يعد التسخين بالأشعة تحت الحمراء أحد أنظمة التدفئة الكهربائية العديدة في الغرف التي تعمل فيها الأرضية مباشرة كمدفأة. بالمقارنة مع خيارات الكهرباء والكابلات ، فإن النظام ، الذي يعتمد على استخدام فيلم التدفئة بالأشعة تحت الحمراء ، له مزايا لا يمكن إنكارها ، وهذا هو السبب في أنه في طلب كبير.
مبدأ العملية
يعتمد مبدأ تشغيل سخان الفيلم بالأشعة تحت الحمراء على تحويل الطاقة الكهربائية إلى الأشعة تحت الحمراء. على عكس السخانات التقليدية ، التي تقوم بتسخين الهواء المحيط بسبب انتقال الحرارة بالحمل ، فإن الأشعة تحت الحمراء عند تسخينها لا تسخن الهواء المحيط ، لكن الأشياء وجسم الإنسان. يسخن الهواء ، ويتلقى الحرارة من الأجسام الملامسة لموجات الأشعة تحت الحمراء.
إن الأشعة تحت الحمراء هي جزء من طيف الضوء لا يمكن الوصول إليه بالعين البشرية. يتراوح طول موجات الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من 5 إلى 20 ميكرون. إن الأشعة تحت الحمراء غير ضارة للبشر ، مما يسمح باستخدامها ليس فقط في الصناعة والطب ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية.
خوارزمية تصميم ونظام العمل
من الناحية الهيكلية ، فإن تدفئة الأرضية IR عبارة عن قطعة قماش تدفئة مصنوعة من فيلم بوليمر مرن بسماكة لا تزيد عن 400 ميكرون ، على جانب واحد يتم تطبيق أنحف مسارات الكربون (الكربون). وهي مصنوعة على شكل شرائط عرضية أو أقراص عسل نحل. مع مرور التيار الكهربائي ، تسخن هذه المسارات وتبدأ في توليد موجات الأشعة تحت الحمراء. هذا يولد حرارة تنتقل إلى الأرض و / أو الأشياء المحيطة.
قد يواجه المستهلك طبقة الأشعة تحت الحمراء بطبقة مستمرة من الكربون المترسب. مثل هذا الفيلم أكثر موثوقية ودائمة ، لكن تكلفته أعلى بكثير.
يتم توفير الطاقة للمسارات الموصلة من خلال الموصلات الموجودة على حواف صفائح الأشعة تحت الحمراء. وهي مصنوعة من النحاس المطلي بالفضة.
الموصلات الحاملة للتيار محمية من الرطوبة والأضرار الأخرى من خلال طلاء مسعور متين لا يعيق مرور الأشعة تحت الحمراء.
السمات الإلزامية لقاع الأشعة تحت الحمراء هي أيضًا:
- منظم درجة الحرارة
- جهاز استشعار درجة الحرارة.
تم تصميم المنظم مع المستشعر للتحكم في أداء النظام بأكمله وتحسينه. تعتمد فعالية وكفاءة عملها على ذلك. النظام ، اعتمادًا على الإصدار ، مجهز بأجهزة ذات قدرات وظيفية مختلفة - من أبسط جهاز يمكنه حماية الأجزاء الحية من الحرارة الزائدة ، إلى أحدث مبرمج ، يمكن للمالك من خلاله ضبط وضع درجة الحرارة للتدفئة ، وهو صالح طوال موسم التسخين.
تعمل أرضية الأشعة تحت الحمراء وفقًا للخوارزمية التالية:
- يؤدي تطبيق الطاقة على الفيلم إلى ارتفاع درجة حرارة الأرضية.
- بعد درجة الحرارة في المنطقة التي يصل فيها مستشعر درجة الحرارة إلى درجة الحرارة المحددة مسبقًا ، سيأمر الأخير جهاز الترموستات بإيقاف تشغيل الطاقة.
- يقوم جهاز التحكم في درجة الحرارة بإيقاف الطاقة ويبرد عنصر التسخين إلى درجة الحرارة التي يحددها المالك.
بعد أن يبرد السخان ، سيقوم منظم الحرارة بتشغيل الطاقة وسيتم تكرار الدورة.
المواصفات والإيجابيات والسلبيات
تتميز الأرضية الدافئة بالأشعة تحت الحمراء بشكل عام بالمعايير التقنية التالية:
- سمك الفيلم ، مم - 0.23 ... 0.47 ؛
- عرض الويب ، مم - 500 ... 1000 ؛
- طول اللفة ، م - حتى 50 ؛
- جهد مصدر الطاقة ، V - ~ 220 ؛
- درجة حرارة التسخين ، ° C - لا تزيد عن 55 ؛
- وقت تسخين الفيلم إلى أقصى درجة حرارة ، ثانية - 20 ... 30 ؛
- وقت تسخين الأرضية إلى درجة حرارة محددة مسبقًا ، دقيقة - لا تزيد عن 40 ؛
- درجة حرارة انصهار القاعدة ، ° C - أكثر من 210 ؛
- استهلاك الطاقة ، W / ساعة - 25 ... 35.
بمقارنة الخصائص التقنية والتشغيلية لأنظمة التدفئة الكهربائية ، يلاحظ الخبراء عددًا من المزايا التي تتمتع بها الأرضية الدافئة بالأشعة تحت الحمراء.
- يتم وضع الفيلم تحت أي نوع من الأرضيات (الأرضيات ، السجاد ، إلخ).
- تثبيت النظام بسيط وسهل ، لأنه لا يتطلب أي عمل أولي ذي صلة (ملء ذراع التسوية ، الشد بالغراء ، إلخ).
- لا يؤدي عدم وجود قدد التسوية وسماكة الفيلم الصغيرة إلى تقليل ارتفاع الغرفة الساخنة.
- تفكيك بسيط وسريع للنظام في حالة نقل أو إعادة تطوير المباني.
- براعة - يمكن وضع الفيلم ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الجدران أو السقف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه لتسخين المباني المنزلية (المرآب ، الدفيئة ، إلخ) وحتى رواق منزل خاص ، مما سيمنع تجمده في فصل الشتاء.
- موثوقية عالية - تصل فترة الضمان التي حددتها الشركة المصنعة إلى 10 سنوات أو أكثر.
- صامت في العمل.
- يقترب معامل الأداء (COP) للنظام من 100 ٪ ، حيث لا توجد خسائر حرارية عمليا ؛
- تسخين موحد لسطح الأرض في فترة زمنية قصيرة.
- بالمقارنة مع أنظمة التدفئة التقليدية ، يصل التأثير الاقتصادي لاستخدام أرضية دافئة بالأشعة تحت الحمراء إلى 30 ... 35٪ ، وفي بعض الحالات ، على سبيل المثال ، عند تسخين الغرف الكبيرة ، يمكن أن يصل إلى 85٪.
- سلامة البيئة.
من الجدير بالذكر هو الراحة الأعلى من الشخص الذي يستخدم طرق التدفئة التقليدية في غرفة يتم تسخينها بأرضية دافئة من الفيلم.
يعتمد تشغيل أنظمة التدفئة التقليدية على مبدأ نقل الحرارة بالحمل. في هذه الحالة ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم تسخين الهواء في منطقة السخان ، والذي ، بسبب تدفق الهواء المضطرب ، يتحرك لأعلى تحت السقف ، ويسقط الهواء البارد لأسفل. وهكذا ، تنفق الطاقة الحرارية الرئيسية على تدفئة مساحة تحت سطح الأرض.
عند تسخين غرفة باستخدام نظام الأشعة تحت الحمراء الدافئة ، يختلف الوضع إلى حد ما. الحرارة المنبعثة من السخان لا تسخن الهواء ، لكنها تنتقل على الفور إلى غطاء الأرضية والأشياء المحيطة به. في هذه المنطقة يوجد الناس. يسخن الهواء من الأجسام الدافئة. على سطح الأرض ، تتوافق درجة حرارة الهواء مع درجة حرارة الأرضية الساخنة ، ويبدأ الهواء الدافئ في الارتفاع بالتساوي ، مما يعطي الحرارة للأجسام في الغرفة تدريجيًا. وهكذا تتركز كل الحرارة المفيدة في المنطقة التي يكون فيها الشخص (1.2 ... 2.0 م).
في هذه الغرفة ، يتنفس الشخص هواءً نقيًا ورطبًا إلى حد ما. في الواقع ، فإن الأشعة تحت الحمراء ، على عكس أنواع التدفئة الأخرى ، لا تحرق الأكسجين ، مما يعني أنه لا توجد منتجات من احتراقها ورائحة كريهة في الغرفة. أثناء تشغيل النظام ، لا توجد تدفقات هواء مضطربة ، مما يمنع في حد ذاته انتشار الغبار.
مثل أي نظام آخر ، لا يسخن الأرضيات بالأشعة تحت الحمراء:
- إمكانية حدوث تلف ميكانيكي في طبقة رقيقة أثناء أعمال التركيب غير الدقيقة ؛
- يمكن أن يؤدي التركيب غير الصحيح وانتهاك قواعد التشغيل إلى نشوب الفيلم ؛
- بعد إيقاف تشغيل النظام ، تبرد الغرفة بسرعة ؛
- التكلفة العالية للنظام.
لا يمكن تكديس الفيلم بالأشعة تحت الحمراء تحت أثاث كبير مثبت بشكل دائم. قد يؤدي انتهاك هذه القاعدة إلى ارتفاع درجة الحرارة وفشل عناصر التسخين.
اختيار أرضية دافئة بالأشعة تحت الحمراء
عند اختيار نظام "التسخين بالأشعة تحت الحمراء" ، من الضروري أولاً البدء من الغرض المقصود ومكان التثبيت.
- في غرف المعيشة ذات الرطوبة العادية ، يوصى باستخدام فيلم بقوة تصل إلى 220 واط / متر مربع. م
- بالنسبة للغرف ذات الرطوبة العالية (الحمام والساونا وما إلى ذلك) ، تحتاج إلى اختيار فيلم بقوة عالية (تصل إلى 450 واط / متر مربع) وعزل محسن.
عند استخدام صفائح أو سجاد أو باركيه أو نظائرها كغطاء أرضي ، فمن المستحسن استخدام فيلم بقوة 160 واط / متر مربع. هذه القوة كافية لضمان درجة حرارة أرضية مريحة وتدفئة الغرفة ككل. تحت البلاط أو البلاط الخزفي ، من الأفضل وضع فيلم بسعة حوالي 200 واط / متر مربع.
سيساعدك الجدول أدناه في حساب قوة النظام المطلوبة:
عند اختيار فيلم ، فإن جودته ليست ذات أهمية صغيرة ، والتي تعتمد إلى حد كبير على عرض شرائط الجرافيت والإطارات الحاملة للتيار ، والتي يجب أن تكون على الأقل 13 ... 15 مم. سمك الفيلم مهم أيضًا ، والذي يعتمد على سمك طبقات البوليمر والكربون. الحد الأدنى المسموح به لسمك طبقة الأشعة تحت الحمراء هو 0.3 مم ، ولكن كلما زادت هذه القيمة ، كلما كانت الصدفة أكثر حماية. من المرغوب فيه وجود طبقات إضافية من العزل واستخدام مواد غير قابلة للاحتراق.
بالنسبة لغرف التدفئة ذات الرطوبة العالية (حمامات البخار ، وما إلى ذلك) ، من الأفضل استخدام فيلم بطبقة مستمرة من الكربون. يتميز بقوة أكبر ، والتي ستسخن الغرفة بأكملها بسرعة ، ووجود طبقة طاردة للماء يتجنب الصدمة الكهربائية.
تصاعد التدفئة الأرضية IR
قبل الشروع في تركيب أرضية دافئة بالأشعة تحت الحمراء ، من الضروري إجراء عدد من الحسابات وتطوير تصميم التخطيط. في الوقت نفسه ، يجب على المستخدم أن يضع في اعتباره أنه يمكن عرض خيارين في السوق المحلية:
- كامل - في صندوق واحد ، هناك كل شيء ضروري للتثبيت: فيلم ، وأسلاك كهربائية ، وجهاز التحكم في درجة الحرارة ، ومستشعر درجة الحرارة ، وملحقات التثبيت ، وما إلى ذلك ؛
- القطع - فيلم بعرض 50 أو 80 أو 100 سم ، يتم قطعه من بكرة بمضاعفات متر تشغيل واحد ، ويتم الوصول إلى جميع المعدات اللازمة من قبل المستخدم بشكل مستقل.
حساب التخطيط وتطوير المشروع
يبدأون التصميم من خلال رسم مخطط الأرضية والإشارة إلى مناطق تركيب الأثاث الثابت عليه - في هذه الأماكن لا يناسب الفيلم.
يوصي مصنعو الأفلام بوضعه على طول الجدار الطويل للغرفة. سيؤدي ذلك إلى تقليل عدد التخفيضات.
في عملية التصميم ، يجب عليك أيضًا مراعاة:
- يتم تنفيذ قطع القماش بحيث لا يتجاوز طول قطعة قماش واحدة 8 أمتار ؛
- يجب أن تكون المسافة من الجدار إلى فيلم الأشعة تحت الحمراء من 10 إلى 40 سم ؛
- يجب أن يكون الفيلم 10 سم على الأقل من الأثاث.
إعداد سطح القاعدة
قبل الشروع في تنفيذ المشروع المطور ، من الضروري تنفيذ عدد من التدابير لإعداد القاعدة التي سيتم وضع فيلم الأشعة تحت الحمراء عليها. تتضمن قائمة هذه الأعمال:
- بوابات الجدران لوضع الأسلاك وتركيب جهاز استشعار درجة الحرارة ؛
- القضاء على عدم انتظام القاعدة بطبقة رقيقة من الأرضية ذاتية التسوية. الانحراف الأفقي المسموح به - لا يزيد عن 3 مم ؛
- تنظيف وغسل وتجفيف القاعدة ؛
- وضع طبقة مقاومة للماء تحمي طبقة الأشعة تحت الحمراء من الرطوبة من الأسفل ؛
- عزل القاعدة مع عزل رقائق (إذا لزم الأمر). تكدس الجانب المعدني لأسفل.
من المستحسن التحقق من وجود تسربات عند تقاطع الجدران مع الأرضية. يمكن أن تتسبب الشقوق الموجودة في فقد كبير للحرارة. يجب أن تكون "الشقوق" المكتشفة "موسعة" ، وتنظيفها من الغبار وإصلاحها بالرغوة.
تصاعد فيلم الأشعة تحت الحمراء
يتم تنفيذ فيلم IR بالترتيب التالي:
- ضع علامة على الأرضية وفقًا للمشروع ، نظرًا لعدم السماح بتداخل اللوحات. يجب أن تكون المسافة الموصى بها بين حوافها 5 سم على الأقل.
- في وسط السطح المسخن ، يتم تثبيت مستشعر درجة الحرارة ، بعد تعميقه مسبقًا في السخان. يجب أن تكون المسافة من أقرب جدار إلى المستشعر 50 سم على الأقل.
- قم بتكديس القماش المقطوع مسبقًا بشرائط نحاسية لأسفل وفقًا للعلامات.
- ثبت الفيلم على القاعدة بقطع صغيرة من الشريط اللاصق.
أثناء العمل ، لا يُسمح بالمشي على فيلم الأشعة تحت الحمراء. أيضا ، لا يمكنك وضع أشياء ثقيلة عليه وإسقاط الأداة.
ربط عناصر النظام
قم بتوصيل عناصر النظام ببعضها البعض في التسلسل التالي:
- يتم توصيل المشابك الموجودة في مجموعة التركيب بأطراف الحافلة النحاسية.
- يتم تثبيت الأسلاك الكهربائية وتوصيلها بالقماش ، مع مراعاة حالة الاتصال المتوازي دون فشل. سيساعد استخدام الأسلاك متعددة الألوان على تبسيط هذه المهمة.
- عزل أماكن جميع الاتصالات. في الوقت نفسه ، يتم حماية أطراف ونهايات قضبان النحاس النحاسية على الأجزاء المقطوعة من اللوحة القماشية بتراكبات من القطران.
- يتم توصيل منظم درجة الحرارة بالنظام ثم تثبيته على الحائط في مكان يمكن الوصول إليه. ارتفاع التثبيت الموصى به - 1 م.
- يتم إجراء اختبار تضمين للنظام ، والتحقق من تجانس التدفئة. في هذه الحالة ، يجب ألا يكون هناك ضوضاء شرارة وغريبة. إذا تم تحديد أوجه القصور ، يتم القضاء عليها.
- فقط بعد التأكد من أن النظام يعمل بكامل طاقته ولا ينقصه ، يمكننا البدء في وضع الأرضيات.
عند تنفيذ الأعمال الكهربائية ، من الضروري التقيد الصارم بمتطلبات السلامة المنصوص عليها في تعليمات التشغيل لنظام التدفئة تحت البلاط بالأشعة تحت الحمراء.
