Mikatermiska värmare: konstruktion, funktionsprincip, fördelar och nackdelar

Problemet med resursbesparing påverkar gradvis alla områden av mänskligt liv. Om vi inte sparar värme och energi idag, kommer vi imorgon att möta brist på naturresurser. Modern vetenskap inriktar sig på att utveckla energieffektiva "smarta" enheter, varav en är den mikatermiska värmaren med IR-strålning.

Allt om konstruktionen och funktionsprinciperna för denna innovativa typ av värmare får du veta i den artikel som vi har presenterat. Vi berättar om dess varianter, deras karakteristiska skillnader och regler för val. Vi kommer också att gå igenom om termisk infraröd strålning är skadlig eller nyttig i hemmet.

Allmän information om mikatermisk värmare

Mikatermisk värmare är en elektrisk apparat som sprider infraröda värmeböljor. IR-värme är elektromagnetisk strålning som upptar området i spektrumet mellan den röda kanten av ljus som är synligt för det mänskliga ögat (med våglängd λ = 0,74 µm) och mikrovågsstrålning (våglängd cirka 1-2 mm).

Värmaren har en flerskiktskonstruktion. Varje lager av icke-metaller och metaller som ingår utför en strikt bestämd funktion. Vissa isolerar, andra koncentrerar och reflekterar värmeböljor. Funktionsprincipen är ytterst enkel, och konstruktionen av den mikatermiska infraröda värmaren är helt begriplig.

Konstruktion av den mikatermiska värmaren

Grunden för utvecklingen av MK-värmaren utgörs av landvinningar inom rymdteknik. Men utseendemässigt liknar den en vanlig konvektor.

IR-enheten består av:

• värmeelement – en glimmerplatta med inbäddade resistiva plana element eller nikromtrådsspolar;
• isolator som förhindrar överhettning av utrustningen (utförs oftast med basalt);
• metallhölje för enheten;
• skyddande metallgaller genom vilket infraröd strålning passerar;
• stativ för stöd och rullar för förflyttning.

För att styra och kontrollera drift är enheten utrustad med:

• fjärrkontroll;
• en touchpanel eller knappanel;
• en temperaturregulator;
• en indikatorpanel som visar aggregatets status;
• en effektregulator (de flesta modeller av värmare som finns till salu har en effekt på 1-2 kW).

De huvudsakliga arbetsorganen i MK-värmare är mikanitvärmare. De tillverkas med tekniken Micathermik (Mikatermik). Denna teknik innebär att glimmer appliceras i lager på metalliska värmeelement.

Mikanitvärmaren placeras i ett hölje tillverkat av glimmer. Den transporterar den värmeenergi som erhålls från värmaren till det uppvärmda rummet. Infraröd värme riktas mot omgivande föremål och överförs sedan till rummet. Inga vatten- eller oljebaserade värmebärare används.

Mikanitvärmaren kan endast ses genom att demontera den elektriska utrustningen. Men vid demontering är det viktigt att inte skada värmaren eller ändra dess position inuti apparaten. Om kontakttätheten bryts minskar värmeeffekten.

Mikanit är ett papper pressat av mycket små glimmerfjäll. Detta fjälliga mineral är ganska sprött, dess lager är tunnade till bråkdelar av en millimeter. Glimmer har goda elektriska isolerings-, värmelednings- och värmebeständiga egenskaper. Det används ofta i radiokomponenter och kondensatorer.

Uppvärmningen av mineralet sker på extremt kort tid och når 200 grader eller mer. Tack vare syntetisk framställning av glimmer ökar IR-våglängden medan strålningsintensiteten minskar.

När mikanit blandas med ett värmebeständigt bindemedel och pressas produceras värmebeständiga ark med goda dielektriska egenskaper som kan användas i värmare. Dessutom avger glimmer inga giftiga komponenter vid uppvärmning.

Glimmerskikten isolerar värmeelementet från övriga konstruktionsdelar och överför värme. Tjockleken på glimmerplattorna väljs noggrant beroende på enhetens totala dimensioner. Vanligtvis är den inte mer än 0,03-0,025 mm.

Glimmers termiska expansion överensstämmer alltid med kärnans termiska expansion. Tack vare detta uppnås maximal tystnad under drift, eftersom alla klick och knackningar inuti enheten elimineras.

Mellan värmeelementet och glimmerplattorna finns två extra lager: ett inre och ett yttre. Det inre lagret reflekterar värme, vilket innebär att all IR-strålning avges till det valda uppvärmningsutrymmet. Det yttre lagret ansvarar för att förstärka temperaturflödena.

Värmeelementet av glimmer (mikanit) placeras i ett metallhölje med gallerinsatser. Infraröd strålvärme passerar fritt genom den perforerade &8220;skalen&8221;. Konstruktionen är utformad så att den värmeenergi som apparaten avger fördelas med maximal jämnhet i rummet.

Den största infraröda strålningen från mikatermisk utrustning observeras direkt framför enheten – detta måste beaktas vid placering av föremål. Det rekommenderas inte att installera apparaten mittemot en säng eller i omedelbar närhet av ett skrivbord.

Förutom infraröd värmestrålning från en igångsatt MK-värmare sprider sig en märkbar ström av uppåtgående varmluft genom den övre galleränden (konvektionsprincipen), även om själva enhetens hölje inte blir varmt.

Under drift avger apparaten infraröda och elektromagnetiska vågor som ligger i ett för levande varelser ofarligt område. Tack vare detta kan mikatermiska värmare användas på dagis eller sjukhus.

Funktionsprincip för MK-värmaren

Varje mikatermisk värmare bygger på överföring av värme via infraröd strålning (80 % av all effekt) och genom konvektionsuppvärmning tack vare luftrörelse skapad av temperaturskillnader (20 %). Genom att kombinera två uppvärmningsmetoder uppnås maximal möjlig effektivitet.

Det vill säga den värmer luftvolymen och föremål på avstånd med hjälp av infraröd strålning. Tack vare detta sker värmeöverföringen betydligt snabbare jämfört med en vatten- eller oljeradiator. En vanlig vatten-, gas- eller elkonvektor värmer bara den luft som kommer i kontakt med dess lameller.

MK-värmaren överför energi till objektet med minimal spridning. Objektet kan vara både föremål, djur och människor. Dessutom blir saker och väggar efter exponering för infraröda strålar själva värmekällor och värmer upp luften.

Utanför IR-värmarens verkningsområde värms rummet knappt upp. Värmeflödets densitet minskar med ökande avstånd mellan värmaren och objektet.

Men IR-värmaren är oumbärlig om man snabbt behöver värma upp ett specifikt föremål i rummet. Själva apparatens hölje, isolerat med en sammansättning som innehåller basalt, når inte höga temperaturer (över 60 grader), vilket utesluter risken för brännskador vid oavsiktlig kontakt.

Det är bäst att köpa mikatermiska värmare i stålhölje. Sådana konstruktioner är inte rädda för yttre mekanisk påverkan från slag och fall. Dessutom blir de mycket snabbt varma.

Men du får inte torka kläder på värmaren eftersom det finns risk för brand. Vissa syntetiska material som kommer i kontakt med apparatens hölje kan smälta eller börja brinna. Undantaget är speciella förbättrade modeller utrustade med hyllor för skor eller utfällbara torkställ för rena kläder.

Tekniskt sett är funktionsprincipen för elementen i en mikatermisk värmare ganska enkel. När enheten kopplas till elnätet börjar plattan värmas upp. Den värms upp till 200–400 grader Celsius och överför värme till glimmerlagren.

Elektriciteten som tillförs glimmerplattorna omvandlas till infraröd strålning som riktas mot föremål nära apparaten. Hela processen tar några minuter, och rummet blir varmt nästan omedelbart efter att utrustningen slagits på.

Ett litet rum (upp till 20 kvm) kan värmas upp med en mikatermisk enhet på 10 minuter. När luften i rummet når önskad temperatur aktiveras termostaten i aggregatet, som stänger av värmaren. Utrustningen kan ställas in för att automatiskt bibehålla en behaglig temperatur i rummet.

Hög energieffektivitet och ekonomisk drift är de främsta egenskaperna hos mikatermiska värmare. De har hög effekt, så de förbrukar ungefär en tredjedel mindre elektricitet jämfört med vanliga konvektorer. Verkningsgraden för en infraröd värmare är cirka 90 %.

Användbara tilläggsfunktioner

Standard MK-värmare har ett minimum av inställningar, men vissa har olika extrafunktioner beroende på modell.

Till dessa element hör:

• inbyggda termostater som gör det möjligt att kontrollera flera luftflöden,
• LCD-skärmar med speciella skyddsfunktioner,
• jonisatorer och luftfuktare,
• timers, etc.

Många mikatermiska värmare har en funktion för frostskydd i rummet. Om du aktiverar detta alternativ och placerar apparaten i ett ouppvärmt rum, kommer den automatiskt att slås på när temperaturen i rummet närmar sig noll.

Vissa värmare är också utrustade med skyddsklass IP24, som skyddar mot fukt och förhindrar risken för att enheten går sönder eller kortslutning om vatten skulle komma på utrustningen.

Alla extraenheter är från början inbyggda i konstruktionen av den mikatermiska värmaren. Den exakta utrustningen beror på värmarens tekniska specifikationer: dess effekt, monteringssätt och storlek.

Klassificering efter strålningsriktning

Alla mikatermiska värmare delas in i:

• envägsapparater där infraröda strålar endast riktas åt ena sidan;
• tvåvägsanordningar som avger värme åt båda sidorna av produkten;
• cylindriska aggregat med en cirkulär zon för infraröd strålning.

Envägsvärmare kan vara väggmonterade eller golvmonterade. De har en främre gallersida och en baksida. Baksidan har små ventilationsöppningar i den nedre delen.

Tvåvägsvärmare placeras på golvet. De har två arbetsplattor som producerar infraröda strålar. Värmande plattor är försedda med metallgaller. Envägs- och tvåvägsvärmare riktar infraröda strålar horisontellt längs golvet.

Horisontell tillförsel av IR-strålar bidrar till ojämn värmefördelning i rummet. Vid infraröd strålning är den varmaste luften närmast golvet, vilket håller fötterna varma. Högre upp mot taket är den vanligtvis kallare.

Värmare bör installeras i de kallaste delarna av rummet. De rekommenderas dock inte att användas i rum med hög luftfuktighet (badrum, tvättstugor, duschar). På sådana platser installeras elektriska apparater med skydd mot fukt i luften.

I cylindriska eller ovala värmare finns strålningsenheter med icke-standardiserad utrustning (halvringformade eller rörformade). De kan monteras i taket eller på väggarna beroende på byggnadens egenskaper. Cylindriska värmare kännetecknas av en cirkulär riktningszon för infraröd strålning.

Vanliga användningsområden

Infraröda värmare kan användas i slutna och öppna utrymmen. Med dem kan du värma en terrass, balkong, barnrum eller vardagsrum. Även mikatermiska apparater med konvektionsvärmeförmåga är lämpliga för att förhindra isbildning i trapphus.

Eftersom syrehalten i luften inte minskar vid uppvärmning med infraröda strålar (och luften inte torkas ut), rekommenderas IR-enheter för användning i rum där små barn, astmatiker eller allergiker vistas.

Men mikatermiska system används inte bara av privatpersoner, de är efterfrågade inom:

• medicin för behandling av patienter med blodcirkulationsstörningar, hjärt-kärlsjukdomar, migrän och frekventa akuta luftvägsinfektioner;
• veterinärmedicin för behandling av djur;
• massagerum (massage under infraröd strålning främjar viktminskning);
• kontor för att döda virus och bakterier.

Med hjälp av mikatermiska värmare kan man skapa värmegardiner ovanför panorama-fönster och andra genomskinliga glaskonstruktioner som har dåliga värmeisoleringsegenskaper.

För att döda bakterier bör den mikatermiska värmaren vara påslagen i flera timmar. Det rekommenderas dock inte att använda enheten enbart för desinfektion, eftersom den inte dödar alla virus, svamp och mögel som finns i rummet.

Fördelar och nackdelar med mikatermiska värmare

För- och nackdelar med den mikatermiska värmaren beror på enhetens funktionsprincip och konstruktion.

Apparaten har en rad imponerande fördelar, som inkluderar:

• energieffektivitet;
• hög uppvärmningshastighet;
• kompakt hölje;
• stilren design;
• låg vikt (varierar mellan 3–4 kg beroende på aggregatets typ);
• säkerhet;
• upprätthåller ett hälsosamt inomhusklimat;
• minimal bakgrundsbrus under drift, etc.

Dessutom förhindrar den mikatermiska värmaren utvecklingen av mikrobiell och viral flora, och dödar även mögel i rummet. Denna enhet har dock inte någon bakteriedödande effekt och kan inte användas på samma sätt som ultravioletta lampor för kvartslampning.

Under drift av en infraröd enhet bildas ingen ansamling av luftmassa under taket. Tack vare detta är IR-utrustningen utmärkt för rum med högt i tak, eftersom värmen inte sprids över hela ytan. Men genom öppningarna i apparatens hölje kommer det in mycket damm som är nästan omöjligt att få ut därifrån.

När apparaten slås på värms damm och smuts upp och luktar illa. Lukten försvinner först när dammet har bränts bort helt. Anmärkningsvärt nog kommer den mikatermiska värmaren att avge en sådan stank varje gång den har stått avstängd under en längre tid.

Hur du väljer rätt modell?

Vid köp av en mikatermisk värmare måste man utgå från egenskaperna i rummet där den ska placeras. Ungefär för varje 10 kvm boyta behöver man 1 kW effekt utan hänsyn till värmeförluster.

Om det är den enda värmekällan måste man välja en enhet med högre effekt. Om den infraröda värmaren däremot köps för ett litet sommarhus kan man välja en enhet med en effekt på högst 70 W per 1 kvm.

I verkligheten är det svårt att värma upp ett rum med bara en mikatermisk värmare, eftersom man måste planera enhetens placering noggrant. Maximal uppvärmning av luft och föremål sker endast på ett avstånd av ett par meter från frontpanelen.

Innan du köper en MK-värmare måste du be säljaren om all nödvändig dokumentation, inklusive hygiencertifikat för isolatorn. Det är bättre att köpa utrustning med en isolator av basalt, som även kan användas inom livsmedelsindustrin (noteringar om detta finns vanligtvis i hygiencertifikatet).

All elektrisk utrustning behöver regelbunden och noggrann skötsel. På grund av konstruktionens egenart måste mikatermiska värmare dammsugas och torkas av med en fuktig trasa regelbundet för att rengöra från damm som samlats. Innan rengöring av enheten ska den kopplas bort från strömmen.

Är infraröda vågor skadliga för kroppen – en myt?

Infraröda vågor är traditionell elektromagnetisk strålning, liknande solstrålar i struktur. Skada och nytta av IR-strålning bestäms av djupet på dessa vågers penetration i huden.

Det finns 3 typer av värmeapparater beroende på våglängd och glödgningstemperatur hos värmeelementet:

• enheter med maximal uppvärmning upp till 300 grader och våglängd 50-200 mikrometer;
• apparater som värms upp till 600 grader och med våglängd 2,5-50 mikrometer;
• värmare med uppvärmning upp till 800 grader och våglängd 0,7-2,5 mikrometer.

Dvs. ju högre glödgningstemperatur enheten har, desto fler korta vågor kommer att strålas ut. För en vanlig frisk person är värmestrålning med en våglängd på cirka 9,6 mikrometer säker. Tillverkarna anger i enhetens tekniska specifikationer IR-strålningens område.

Information om IR-strålningens område finns i den medföljande dokumentationen till värmarna eller på produktens förpackning. Avsaknad av denna information tyder på allvarliga brister från tillverkarens sida.

Vanligtvis varierar det mellan 2-10 mikrometer. Intensiteten av IR-strålning beror på egenskaperna hos den uppvärmda ytan (särskilt dess emissionskoefficient). Den kraftigaste strålningen kommer från ett uppvärmt svart föremål.

All långvarig riktad infraröd strålning har en negativ effekt på människokroppen, vilket manifesteras som:

• uttorkning av huden;
• nedsatt syn (vid långvarig exponering ökar risken för grå starr);
• störning av cellmembranens struktur (typiskt för korta infraröda vågor) etc.

Det är särskilt farligt att installera en kraftfull takvärmare i ett rum med lågt i tak. I så fall kommer de infraröda strålarna ständigt värma en persons huvud och kan leda till utveckling av olika sjukdomar.

Men verklig skada kan dessa infraröda värmare endast orsaka om det är ett konstant riktat flöde mot en person. Helst bör enheterna installeras så att värmarna avger sin värme till väggar eller möbler, men inte riktas mot människor.

Värmaren bör inte alltid riktas mot en person. Infraröd strålning är bara nyttig i små mängder.

Däremot utvecklar hela institut i Japan och Europa metoder för att bekämpa cancer baserat på infraröd strålning. Vetenskapliga studier har visat att IR-vågor, som tränger 14–20 cm in i huden, genomför effektiv avgiftning av celler.

Detta sker genom selektiv hypertermi, ökad biokemisk cirkulation och eliminering av stagnation i vävnaderna. Resultatet av strålningsanvändningen beror på korrekt valda scheman, och en mikatermisk värmare är helt ofarlig för hälsan om man vid installationen följer sunda förnuftsprinciper.

Slutsatser och användbar video om ämnet

I videon presenteras en översikt av den mikatermiska värmaren MK-1501 – en innovativ utrustning, med vars exempel man kan förstå principen för infraröda värmare:

En mikatermisk värmare är en innovativ elektrisk apparat som används för uppvärmning av rum. Dess funktion bygger på infraröd strålning från mikanitelement. Utrustningen kännetecknas av hög energieffektivitet, kompakt storlek och multifunktionalitet.

Vill du dela med dig av din egen erfarenhet av att välja en infraröd värmare? Har du användbar information om artikelns ämne? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, lägg upp foton, ställ frågor.