Инфракрасный обогреватель расчет по площади помещения

Недостаток инфракрасных обогревателей в прогревании по секторам. Но это является ключевым преимуществом, благодаря чему экономятся деньги. Этим и воспользовалось предприятие Уралкалий, выдав сотрудникам премии за свежие идеи больше 10 млн. рублей. Впечатляет. А что получаем, произведя расчет мощности инфракрасных обогревателей. Этим вопросом планируется заняться в сегодняшнем обзоре.

Почему инфракрасные обогреватели позволят экономить

Посмотрим, как рассчитать обогреватели для дома. Привычно заходим на специализированный сайт и вводим цифры, для получения необходимой суммарной мощности; либо обращаемся к СНиП, что является весьма затратным. В итоге требуется мощность. Программа на сайте требует:

1. Площадь помещения.
2. Толщину и материал стен.
3. Тип стеклопакетов.
4. Число и размер окон.
5. Тип потолочных и половых перекрытий.

По данным параметрам строится модель, помещающаяся в определенные погодные условия. Большинство калькуляторов наводят сведения о климатическом поясе, просят указать наружную и внутреннюю температуру. Программа по заложенным алгоритмам находит потери через стены, окна, потолок, пол. Порой в расчете фигурируют двери. Суммарная мощность приборов превосходит потери. Это помогает рассчитать обогреватели для дома. Затем уже приборы делят на типы, решают, куда и что ставить, чего и сколько покупать.

Потери в данном расчете главное.  Зависят от перепада температур по разным сторонам стены. В случае с радиаторами отопления греют стену и прилегающее пространство (ковер теплый, хотя струя воздуха идет вверх). Температура в помещении одинаковая. За счет этого и потери совпадают с расчетными. Посмотрим, что происходит, когда на сцену выходят инфракрасные обогреватели.

Данный тип приборов прославился тем, что снабжен диаграммой направленности излучения тепла и греет не всю комнату, а исключительно выбранную часть. Допустим, изначально, расчет велся по указанному алгоритму. Прикинули, что потребляемая мощность инфракрасных обогревателей составляет столько-то и думаем о цене. Начинается процесс оптимизации решения. Принимаемся мыслить и делить площадь на секторы. В результате получается, что пространство для жизни сильно уменьшается. Подсчитываем необходимое количество энергии, видим выгодную экономию.

Если оставить на потолке часть кварцевых ламп, то потери через стены упадут. Утечки зависят от разницы температур по обе стороны, а если греется только центр, дифференциация резко падает. За счет чего снижаются и потери тепла, следовательно, получаем выигрыш за счет умелой секторизации площади и выбрасываем на ветер (улицу, за окно) меньше денег, нежели при другом способе отопления. Замечаем минус: при проектировании закладывалась точка промерзания стены, но теперь сдвинется внутрь за счет падения температуры в комнате. Этот момент просчитайте на другой программе, по результатам решите, нужно ли выполнить внешнее утепление стен. Вложившись в строительстве раз, потом постоянно выигрываем на отоплении.

За счет проложенного утеплителя потери вновь упадут, следовательно, экономия предполагается ощутимая.

Как вести расчет инфракрасных обогревателей

Как обогреть комнату по секторам. С данной точки зрения рекомендовали бы использовать прежний калькулятор и начать подбор мощности по критериям:

• Удельная мощность на один квадратный метр остается такой, как если бы площадь обогревалась до последнего дюйма.
• При выборе нагревателя оценивается вариант подвесить приборы на разной высоте, от чего изменится и плотность потока мощности. Следует отдать предпочтение нагревателям с диаграммой направленности, максимально соответствующей нужным секторам. К примеру, над рабочим столом уместна секция плиточного навесного потолка Армстронг. Диаграмма направленности образует нечто, похожее на квадрат со сглаженными углами, покрывающий рабочее место. В детском саду уместнее Пион Керамик, образующие на полу продолговатую линию. Обратите внимание, что при удалении от инфракрасного обогревателя плотность мощности падает, располагайте приборы так, чтобы пятна тепла пересекались по краям. Как выбрать расстояние. В этом поможет дистанционный термометр, фиксирующий по длине полосы  одинаковую температуру. Контуры диаграммы направленности сильно зависят от конструкции, а дать дельных советов на все случаи жизни невозможно. Проще взять две штуки, оговорившись, что далее последует оптовая партия, а по результатам эксперимента уже рассматривать вопрос о конкретном количестве. 
• Комплексы Теплый потолок монтируются на всей площади, хотя в действительно больших помещениях структурируют комнаты нужным образом. Оставляйте отступы не менее двух-трех метров. В данном случае диаграмма направленности имеет невыраженный характер, что потребует запаса.

Это касалось потолочных и настенных моделей. Но с каминами возможно ориентировочно проделать нечто похожее. Излучение инфракрасного обогревателя покроет один бок, что не слишком приятно с человеческой точки зрения. Допускаем, что ставят приборы на противоположных стенах для компенсации эффекта. Либо дополнять боковое освещение потолочными приборами. Камин греет за счет излучения и конвекцией, уместно данное оборудование размещать под окнами. В данном случае входящий сквозняк прогреется от корпуса прибора. Встречаются и микатермические модели. Тогда расчет мощности инфракрасных обогревателей ведется по иному пути.

Прикиньте удельное значение квадратного метра, получаем личное пространство человека.

Микатермический излучатель теряет часть энергии на защитной решетке и за счет конвекции, но готовы поспорить, что на территории средней полосы не найдется места, где мощности стандартного прибора окажется мало для индивидуума. В данном случае разница в выборе отсутствует. Если предполагается поднять температуру в комнате, снова обращаемся к калькулятору. Считаем потери, вспоминаем количество мощности в наличии. Находим разницу, недостающую для заданных в расчетах условий. Полученная мощность значительна, а инфракрасные обогреватели не продемонстрируют главного достоинства – бережливости.

Учтите, при секторальном обогреве температура на прочей площади комнаты ниже. Воздух греется предметами, поднимется вверх над освещаемой инфракрасным обогревателями поверхностью. Подход должен учитывать сквозняки, вносящие весомый вклад. На пути подобных ветров придется поставить приборы помощнее, либо блокировать окончательно помеху тепловой завесой. Самый мощный инфракрасный обогреватель стоит в проблемном месте. Выигрыш рассматриваемого класса приборов обеспечивается правильной направленностью тепла. КПД инфракрасных обогревателей высок. Камины не похвастаются высоким значением.

Если заговорили про каменные сооружения, напомним, что электрические модели являются разновидностями ветродувок. Это не нагревательные приборы, лишь имитации со слабым функционалом теплых струй воздуха, выбрасываемых через щели фронтальной панели. Мощность электрических каминов редко превышает 2 кВт. Газовые модели производительнее, но для агрегатов придется выбрать место и пробить ходы для сброса продуктов сгорания. Это неудобно, покупатели вынуждены пользоваться имитациями, где эффект видимости пламени создается генератором на ультразвуковом вибраторе, испаряющем воду при комнатной температуре. Придется столкнуться с накипью, найдётся и плюс – повышение влажности в помещении.

Зимой причиной повышенной заболеваемости медики называют сухость воздуха. В этом свете электрический камин выступает как приемлемый регулятор параметра, главное, не переусердствовать: при значениях выше 75% ударно начинает размножаться грибок, для человека такая относительная влажность уже не полезна.

Надеемся, помогли рассчитать мощность инфракрасного обогревателя и определиться с выбором типа.

Источник: VashTehnik.ru

Передача тепла в системе инфракрасных обогревателей

Потери тепловой передачи в Вт вычисляются по следующей формуле: P = (DIT – DOT)*U*A, где DIT — это потребляемая температура внутри помещения, DOT — самая низкая возможная температура во внешней среде (её значение определяется климатическими условиями), U — коэффициент суммарной передачи тепла для определённого помещения (коэффициент мощности инфракрасных обогревателей), Вт/м²*ºС; A — суммарная площадь этого помещения в кв. м.

Тепловые потери P нужно вычислять отдельно для каждого из помещений, а их сумма составит общее значение тепловых потерь для определённого здания.

Вентиляция в ИК

Мощность P, которая нужна для нагревания воздуха, который поступает по вентиляционной системе, от значения DOT до значения DIT, вычисляют по формуле:

P = (DIT – DOT)*0,35*L*(1-n), где L — это расход воздуха в м²/ч, а n — КПД теплообменника (может составлять 0-1).

Мощность инфракрасного обогревателя: пример расчёта

Приведём пример расчёта мощности инфракрасного обогревателя для механической мастерской, когда DOT = 20. В помещении температура должна составлять 18. Площадь мастерской — 30 на 20 м, высота её потолка — 5 м. Она имеет окна площадью 80 кв. м, а также двойное остекление. Дверь мастерской имеет размеры 3 на 3 м. Материалом стен являются строительные панели, они оснащены теплоизоляцией, толщина которой составляет 15 см. Материалом потолка являются панели, теплоизоляция которых имеет толщину 25 см. Результаты расчёта необходимой мощности обогревателей приведены в расположенной ниже таблице.

Элемент конструкции	Площадь в м²	U	dT	A*U*dT, Вт
Стены Окна Крыша Дверь Всего (приближённо)	420 80 600 9	0,3 2,4 0,2 1	38 38 38 38	4788 7296 4560 342 17000

Тепловые утечки в системе инфракрасных обогревателей

В результате тепловых утечек из здания, включая утечки через двери и окна, осуществляется неконтролируемый тепловой обмен с наружной средой — «непреднамеренная вентиляция», инфильтрация. Объём инфильтрационного воздуха колеблется в диапазоне 0,2-0,5 от объёма всего помещения за 1 час. Объём мастерской в вышеприведённом примере составляет 3000 куб. м. Если принять коэффициент инфильтрации 0,3, то суммарный объём инфильтрационного воздуха составит 3000*0,3 = 900 куб. м в час. Потребляемая мощность инфракрасных обогревателей, которая нужна для нагревания данного объёма воздуха, определяется аналогично мощности, необходимой для нагревания вентиляционного воздуха: P = 38*900*0,35 = 12 кВт. Рассчитать мощность инфракрасного обогревателя можно, поделив результат на предполагаемое количество обогревателей, которые следует установить.

Установленная мощность системы инфракрасных обогревателей

Суммарная тепловая потеря на тепловую передачу и на инфильтрацию — 17+12 = 29 кВт. В случае, когда нужно снизить температуру внутри помещения ночью, необходим запас мощности, позволяющий сократить время, необходимое для нагревания воздуха, которое осуществляется инфракрасными обогревателями, в самые холодные дни. С учётом этого необходимо прибавить 20% к полученной в результате вычислений суммарной мощности. Окончательное значение в таком случае составит 35 кВт.

Источник: delsot.ru

Как выбрать инфракрасный обогреватель?

Выбор обогревателя будет зависеть от нескольких основных критериев:

• типа помещения (жилое, офис, торговый павильон, склад и т.д.)
• варианта обогрева (полноценный, дополнительный, зональный, точечный и т.п)
• высоты установки (высоты потолков),
• монтажа (потолочный, настенный, встраиваемый)
• расстояния до присутствующих в помещении людей
• источника энергии (электричество, горячая вода, сжиженный газ, дизель)

Мощность инфракрасных обогревателей

Определив сначала суммарную мощность для обогрева помещения в целом, затем можно выбрать мощность и количество обогревателей, необходимых для равномерного распределения тепла в помещении. Для того, чтобы вычислить какая мощность обогревателей нужна для вашего помещения, проводится расчет плотности мощности (количество мощности, приходящейся на квадратный метр обогреваемой площади), которое измеряется в Вт/м2. В таблице представлены примерные значения плотности мощности для достижения нужной температуры в помещениях с разной теплоизоляцией.

Температура, указанная в таблице, может показаться недостаточной, но следует помнить, что при инфракрасном обогреве температура окружающего воздуха ощущается на 3-4° C выше, чем есть в действительности.

Площадь обогрева инфракрасных обогревателей

Инфракрасные обогреватели обычно монтируются на стенах либо на потолке таким образом, чтобы поток излучения был максимально направлен на объекты обогрева.

Для помещений большой площади важно, что обогреватели распределялись равномерно по всему периметру, не создавая холодных или перегретых зон. Для того чтобы рассчитать необходимое количество приборов, исходя из площади помещения, нужно учитывать площадь обогрева от одного прибора в зависимости от высоты и способа его монтажа.
Приведем примерные значения, которые помогут в таком расчёте. В таблице представлены данные для стандартных вариантов высоты потолков – 2,5-3,5 метра.

Настенный монтаж:

Потолочный монтаж:

Высота установки инфракрасных обогревателей

Две важнейших характеристики инфракрасного прибора – его минимальная высота установки и рекомендуемая высота установки. Первый параметр связан с безопасностью использования, второй – с комфортом и практичностью. При инфракрасном обогреве должно соблюдаться минимальное расстояние до обогреваемого объекта, например, рабочих мест сотрудников или столиков посетителей кафе, иначе не исключено получение теплового удара.

Типы инфракрасных обогревателей

Рассмотрим основные типы инфракрасных обогревателей с точки зрения их применения в тех или иных помещениях. Ик-обогреватели с галогеновыми лампами (например, Ballu BHH/M b AEG IR Comfort), имеющими температуру поверхности около 2200 °С, и обогреватели с открытыми трубчатыми элементами (ТЭНами) с температурой поверхности около 750 °С обеспечивают узконаправленный высокоинтенсивный тепловой поток и по характеру обогрева схожи с камином или костром. Поэтому оптимальным применением для этого типа инфракрасных обогревателей будут: • помещения с высокими потолками (торговые павильоны, цеха, ангары), • открытые и полуоткрытые веранды, площадки (например, летние веранды кафе или шатер для мероприятия «open air») • локальный/зональный обогрев (например, рабочего места на большом складе). Инфракрасные обогреватели панельного типа (например, Timberk TCH A1N) имеют температуру поверхности от 90 до 400 °С и могут применяться от небольших жилых и бытовых помещений до крупных офисов, промышленных зданий и производственных цехов.

Варианты применения инфракрасных обогревателей

На схемах приведены варианты использования инфракрасных обогревателей для конкретных помещений на примерах ик-обогревателей популярной шведской фирмы Frico.

Таким образом, чтобы рассчитать и выбрать инфракрасный обогреватель необходимо знать площадь помещения, которое планируется отапливать, высоты потолков, особенности теплоизоляции, расположение людей в помещении.

Помните, что если помещение с повышенной влажностью (автомойки, мастерские, гаражи и т.д.) необходимо выбирать ик-обогреватели с высоким классом защиты (например, Timberk Hawaii). Для пожароопасных помещений больше подойдут обогреватели панельного типа с низкой температурой поверхности без открытых ламп и ТЭНов. Для помещений с притязательным дизайном рекомендованы встраиваемые в потолок панели, практически незаметные в интерьере. Для открытых и полуоткрытых помещений желательно выбирать модели с повышенной устойчивостью к коррозии (например, AEG IR Comfort 24). Для обогрева зон рядом с окнами или витринами рекомендуется выбирать модели с бОльшей мощностью, чем для участков в глубине помещения.

Для более простого управления большим количеством приборов, установленных по всему периметру помещения, можно выбрать модели, объединяемые в систему отопления с одним блоком управления для всех обогревателей (например, Frico Elztrip EZ).

Данные рекомендации по выбору инфракрасного обогрева имеют общий характер и не могут учесть всех особенностей Ваших реальных условий эксплуатации. Для получения консультации и расчета обращайтесь к нашим специалистам.

Информация была полезна? Поделитесь ей в своей соцсети:

Источник: ThermoMir.ru

Инфракрасный обогреватель, используемый в качестве дополнительного источника тепла

В этом случае работа устройства должна будет покрывать разницу температур окружающей среды и желаемой. Для этой цели подойдут приборы малой мощности (300 Вт), которые идеально справятся с такой задачей. Лучше использовать переносные напольные нагреватели. При их использовании применима стратегия: если установить прибор дальше от зоны обогрева, температура понизится, а если ближе — повысится. Это связано с тем, что при отдалении увеличивается площадь распространения лучей. Такие манипуляции позволят получить максимально комфортные условия при изменении тепловой среды. Среднее значение мощности для дополнительного обогрева составляет около 0,5 кВт на 10 м² площади пола.

Частичный обогрев

Такой метод может быть использован для производственных и складских построек, офисов, магазинов, кафе, гаражей, то есть мест, не предназначенных для постоянного пребывания людей.

При верном подборе мощности заданная температура в здании установится через 10 минут после включения установки, что очень важно для комфорта работников во время производственного процесса. Но и это еще не все. Нет надобности нагревать всю площадь, если используется только часть ее. Инфракрасные обогреватели могут согревать только площадь рабочего места и только в рабочее время.

Для расчета частичного обогрева промышленных или жилых помещений следует воспользоваться таблицей:

Процент обогреваемой площади от общей	Плотность мощности, Вт/м2
	Закрытое утепленное помещение	Закрытое неутепленное помещение
10%	270	300
30%	200	240
70%	150	190
100%	120	150

Данные приведены для нагрева воздуха от 0°С до +18°С.

Как видно из таблицы, при таком обогреве необходима большая мощность, чем усредненная (1кВт на 10м²). В данном случае экономия происходит за счет уменьшения времени работы и нагреваемой площади, а регулятор температуры не допустит перерасхода энергоресурсов.

Отопление с использованием инфракрасных обогревателей

При выборе инфракрасных обогревателей для постоянного отопления всего помещения следует определить температуру, которую они будут поддерживать. Также нужно учесть, что температура покажется более высокой, чем на самом деле. Это происходит потому, что инфракрасные лучи нагревают все предметы, на которые падают, в том числе и тело человека. Обогрев лучше производить с двух сторон, то есть вместо одного сильного лучше приобрести два более слабых обогревателя.

Зависимость мощности от типа помещения и желаемой температуры приведена в таблице:

Тип теплоизоляции помещения	Плотность мощности, Вт/м2
	+13°С	+16°С	+19°С
Хорошо утепленное	60	80	100
Слабо утепленное	90	120	150
Неутепленное	200	230	260

Расчет мощности производится таким образом, чтобы покрывать теплопотери. Точный расчет тепловой нагрузки сильно зависит от совокупности индивидуальных особенностей помещения, так как нужно компенсировать потери тепла. В частности учитываются:

• тип строения;
• материал стен;
• количество, размеры окон и дверей;
• режим работы (время отопления) в здании;
• воздухообмен и т.д.

Если известна величина теплопотерь постройки, можно воспользоваться формулой для точного расчета:

Nb=(0,8)*Qt,

где Nb — искомая теплопроизводительность обогревателей (кВт),

Qt — теплопотери (кВт),

0,8 — коэффициент запаса на случай незапланированных теплопотерь.

После расчета плотности мощности полученное значение умножается на площадь пола и дает общее значение. Соответственно общему значению проводят расчет мощности отдельных инфракрасных обогревателей (путем подбора наиболее подходящих) и их количества. Обогрев лучше производить с двух сторон, то есть вместо одного более сильного лучше приобрести несколько обогревателей меньшей мощности.

Источник: 1popechi.ru

Для того, чтобы максимально точно определить необходимую мощность системы отопления, надо провести теплотехнический расчёт и вычислить величину общих теплопотерь дома. Но, если говорить очень приближённо, то мощность любой системы основного отопления закладывается исходя из расчётной величины в 100 Вт/м² отапливаемой площади. Как правило эта мощность закладывается с запасом в 15-20%. То есть, суммарная (пиковая) мощность отопления дома площадью 100 м² будет равна: 12 кВт (100 Вт*1,2*100 м²). Значит ли это, что потребление электроэнергии системой инфракрасного отопления будет равно 12 кВт/ч? Нет! Так как принцип работы инфракрасного отопления в корне отличается от традиционных отопительных систем, использующих нагретый котлом теплоноситель (вода или токсичный антифриз) и батареи для нагрева воздуха в помещении. Отопление на ПлЭН отличается минимально возможным потреблением электроэнергии при прочих равных условиях.

В конце данной статьи приведена ссылка на таблицу объективных показателей счётчика электроэнергии в каркасном доме 120 м² на отоплении ПлЭН.

Удельная мощность ПлЭН и их количество

На примере плёночных электронагревателей ГИН-1 «Нирвана», кратко именуемых далее ПлЭН, мы подробно рассмотрим  работу системы инфракрасного отопления . Предположим, что в нашем доме 100 м² имеется 5 комнат,  3 из которых находятся на первом этаже и 2 комнаты на втором этаже. Комнаты имеют площадь по 20 м² каждая. Следовательно, на первом этаже в каждой комнате надо установить ПлЭН мощностью: 20 м²*120 Вт = 2,4 кВт. Зная, что собственная удельная мощность этих ПлЭН равна 180 Вт/м², легко высчитать, что таких ПлЭН нам необходимо: 2 400 Вт/180 Вт = 13,33 м². То есть в каждой комнате на первом этаже мы размещаем округлённо 13 м² ПлЭН, но лучше взять с запасом 14 м². Получаем коэффициент покрытия: 14/20 = 70%. Окончательно имеем: 14 м² ПлЭН в каждой комнате и соответственно пиковую мощность первого этажа: 14 м²*180 Вт*3 = 7,5 кВт.

Потребление электроэнергии и установленная мощность — это не одно и тоже

Будет ли потребление при этом равно 7,5 кВт/ч? Однозначно НЕТ!

Предлагаем посмотреть таблицу реального потребления электроэнергии ПлЭН на примере каркасного дома 120 м²: http://teplomodern.ru/plen_tablica_raskhodov/

Во первых, ПлЭН работают под управлением терморегуляторов, контролирующих температуру воздуха в помещении и для поддержания установившейся комфортной температуры они будут включаться периодически. Из одного часа время их работы составит примерно 5-10 мин (зависит от теплопотерь дома, то есть его утепления). Во вторых, терморегуляторы устанавливаются в каждой отдельной комнате и включаются независимо друг от друга. В данном случае коэффициент несинхронности включения возьмём за 0,7-0,8. То есть, пиковая нагрузка на сеть в момент включения будет: 7,5 кВт*0,75=5,6 кВт. Эта величина важна для расчёта сечения питающего кабеля. Из вышеизложенного следует, что при нагрузке в момент включения равной 5,6 кВт и времени работы 10 мин/ч, среднечасовое потребление электроэнергии первого этажа составит: 5,6 кВт/60*10=934 Вт/ч. При площади первого этажа равной 60 м² получаем удельное энергопотребление системой ПлЭН: 934 Вт/60 м² = 15,57 Вт/м² отапливаемой площади — это среднее удельное потребление электроэнергии ПлЭН. Оно может меняться как в меньшую, так и в большую сторону, в зависимости от разницы температур на улице и желаемой температуры в помещении, установленной на терморегуляторе.

Расчёт ПлЭН для второго этажа

Что касается второго этажа, то более чем на половину он будет обогреваться от первого, поэтому для него достаточно заложенной мощности 60-80 Вт/м² отапливаемой площади. Получаем: 40 м²*70 Вт=2,8 кВт. Делим эту величину на 180 Вт и получаем 15-16 м² ПлЭН. Берём для ровного счета 16 м² (ведь нам надо отопить 2 комнаты). В каждой комнате устанавливаем по 8 м² ПлЭН, что равняется 40% от площади отапливаемого помещения. Учитывая коэффициент несинхронности включения терморегуляторов и то, что второй этаж примерно на 60-70% отапливается от первого, получаем, что ПлЭН второго этажа будет включаться только в сильные морозы и то на непродолжительное время. Его удельное энергопотребление будет не больше, чем 20-30% от первого этажа и соответственно равно 15,75*0,25=4 Вт/ч на 1 м² отапливаемой площади.

Общее потребление и средняя сумма платежа

Подсчитаем общее среднечасовое потребление системой отопления ПлЭН для всего дома:

• Первый этаж: 15,75*60=934 Вт/ч. Округлим этот показатель до 1 кВт/ч.
• Второй этаж: 4*40=160 Вт/ч. Округлим его до 200 Вт/ч.
• Итого получаем 1,2 кВт/ч.

При тарифе 2 руб./кВт средние затраты на отопление составят: 1,2 кВт*2 руб*24 ч*30,5 д.= 1 756,8 рублей в месяц. Разумеется это усреднённая сумма, которая будет меняться в зависимости от уличной температуры и значения, установленного на терморегуляторе. Но, за весь отопительный сезон вы всё равно потратите 1 756,8 руб. * 8 мес. = 14 054,4 руб.

Источник: teplomodern.ru