Film infraröd värmare: konstruktion, funktionsprincip, översikt av IR-systemtyper

Värmesystem för icke-bostads- och bostadsutrymmen finns på marknaden i enorma mängder. Och bland all denna mångfald utmärker sig film-infrarödvärmaren med hög verkningsgrad, lång livslängd och förhöjd driftsäkerhet.

I den artikel vi presenterar beskrivs i detalj funktionsprincipen för utrustning som används för att skapa strålningsvärme. Fördelar och nackdelar listas, tekniska specifikationer anges. Vi kommer att presentera användningsområden och sätt att installera populära filmsystem.

Elapparater för IR-värme

Förkortningen PLEN betyder "filmstrålningselektrovärmare" eller helt enkelt "filmelektrovärmare". Det är tillåtet att använda den värmande IR-filmen som både en extra och en primär värmekälla.

Det är i själva verket en film med inre värmeelement som avger infraröda vågor som ett resultat av att elektrisk ström passerar genom dem.

Fördelar med infrarödprincipen

Uppvärmning av luftmassor i ett rum från en eller annan källa kan ske genom:

• värmeledning;
• konvektion;
• värmestrålning.

De två första principerna för värmeöverföring används i vatten- och oljeradiatorer, samt fläktar med värmeslingor.

I dem värms först en arbetsyta upp med hjälp av en värmebärare eller värmeelement, från vilken sedan rummets luft värms upp i dess omedelbara närhet. Därefter sker luftutbyte genom naturlig eller forcerad konvektion i hela rummet.

Film-IR-värmare tillhör värmesystem som inte värmer luften i rummet direkt, utan först ytorna på väggar, möbler, golv och tak i rummet.

Värmestrålning innebär överföring av värme från en källa med hjälp av elektromagnetisk strålning i det infraröda spektrumet. Luft kan inte värmas upp direkt av IR-strålar.

De kan bara värma ytor av hårda material. Det vill säga först, som ett resultat av PLEN-värmesystemets arbete, värms möbler och inredning i rummet upp, och sedan avger de värmen till luften.

IR-strålar kallas ofta för 'värmestrålning', eftersom människan uppfattar effekten av infraröd utrustning taktilt som en känsla av värme och inte orsakar något obehag.

Infraröd värme är elektromagnetiska vågor i intervallet 0,74–2000 µm. Om man tittar på solen, så kommer cirka 40% av dess strålning till jorden från synligt ljus, och cirka 10% respektive 50% från UV- och IR-strålar.

Filmformade IR-värmare genererar termisk energi med en våglängd på cirka 9,2 µm. För människor är sådana strålar helt ofarliga och naturliga, eftersom de mest liknar 'solljus'. Människokroppen själv avger ju värmestrålning i det infraröda spektrat med en våglängd på 9,6 µm.

Uppbyggnad av filmsystem för värme

IR-filmvärmare består av tre huvudelement:

• uppvärmnings-
• överförings-
• strålnings-

Det första omvandlar elektrisk energi till termisk. Det andra fördelar den genererade värmen över hela området av PLEN, och det tredje avger infraröda strålar.

Förutom den värmande IR-filmen ingår i filmvärmesystemet även en termostat med en eller flera temperatursensorer och kablar för att ansluta värmaren till elnätet.

Värmeelementet i PLEN är tillverkat av en ledare med hög resistans. Vanligtvis är det en tunn remsa av nikrom (av vilket spiraler i TEN görs) eller kol. De flesta tillverkare av film-IR-värmare har nu gått över till det andra alternativet. Kol är mer ekonomiskt, billigt och effektivt.

Överföringselementet består av ett lager av aluminiumfolie, som har hög värmeledningsförmåga. Det placeras på ena eller båda sidor av IR-filmen. Vissa tillverkare använder inte aluminium alls, utan förlitar sig endast på strålningsmaterialet.

Det övre lagret av den aktuella filmvärmaren är på båda sidor tillverkat av PET (polyetylentereftalat). En film av denna termoplast har en hög IR-emissionskoefficient, tål temperaturer upp till +200⁰C och är en utmärkt dielektrikum.

Filmen skyddar de inre värmeelementen från kondens och fukt, bildar ett enhetligt värmesystem av de separata komponenterna och minskar risken för elektriska stötar till nästan noll.

IR-filmen är konstruerad så att värmeelementen inuti endast kan värmas upp till +55 °C. Temperaturer över det är praktiskt taget uteslutna, sådan uppvärmning är endast möjlig kortvarigt i en nödsituation vid en plötslig spänningsökning i nätet.

Beräkning och installation av en infraröd filmvärmare görs med hänsyn till att filmen inte arbetar kontinuerligt utan i korta intervaller från några sekunder till några minuter.

Det vill säga, en sådan infraröd värmare höjer snabbt temperaturen på ytorna i rummet till önskade nivåer och stängs sedan av av termostaten. Och därefter matas den återigen från elnätet endast då och då när rumsluften svalnar.

Användningsområde för infraröd PLEN

Filmstrålningsvärmare används oftast som komplement till vattenburen värme. I södra regioner kan de fungera som det primära värmesystemet. Man behöver bara korrekt beräkna den yta av infraröd film som krävs för den aktuella situationen.

Med en infraröd filmvärmare kan man värma golvet helt eller zonvis. Den installeras i taket och vindsfasaden, på väggar i vanliga bostadsutrymmen och till och med i bastur, eftersom filmer med IP54 klarar hög luftfuktighet utan problem.

Infraröda filmvärmare får installeras i:

• bostadshus på landet;
• stadslägenheter;
• bastur och saunor;
• industrilokaler och lagerutrymmen;
• gårdar för djurhållning;
• garage med och utan uppvärmning;
• växthus med mera.

Det finns inga principiella begränsningar för användning av de aktuella lågtemperaturvärmarna. Den enda begränsningen för infraröd uppvärmning är att rummet måste vara högst 3 meter högt. Om taken är högre krävs installation av hög temperatur och dyrare modeller av infraröda värmare.

Egenskaper och typer av IR-filmer

Infraröda elektriska värmare delas in i två typer – lågtempererade och högtempererade. De förra kan endast värmas upp till +50 ⁰C, medan de senare upp till 200 ⁰C. I hushåll används endast varianter av den första typen i form av PLEN eller lamp- eller panelapparater avsedda för drift på 220 V elnät.

Själva IR-filmernas tjocklek överstiger inte 1 mm, men det finns också metallklämmor för anslutning till ledningar, vilka är något tjockare.

Lågtempererade infraröda filmvärmare har följande tekniska specifikationer:

1. Märkspänning – 220 Volt.
2. Maximal temperatur för filmuppvärmning – 40–55⁰C beroende på modell och tillverkare.
3. Skyddsgrad enligt IP – från «22» till «67».
4. Vikt på värmemattan – cirka 500 gram/m².
5. Specifik effekt – 150–300 W/m².
6. Strömbelastning – 0,68–1,4 A/m².
7. Längd – 0,25–7 m.
8. Bredd – 0,5–1 m.

Tillverkare ger 10–15 års garanti på infraröd film. Men i praktiken håller sådana värmesystem upp till ett halvt sekel.

Beroende på installationsmetod delas film-IR-värmare in i:

• väggmonterade – «värmande tavlor» (för kompletterande lokal uppvärmning);
• takmonterade – bakom sträck- och undertak;
• golvmonterade – «golvvärme».

Golvvarianter är något mindre effektiva än takvarianter. Film-golvvärme kan inte installeras under skåp, sängar och soffor. Och möbler tar alltid upp mycket plats i ett rum. «Tavlor» och bara film bakom väggdekoration är den sämsta användningen av IR-filmvärmare.

Takvarianten är mest effektiv, infraröda strålar från taket täcker maximal möjlig yta i rummet.

Infraröda värmefilmer tillverkas i form av:

• modeller med bestämda mått (till exempel «ZEBRA» eller «NIRVANA»);
• banor för individuell skärning enligt projekterade mått, de tillverkas i bredder från 50 till 100 cm.

Det första alternativet kan inte skäras på installationsplatsen. Sådana system levereras färdiga, man behöver bara ansluta ledningarna med klämmor. De måste väljas noggrant från tillverkarens storlekssortiment så att installationen inte orsakar problem.

Det andra alternativet av filmer säljs i rullar upp till 7 meter långa. Detta alternativ av infraröd golvvärme kan skäras till önskade mått direkt i rummet med vanlig sax.

Fördelar och nackdelar med filmvärmare

Fördelarna med värmande IR-filmer är följande:

1. Hög säkerhet och tillförlitlighet.
2. Minimal installationstid för elektriskt värmesystem.
3. Maximalt snabb och bekväm uppvärmning av rummet för människor.
4. Estetiskt utseende på värmesystemet som är helt dolt bakom dekoration.
5. Full automatisering av värmarens drift, vilket leder till inget underhållsbehov.
6. Hög effektivitet.
7. Noll risk för vattenläckage (värmebärare) från radiatorer.
8. Inga problem med uttorkning eller syrebrist i inomhusluften.
9. Helt tyst drift.
10. Ingen konvektion – inget damm som lägger sig överallt.
11. Möjlighet att ställa in ett eget mikroklimat i varje rum enligt önskade parametrar.
12. Inga kraftiga temperaturvariationer i höjdled (skillnaden mellan golv och tak är inom 2–3 grader).

Ledarna och värmeelementen i en infraröd värmare är pålitligt förseglade i PET-film under fabriksförhållanden. Dessutom finns det inga rörliga delar i ett sådant värmesystem. Inget att slitas, gå sönder eller korrodera.

I ett hus på 100 kvadratmeter installeras ett IR-filmsystem tillsammans med ledningar och skydd i elcentralen på 2–3 dagar. Huvudsaken är att nätet är dimensionerat för de erforderliga lasterna.

Påslagning/avstängning av elvärmaren sker via termostaten, som övervakar temperaturen i rummet med inbyggda sensorer och själv tillför ström till värmeelementen. Det finns även programmerbara termostater som gör det möjligt att ställa in olika lägen för olika rum och tider på dygnet.

Den höga effektiviteten hos IR-värmare beror på deras korta drifttid; de slås på av termostaten i genomsnitt endast 10–20 minuter per timme.

Bland nackdelarna med film-IR-värmare bör nämnas:

1. Höga elräkningar.
2. Behovet av tillräcklig effekt vid elnätets anslutning till huset.

Vid samma area på ett hus eller lägenhet blir elkostnaderna 1,5–2 gånger högre än kostnaderna för gasuppvärmning från ett ledningsnät. Men en gaspanna, dess anslutning till ledningsnät eller gasoltank och installation av radiatorer med rör är också betydande kostnader.

Installationen av ett strålningsvärmesystem kostar flera gånger mindre än ett sådant alternativ. Och jämfört med fastbränslepannor vinner det ännu mer, både när det gäller bränsleförbrukning och installationskostnad.

Monteringsegenskaper för film-IR-värme

Flexibla filmvärmare kan utan större svårighet installeras själv. Det viktigaste är att vid transport och kapning inte böja filmen i en vinkel på mer än 60 grader. Kapningen görs på de ställen som tillverkaren angett på filmen.

Som isolering är det bäst att lägga isolon eller penofol med ett reflekterande folieskikt under filmen. Och termostaten bör installeras långt från direkt solljus, element och drag.

Om man installerar en programmerbar termostat kan man värma olika rum i huset sekventiellt var för sig. Detta minskar avsevärt ström- och effekttopparna vid elnätets anslutning till villan.

För att uppnå maximal effekt bör filmvärmarens area vara 60–70% av rummets area. Man får inte lägga IR-film under möbler på golvet eller ovanför höga skåp under taket. Det skulle vara helt verkningslöst för människor, men lokala överhettningspunkter i rummet skulle uppstå.

Dessutom måste du flytta remsorna av den infraröda flexibla elektriska värmaren bort från väggarna med 15–20 cm. För att korrekt beräkna och placera filmen måste du i förväg göra en plan över rummet med alla nödvändiga avstånd och möbelplaceringar.

Alla efterbehandlingsmaterial fungerar som en skärm för infraröd strålning. Frågan är bara graden av dess genomskinlighet, försvagningen av IR-strålarna och uppvärmningen av denna ytbehandling eller beklädnad. Vissa beklädnadsalternativ släpper igenom mer strålningsvärme, medan andra mindre.

Alternativ #1 – på golvet

Du installerar infraröda IR-värmare i golvutförande på ett jämnt underlag av betong, träskivor eller gipsskivor. Du får inte lägga den i betonggolv eller i kakellim, polymerfilmen är inte konstruerad för den alkaliska påverkan från cementen som används.

Som ytskikt ovanpå får du lägga:

• laminat (utan korkunderlag);
• tunn matta ovanpå en underlägg av spånskiva eller plywood;
• linoleum utan värmeisolerande underlag.

Det rekommenderas inte att lägga parkett ovanpå IR-filmen. Träparkettens stavar kommer att spricka och knarra på grund av överhettning.

Du får inte placera möbler med ben ovanpå filmvärmaren, detta kan leda till att den trycks ned och skadas, samt orsaka lokal överhettning av golvbeläggningen.

Enligt SanPiN får du bara värma golvet i bostadsrum till +26 ⁰C. Men vid stark kyla utanför måste du slå på IR-golvvärmesystemet med full effekt för att uppnå behagliga lufttemperaturer inomhus.

Och i så fall blir det obehagligt att gå på det med bara fötter. Det är den största nackdelen med golvversionen av infraröd filmvärme.

Alternativ #2 – i taket

Filmbaserade infraröda värmare i takutförande får du täcka med:

• europanel, MDF och gipsskivor med en tjocklek upp till 12 mm;
• sträcktak (PVC eller tyg);
• underhängande system av typen «Armstrong» eller «Grilljato».

Du kan också använda plastpaneler, men endast under förutsättning att tillverkaren tillåter uppvärmning av sin dekoration till +50⁰C.

Ju närmare den infraröda filmen takets efterbehandling är, desto bättre. Som mest kan de flyttas isär endast 20 mm.

Om IR-filmvärmare monteras tillsammans med undertak, bör värmefilmen läggas direkt på systemets stomme. Den får inte fästas i takbjälklaget eftersom det skulle bli ett för stort luftgap mellan PLEN och den färdiga ytbeklädnaden.

Man får inte montera några metall-, spegel- eller glasbeklädnader ovanpå IR-filmen. Man bör också undvika att använda glasmagnesiumpaneler.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Om fördelarna och monteringen av tak-PLEN:

Video #2. Typer av värmande IR-filmer:

Video #3. För- och nackdelar med IR-uppvärmning:

Infraröd strålningsvärme i ditt hem är ett effektivt och säkert sätt att värma upp bostaden. Installation av elektriska IR-filmer betalar sig inom 2–3 år genom besparingar på fast bränsle för pannor och kostnaden för pannutrustning.

Även jämfört med naturgasuppvärmning från nätet vinner de aktuella värmarna i slutändan. Man måste bara beräkna dem korrekt för det specifika rummet och ha tillräckliga tekniska villkor för elnätets kapacitet.

Vill du berätta om hur du valde eller monterade ett strålningsvärmesystem med film med egna händer? Har du lust att dela tekniska nyanser och tekniska finesser som kan vara användbara för webbplatsbesökare? Skriv gärna kommentarer i blockformuläret nedan, ställ frågor och publicera foton om artikelns ämne.