В 19 веке англо-немецкий астроном Уильям Гершель продемонстрировал существование и теплотворные свойства инфракрасного излучения. В спектре света инфракрасное излучение представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны, превышающей длину волны видимого света, поэтому оно невидимо. Он продемонстрировал, что солнечный свет может бесконтактно переносить энергию (тепло) через вселенную. Эта энергия передается только при контакте с поверхностью земли . На научном языке говорят, что фотоны, из которых состоит свет, переносят свою энергию на объекты, подвергающиеся воздействию радиации (заставляя их атомы волноваться).
Каждый может испытать на себе это природное явление. Согласно гипотеза: зимой (в горах, например) на улице -15°С. Солнечные лучи достигают вашего лица. И вы чувствуете себя хорошо, «чувствуете» приятную температуру (20-22°С). Приходит облако, и больше солнце на прямую не действует, вам сразу становится холодно. Это означает, что ваше лицо «использовало» инфракрасные лучи в качестве источника тепла.
Отопление инфракрасным излучением полностью основано на этом принципе, адаптируя его использование к области теплового комфорта.
С помощью специального излучателя тепла (углерод, медный или алюминиевый сплав, кварц и т. д.) электричество преобразуется в тепловое инфракрасное излучение, идентичное солнечному (не путать с вредными ультрафиолетовыми лучами). Это излучение распространяется во всех направлениях (под углом 180°) в помещении и не нагревает окружающий воздух (по крайней мере, напрямую)!
Это очень важно: больше нет необходимости напрямую нагревать весь объем помещения, чтобы почувствовать тепло .
Обычные обогреватели нагревают холодный воздух на полу, который затем попадает на потолок после нагрева. Поэтому тепло накапливается на потолке постепенно и поэтому не является однородным от пола к потолку, вызывая чувство дискомфорта. Более того, стены остаются холодными и накапливают очень мало энергии при контакте с воздухом в вечном движении.
ИК обогреватель (дальний инфракрасный или длинный инфракрасный диапазон) работают по противоположному принципу. Их излучение (во всех направлениях) поглощается стенами, полом, потолком, мебелью, людьми и т . д.. Эти лучи подвергаются поглощению, передаче и отражению (что означает, что они направляются обратно к остальной части комнаты). который варьируется в зависимости от природы материалов. Структура здания, накопив эту энергию, равномерно и медленно восстанавливает ее по всему помещению . Стены больше не холодные, что очень важно для хорошего теплового комфорта. Кроме того, перепад температур между полом и потолком практически исключен. Вы больше не нагреваете потолок без необходимости.
Этот простой принцип лежит в основе разработки и повышения осведомленности об электрических инфракрасных излучателях. Технические достижения последних лет сделали возможным очень эффективное преобразование электричества в излучение. Не путайте обычные недорогие инфракрасные обогреватели, уровень излучения которых составляет около 30% (или меньше, в зависимости от случая), с высококлассными инфракрасными обогревателями, осведомленность о которых растет.
Существует 3 основных семейства инфракрасных излучателей : ИК (инфракрасный) короткого или близкого инфракрасного типа (ИК-А), среднего инфракрасного диапазона (ИК-В) и дальнего инфракрасного диапазона (ИК-С) . Длина волны теплового инфракрасного излучения (от 1 мкм до 100 мкм) напрямую определяет применение (нагрев, сушка, наука и т. д.), для которого оно будет использоваться.
- Ближний инфракрасный диапазон (от 0,7 до 2-3 мкм) не используется для нагрева (обнаружения).
- Средний инфракрасный диапазон ( от 3 до 25 мкм) не используется для обогрева (научные меры).
- Длинный или дальний инфракрасный диапазон (от 20 до 100 мкм) используется:
- для отопления обычных жилых или коммерческих помещений. Наиболее производительные имеют диапазон от 4 до 5 метров. Речь идет об эмиттансе и яркости излучения большой мощности. Время, необходимое для обогрева помещения излучением, существенно меньше, чем при обычном отоплении.
- для обогрева на расстоянии от 2 до 3 метров (террасы, веранды, зимние сады, места отправления культа, библиотеки, склады, зал для занятий йогой и т.д.). Здесь только целевая область – ограниченная – где мы находимся (= зона комфорта) нагревается, без контакта, по тому же принципу, что и солнце. Нагрев всего объема воздуха был бы нонсенсом с энергетической точки зрения (= невозможно обогреть весь объем церкви!). Время нагрева минимальное, тепло сразу чувствуется.
Инфракрасное излучение десятилетиями использовалось в очень больших приложениях от бытового до промышленного: от термографии до сварки, сушки, инфракрасного зрения, научного анализа, дистанционного управления… и, конечно же, нагрева!