Ик печь. Инфракрасные излучатели в туннельных печах. Слабые и сильные стороны ИК-плитки

Экология потребления. Усадьба: Инфракрасная сауна улучшает, стимулирует и тонизирует деятельность всего организма, благотворно воздействует на сердечно-сосудистую и костно-мышечную систему, улучшает общее самочувствие.

Чтобы правильно понимать, о чём именно идёт речь, следует вспомнить азы, что такое ИК лучи.

Разберёмся в терминологии

Инфракрасным называется разновидность электромагнитного излучения, описываемая оптическими законами. То есть природа ИК излучения аналогична обычному свету. Данные лучи в спектре занимают диапазон между видимым (красного цвета), с L=0,74 мкм (где L это длина волны), с одной стороны, и КВ радиоизлучением, L=(1-2) мм, с другой.

Данная область спектра подразделяется на три группы:

ДВ - Длинноволновая (50,0≤L≤2000) мкм;
СВ - Средневолновая (2,5≤L≤50) мкм;
КВ – коротковолновая (0,74≤L≤2,5) мкм.

Это излучение имеет место у любого нагретого тела. Причём, чем значительнее температура источника, тем короче L, и интенсивнее ИК излучение.

При незначительных температурах почти весь диапазон подобного излучения располагается в инфракрасном диапазоне. Визуально подобное тело выглядит тёмным. С ростом температуры длина волны, излучаемой телом, сдвигаются в сторону видимого спектра, проходя, последовательно, красный, жёлтый и, при достижении высоких температурных значений, белый цвет.

С одной стороны, эта информация не имеет отношения к теме данной статьи, но с другой, относится напрямую. Она позволяет разобраться в терминологической путанице, которую позволяют себе производители ИК-печей, описывая свою продукцию:

Одни именуют её инфракрасной;
Другие – длинноволновой;
Третьи – тёмной;
Четвёртые – светлой.

Но все перечисленные печи – инфракрасные. А разночтение в названиях обусловлено тем, что ДВ имеют меньшую температуру внешней поверхности, поэтому их ИК излучение лежит в длинноволновом диапазоне. Такие излучатели часто именуются тёмными, т.к. при подобных температурах тела практически не светятся. СВ печи именуют серыми. Их наружная температура выше. А КВ характеризуются max температурами, и именуются светлыми, либо белыми. В цифрах это выглядит так:

Супертёмные тела - (200≤t≤400)°С;
Тёмные - (400≤t≤600)°С;
Каталитические низкотемпературные
(600≤t≤800)°С;
Среднетемпературные светлые - (800≤t≤1000)°С;
Высокотемпературные светлые – свыше 1000°С.

Конструкция инфракрасной печи

ИК печи для сауны более правильно именовать обогревателями, так как принцип их работы аналогичен именно обогревателям.

Данные устройства имеют:

металлический или керамический термостойкий корпус прямоугольной формы, имеющий соответствующую прочность;
в него установлена ИК лампа, похожая на лампу люминесцентную (дневного света);
в корпусе размещается теплоотражающий экран и теплоизоляционная прослойка, защищающая корпус от перегрева;
рефлектор, который излучает тепло;
панель, на которой смонтированы нагревательные элементы.

При подключении с электросети, последние раскаляются. Тепло передаётся рефлектору – излучателю. Помещение прогревается поэтапно. Сначала. Зона излучения. Затем воздух в помещении. Это обеспечивает равномерный прогрев.

В современных изделиях в качестве нагревателя могут использоваться следующие элементы:

керамические. Пластинка из керамического материала, в которую встроен высокоомный проводник:
(нихром), рассчитанный на разогрев до тысячи градусов;
Фехраль (с весьма высокими сопротивлением) – до 800°С соответственно.

В силу специфических особенностей конструкции используются только в потолочных и настенных моделях. В устройствах напольного типа не применяются. Средние сроки эксплуатации – до 4 лет;

Кварцевые. Изготавливаются из трубок, выполняемых из кварцевого стекла. Имеют изоляцию, выполненную ил Al профиля, что позволяет добиться излучения тепла сразу всей поверхностью пластины. Во многих моделях стоит несколько подобных ТЭН.

Изделия рассчитаны на семилетнюю эксплуатацию;

Карбоновые. Трубка, изготовленная из кварца, в которую вмонтирована углеродная нить имеющая форму спирали. Колба вакуумная. Карбоновые нити разогреваются до 3000°С (с сохранением прочности). Тип нагревательного элемента определяет температуру разогрева пластины рефлектора. Обычно это (200-600)°С. Но max температура разогрева корпуса ≤ 60°С.
Плёночные излучатели. Закрепляются на всей внутренней поверхности кабины (стены, потолок). рабочие температуры поверхности подобного излучателя (25-50)°С. Часто используются совместно с керамическими.

Средние габариты подобного устройства: (1000-1500)*160*40. Масса, в зависимости от модели, (3,5 – 5,0) кг.

Клиенту ИК обогреватели предлагаются в следующей комплектации:

Обогреватель в сборе;
Крепёж в комплекте (сюда включены кронштейны, а также метизы).

Всё остальное требуется приобретать дополнительно:

Выключатели автоматические;
Кабель и вилка, подобранные на существующую нагрузку;
Терморегулятор;
Иные комплектующие.

Установка ИК-печей

Подобные обогреватели могут устанавливаться:

На полу. Минус варианта – занимают достаточно много места. Имеется высокая вероятность опрокидывания по неосторожности. Поэтому устройства обязательно комплектуются автоматом отключения, если обогреватель падает;
На стенах. Крепить сложнее. Но это полностью компенсируется безопасностью данного варианта, его компактностью и визуальной привлекательностью;
На потолке. Требует самого сложного монтажа и регулировки.

Существуют варианты ИК печей, предназначенные для угловой установки. Они излучают в секторе (90-120)°.

Для поддержания требуемой температуры используются специальные термостаты.

Зона максимальной эффективности обогревателей составляет приблизительно 150 мм от тела парильщика. С учётом этого оптимальным считается вертикальный настенный вариант установки, в непосредственной близости от полок.

Для прогрева ног на уровне икроножных мышц устанавливается один или два обогревателя.

ИК обогреватели, работающие на грудь, монтируются в углах кабины сауны.

Оптимальной мощностью для ИК сауны считается величина в 350Вт (при расположении на удалении 150 мм от тела). Обогреватели большей мощности устанавливать не рекомендуется. На таком расстоянии они могут причинить ожог. А на большем удалении снижается эффективность ИК излучения.

Поверхность установленных излучателей нуждается в охлаждении. Этим объясняется рекомендация об оставлении между их задней стенкой и ограждающей конструкцией кабины сауны 30-50 мм для формирования конвективных потоков. Это позволяет охлаждать приборы и сокращает время прогрева всего объёма воздуха в кабине сауны.

Печи подключаются к стандартной сети электрического питания (230В/50гц) при силе тока в 15А. специальной розетки для подключения кабины ИК сауны не требуется.

Управление ИК печами

Существует 2 варианта управления:

Обеспечивающий регулировку температурных значений. Включение и выключение обогревателей осуществляется в автоматическом режиме по командам, формируемым датчиком ДКТ (контроля температуры). Этот вариант не позволяет полностью прогреть тело лица, находящегося в парилке;
Предназначенный для регулировки потребляемой мощности. Эти модели рассчитаны на изменение интенсивности ИК излучения, что позволяет подбирать показатель, оптимальный для того или иного человека. В подобном случае всё человеческое тело прогревается равномерно, постепенно и плавно. Что обеспечивает максимальный терапевтический эффект.

Для управления ИК печами могут использоваться:

Внешний пульт управления, размещённый за пределами кабины сауны. Позволяет задавать мощность излучения и длительность процедуры. По истечении выставленного времени система отключается от сети автоматически;
Встроенный блок автоматики для регулировки работы всех нагревательных элементов. При средней потребляемой мощности в 1.1 кВт данное изделие рассчитано на управление 6 ИК обогревателями. Поэтому им комплектуются мини парилки, на одного-двух пользователей. Для больших саун рекомендуется более мощный (1,5 кВт) блок на 8 обогревателей;
Внутренний пульт, для регулировки параметров микроклимата до оптимальных значений.

Преимущества ИК печей

В числе основных преимуществ подобных обогревателей для саун следует отметить:

Их компактность, что обеспечивает возможность комплектации ими даже небольших квартирных саун;
Простота и удобство установки и демонтажа;
Автономность. Такие печи не требуют постоянного контроля со стороны человека и не нуждаются в периодическом добавлении топлива;
Минимальное время прогрева. Классическая печь разогреет парилку до нужной температуры за 1,5 – 2 часа. ИК печи для этого требуется ≤ 20 минут. При этом из воздуха не выжигается кислород;
Низкая температура корпуса позволяет монтировать подобные обогреватели на поверхностях, отделанных любыми материалами;

Для изготовления некоторой продукции в промышленных масштабах, когда необходимо максимально использовать полученное в процессе сгорания тепло, применяется туннельная печь .

На многих предприятиях для изготовления некоторых видов продукции необходима обработка различной температурой. Современные технологии позволяют выделять в туннельных печах зоны с различными температурными режимами, что в свою очередь упрощает производство.

Сферы применения термотуннелей.

Конструкции термотуннелей постоянно усовершенствуются, но принцип работы остается неизменным. Большинство из них широко используются во многих промышленных сферах.

Сушка кондитерских изделий, в том числе рафинада.
Выпечка хлебобулочных и кондитерских изделий.
Изготовление строительных и керамических изделий.

Последнее время термотуннели стали применяться для упаковывания различной продукции в термоусадочную пленку .

Принцип такой упаковки достаточно прост. Под воздействием высокой температуры пленка принимает форму продукта, упаковывая его. Таким образом, можно упаковывать не только продукты питания, но и промышленные товары. Еще, на предприятиях, занимающихся упаковкой питьевых продуктов, с помощью термотуннелей усаживают колпачки на бутылки.

Способы нагрева термотуннелей.

По способу нагрева термотуннели подразделяются на два типа.

Электрические.
Неэлектрические.

Неэлектрические туннельные печи осуществляют нагрев за счет сгорания топлива. Они могут работать как на природном газе, так и на угле и нефтепродуктах.

Электрический способ нагрева используется намного чаще. В таких туннелях обогревание происходит за счет трубчатых электронагревателей (ТЭНов) , но в современных термотуннелях используется тепло инфракрасных излучателей .

В отличие от ТЭНов, где нагрев происходит за счет горячего воздуха, они осуществляют работу с помощью инфракрасного излучения , что в свою очередь делает такой тип нагрева более экономичным и эффективным.

Одним из недостатков традиционного нагрева ТЭНами, является наличие в печи сквозняков (а в туннелях их никак не избежать). Из-за постоянного охлаждения воздуха, процесс нагревания продукции занимает больше времени, следовательно, и больше затрат энергии. К тому же неравномерно нагретый воздух может нарушить технологический процесс упаковки продукции, это так же негативно влияет на производство.

Инфракрасный обогрев в термотуннеле распределяет тепло равномерно по продукции и сквозняки никак не влияют на качество производственного процесса.

Одним из положительных качеств печей с инфракрасными излучателями считается способность нагревать предмет не только на поверхности, но и по всему объему . А автоматическая регулировка температуры защищает продукцию от перегрева.

Устройство термотуннелей.

Для того чтобы продукция нагревалась одинаково и равномерно инфракрасные излучатели располагаются со всех сторон внутри туннеля. Чем длиннее туннель, тем больше излучателей устанавливаются в него.

Чтобы сохранить образовавшееся внутри тепло, туннели оснащаются рефлекторами - отражателями из нержавеющей стали. Это специальная изогнутая металлическая пластина, которая располагается внутри туннеля. Рефлектора крепиться на внутренние стенки печи так, что бы тепло, исходящее от излучателя, отражалось от него и направлялось на нагреваемый предмет. Этот процесс обеспечивает эффективный разогрев с минимальной потребляемой энергией.

Для передвижения продукции в термотуннелях используют не только транспортеры. Например, для обработки кабеля, пластикового профиля, полимерных трубок и т. д. применяют другие технические средства, позволяющие продукции передвигаться внутри туннеля.

Таким образом, использование инфракрасных излучателей в термотуннелях превосходит по многим качественным характеристикам, туннельные печи с ТЭНами.

Чтобы правильно понимать, о чём именно идёт речь, следует вспомнить азы, что такое ИК лучи.

Разберёмся в терминологии

Данная область спектра подразделяется на три группы:

ДВ — Длинноволновая (50,0≤L≤2000) мкм;
СВ — Средневолновая (2,5≤L≤50) мкм;
КВ – коротковолновая (0,74≤L≤2,5) мкм.

Одни именуют её инфракрасной;
Другие – длинноволновой;
Третьи – тёмной;
Четвёртые – светлой.

Супертёмные тела — (200≤t≤400)°С;
Тёмные — (400≤t≤600)°С;
Каталитические низкотемпературные
(600≤t≤800)°С;
Среднетемпературные светлые — (800≤t≤1000)°С;
Высокотемпературные светлые – свыше 1000°С.

Конструкция инфракрасной печи

Данные устройства имеют:

металлический или керамический термостойкий корпус прямоугольной формы, имеющий соответствующую прочность;
в него установлена ИК лампа, похожая на лампу люминесцентную (дневного света);
в корпусе размещается теплоотражающий экран и теплоизоляционная прослойка, защищающая корпус от перегрева;
рефлектор, который излучает тепло;
панель, на которой смонтированы нагревательные элементы.

В современных изделиях в качестве нагревателя могут использоваться следующие элементы:

керамические. Пластинка из керамического материала, в которую встроен высокоомный проводник:
(нихром), рассчитанный на разогрев до тысячи градусов;
Фехраль (с весьма высокими сопротивлением) – до 800°С соответственно.

Кварцевые. Изготавливаются из трубок, выполняемых из кварцевого стекла. Имеют изоляцию, выполненную ил Al профиля, что позволяет добиться излучения тепла сразу всей поверхностью пластины. Во многих моделях стоит несколько подобных ТЭН.

Изделия рассчитаны на семилетнюю эксплуатацию;

Карбоновые. Трубка, изготовленная из кварца, в которую вмонтирована углеродная нить имеющая форму спирали. Колба вакуумная. Карбоновые нити разогреваются до 3000°С (с сохранением прочности). Тип нагревательного элемента определяет температуру разогрева пластины рефлектора. Обычно это (200-600)°С. Но max температура разогрева корпуса ≤ 60°С.
Плёночные излучатели. Закрепляются на всей внутренней поверхности кабины (стены, потолок). рабочие температуры поверхности подобного излучателя (25-50)°С. Часто используются совместно с керамическими.

Средние габариты подобного устройства: (1000-1500)*160*40. Масса, в зависимости от модели, (3,5 – 5,0) кг.

Клиенту ИК обогреватели предлагаются в следующей комплектации:

Обогреватель в сборе;
Крепёж в комплекте (сюда включены кронштейны, а также метизы).

Всё остальное требуется приобретать дополнительно:

Выключатели автоматические;
Кабель и вилка, подобранные на существующую нагрузку;
Терморегулятор;
Иные комплектующие.

Установка ИК-печей

Подобные обогреватели могут устанавливаться:

На полу. Минус варианта – занимают достаточно много места. Имеется высокая вероятность опрокидывания по неосторожности. Поэтому устройства обязательно комплектуются автоматом отключения, если обогреватель падает;
На стенах. Крепить сложнее. Но это полностью компенсируется безопасностью данного варианта, его компактностью и визуальной привлекательностью;
На потолке. Требует самого сложного монтажа и регулировки.

Существуют варианты ИК печей, предназначенные для угловой установки. Они излучают в секторе (90-120)°.

Для поддержания требуемой температуры используются специальные термостаты.

Для прогрева ног на уровне икроножных мышц устанавливается один или два обогревателя.

ИК обогреватели, работающие на грудь, монтируются в углах кабины сауны.

Управление ИК печами

Существует 2 варианта управления:

Обеспечивающий регулировку температурных значений. Включение и выключение обогревателей осуществляется в автоматическом режиме по командам, формируемым датчиком ДКТ (контроля температуры). Этот вариант не позволяет полностью прогреть тело лица, находящегося в парилке;
Предназначенный для регулировки потребляемой мощности. Эти модели рассчитаны на изменение интенсивности ИК излучения, что позволяет подбирать показатель, оптимальный для того или иного человека. В подобном случае всё человеческое тело прогревается равномерно, постепенно и плавно. Что обеспечивает максимальный терапевтический эффект.

Для управления ИК печами могут использоваться:

Внешний пульт управления, размещённый за пределами кабины сауны. Позволяет задавать мощность излучения и длительность процедуры. По истечении выставленного времени система отключается от сети автоматически;
Встроенный блок автоматики для регулировки работы всех нагревательных элементов. При средней потребляемой мощности в 1.1 кВт данное изделие рассчитано на управление 6 ИК обогревателями. Поэтому им комплектуются мини парилки, на одного-двух пользователей. Для больших саун рекомендуется более мощный (1,5 кВт) блок на 8 обогревателей;
Внутренний пульт, для регулировки параметров микроклимата до оптимальных значений.

Преимущества ИК печей

В числе основных преимуществ подобных обогревателей для саун следует отметить:

Их компактность, что обеспечивает возможность комплектации ими даже небольших квартирных саун;
Простота и удобство установки и демонтажа;
Автономность. Такие печи не требуют постоянного контроля со стороны человека и не нуждаются в периодическом добавлении топлива;
Минимальное время прогрева. Классическая печь разогреет парилку до нужной температуры за 1,5 – 2 часа. ИК печи для этого требуется ≤ 20 минут. При этом из воздуха не выжигается кислород;
Низкая температура корпуса позволяет монтировать подобные обогреватели на поверхностях, отделанных любыми материалами;
Высокая экономичность. Выбор в пользу ИК печей даёт двойную экономию:
Они дешевле классических электропечей;
Потребляют на 80% меньше электроэнергии.

Выбор ИК сауны позволяет любителям посещения парных обустроить их даже в собственной квартире.

В этой статье описывается пример реализации полезного в радиолюбительской практики прибора - инфракрасной печки. Этот простое устройство на основе галогенной лампы можно использовать для прогрева плат и массивных изделий , сушить клея и краски, а при достаточной мощности лампы производить распайку плат и даже пайку СМД компонентов.

Поскольку конструкция состоит фактический из одной только лампочки, то вариантов исполнения может быть очень много. В данной реализации была применена галогенная лампа диаметром 50 мм мощностью 75 ватт, самая мощная которую удалось найти. Для удобства использования установлен регулятор мощности. Сама печь собрана из того, что попалось под руку. В качестве основы была взята жестяная банка с под оливок.

Схема регулятора мощности

Регулятор мощности построен по схеме найденной в интернете и собран навесом на толстом пресс-картоне. Следует обратить внимание, что резистор в помехогасящей цепи сопротивлением 100 ом греется, также греется и переменный резистор вместе со своим шунтом. Поэтому уменьшать мощность этих резисторов менее ватта не рекомендуется, ровно как и применять китайские потенциометры, в тяжелый температурных режимах он может и сгореть.

Несколько слов о резисторе помеченном звездочкой. Этот шунтирующий резистор служит для подстройки минимальной яркости лампочки. Его номинал может различаться в зависимости от разброса компонентов и сопротивления переменного резистора.

В схеме применен симистор предположительно BT138, то есть первый попавшийся в коробке, выбор советских элементов обусловленным в основном тем же фактором, ну и немного большей надежностью.

Сборка ИК-печки

На фотографиях ниже показан процесс сборки, из которых можно понять конструкцию всех входящих в нее деталей. Отдельно следует упомянуть про кабельный ввод. Оказывается поразительно удобная вещь, кабель держит мертво, рекомендую к применению.

Испытания инфракрасной печи

В ходе испытаний было выяснено что банка-корпус сильно греются, пришлось насверлить ряд вентиляционных отверстий и проложить изнутри фольгу. Мера оказалась вполне действенная, но уже через десять минут работы на максимальной мощности за корпус не взяться рукой. Однако в радиолюбительской практике такое сочетание мощности и длительности нагрева требуется не часто, тем более что за такой временной промежуток можно распаять более 50 квадратных сантиметров платы.

Защитная решетка изготовлена из подходящей решетки для вентилятора, требуется только немного подогнуть лепестки. Трещины на стекле лампочки именно из-за того, что положил плату прямо на лампочку, так что защита необходима.

В дополнение прилагаю несколько набросков для печатной платы регулятора мощности. В данном виде они не очень пригодны для печати и травления, но желающие могут откорректировать их под свои желания и компоненты - скачать файл . Специально для Радиосхем - SecreTUseR .

Обсудить статью ИНФРАКРАСНАЯ ПЕЧКА СВОИМИ РУКАМИ

Инфракрасный камин-печь – одна из новинок техники. Но такой очаг не может быть основным отопительным прибором для дома (или квартиры).

Печь с инфракрасным нагревом сплошь и рядом используется как подсобная для конвекционной печи. Главным достоинством этого устройства является передача большого потока тепла за небольшой промежуток времени. Такая чудо-печь подойдет для быстрого обогрева комнаты. Вы также можете чудесно отдохнуть в кругу семьи пред горящим пламенем. Такой камин является электрическим прибором, для его работы необходимо выбрать подходящее место и подключить к электросети.

Принцип работы инфракрасного камина

Для того чтобы разобраться, как функционирует печь, следует обратиться за помощью к физике. Обогрев комнаты (жилья) осуществляется путем инфракрасного излучения (волн). Инфракрасные волны – это разновидность электромагнитных волн, которые различают, соответственно, в зависимости от их длины (в зависимости от цвета световой волны, она составляет от 400 до 800 нм). Самой длинной считается красная волна (700 – 800 нм). Именно ее и называют инфракрасной (или тепловой) волной.

Солнце, камин, печь (все, что вырабатывает тепло) выделяют инфракрасное излучение, которое здоровью человека не наносит вреда (также как и световое излучение).

В отличие от прочих отопительных приборов, инфракрасные очаги (камин, печь) нагревают не воздух, а предметы, которые находятся в помещении. Прибор также нагревает пол и стены, которые окружающей среде отдают свое тепло.

Преимущества инфракрасных каминов

Инфракрасное оборудование равномерно прогревает воздух во всем помещении. Такой электрический прибор не оказывает отрицательного влияния на организм человека. Ведь камин , как обогреватель, не пересушивает воздух, не сжигает кислород и не выделяет посторонних запахов. Такая печь станет изюминкой любого интерьера, ведь она компактная и привлекательная на вид. Если соблюдать элементарные меры безопасности, то камин не представляет никакой опасности, ведь имеет высокую степень защиты от возгорания или пожара.

Читайте также: Делаем печь Булерьян

Виды инфракрасных каминов

Современные инфракрасные печи функционируют на электричестве, дизельном или газовом топливе.

Инфракрасный газовый камин

Инфракрасный газовый камин – один из наиболее популярных сегодня. Работает он на газе пропан–бутан.

Такой очаг может использоваться:

в жилых помещениях;
на улице (для обогрева летних площадок кафе и ресторанов);
на выставках (выставочных залах) или ярмарках.

Отличительной чертой такого газового прибора является обогрев помещения за счет тепловых инфракрасных волн и от непосредственного нагрева керамических панелей. Огромным плюсом является то, что монтаж и установка такого очага тепла не требуют сложных манипуляций или специальных знаний.
Без приложенных огромных усилий в помещении будет очень уютно и тепло. Также вам не придется делать дымоход, чистить золу или запасаться дровами.

В газовых каминах достаточно просто управлять температурным режимом. Такие очаги тепла безопасны, достаточно соблюдать элементарные правила:

расположить оборудование подальше от легко воспламеняющихся объектов (предметов);
проветривать помещение (если есть возможность).

В зависимости от размера помещения вы самостоятельно рассчитываете мощность: на 10 м 2 (квадратных метров) – 1 кВт.

Дизельные инфракрасные камины

Дизельные печи работают на топливе, которое продается на АЗС. Они особенно практичны в местах, где есть трудности с электричеством. Такая печь употребляет электроэнергии не больше чем лампочка 80 Вт.

Вы можете значительно снизить затраты на отопление, если используете дизельный камин как дополнительный источник тепла. Такое оборудование можно использовать как основной очаг тепла, если воспользоваться дополнительным аккумулятором.

Тепло распределяется во все стороны с большим углом площади обогрева. Большим преимуществом является довольно простая установка. При этом не потребуется ставить дымоход. Необходимо лишь найти для камина подходящее место.

Инфракрасная дизельная печь чудесно подходит для спортивных и выставочных залов, строительных и киносъемочных площадок, ангаров и складов. Благодаря мобильности и способности за короткий срок нагреть большое пространство , дизельные очаги используют в уличных кафе, на строительных площадках, в местах проведения митингов или соревнований.

Электро-газовые инфракрасные камины

Категории

Популярное