Υπέρυθρη θερμάστρα
Ιστορικό [ Επεξεργασία ]
Ο Γερμανός-Βρετανός αστρονόμος Sir William Herschel πιστώνεται με την ανακάλυψη της υπέρυθρης ακτινοβολίας το 1800. Έκανε ένα όργανο που ονομάζεται φασματόμετρο για να μετρήσει το μέγεθος της ακτινοβολούμενης ισχύος σε διαφορετικά μήκη κύματος . Το όργανο αυτό κατασκευάστηκε από τρία κομμάτια. Το πρώτο ήταν ένα πρίσμα για να πιάσει το ηλιακό φως και να κατευθύνει και να διασκορπίσει τα χρώματα κάτω σε ένα τραπέζι, το δεύτερο ήταν ένα μικρό χαρτόνι με μια σχισμή αρκετά πλατιά ώστε να περάσει μόνο ένα χρώμα και τελικά, τρεις υδράργυρος- γυάλινα θερμόμετρα . Μέσα από το πείραμά του, ο Herschel διαπίστωσε ότι το κόκκινο φως είχε τον υψηλότερο βαθμό αλλαγής θερμοκρασίας στο φάσμα του φωτός , όμως η θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία δεν χρησιμοποιείται συνήθως μέχρι τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο . Κατά τη διάρκεια του Β Παγκοσμίου Πολέμου, η υπέρυθρη θέρμανση χρησιμοποιήθηκε και αναγνωρίστηκε ευρύτερα. Οι κυριότερες εφαρμογές ήταν στα πεδία μεταλλικών φινιρισμάτων, ιδιαίτερα στη σκλήρυνση και την ξήρανση χρωμάτων και βερνικιών σε στρατιωτικό εξοπλισμό. Οι τράπεζες λαμπτήρων λάμπας χρησιμοποιήθηκαν με μεγάλη επιτυχία, αλλά σύμφωνα με τα σημερινά πρότυπα, οι εντάσεις ισχύος ήταν πολύ χαμηλές. Η τεχνική προσέφερε πολύ ταχύτερους χρόνους ξήρανσης από τους φούρνους μεταφοράς καυσίμων της εποχής. Οι περιορισμοί στην παραγωγή μετριάστηκαν και διατηρήθηκαν οι στρατιωτικές προμήθειες στις ένοπλες δυνάμεις. Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο η υιοθέτηση των τεχνικών υπέρυθρης θέρμανσης συνεχίστηκε αλλά σε πολύ πιο αργή βάση. Στα μέσα της δεκαετίας του 1950 η αυτοκινητοβιομηχανία άρχισε να δείχνει ενδιαφέρον για τις δυνατότητες υπέρυθρης ακτινοβολίας για βαφή και μια σειρά από σήραγγες υπέρυθρης γραμμής παραγωγής τέθηκαν σε χρήση. [
Στοιχεία [ Επεξεργασία ]
Το πιο συνηθισμένο υλικό νήματος που χρησιμοποιείται για ηλεκτρικούς υπέρυθρους θερμαντήρες είναι σύρμα βολφραμίου , το οποίο είναι περιτυλιγμένο για να παρέχει περισσότερη επιφάνεια. Οι εναλλακτικές λύσεις χαμηλής θερμοκρασίας για το βολφράμιο είναι άνθρακας ή κράματα σιδήρου, χρωμίου και αλουμινίου (εμπορικό σήμα και εμπορικό σήμα Kanthal ). Ενώ τα νήματα άνθρακα είναι πιο ασταθή για να παράγουν, θερμαίνονται πολύ πιο γρήγορα από έναν συγκρίσιμο θερμαντήρα μεσαίου κύματος βασισμένο σε ένα νήμα FeCrAl.
Όταν το φως είναι ανεπιθύμητο ή δεν είναι απαραίτητο σε ένα θερμαντήρα, οι κεραμικές υπέρυθρες ακτινοβολίες είναι η προτιμώμενη επιλογή. Περιέχοντας 8 μέτρα από συρματόσχοινα ανθεκτικών σε κράματα, εκπέμπουν μια ομοιόμορφη θερμότητα σε όλη την επιφάνεια του θερμαντήρα και το κεραμικό είναι 90% απορροφητικό της ακτινοβολίας. Καθώς η απορρόφηση και η εκπομπή βασίζονται στις ίδιες φυσικές αιτίες σε κάθε σώμα, το κεραμικό είναι ιδανικά κατάλληλο ως υλικό για υπέρυθρους θερμαντήρες.
Οι βιομηχανικοί υπέρυθροιι θερμαντήρες χρησιμοποιούν μερικές φορές μια χρυσή επίστρωση στο σωλήνα χαλαζία που αντανακλά την υπέρυθρη ακτινοβολία και την κατευθύνει προς το προϊόν που πρόκειται να θερμανθεί. Συνεπώς, η υπέρυθρη ακτινοβολία που επηρεάζει το προϊόν είναι σχεδόν διπλασιασμένη. Ο χρυσός χρησιμοποιείται λόγω της αντοχής του σε οξείδωση και της πολύ υψηλής ανακλαστικότητας IR περίπου 95%. [4]
Τύποι [ Επεξεργασία ]
Οι υπέρυθρες θερμάστρες χρησιμοποιούνται συνήθως σε μονάδες υπερύθρων (ή τράπεζες εκπομπών) που συνδυάζουν αρκετές θερμαντικές συσκευές για την επίτευξη μεγαλύτερων θερμαινόμενων περιοχών.
Οι θερμαντήρες υπερύθρων συνήθως ταξινομούνται βάσει του μήκους κύματος που εκπέμπουν:
Οι συσκευές υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIR) ή υπερύθρων βραχέων κυμάτων λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες νημάτων άνω των 1800 ° C και όταν τοποθετούνται σε ένα πεδίο επιτυγχάνουν υψηλής πυκνότητας ισχύος μερικές εκατοντάδες kW / m 2 . Το μέγιστο μήκος κύματος τους είναι πολύ κάτω από το φάσμα απορρόφησης για το νερό, καθιστώντας τα ακατάλληλα για πολλές εφαρμογές ξήρανσης. Είναι κατάλληλα για θέρμανση πυριτίας, όπου απαιτείται βαθιά διείσδυση.
Οι υπέρυθροιι θερμαντήρες μεσαίου κύματος και άνθρακα (CIR) λειτουργούν σε θερμοκρασίες νημάτων περίπου 1000 ° C. Έχουν μέγιστη πυκνότητα ισχύος μέχρι 60 kW / m 2 (μεσαία κύματα) και 150 kW / m 2 (CIR).
Οι ηλιακοί εκπομποί υπέρυθρης ακτινοβολίας (FIR) χρησιμοποιούνται συνήθως στις λεγόμενες σάουνες χαμηλής υπέρυθρης υπέρυθρης ακτινοβολίας . Αυτά αποτελούν μόνο το υψηλότερο και ακριβότερο φάσμα της αγοράς σάουνας υπέρυθρης ακτινοβολίας. Αντί να χρησιμοποιούν κεραμικές εκπομπές άνθρακα, χαλαζία ή υψηλής ισχύος, οι οποίες εκπέμπουν κοντά και μέση υπέρυθρη ακτινοβολία, θερμότητα και φως, οι υπέρυθροι πομποί χρησιμοποιούν κεραμικές πλάκες χαμηλού ρεύματος που παραμένουν κρύες, ενώ εκπέμπουν ακόμη υπέρυθρη ακτινοβολία. [5]
Η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και μέγιστου μήκους κύματος εκφράζεται από το νόμο μετατόπισης της Wien .
Μεταλλικό στοιχείο σύρματος [ Επεξεργασία ]
Στοιχεία θέρμανσης μεταλλικών συρμάτων εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1920 Αυτά τα στοιχεία αποτελούνται από σύρμα από χρώμιο. Το χρωμόλι είναι κατασκευασμένο από νικέλιο και χρώμιο και είναι επίσης γνωστό ως νικρόμετρο . Αυτό το σύρμα έπειτα σπειρώθηκε σε μια σπείρα και τυλίχθηκε γύρω από ένα κεραμικό σώμα. Όταν θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου το οποίο προστατεύει το σύρμα από την καύση και τη διάβρωση, αυτό επίσης προκαλεί τη λάμψη του στοιχείου. [6]
Λάμπες θερμότητας [ Επεξεργασία ]
Ένας λαμπτήρας θερμότητας είναι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως που χρησιμοποιείται για τον κύριο σκοπό της δημιουργίας θερμότητας. Το φάσμα της ακτινοβολίας μαύρου σώματος που εκπέμπεται από τη λάμπα μετατοπίζεται για να παράγει περισσότερο υπέρυθρο φως . Πολλοί λαμπτήρες θερμότητας περιλαμβάνουν ένα κόκκινο φίλτρο για να ελαχιστοποιηθεί η ποσότητα του ορατού φωτός που εκπέμπεται. Οι λυχνίες θερμότητας περιλαμβάνουν συχνά έναν εσωτερικό ανακλαστήρα.
Οι λυχνίες θερμότητας χρησιμοποιούνται συνήθως σε ντους και μπάνια για ζεστό λουόμενους και σε περιοχές προετοιμασίας φαγητού σε εστιατόρια για να διατηρούν το φαγητό ζεστό πριν από την εξυπηρέτηση. Χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως για την κτηνοτροφία . Τα φώτα που χρησιμοποιούνται για τα πουλερικά καλούνται συχνά λαμπτήρες φθορισμού. Εκτός από τα νεαρά πτηνά , άλλα είδη ζώων που μπορούν να επωφεληθούν από τους λαμπτήρες θερμότητας περιλαμβάνουν τα ερπετά , τα αμφίβια , τα έντομα , τους αραχνοειδείς και τα νεαρά θηλαστικά .
Οι πρίζες που χρησιμοποιούνται για τους λαμπτήρες θερμότητας είναι συνήθως κεραμικές, επειδή οι πλαστικές υποδοχές μπορούν να λιώσουν ή να καούν όταν εκτίθενται στην μεγάλη ποσότητα απόβλητης θερμότητας που παράγεται από τους λαμπτήρες, ειδικά όταν λειτουργούν στη θέση "βάση επάνω". Το κάλυμμα ή η κουκούλα της λάμπας είναι γενικά μέταλλο. Μπορεί να υπάρχει προστατευτικό καλωδίου στο μπροστινό μέρος του καλύμματος, για να μην αγγίξετε την καυτή επιφάνεια του λαμπτήρα.
Οι συνήθεις οικιακοί λαμπτήρες πυρακτώσεως μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως λαμπτήρες θερμότητας , αλλά οι κόκκινοι και μπλε βολβοί πωλούνται για χρήση σε λαμπτήρες και λαμπτήρες ερπετών. Οι λαμπτήρες θερμότητας των 250 W είναι συνήθως συσκευασμένοι στον τύπο "R40" (λαμπτήρας ανακλαστήρα 5 ") με μια ενδιάμεση βάση βιδών.
Οι λυχνίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ιατρική θεραπεία για την παροχή ξηρής θερμότητας όταν άλλες θεραπείες είναι αναποτελεσματικές ή μη πρακτικές. [7]
Κεραμικά συστήματα υπέρυθρης θερμότητας [ Επεξεργασία ]
Τα κεραμικά στοιχεία υπέρυθρης θέρμανσης χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών διεργασιών όπου απαιτείται ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος. Η χρησιμότητά τους είναι 2-10 μm. Χρησιμοποιούνται συχνά και στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης ζώων / κατοικίδιων ζώων. Οι κεραμικοί υπέρυθροιι θερμαντήρες (πομποί) κατασκευάζονται με τρεις βασικές επιφάνειες εκτοξευτή: κοίλη (κοίλη), επίπεδη και βολβοειδής ή βίδα Edison για κανονική τοποθέτηση μέσω κεραμοειδούς λαβής E27.
Far-υπέρυθρο [ Επεξεργασία ]
Αυτή η τεχνολογία θέρμανσης χρησιμοποιείται σε μερικές ακριβές υπέρυθρες σάουνες. Βρίσκεται επίσης σε θερμοσίφωνες. Αυτές οι συσκευές θέρμανσης χρησιμοποιούν κεραμικούς εκπομπούς χαμηλής watt πυκνότητας (συνήθως αρκετά μεγάλα πάνελ) που εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος. Επειδή τα θερμαντικά στοιχεία είναι σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, οι υπέρυθροι θερμαντήρες δεν δίνουν τις εκπομπές και τη μυρωδιά από τη σκόνη, τη βρωμιά, τη φορμαλδεΰδη, τους τοξικούς καπνούς από την επικάλυψη χρωμάτων κλπ. Αυτό έχει κάνει αυτό το είδος θέρμανσης χώρου πολύ δημοφιλές σοβαρές αλλεργίες και πολλαπλή χημική ευαισθησία στην Ευρώπη. Επειδή η τεχνολογία υπέρυθρης ακτινοβολίας δεν θερμαίνει απευθείας τον αέρα του δωματίου, είναι σημαντικό να μεγιστοποιηθεί η έκθεση των διαθέσιμων επιφανειών, οι οποίες στη συνέχεια εκπέμπουν εκ νέου τη ζεστασιά για να παρέχουν ζεστή ατμόσφαιρα.
Λαμπτήρες θερμικής χαλαζίας [ Επεξεργασία ]
Καθαρό στοιχείο χαλαζία
Οι λαμπτήρες αλογόνου είναι λαμπτήρες πυρακτώσεως γεμισμένοι με αέριο αλογόνου υψηλής πίεσης. Αυτό το αέριο συνδυάζεται με μια μικρή ποσότητα βρωμίου ή ιωδίου που αναγκάζει τα άτομα βολφραμίου να αναγεννηθούν μειώνοντας την εξάτμιση του νηματίου. Αυτό οδηγεί σε πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των λαμπτήρων αλογόνου από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Λόγω της υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας λαμπτήρες αλογόνου παράγουν, είναι σχετικά μικρό και κατασκευασμένο από χαλαζία γυαλί, επειδή έχει ένα θερμότερο σημείο τήξης από το τυποποιημένο γυαλί . Οι κοινές χρήσεις για τους λαμπτήρες αλογόνου είναι θερμαντήρες επιτραπέζιου πάγκου [8] [9]
Τα υπέρυθρα θερμαντικά στοιχεία Quartz εκπέμπουν υπέρυθρη ενέργεια μεσαίου κύματος και είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά σε συστήματα όπου απαιτείται γρήγορη απόκριση θερμαντήρα. Οι σωληνωτοί υπέρυθροι λαμπτήρες σε λαμπτήρες χαλαζία παράγουν υπέρυθρη ακτινοβολία σε μήκη κύματος 1,5-8 μm. Το περικλεισμένο νήμα λειτουργεί σε περίπου 2500 Κ , παράγοντας ακτινοβολία μικρότερου μήκους κύματος από τις ανοιχτές πηγές σύρμα-πηνίο. Αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1950 στη General Electric , οι λαμπτήρες αυτοί παράγουν περίπου 100 W / in ( 4 W / mm ) και μπορούν να συνδυαστούν για να ακτινοβολούν 500 watts ανά τετραγωνικό πόδι ( 5400 W / m 2 ). Για να επιτευχθεί ακόμη μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος, χρησιμοποιήθηκαν λαμπτήρες αλογόνου . Οι υπέρυθροι λαμπτήρες Quartz χρησιμοποιούνται σε ανακλαστήρες υψηλής στιλπνότητας για να κατευθύνουν την ακτινοβολία σε ένα ομοιόμορφο και συγκεντρωμένο σχέδιο.
Οι λυχνίες θερμότητας Quartz χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία τροφίμων, τη χημική επεξεργασία, την ξήρανση χρωμάτων και την απόψυξη κατεψυγμένων υλικών. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την άνετη θέρμανση σε ψυχρές περιοχές, σε θερμοκοιτίδες και σε άλλες εφαρμογές για θέρμανση, ξήρανση και ψήσιμο. Κατά την ανάπτυξη των οχημάτων επανεισόδου στο διάστημα, οι τράπεζες υπέρυθρων λαμπτήρων από χαλαζία χρησιμοποιήθηκαν για τη δοκιμή υλικών ασπίδας θερμότητας σε πυκνότητες ισχύος έως και 28 κιλοβάτ / τετραγωνικό πόδι (300 kW / m 2 ). [10]
Τα πιο συνηθισμένα σχέδια αποτελούνται είτε από σατέν γαλακτώδη γυάλινο σωλήνα από χαλαζία ή από διαυγές χαλαζία με ηλεκτρικά ανθεκτικό στοιχείο, συνήθως σύρμα βολφραμίου , ή λεπτό πηνίο από κράμα σιδήρου-χρωμίου-αλουμινίου. [11] Ο ατμοσφαιρικός αέρας απομακρύνεται και γεμίζεται με αδρανή αέρια όπως άζωτο και αργό και στη συνέχεια σφραγίζονται. Σε λαμπτήρες αλογόνου χαλαζία, μια μικρή ποσότητα αερίου αλογόνου προστίθεται για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα.
Μεγάλο μέρος της απελευθερωμένης υπέρυθρης και ορατής ενέργειας που προκαλείται από την άμεση θέρμανση του υλικού χαλαζία , το 97% της εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας απορροφάται από τον γυάλινο σωλήνα χαλαζία από σίλικα προκαλώντας την αύξηση της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα, προκαλώντας έτσι τον δεσμό πυριτίου-οξυγόνου για την ακτινοβολία των υπέρυθρων ακτίνων. Τα στοιχεία θέρμανσης από χαλαζία ήταν αρχικά σχεδιασμένα για εφαρμογές φωτισμού, αλλά όταν η λάμπα είναι σε πλήρη ισχύ, λιγότερο από το 5% της εκπεμπόμενης ενέργειας βρίσκεται στο ορατό φάσμα. [12]
Quartz Tungsten [ Επεξεργασία ]
Θερμαντήρας χαλαζία
Οι θερμαντήρες υπέρυθρων βολφραμίου με χαλαζία εκπέμπουν ενέργεια μεσαίου κύματος φτάνοντας σε θερμοκρασίες λειτουργίας μέχρι 1500 ° C (μεσαίο κύμα) και 2600 ° C (βραχύ κύμα). Φτάνουν σε θερμοκρασία λειτουργίας μέσα σε δευτερόλεπτα. Εκπομπές μέγιστου μήκους κύματος περίπου 1,6 μm (υπέρυθρο μέσου μήκους κύματος) και 1 μm (υπέρυθρο κύμα μικρού μήκους).
Θερμαντήρας άνθρακα [ Επεξεργασία ]
Θερμαντήρας ινών άνθρακα
Οι θερμαντήρες άνθρακα χρησιμοποιούν ένα στοιχείο θέρμανσης με ίνες άνθρακα ικανό να παράγει θερμότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας μακράς, μέσης και μικρής απόστασης . Πρέπει να καθοριστούν με ακρίβεια για τους χώρους που πρέπει να θερμανθούν. [13]
Φυσικό αέριο [ Επεξεργασία ]
Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι υπέρυθρων θερμαντήρων ακτινοβολίας.
Φωτεινή ή υψηλή ένταση
Θερμοσίφωνες ακτινοβολίας
Οι θερμαντήρες αερίου με ακτινοβολία αερίου που χρησιμοποιούνται για βιομηχανική και εμπορική θέρμανση χώρου κτίζουν καύσιμο φυσικό αέριο ή προπάνιο για τη θέρμανση ενός σωλήνα εκπομπού χάλυβα. Το αέριο που διέρχεται μέσω βαλβίδας ελέγχου ρέει μέσω καυστήρα κυπέλλου ή βεντούρι . Τα αέρια του προϊόντος καύσης θερμαίνουν το σωλήνα του πομπού. Καθώς ο σωλήνας θερμαίνεται, η ακτινοβολούμενη ενέργεια από το σωλήνα χτυπά τα δάπεδα και άλλα αντικείμενα στην περιοχή, τα οποία τους θερμαίνουν. Αυτή η μορφή θέρμανσης διατηρεί τη ζεστασιά ακόμη και όταν εισάγεται ξαφνικά ένας μεγάλος όγκος ψυχρού αέρα, όπως σε συνεργεία συντήρησης. Δεν μπορούν, εντούτοις, να καταπολεμήσουν ένα κρύο βύθισμα.
Η απόδοση ενός υπέρυθρου θερμαντήρα είναι μια βαθμολογία της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται από τον θερμαντήρα σε σύγκριση με την ποσότητα της παραγόμενης υπέρυθρης ενέργειας. Ενώ θα υπάρχει πάντοτε κάποια ποσότητα θερμικής μεταφοράς που παράγεται μέσω της διαδικασίας, οποιαδήποτε εισαγωγή της κίνησης του αέρα μέσω του θερμαντήρα θα μειώσει την απόδοση μετατροπής υπερύθρων. Με τους νέους αδιατάρακτους ανακλαστήρες, οι ακτινοβόλοι σωλήνες έχουν μια Ακτινοβολούμενη Απόδοση προς τα κάτω περίπου 60%. [Το άλλο 40% περιλαμβάνει ανεπανόρθωτες απώλειες ακτινοβολίας + συμπιεστικής ροής και απώλειες καπνού.]
Εφέ υγείας [ Επεξεργασία ]
Εκτός από τους κινδύνους επαφής με τον θερμαινόμενο λαμπτήρα ή το στοιχείο, η υπέρυθρη ακτινοβολία μικρού μήκους υψηλής έντασης μπορεί να προκαλέσει έμμεση θερμική κάψιμο όταν το δέρμα είναι εκτεθειμένο για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα ή ο θερμαντήρας είναι τοποθετημένος πολύ κοντά στο θέμα. Τα άτομα που εκτίθενται σε μεγάλες ποσότητες υπέρυθρης ακτινοβολίας (όπως φυσητήρες γυαλιού και συγκολλητές τόξου) για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να αναπτύξουν αποχρωματισμό της ίριδας και αδιαφάνεια του υδατικού χυμού , οπότε η έκθεση θα πρέπει να μετριάζεται. [14]
Αποτελεσματικότητα [ Επεξεργασία ]
Οι ηλεκτρικά θερμαινόμενοι υπέρυθροιι θερμαντήρες ακτινοβολούν μέχρι και το 86% της εισόδου τους ως ενέργεια ακτινοβολίας. [15] Σχεδόν όλη η είσοδος ηλεκτρικής ενέργειας μετατρέπεται σε υπέρυθρη ακτινοβολούμενη θερμότητα στο νήμα και κατευθύνεται στο προϊόν [ απαιτούμενη διαύγαση ] από ανακλαστήρες. Ορισμένη θερμική ενέργεια αφαιρείται από το στοιχείο θέρμανσης με αγωγιμότητα ή μεταφορά , πράγμα που μπορεί να μην είναι καθόλου απώλεια για ορισμένα σχέδια όπου όλη η ηλεκτρική ενέργεια είναι επιθυμητή στον θερμαινόμενο χώρο ή μπορεί να θεωρηθεί απώλεια σε καταστάσεις όπου μόνο η ακτινοβολία η μεταφορά θερμότητας είναι επιθυμητή ή παραγωγική.
Για πρακτικές εφαρμογές, η απόδοση του υπέρυθρου θερμαντήρα εξαρτάται από την αντιστοίχιση του εκπεμπόμενου μήκους κύματος και του φάσματος απορρόφησης του προς θέρμανση υλικού. Για παράδειγμα, το φάσμα απορρόφησης για το νερό έχει την κορυφή του σε περίπου 3000 nm . Αυτό σημαίνει ότι η εκπομπή από θερμαντήρες μεσαίου κύματος ή υπερύθρου άνθρακα απορροφάται πολύ καλύτερα από επιχρίσματα με βάση το νερό και το νερό από το NIR ή την υπέρυθρη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων. Το ίδιο ισχύει για πολλά πλαστικά όπως PVC ή πολυαιθυλένιο. Η μέγιστη απορρόφηση τους είναι περίπου 3500 nm . Από την άλλη πλευρά, μερικά μέταλλα απορροφούν μόνο στην περιοχή βραχέων κυμάτων και εμφανίζουν ισχυρή ανακλαστικότητα στο μέσο και πολύ υπέρυθρο. Αυτό κάνει μια προσεκτική επιλογή του σωστού τύπου υπέρυθρου θερμαντήρα σημαντική για την ενεργειακή απόδοση στη διαδικασία θέρμανσης. [ παραπομπή που απαιτείται ]
Τα κεραμικά στοιχεία λειτουργούν σε θερμοκρασία 300 έως 700 ° C (570 έως 1,290 ° F) που παράγουν μήκη κύματος υπέρυθρων στην περιοχή από 2000 έως 10 000 nm . Τα περισσότερα πλαστικά και πολλά άλλα υλικά απορροφούν καλύτερα την υπέρυθρη ακτινοβολία, πράγμα που καθιστά τον κεραμικό θερμαντήρα πιο κατάλληλο για αυτό το έργο. [ παραπομπή που απαιτείται ]
Εφαρμογές [ Επεξεργασία ]
Υπέρυθρη θερμάστρα για μαγείρεμα döner kebab
Οι θερμαντήρες IR μπορούν να ικανοποιήσουν διάφορες απαιτήσεις θέρμανσης, όπως:
Εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, που περιορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τη μέγιστη θερμοκρασία του πομπού
Γρήγορος χρόνος απόκρισης, της τάξης 1-2 δευτερολέπτων
Διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, ειδικά σε πλέγματα υλικών με υψηλή εισροή θερμότητας
Εστιασμένη θερμαινόμενη περιοχή σε σχέση με τις μεθόδους θερμικής και αγωγιμότητας
Μη επαφή, επομένως δεν διαταράσσει το προϊόν ως μεθόδους αγώγιμης ή συμπαγούς θέρμανσης
Έτσι, οι θερμαντήρες IR εφαρμόζονται για πολλούς σκοπούς, όπως:
Συστήματα θέρμανσης
Σκλήρυνση επικαλύψεων
Πλαστική θέρμανση πριν από τη διαμόρφωση
Πλαστική συγκόλληση
Θερμοθεραπεία γυαλιού και μετάλλων
Μαγείρεμα
Θέρμανση γαλακτοπαραγωγών ζώων ή ζώων σε αιχμαλωσία σε ζωολογικούς κήπους ή κτηνιατρικές κλινικές
Μαθήματα γυμναστικής Hot Yoga για την άμβλυνση των αναπνευστικών προβλημάτων που δημιουργούνται από τη θέρμανση με τη μεταφορά [16]
