажных кабинетах (массаж под инфракрасным излучением способствует уменьшению веса);
• офисах для уничтожения вирусов и бактерий.

С помощью микатермических обогревателей можно создавать тепловые завесы над панорамными окнами и другими светопрозрачными стеклянными конструкциями, которые отличаются слабыми теплоизоляционными свойствами.

Для уничтожения бактерий микатермический обогреватель следует оставить включенным на несколько часов. Однако использовать это устройство исключительно для дезинфекции не рекомендуется, т.к. прибор убивает не все вирусы, грибок и плесень, которые находятся в помещении

Достоинства и недостатки микатермических обогревателей

Достоинства и недостатки микатермического обогревателя обусловлены принципом действия и устройством оборудования.

Аппарат обладает внушительным рядом преимуществ, к которым относятся:

• энергоэффективность;
• высокая скорость обогрева;
• компактность корпуса;
• стильный внешний вид;
• небольшой вес (в зависимости от типа агрегата варьируется в диапазоне 3-4 кг);
• безопасность;
• поддержание здорового микроклимата в помещении;
• минимальный шумовой фон при работе и т.д.

Также микатермический обогреватель предупреждает развитие микробной и вирусной микрофлоры, а также убивает грибок в помещении. Однако этот прибор не обладает бактерицидным действием и не может использоваться наравне с ультрафиолетовыми лампами для кварцевания.

Во время работы инфракрасного устройства под потолком не образуется скопления воздушной массы. Благодаря этому ИК-оборудование прекрасно подходит для помещений с высокими потолками, т.к. тепло не будет рассеиваться по всей площади. Но через отверстия в кожухе агрегата попадает много пыли, которую практически невозможно оттуда достать.

При включении аппарата пыль и грязь нагреваются и плохо пахнут. Запах исчезнет только тогда, когда пыль полностью прогорит. Примечательно, что такое зловоние микатермический греющий прибор будет источать всякий раз, когда долгое время простоит выключенным.

Как правильно выбрать подходящую модель?

При покупке микатермического обогревателя нужно отталкиваться от характеристик помещения, в котором он будет размещаться. Ориентировочно на каждые 10 кв.м. жилья нужно брать 1 кВт мощности без учета теплопотерь.

Если это будет единственный источник тепла, необходимо выбрать устройство с большей мощностью. Если же инфракрасный обогреватель покупается для маленького летнего домика, можно выбрать прибор с мощностью не более 70 Вт на 1 кв.м.

В реальности протопить помещение только одним микатермическим обогревателем трудно, т.к. нужно очень хорошо продумать расположение устройства. Максимальный нагрев воздуха и предметов будет наблюдаться только на расстоянии пары метров от лицевой панели.

Перед покупкой МК обогревателя нужно попросить у продавца всю необходимую сопроводительную документацию, в т.ч. гигиенический сертификат на изолятор. Лучше покупать оборудование с изолятором из базальта, который можно использовать даже в пищевой промышленности (отметки об этом обычно присутствуют в гигиеническом сертификате).

Любое электрооборудование нуждается в своевременном и полноценном уходе. Из-за особенности строения микатермические обогреватели нужно регулярно пылесосить и протирать влажной тряпкой, чтобы очистить от скопившейся пыли. Перед чисткой устройства следует обесточить.

Вред инфракрасных волн для организма — миф?

Инфракрасные волны представляют собой традиционное электромагнитное излучение, схожее по структуре с солнечными лучами. Вред и польза ИК-излучения определяются глубиной проникновения этих волн в кожу.

Существует 3 вида отопительных приборов в зависимости от длины волн и температуры накаливания нагревательного элемента:

• устройства с максимальным нагревом до 300 градусов и длиной волны 50-200 микрон;
• аппараты, нагревающиеся до 600 градусов, и с длиной волны 2,5-50 микрон;
• обогреватели с нагревом до 800 градусов и длиной волны 0,7-2,5 микрон.

Т.е. чем выше температура накаливания устройства, тем больше коротких волн будет излучаться. Для обычного здорового человека безопасными являются тепловые волны длиной около 9,6 микрон. Производители в паспорте технического устройства указывают диапазон инфракрасного излучения.

Информацию о диапазоне инфракрасного излучения можно найти в сопроводительной документации к обогревателям или на коробке товара. Отсутствие этой информации говорит о существенных нарушениях со стороны производителя

Обычно он варьируется в пределах 2-10 микрон. При этом интенсивность ИК-излучения зависит от характеристик нагретой поверхности (особенно ее коэффициента излучения). Самое мощное излучение исходит от нагретого черного предмета.

Любое продолжительное целенаправленное инфракрасное излучение оказывает плохое влияние на организм человека, которое выражается в:

• пересыхании кожных покровов;
• снижении зрения (при длительном облучении увеличивается риск развития катаракты);
• нарушении строения клеточных мембран (характерно для коротких инфракрасных волн) и т.д.

Особенно опасно устанавливать мощный потолочный обогреватель в помещении с низкими потолками. В этом случае инфракрасные лучи будут постоянно греть голову человека и могут привести к развитию всевозможных заболеваний.

Но реальный вред эти инфракрасные обогреватели могут принести только в случае постоянного направленного потока на человека. В идеале устройства нужно устанавливать так, чтобы обогреватели отдавали свое тепло стенам или предметам мебели, но не были направлены на человека.

Обогреватель не должен быть все время направлен на человека. Инфракрасное излучение полезно только в малых количествах

Однако при этом в Японии и Европе целые институты разрабатывают методики по борьбе с раком на основе влияния инфракрасного излучения. В ходе научных исследований было доказано, что ИК-волны, достигая внутрь кожи на 14-20 см, проводят эффективную детоксикацию клеток.

Это происходит за счет выборочной гипертермии, повышения биохимической циркуляции и устранения застойных явлений в тканях. Результат использования излучения зависит от правильно подобранных схем, а микатермический обогреватель абсолютно безопасен для здоровья, если при его установке руководствоваться соображениями здравого смысла.

Выводы и полезное видео по теме

В ролике представлен обзор микатермического обогревателя MK-1501 – инновационного оборудования, на примере которого можно понять принцип действия инфракрасных нагревателей:

Микатермический обогреватель – это инновационный электроприбор, который используется для отопления помещений. Его функционирование основано на инфракрасном излучении от миканитовых элементов. Оборудование отличается высокой неэффективностью энергоэффективностью, компактностью и многофункциональностью.

Хотите поделиться собственным опытом в выборе инфракрасного обогревателя? Располагаете полезными сведениями по теме статьи? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фотоснимки, задавайте вопросы.