Krótka historia odkrycia promieniowania podczerwonego.

Krótka historia odkrycia promieniowania podczerwonego.

1800 r. Urodzony w Niemczech brytyjski astronom Sir Frederic William Herschel odkrył promieniowanie podczerwone. Zauważył, że ciepło wytwarzane przez promieniowanie słońca przechodzące przez kolorowe filtry, które wykorzystywał do obserwacji słońca, zależało od koloru filtra. Sir Herschel skierował światło przez pryzmat, aby wytworzyć widmo (tęczę) i wówczas zmierzył temperaturę barw światła. Najwięcej ciepła wytwarzało promieniowanie, które nie było widzialne dla oka człowieka.


1859 r. Promieniowanie cieplne W 1859 roku niemiecki fizyk Gustav Kirchhoff sformułował prawo promieniowania, które prowadzi do wniosku, że zdolność ciała do emisji promieniowania o dowolnej długości fali (częstotliwości) zależy wyłącznie od temperatury tego ciała.

Krótka historia odkrycia promieniowania podczerwonego.

1893 r. Prawo Wiena.

Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała przesuwa się w stronę fal krótszych, zgodnie ze wzorem:

λmax = b/Τ

Gdzie:
λmax – długość fali o maksymalnej mocy promieniowania mierzona w metrach.
Τ - temperatura ciała doskonale czarnego mierzona w stopniach Kelwina.
b - stała Wiena.

Wilhelm Wien (1864-1928) 1911 – Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycia dotyczące praw rządzących promieniowaniem cieplnym.

1859 r. Prawo Kirchoffa.

Ciało zdolne do pochłaniania całego promieniowania o dowolnej długości fali jest równie zdolne do emisji promieniowania:

α Τ, λ = εΤ, λ

Zgodnie z zasadą zachowania energii:

α + r + t = 1

gdzie:
α - absorpcja.
r - odbicie.
t - transmisja.

Gustaw Kirchoff (1824-1887) Twórca prawa promieniowania cieplnego oraz praw dotyczących obwodów elektrycznych.
Laureat wielu nagród za osiągniecia naukowe, m.in.: Bawarski Order Maksymiliana, Cothenius Medal, Davy Medal, Foreign Member of the Royal Society, Honorary Fellow of the Royal Society of Edinburgh, Janssen Medal, Matteucci Medal, Medal Rumforda, Order of Merit for Arts and Science.

1900 r. Hipoteza kwantów.

Promieniowanie elektromagnetyczne występuje w postaci kwantów fali świetlnej (fotonów) o energii:

Ε= ℎν lub Ε = ℎc/λ.

gdzie:
v - częstość.
λ - długość fali.
c - prędkość światła.
ℎ - stała Plancka.

Max Planck (1858-1947) 1918 Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w uznaniu jego zasług, które oddał w rozwoju fizyki przez odkrycie kwantów energii.

„Równie dobrze mogłem zostać filologiem lub historykiem. Do nauk ścisłych doprowadził mnie kurs wykładów matematycznych, na które uczęszczałem na uniwersytecie i które dawały mi wewnętrzną satysfakcję i animację” – pisał światowej sławy fizyk Max Planck.

Max Planck był utalentowanym muzykiem. Śpiewał, grał na fortepianie, organach, wiolonczeli, komponował pieśni i opery. Za kierunek studiów jednak zamiast muzyki obrał fizykę.

1800 r. Odkrycie podczerwieni.

Urodzony w Niemczech brytyjski astronom Sir Frederic William Herschel odkrył promieniowanie podczerwone w 1800 r. Zauważył, że ciepło przechodzące przez kolorowe filtry, które wykorzystywał do obserwacji słońca, zależało od koloru filtra. Herschel skierował światło przez pryzmat, aby wytworzyć widmo (tęczę) i wówczas zmierzył temperaturę kolorów. Na podstawie tych obserwacji stwierdził, że temperatura jest wyższa po stronie promieniowania czerwonego. Światło po tej stronie przechodziło od koloru czerwonego do promieniowania, które było niewidzialne dla ludzkiego oka ale ogrzewało przedmioty tuż za czerwonym krańcem widma słonecznego.

To odkrycie opisał w roku 1800 w pracy Experiments on the refrangibility of the invisible rays of the Sun. "Kaloryczne promienie” taką nazwę nadano wtedy temu promieniowaniu cieplnemu, a później ukuto termin "promieniowanie podczerwone".

William Herschel (1739-1822) 1818 – odkrycie planety Uran. 11 lutego 1800 – odkrycie promieniowania podczerwonego.

William Herschel rozwijał swoje zainteresowania astronomiczne. Zbudował teleskop o średnicy 120 cm. Rozwinął własną produkcję teleskopów, najpierw tylko na własny użytek, a później również na sprzedaż. Nauczył się sam szlifować zwierciadła do teleskopów. Zbudował w ciągu życia 400 teleskopów, w tym największy wówczas na świecie teleskop o długości 40 stóp (12 metrów), ustawiony w miejscowości Slough, niedaleko Windsoru, którego używał  do własnych obserwacji astronomicznych.

Co to jest ogrzewanie za pomocą promieniowania podczerwonego IR?

Ogrzewanie promieniowaniem podczerwonym to metoda ogrzewania materiałów, która wykorzystuje fale elektromagnetyczne do przesyłania energii ze źródła promieniowania podczerwonego do produktu bez ogrzewania powietrza pomiędzy nimi. Długośc fali emitowanej energii podczerwieni wynosi od 0,7 -6 mikrometrów.

Energia cieplna jest przekazywana bezpośrednio do materiału o niższej temperaturze od źródła promieniowania podczerwonego. Otaczające powietrze nie jest ogrzewane i nie bierze udziału w przenoszeniu ciepła, dzięki czemu promienniki podczerwieni są energooszczędne, wygodne i zdrowe. Energia do promiennika może być dostarczana przez energię elektryczną, gaz ziemny lub propan w celu wydajnego i ekonomicznego wytwarzania ciepła.

Fale elektromagnetyczne w widmie promieniowania podczerwonego mają szeroki zakres długości, od 780 nm. do 10 mikronów dla procesów przemysłowych. Krótsze długości fal w widmie podczerwieni mają wyższe częstotliwości i w związku z tym przenoszą większą energię. Temperatura źródła promieniowania podczerwonego wynosi od setek stopni Celsjusza do ok 3600 ° C.

W ostatnich latach poczyniono postępy w zakresie konstruowania i wykorzystania energii promieniowania podczerwonego w oparciu o naukowe zasady. Obecnie promienniki podczerwieni są dostępne z różnymi funkcjami i konstrukcjami, aby elastycznie dostosowywać się do potrzeb przemysłowych, handlowych i mieszkaniowych. Branże przemysłowe czerpią korzyści z zastosowania promienników podczerwieni, ponieważ mogą być stosowane w procesach, takich jak ogrzewanie, wulkanizacja, suszenie, utwardzanie, drukowanie i termoformowanie. W medycynie promienniki podczerwieni wykorzystywane są w fizjoterapii oraz rehabilitacji.

Radiacyjny transfer ciepła.

Promieniowanie podczerwone to mechanizm przenoszenia ciepła spowodowany emisją, absorpcją i odbiciem fal elektromagnetycznych ciał. Wszystkie ciała powyżej temperatury bezwzględnej -273 ° C emitują promieniowanie cieplne. Emisja promieniowania cieplnego jest spowodowana przypadkowymi ruchami, wibracjami i zderzeniami atomów i cząsteczek oraz tworzących je protonów i elektronów.
Różne rodzaje materiałów, przedmiotów i obiektów emitują ciepło w zależności od ich temperatury. Gdy stają się cieplejsze, obiekty te emitują energię cieplną, która jest przenoszona przez promieniowanie, ale nie wpływa na otaczające cząsteczki. Energia cieplna z łatwością przechodzi przez powietrze, przedmioty, a nawet próżnię i jest niezależna od ilości promieniowania emitowanego przez materiał odbierający. Inne czynniki wpływające na promieniowanie to rodzaj powierzchni i kąt padania promieniowania.

Przewodnictwo i konwekcja to inne mechanizmy wymiany ciepła, które mogą zachodzić jednocześnie z promieniowaniem. Podczas przewodzenia ciepło jest przenoszone przez zderzenia i wibracje między sąsiednimi atomami lub cząsteczkami, które łatwo występują w ciałach stałych. Kierunek wymiany ciepła podczas przewodzenia jest od obszaru o wyższej energii kinetycznej do obszaru o niższej energii kinetycznej.

W konwekcji energia cieplna jest przenoszona poprzez przemieszczanie cząsteczek w masie płynu lub gazu. Kiedy część płynu lub gazu jest podgrzewana, cząsteczki znajdujące się najbliżej głównego źródła ciepła rozszerzają się i oddalają od niego. Energia cieplna jest przenoszona wraz z ruchem cząsteczek i jest przenoszona do chłodniejszej części masy płynu lub gazu.

Elektryczne promienniki podczerwieni.

Elektryczne promienniki podczerwieni wykorzystują energię elektryczną do dostarczania ciepła do otoczenia. System grzewczy wytwarza ciepło na skutek przepływu prądu eklektycznego przez element rezystancyjny wykonany z materiału odpornego na wysoką temperaturę. Rezystancja elementu grzejnego jest tak dobrana, aby promiennik wydzielał określa moc przy znamionowym napięciu zasilania. Wydzielana moc rozgrzewa promiennik do oczekiwanej temperatury. Ważne jest, aby temperatura nie była zbyt wysoka dla zastosowanego materiału ponieważ wtedy element grzejny ulegnie uszkodzeniu. Typowe materiały elementów grzejnych stosowane w tym procesie to wolfram, nichrom (80% niklu, 20% chromu), Kanthal® (FeCrAl), miedzionikiel (CuNi) i włókna węglowe.

Jak działają promienniki podczerwieni?

Promienniki podczerwieni składają się z układu grzewczego oraz reflektora. System grzewczy przetwarza energię elektryczną na energię cieplną. Odbłyśnik następnie kieruje energię cieplną wytwarzaną przez system grzewczy jako promieniowanie cieplne do obiektów w jego otoczeniu.

Odbłyśniki w dużej mierze decydują o wydajności promiennika podczerwieni. Muszą mieć wysoki współczynnik odbicia i muszą pochłaniać minimalnie promieniowanie z systemu grzewczego, aby magazynować i odprowadzać z układu mniej ciepła. Ich kształty i kontury mają za zadanie odbić fale podczerwone w przestrzeń w kierunku ogrzewanego obiektu. Inne pożądane właściwości odbłyśników to wysoka odporność na korozję i wilgoć, odporność na działanie wysokich temperatur w całym okresie eksploatacji oraz łatwość czyszczenia.

Powszechnie stosowane materiały odblaskowe to polerowane aluminium, stal nierdzewna oraz ceramika i kwarc. Niektóre odbłyśniki są pokryte złotem lub rubinem, aby zwiększyć ich współczynnik odbicia i skupić więcej ciepła na ogrzewanych obiektach.

Emitery podczerwieni ze szkła kwarcowego często okazują się lepsze od konwencjonalnych źródła ogrzewania, takich jak ciepłe powietrze, para, emitery ceramiczne, gazowe lub metalowe, ponieważ przenoszą duże ilości energii bardzo szybko i mogą być precyzyjnie dopasowane do produktu i etapu produkcji.

Emitery podczerwieni ze szkła kwarcowego:

• Promieniowanie podczerwone nie wymaga bezpośredniego kontaktu ani pośredniego nośnika energii.

• Emitery podczerwieni ze szkła kwarcowego są precyzyjnie dopasowane do materiału przeznaczonego do ogrzewania.

• Krótki czas reakcji umożliwia kontrolowanie ilości ciepła.

• Ciepło jest stosowane dokładnie tam, gdzie jest potrzebne i tylko tak długo, jak to jest wymagane.

W porównaniu na przykład z ogrzewaniem ciepłym powietrzem, często oznacza mniejsze zużycie energii, większą prędkość linii i lepsze wyniki ogrzewania.
Aby osiągnąć skuteczne ogrzewanie procesowe, ważne jest, aby emiter podczerwieni jest starannie dopasowany do właściwości podgrzewanego produktu pod względem długości fali, jego kształtu i mocy. Promieniowanie, które dokładnie odpowiada charakterystyce absorpcyjnej produktu jest szybko przekształcane w ciepło w produkcie, bez niepotrzebnego odprowadzanie ciepła do otoczenia.

Prawidłowa długość fali.

W zależności od temperatury elementu grzejnego, emiter podczerwieni emituje wyraźnie różne promieniowanie o różnej długości fal. Ważne jest, aby wybrać właściwy emiter dla produktu, ponieważ długość fali ma znaczący wpływ na proces ogrzewania. Promieniowanie krótkofalowe może wniknąć głęboko w niektóre stałe materiały i zapewnić jednolity proces ogrzewania. Promieniowanie średniofalowe jest wchłaniane głównie na powierzchni zewnętrznej i głównie ogrzewa powierzchnię. Promieniowanie średniofalowe jest szczególnie dobrze wchłaniane przez wiele tworzyw sztucznych, szkło, a zwłaszcza wodę i jest przekształcane bezpośrednio w ciepło.
Zakres promieniowania podczerwonego jest szeroki, podobnie jak związany z nim zakres energii i temperatury. Dlatego promieniowanie podczerwone dzielimy na następujące zakresy:

Węglowe promienniki podczerwieni.

Węglowe promienniki podczerwieni posiadają unikalną konstrukcje żarnika grzewczego tak, aby
emitować promieniowanie średniofalowe. Promienniki podczerwieni średniej fali [promienniki MWIR] wytwarzają fale podczerwone o długości około 1,5-3 mikronów i działają w temperaturze 500-1300 °C. Te długości fal mają niższe częstotliwości, które są lepiej pochłaniane przez obiekty. Znajdują zastosowanie w zastosowaniach przemysłowych, takich jak suszenie i utwardzanie farb, lakierów i rozpuszczalników, a także w ekonomicznym przetwarzaniu folii i arkuszy z tworzyw sztucznych.

Węglowy promiennik podczerwieni ma swoją nazwę, ponieważ elementy wykonane są z włókna węglowego, podobnie jak pierwsza żarówka Edisona. Nazwa jest w rzeczywistości dość myląca, ponieważ promiennik z włókna węglowego zawiera również gaz halogenowy i jest rodzajem lampy halogenowej. Charakterystyka promiennika zapewnia dłuższą żywotność i niższą temperaturę elementu. Daje to łagodniejsze promieniowanie cieplne i może być odbierane jako cieplejsze. Zapewniają bardzo szybki czas reakcji. Wszystkie węglowe emitery podczerwieni oferują wysoką powierzchnię żarnika, wysoką gęstość mocy w celu przyspieszenia procesu grzewczego na wysokim poziomie sprawności.

Kompleksowe testy wykazały, że emitery węglowe zapewniają wysychanie powłoki na bazie wody znacznie bardziej efektywnie niż krótkofalowe emitery podczerwieni. Emiter podczerwieni węglowej może wymagać tylko do 30% energii do tego samego suszenia co konwencjonalny krótkofalowy emiter podczerwieni. Ponadto wiele materiałów, takich jak szkło i tworzywa sztuczne pokazują zdecydowane preferencje dla promieniowania cieplnego w zakresie fal średnich. Węglowe promienniki podczerwieni charakteryzują się unikalną konstrukcją żarnika grzejnego, która łączy wydajne promieniowanie z bardzo krótkimi czasami reakcji w zakresie sekund. Unikalny dwururowy układ emiterów węglowych zapewnia im wyższą gęstość promieniowania i lepszą stabilność mechaniczną. Węglowe promienniki podczerwieni są również dostępne w postaci okrągłej tuby.

Halogenowe promienniki krótkofalowe (NIR).

Emitery te są wypełnione gazem halogenowym, aby umożliwić rozgrzanie żarnika wolframowego do temperatur sięgających nawet 2600 ° C i wytwarzają fale podczerwone o długości około 0,75 – 1,4 mikrona. Przy szczytowej emisji energii długości fali wynosi około 1 mikrona. Emitery halogenowe są wyjątkowo penetrujące i dzięki małej bezwładności umożliwiają szybkie cykle włączania i wyłączania. W obszarze bliskiej podczerwieni maksymalna gęstość mocy promienników krótkofalowych wynosi do1 MW na metr kwadratowy.

Promienniki te produkowane są z najwyższej jakości szkła kwarcowego. Mogą być wyposażone w odbłyśnik co może praktycznie podwoić ilość energii dostarczanej do produktu. W przeciwieństwie do wszystkich innych procesów grzewczych nie jest konieczne stosowanie medium transmisyjnego z technologią podczerwieni.

Na przykład w innych metodach ogrzewania najpierw ogrzewa się powietrze, które z kolei ogrzewa materiał. Nie odbywa się to bez strat i sprawia, że procesy te są nieefektywne i nieprzyjazne dla środowiska.

Jednak w przypadku krótkofalowego promieniowania podczerwonego środowisko pozostaje całkowicie nienaruszone przez promieniowanie i ogrzewane jest tylko ciało. Ta właściwość fizyczna sprawia, że krótkofalowe emitery podczerwieni są niezrównane pod względem wydajności.

Kwarcowe promienniki podczerwieni o krótkiej fali są wykorzystywane w różnych zastosowaniach przemysłowych. Zawierają włókno wolframowe, spiralnie nawinięte, otoczone osłoną z szkła kwarcowego. Wolfram jako element rezystancyjny jest w stanie wytworzyć temperaturę przekraczającą 2750°C. Jego czas reakcji jest bardzo krótki, w 1 sekundę emituje ponad 90% energii IR. Kwarcowa osłona umożliwia transmisję energii promieniowania IR i chroni filament przed konwekcyjnym chłodzeniem i korozją. Dodatek niewielkiego procentu gazu halogenowego nie tylko zwiększa żywotność emitera, ale także chroni przed czernieniem tuby. Znamionowa żywotność krótkofalowego promiennika podczerwieni wynosi około 5000 godzin.

Promienniki podczerwieni o krótkiej fali są wykorzystywane w różnych zastosowaniach przemysłowych:

• Ogrzewanie w maszynach do rozdmuchiwania z rozciągania tworzyw sztucznych.
• Suszenie farb drukarskich w maszynach offsetowych.
• Podgrzewanie przed wytłaczaniem oraz w liniach do wytłaczania.
• Utwardzanie farb do sitodruku.
• Utwardzanie farby w procesach malowania proszkowego.
• Suszenie lakierów.
• Suszenie glazury na płytkach ceramicznych.
• Przemysł półprzewodnikowy.

Zalety krótkofalowych promienników podczerwieni:

• Krótkie czasy nagrzewania przy maksymalnej wydajności.
• Wysoka niezawodność działania.
• Optymalne opcje dostosowywania kształtu i możliwości sterowania mocą.
• Długa średnia długość życia promiennika krótkofalowego.
• Oszczędzająca miejsce, łatwa w konserwacji instalacja.
• Niskie koszty eksploatacji

Promienniki podczerwieni średniej fali (MWIR).

Wytwarzają fale promieniowania podczerwonego o długości około 1,5-3 mikronów i działają w temperaturze 500-1300 °C. Te długości fal mają niższe częstotliwości, które są lepiej pochłaniane przez ogrzewane obiekty. Znajdują zastosowanie w zastosowaniach przemysłowych, takich jak suszenie i utwardzanie farb, lakierów i rozpuszczalników, a także w ekonomicznym przetwarzaniu folii i arkuszy z tworzyw sztucznych. Promienniki średniofalowe szybko nagrzewają powierzchnię i cienkie warstwy oraz charakteryzują się bardzo wysoką absorpcją przez warstewki wody.

Grzejniki średniofalowe są szczególnie odpowiednie do procesów suszenia. i podobnych aplikacji. Tworzywa sztuczne, woda i inne rozpuszczalniki szczególnie dobrze pochłaniają promieniowanie fal średnich. Zastosowanie promienników podczerwieni średniej fali pomaga w efektywnym suszeniu farb i lakierów oraz w ekonomicznej obróbce folii i arkuszy z tworzyw sztucznych. Ze względu na długą żywotność grzałki te najlepiej nadają się do procesu ciągłego. Folie powierzchniowe i bardzo cienkie materiały są nagrzewane niezwykle wydajnie. Promienniki podczerwieni o średniej fali są produkowane jako podwójne rury w trzech różnych formatach rur i w dowolnej wymaganej długości.

Grzejniki dwururowe wyróżniają się wysoką stabilnością i gęstością mocy. Ponadto, dzięki złotej powłoce, promieniowanie jest precyzyjnie kierowane, a wydajność znacznie zwiększona. Grzejniki mogą być produkowane w różnych wersjach i wymiarach, aby spełnić wszystkie wymagania geometryczne. Mogą osiągnąć oszczędności energii o ponad 50% w porównaniu z grzejnikami krótkofalowymi, jeżeli zostaną odpowiednio dobrane do aplikacji.

Ceramiczne peromienniki podczerwieni.

Grzejniki ceramiczne mają element grzejny, który jest bezpośrednio odlewany w materiale ceramicznym. Działają w temperaturze 300-700 ° i emitują średnie i długie fale podczerwone o długości fali 2-10 mikronów. Odlew ceramiczny ma różne kształty: odlew płaski rozprowadza ciepło podczerwone na szerszym obszarze, podczas gdy odlew w kształcie wklęsłym skupia ciepło podczerwone w jednym miejscu. Powierzchnia jest szkliwiona, aby zapobiec korozji.

Grzejniki ceramiczne są stosowane w ogrzewaniu i procesach przemysłowych, takich jak suszenie farb, wulkanizacja, utwardzanie, drukowanie, wyżarzanie, termoformowanie i pakowanie. Przemysł spożywczy i placówki medyczne wykorzystują grzejniki ceramiczne.
Większość tworzyw sztucznych, guma i wiele innych materiałów bardzo dobrze pochłania ten zakres długości fal.

Zasada działania grzejników ceramicznych.

Grzejniki ceramiczne działają na zasadzie elektrycznego ogrzewania oporowego. . Kiedy prąd elektryczny przepływa przez ceramiczne elementy grzejne, materiał stawia opór przepływowi i wytwarzane jest ciepło. Elektryczne ogrzewanie oporowe jest w 100% energooszczędne, co oznacza, że cała dostarczona energia elektryczna jest przetwarzana na ciepło. Ceramiczne promienniki podczerwieni przekazują ciepło do otoczenia poprzez przewodzenie, konwekcję oraz promieniowanie podczerwone.

Zalety ceramicznych promienników podczerwieni.

Ceramiczne promienniki podczerwieni mają szereg zalet:

• Szybko się nagrzewają i są energooszczędne.
• Są bezpieczne, kompaktowe i niedrogie.
• Są w stanie równomiernie ogrzać duże powierzchnie.
• Są bezpieczne, ponieważ nie emitują toksycznych substancji. Ceramiczne promienniki podczerwieni są na ogół wolne od zanieczyszczeń i pomagają w utrzymaniu czystości powietrza.
• Są trwałe.
• Ceramiczne promienniki podczerwieni są sprzedawane z wewnętrznymi termoparami typu K i bez nich.

Ceramiczne promienniki podczerwieni.

Ceramiczne emitery długofalowe są solidne, znormalizowane i niedrogie. W temperaturach pracy od 300 °C do 750 °C, emitery ceramiczne emitują promieniowanie IR od średniej do długiej fali od 2 do 10 um. Większość tworzyw sztucznych i wiele innych materiałów dobrze pochłania to spektrum długości fal. Zasadniczo istnieją dwa rodzaje: emitery pełnoceramiczne i puste emitery ceramiczne. Te ostatnie mają pustą wnękę za elementami grzewczymi, która stanowi izolację termiczną, która służy do skrócenia czasu ogrzewania i chłodzenia promiennika podczerwieni. Puste ceramiczne promienniki podczerwieni dzięki dodatkowej izolacji termicznej tracą mniej ciepła w kierunku przeciwnym do ogrzewanego przedmiotu.
Promienniki podczerwieni zakrzywione płaskie pełno ceramiczne oraz płaskie puste są dostępne w standardowych znormalizowanych wymiarach. Emitery są dostępne, zarówno bez termopary oraz z termoparą. Promienniki ceramiczne osiągają zawartość promieniowania skierowanego do przodu na poziomie ponad 95%.

Emitery pełnoceramiczne.

Ze względu na szerokopasmowe widmo emisji i doskonałe właściwości takie jak bardzo długa żywotność, łatwa wymienność i dokładne pozycjonowanie emitery pełnoceramiczne są stosowane w wielu różnych zastosowaniach. Klasyczne przykłady to
termoformowane, podgrzewanie wstępne i suszenie podczas drukowania i lakierowania.
Powierzchnia reflektorów jest szkliwiona na biało, dzięki czemu jest chroniona przed zanieczyszczeniem i utlenianiem. Opcjonalnie możliwe jest szklenie w kolorze czarnym i żółtym. Żółta glazura zmienia kolor się w stanie gorącym, dzięki czemu wadliwe emitery można szybko zlokalizować. Reflektory mogą być płaskie lub zakrzywione. W przypadku grzejników płaskich promieniowanie jest bardziej rozproszone, Dlatego odległości do materiału mogą wynosić 100 mm lub mniej, przy zakrzywionych reflektorach. Zalecamy odległość od 100 do 200 mm.

Emitery puste ceramiczne.

Emitery tego typu są wyposażone w pustą wnękę z tyłu, który służy jako bariera termiczna. Z tego powodu mniej ciepła jest wypromieniowane do tyłu promiennika podczerwieni. Otaczająca pusta obudowa promiennika ze względu na mniejszą masę skraca czasy nagrzewania i chłodzenia, które są krótsze w porównaniu do emiterów pełnoceramicznych o ok. 40%. Krótszy czas nagrzewania i chłodzenia pustych ceramicznych promienników podczerwieni powoduje, że są one stosowane głównie w aplikacjach wymagających cyklicznego nagrzewania i chłodzenia. Emitery pełnoceramiczne mają prawie taką samą sprawność energetyczną jak emitery puste. Pusty promiennik podczerwieni ma tę zaletę, że może pracować wydajnie nawet bez odbłyśnika, a gdy jest używany z odbłyśnikiem, jest mniej obciążony termicznie. Ze względu na wbudowaną wnękę, puste emitery podczerwieni są grubsze niż pełnoceramiczne emitery podczerwieni i zawsze są produkowane jako płaskie.

Ceramiczne promienniki podczerwieni są produkowane z trzema podstawowymi powierzchniami emitera:

Wklęsłym, płaskim i wypukłym. Te style powierzchni emitera spowodują określone wzorce emisji promieniowania. Promieniowanie podczerwone jest emitowane pod kątem prostym do powierzchni emisji.

• Wklęsła powierzchnia promiennika będzie emitować "skoncentrowany" wzór promieniowania, który jest bardzo skuteczny, gdy pożądane jest ogrzewanie strefowe, a także ogólnie ogrzewanie promiennikowe.

• Płaska powierzchnia wytworzy "jednolity" wzór równomiernego ogrzewania w bliskiej odległości od emitera.

• Wypukły kształt powierzchni tworzy wzór "szerokiego obszaru", który jest pożądany w ogrzewaniu komfortowym lub innych zastosowaniach, które wymagają rozproszonego wzoru emisji promieniowania podczerwonego.

Zalety ogrzewania na podczerwień.

Promienniki podczerwieni są wszechstronne, łatwe w instalacji i konserwacji oraz dostępne w różnych wersjach dostosowanych do różnych potrzeb. Korzyści z ogrzewania na podczerwień są następujące:

• Promienniki podczerwieni są energooszczędne. Promienniki podczerwieni bezpośrednio ogrzewają otaczające obiekty. Unika się strat ciepła, ponieważ te grzejniki nie marnują energii na ogrzewanie otaczającego medium. Ta cecha w konsekwencji zmniejsza koszty energii.
• Promienniki podczerwieni działają natychmiast. Ponieważ ciepło wytwarzane przez promienniki jest kierowane do otaczających je ciał, nie tracą czasu na podgrzewanie powietrza, a następnie przekazywanie go do obiektów, jak tradycyjne grzejniki konwekcyjne. Ta funkcja jest pomocna w zastosowaniach związanych z suszeniem.
• Promienniki podczerwieni wydzielają komfortowe i bardziej naturalne ciepło. Ciepło wydzielane przez promienniki podczerwieni jest porównywalne z ciepłem promieniowania słonecznego (z wyłączeniem fal ultrafioletowych). Ich ciepło nie podnosi poziomu wilgotności i nie zmniejsza zawartości tlenu w ich otoczeniu, a promienniki podczerwieni nie odparowują wilgoci z powietrza. Dzięki promiennikom na podczerwień czujemy się jednocześnie ciepło i odświeżeni.
• Promienniki podczerwieni ograniczają rozwój pleśni. Promienniki podczerwieni hamują wzrost drobnoustrojów, ponieważ ruchliwość wilgoci jest ograniczona. Ta funkcja zmniejsza przypadki zatkanego nosa, świszczącego oddechu oraz swędzenia oczu i skóry. Jest to również korzystne w miejscach, w których żywność i leki są przetwarzane, przechowywane i spożywane.
• Promienniki podczerwieni działają cicho. W przeciwieństwie do grzejników konwekcyjnych, większość grzejników na podczerwień nie polega na wentylatorach i dmuchawach do cyrkulacji ogrzanego powietrza. Te inne urządzenia generują dźwięki niepożądane w sypialniach i pomieszczeniach biurowych.
• Elektryczne promienniki podczerwieni są przyjazne dla środowiska. Elektryczne promienniki podczerwieni nie wytwarzają produktów gazowych, toksycznych oparów ani drobnych cząstek stałych, które mają negatywny wpływ na środowisko. Dodatkowo nie poruszają otaczającego powietrza, które przenosi kurz i alergeny. Efektywność energetyczna promienników podczerwieni pomaga również zazieleniać środowisko.
• Promienniki podczerwieni mają niesamowite korzyści zdrowotne. Zastosowanie promienników podczerwieni poprawia jakość życia, zapewniając wiele korzyści zdrowotnych naszemu organizmowi. Promienniki podczerwieni sprzyjają ogólnemu zdrowiu, ponieważ:
  • Nie wysuszają skóry ani zatok.
  • Wspomagają krążenie krwi.
  • Promują dobre zdrowie układu oddechowego.
  • Zmniejszają ból mięśni i stawów oraz stany zapalne.
  • Wzmacniają układ odpornościowy.
  • Promują dobry sen.

Mimo to promienniki podczerwieni mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Gorący materiał rdzenia promiennika podczerwieni musi być utrzymywany, aby promieniować ciepło do otoczenia. Może to spowodować poważne poparzenia w przypadku dotknięcia lub gdy jest się narażonym przez dłuższy czas ze zbyt małej odległości. Patrzenie bezpośrednio na blask promienników podczerwieni o dużej intensywności może spowodować pogorszenie wzroku. Urazom i szkodom można zapobiegać, poprzez kontrole techniczne i zachowująć należytą uwagę w pobliżu promiennika podczerwieni. Te negatywne uwagi nigdy jednak nie przeważą nad korzyściami, jakie może przynieść promiennik podczerwieni.