По конструкции инфракрасный нагреватель представляет металлический корпус (отражатель), в который помещен нагревательный элемент (рисунок 1).

Нагревательный элемент – металлическая или керамическая трубка (1), внутри которой расположена спираль (3) из нихрома. Для предотвращения короткого замыкания витков спирали, внутреннюю полость трубки (1) заполняют диэлектриком (изолятором), поскольку он не проводит электрический ток (либо совсем плохо проводит). Наиболее часто используют кварцевый песок или окись магния. Под действием электрического тока спираль (в зависимости от материала, из которого она изготовлена) разогревается до температур 450-600ºС.

Какова причина такого нагрева проводника? Все весьма просто. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов вдоль проводника под действием электрического поля. Но при отсутствии химических реакций в проводнике и совершения механической работы, энергия электрического поля преобразуется во внутреннюю энергию проводника. Вместе с тем будет возрастать температура, такое преобразование энергии обусловлено взаимодействием электронов проводимости с узлами кристаллической решетки. При столкновении электронов с ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки, электроны передают ионом энергию. Это является причиной возрастания температуры.

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике при этом, прямо пропорционально силе тока, времени прохождения по проводнику и падению напряжения на нем. Данная формулировка называется законом Джоуля-Ленца, потому как Дж. Джоуль и Э.Х. Ленц вне зависимости друг от друга опытным путем пришли к вышеуказанному факту.

Далее тепло от нагретой спирали передается металлической трубке. Параметры инфракрасных нагревателей подбираются таким образом, чтобы спектр получаемого излучения (желательно его максимум) соответствовал максимальному значению в спектре излучения человеческого тела (рисунок 2).

 

Благодаря чему повышается не только эффективность работы, но и безопасность пользователя.
 

Использование инфракрасных обогревателей предполагается например в квартире, частном доме или даче. Инфракрасный обогрев достаточно новый, перспективный вид отопления помещений. Он имеет массу преимуществ перед классическими методами обогрева. Инфракрасные обогреватели очень экономичны и очень практичны в эксплуатации и установке. Они не требуют квалифицированного обслуживания и ремонта и имеют большой срок службы. Инфракрасный способ передачи тепла подразумевает нагревание поверхностей (полы, стены, мебель) в зоне обогрева, а не воздуха, как в случае конвекционного отопления, что гарантирует отсутствие сквозняков, скоплений пыли и сохранение тепла внизу, у поверхностей, а не под потолком.

Используются инфракрасные нагреватели в основном для создания комфортных температурных условий дома как малых, так и больших помещений; создание инфракрасных саун, организация зимних теплиц, всевозможная сушка окрашенных поверхностей (даже сушка крашеных машин).

Большинство промышленно обрабатываемых материалов можно отлично нагревать инфракрасным излучением, т.к. их наибольшая поглощающая способность наблюдается при длинах волн между 3 - 10 мкм в инфракрасной области спектра. Т.к. нагрев инфракрасным излучением бесконтактен, то передача энергии от излучателя к объекту происходит очень быстро. Инфракрасные излучатели функционируют в вакууме и в других рабочих средах.

Инфракрасные обогреватели могут применяться для сушки окрашенных поверхностей, влажных материалов и для равномерного нагрева движущихся элементов. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке в разы меньше тех же показателей затрачиваемых при традиционных методах. С помощью инфракрасных обогревателей можно производить выборочную сушку деталей, а не весь объект.

Область применения инфракрасных кварцевых трубок – от тостеров и обогрева помещений и террас до целых излучательных систем в сушильных установках. На обоих концах кварцевых трубок могут быть смонтированы различные соединяющие элементы для различных областей применения. Кварцевые штабики возможны в виде ламп-термоизлучателей (излучателей видимого излучения), так и в виде темных излучателей (излучателей инфракрасных лучей), или стандартно сконструированных для горизонтального применения. За счет конструктивной адаптации они могут также использоваться в наклонном или вертикальном положении.

ИНФРАКРАСНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ излучает длинноволновую тепловую составляющую солнечного спектра. Тепловые лучи нагревают пол, стены, предметы, от которых нагревается воздух.

Лучше солнца греет только солнце. Инфракрасный обогреватель создает тепловой комфорт подобно солнцу. Он излучает длинноволновую тепловую составляющую солнечного спектра. Тепловые лучи нагревают пол, стены, предметы, от которых нагревается воздух.

Преимущества:
Высокий коэффициент полезного действия - 90%;
Не сжигают кислород в помещении;
Не выделяют запахов;
Бесшумны в работе;
Пожаробезопасны и экологичны;
Легкость в монтаже;
Продукция сертифицирована.

При использовании обогревателя температура в помещении может быть ниже, чем при применении традиционных систем отопления. При этом для комфортного пребывания людей в жилых и офисных помещениях, мощность обогревателей подбирается так, чтобы температура пола составляла 20°С, тогда температура воздуха на уровне головы человека будет 18-19°С.

В отличие от обычного конвективного отопления, инфракрасный обогреватель прогревает лишь часть помещения. Поверхность, "покрываемая" тепловым излучением (поверхность теплоотдачи) в жилом или офисном помещении с высотой потолка 2,5 м, составляет более 4 м2 при монтаже над окном и 7,5-10 м2 при монтаже на расстоянии более 2,5-3,5 м от окна.

При этом отпадает необходимость компенсировать теплопо-тери в объеме помещения, находящемся выше роста человека, и, следовательно, тратить на это энергию. В зависимости от степени теплоизоляции помещения обогреватель расходует на 20-40% энергии меньше, чем другие известные виды отопительных приборов. По условиям эксплуатации обогреватель может работать при относительной влажности 80%. Однако в пожароопасном и взрывоопасном помещении обогреватель использовать нельзя.