Углеродное волокно обогрев

Принцип действия и конструкция обогревателя

Электрические карбоновые обогреватели были запатентованы в 2000 году в Японии. Тысячи тестов показали, что это устройство абсолютно безопасно для человеческого организма. Конструкция предполагает в качестве нагревателя использование углеродного волокна, которое помещено в кварцевую вакуумную трубку. Такая конструкция является «изюминкой» данной разработки. Это принципиально новый тип обогревателей, который от традиционных отличается тем, что обогреватели не сжигают кислород и не пересушивают воздух, а также имеют более высокие показатели эффективности. Существуют и недостатки карбоновых обогревателей, но об этом позже.

Карбоновый обогреватель, мощность которого составляет всего 800 Ватт, может справиться не хуже, а то и лучше 1,8-киловаттного масляного радиатора.

По сути, это длинноволновый излучатель, который нагревает предметы, расположенные в комнате, а не сам воздух. А затем уже эти предметы нагревают воздух, создавая комфортный микроклимат. Кстати, предметы не нагреваются, а прогреваются, поскольку глубина нагрева составляет около 2 сантиметров.

В качестве нагревателя используется углеродное волокно, которое помещено в кварцевую вакуумную трубку

Даже при нахождении в помещении с минусовой температурой, обогреватель всего за пару минут способен обеспечить тело человека безопасным теплом. Что касается традиционного обогревателя, то такие аппараты на подобные действия не способны. Теплопроводность углеродного волокна значительно выше показателей теплопроводности металла, который практически у всех обогревателях используется в качестве нагревательного элемента. Благодаря этому карбоновые обогреватели требуют в два с половиной раза меньше электроэнергии, нежели привычные для всех теплоагрегаты.

Это значительный плюс как со стороны нагрузки на сеть, которая в некоторых регионах работает из последних сил, так и с точки зрения нагрузки на кошелек. Специалисты говорят о том, что карбоновое волокно располагает неограниченным сроком службы, в то время как металлические детали в обогревателях подвержены коррозии. Еще одной из основных конструктивных особенностей такого устройства является возможность вращения на 70 градусов. Это позволяет существенно увеличить площадь обогрева.

Карбоновый инфракрасный обогреватель относится к классу длинноволновых. Именно поэтому воздух не теряет влажности, а также не сжигается кислород. Управление устройством предельно простое, и освоить его по силам каждому. В зависимости от внешних условий, при помощи регулятора мощности человек настраивает тот уровень, на котором будет работать устройство.

Недостатки и преимущества карбонового обогревателя

По мнению многих специалистов, к ключевым преимуществам таких обогревателей стоит отнести:

• достаточно мощный тепловой поток, который более эффективен, по сравнению с инфракрасными и галогеновыми обогревателями;
• защищенность нагревательного элемента от проникновения влаги;
• наличие защиты от возгорания, переворачивания или скачков напряжения;
• целенаправленный моментальный нагрев;
• достаточно глубокое прогревание тела человека.

Пользователи также отмечают некоторые плюсы подобных устройств. В первую очередь, они говорят о невысокой стоимости, бесшумности, удобстве использования, отсутствии необходимости монтажа и ощущении подачи тепла даже на расстоянии в четыре метра. Также они отмечают возможность использования устройства на открытом воздухе, приятную атмосферу, компактность и экономичность. А хозяйки, которым не безразлична внешность интерьера помещения, отмечают сочетаемость аппарата практически со всеми типами интерьеров.

Устройство имеет много преимуществ по сравнению с другими обогревателями

Но без негатива не обошлось. Точно как и положительные стороны, такие обогреватели имеют и свои недостатки. В первую очередь касается это нагревательного элемента, а точнее кварцевой трубки, в который заключено карбоновое волокно. В случае сильного падения устройства, теоретически она может повредиться. Не стоит также рассчитывать на возможность подсушивания аппаратом мокрого белья – устройство для этого не подходит.

Особенности обогревателя и его выбор

Прежде чем отправляться в магазин, стоит определиться с двумя вопросами. Сначала нужно выяснить, нужен ли вам поворотный или неповоротный обогреватель. Настенный карбоновый обогреватель, как и переносной поворотный, имеют свои особенности и достоинства.

От того, насколько правильно будет выбран обогреватель, будет зависеть эффективность его работы и поддержания микроклимата в помещении.

К примеру, если заводить речь о неповоротном обогревателе, то это достаточно компактное устройство. Именно поэтому оно приобретает все большую популярность у владельцев квартир и жилых домов. Если говорить о поворотном карбоновом обогревателе, то это прибор, который имеет большую площадь обогрева, но при этом он требует больше места. Наиболее частое применение такого оборудования наблюдается в офисах, гаражах, выставочных залах и других просторных помещениях.

Перед покупкой товара, проконсультируйтесь со специалистом

Как и в случае с обычным обогревателем, необходимо выбрать мощность устройства. От мощности обогревателя напрямую зависит показатель площади обогреваемого помещения. Для карбонового обогревателя мощностью в 1000 Ватт по силам отопить 10 квадратных метров помещения. Если вынести его на улицу, то обогреваться будет не более 6 квадратов. Так что для обогрева комнаты площадью 30 квадратных метров, необходимо обзавестись устройством на 3 кВт.

Стоит заметить, что для выбора более подходящего аппарата для обогрева помещения, стоит посоветоваться со специалистами. Эти люди хорошо знают представленные на рынке модели, а также достаточно хорошо осведомлены с их достоинствами и недостатками.

Интересные факты

Одной из наиболее любопытных особенностей обогревателей подобного плана является способность благоприятно влиять на здоровье человеческого организма. Инфракрасное излучение, которое исходит от прибора, достаточно глубоко проникает в тело. Это, в свою очередь, значительно улучшает циркуляцию крови в тканях. Практически речь идет о тепловой физиологии, которая проводится у вас прямо на дому.

Что касается официальной медицины, то она полностью одобряет использование карбоновых инфракрасных обогревателей в лечении некоторых заболеваний. К ним относят профилактику следующих патологий:

• воспалительных процессов в мышцах и суставах,
• боли в ногах, спине,
• простуды,
• артрита и других.

Так что такой обогреватель может использоваться для прогревания ребенка в случае простудного заболевания.

Излучение кабонового обогревателя благоприятно влияет на здоровье человеческого организма

На сегодняшний день карбоновый обогреватель являются практически идеальным прибором для создания и поддержания определенного микроклимата в помещениях. Это экологичное, безопасное, экономичное и долговечное устройство, которое в некоторых случаях снабжается поворотной подставкой, а также обязательно оборудовано системой защиты от возникновения различных непредвиденных ситуаций.

В основном управление подобными устройствами осуществляется при помощи поворотных регуляторов, расположенных на корпусе аппарата. Но более продвинутые модели, имеют в своем распоряжении пульты дистанционного управления, позволяющие даже не вставая с дивана задать температурный режим, в котором будет работать устройство.

Эффективность применения аппарата

Для того чтобы узнать, насколько эффективен данный прибор, можно почитать отзывы о его применении.

Андрей: Пользуюсь таким аппаратом уже один сезон, поскольку купил недавно. Проблем не возникало, а результатом очень доволен. Работает он точно так, как говорят производители, то есть греет там, куда направлен. Особенно нравится садиться на диван, направлять на него обогреватель, и радоваться теплоте, тем более что температура окружающего воздуха также поднимается.

Руслан: Карбоновый обогреватель и вправду очень эффективный. Очень радует возможность локального нагрева. Теперь, чтобы нагреться, придя из улицы, не нужно его обнимать, как масляный, достаточно просто сесть в кресло и направить на себя.

Максим: Решил купить такое устройство перед наступлением холодов. Изучил в интернете много написанных о карбоновых обогревателях отзывов, и решил купить. Все порадовало, особенно то, что при работе устройство не сжигает кислород и не снижает влажность воздуха. Это очень важно, ведь в семье есть малыш, здоровье которого всегда на первом месте.

Рекомендуем почитать о карбоновых теплых полах, которые имеют похожий принцип работы.

Кроме галогеновых и кварцевых обогревательных приборов, существует ещё одна, самая молодая разновидность инфракрасных устройств для обогрева – карбоновый обогреватель. Свежесть разработки подразумевает использование в устройстве современных технологий, что действительно имеет место в этом агрегате, поэтому рассмотрим карбоновый обогреватель подробнее, чтобы лучше ориентироваться в широком ассортименте идентичных по предназначению бытовых приборов при покупке.

Устройство карбонового обогревателя

Конструкция обогревательного устройства этого типа мало отличается от исполнения большинства видов инфракрасных приборов обогрева. В металлический или керамический корпус с отражателем (рефлектором) внутри помещён основной элемент электрообогревателя – карбоновая лампа, которая может располагаться в корпусе как горизонтально, так и вертикально.

Отражатель обеспечивает направленность сконцентрированного потока излучения, которую можно также регулировать механическим поворотным устройством, имеющимся у большинства моделей.

Устройство карбоновой лампы

Данная лампа-излучатель представляет собой запаянную на концах трубку из кварцевого стекла, в которую в условия вакуума помещена нить накаливания из особого углеродного волокна – карбона.

Карбон в качестве нити накаливания выбран неспроста – инфракрасный излучатель такого исполнения работает в длинноволновом диапазоне, исключая фактор нежелательного длительного воздействия на человека коротковолнового излучения. Кроме того, ресурс карбоновых ламп в среднем составляет 100 тыс. часов, что в пересчёте на месяцы отопительного сезона составляет приблизительно 10 календарных лет.

Большой ресурс обусловлен тем, что коэффициент линейного теплового расширения карбонового волокна, в отличие от вольфрамового или нихромового, близок к нулю, и фактор усталости металла от температурных деформаций при включении-выключении устройства у углеродного волокна по определению отсутствует.

Принцип действия прибора

После установки или монтажа устройства рефлектор вручную направляется в нужную сторону и фиксируется. Устройство включается в бытовую сеть напряжением 220/230 В и почти мгновенно выходит на максимальную мощность излучения тепла. Коэффициент полезного действия карбона при теплоотдаче выше, чем у металлов, так как он почти не требует энергии, чтобы раскалить нить до температуры излучения, при этом кварцевое стекло трубок пропускает лучистое тепло без потерь. Этим обусловлена экономичность карбоновых обогревателейпо сравнению с другими ламповыми инфракрасными обогревателями.

Обогрев помещения обеспечивается прогревом предметов, на которые направлен обогреватель, с последующей отдачей ими тепла в воздушную среду помещения. Расход энергии излучения на повышение температуры воздуха при прохождении через него волн отсутствует, так как энергия длинноволнового инфракрасного излучения карбона поглощается только плотными средами. При этом происходит не только нагрев поверхностей предметов обстановки комнаты, но и внутренний их прогрев на глубину до 2 см, что способствует продлению времени теплоотдачи после выключения обогревателя. Многие модели карбоновых агрегатов оборудованы термостатом, позволяющим поддерживать определённый температурный режим в помещении.

Как и все современные приборы электрического обогрева, карбоновый обогревательимеет в конструкции устройство автоматического отключения при падении, опрокидывании или опасном угле наклона.

Важно! Продолжительное нахождение человека на пути длинноволнового излучения карбоновой лампы, если соблюдается безопасное расстояние для исключения получения термического ожога, абсолютно безвредно.

Достоинства и недостатки

Карбоновый обогреватель, как самый молодой, является наиболее совершенным агрегатом среди ламповых обогревательных приборов, что обуславливает и более высокие его технические характеристики. Перечислим плюсы и минусы этих устройств, как присущие всем инфракрасным обогревателям, так и свойственные только карбоновым агрегатам.

• Высокий КПД – близок к 95%.
• Экономичность:
• низкий уровень энергопотребления – обусловлен высокой теплопроводностью карбона, позволяющей для выработки единицы тепла потреблять электроэнергии почти вдвое меньше, чем большинство традиционных видов электрообогревателей;
• большой ресурс агрегата – также обеспечен уникальными свойствами карбоновой нити.
• Отсутствие коротковолнового излучения – длинноволновое излучение карбона не оказывает вредного влияния на человека и не изменяет характеристики воздуха в помещении (влажность, содержание кислорода).
• Высокая степень обеспечения безопасности использования.
• Большой выбор вариантов конструктивного исполнения и дизайна.
• Компактность и небольшой вес (2-4 кг).
• Оптимальный уровень автоматизации работы обогревателя (термостат, датчик опрокидывания, дистанционное управление).
• Простота эксплуатации и повседневного ухода.
• Бесшумность работы.
• Доступная стоимость.

Перечень достоинств у карбонового обогревателя внушительный, однако имеются и недостатки:

• низкая эффективность направленного обогрева на свежем воздухе – обусловлена характеристиками длинноволнового излучения;
• высокая вероятность разрушения кварцевых трубок карбоновых ламп при случайном падении прибора;
• неспособность длинноволнового излучения огибать препятствия – будет обогреваться предмет, оказавшийся на пути лучей.

Перечисленные недостатки не являются критическими, и скорее выполняют информативную функцию, чем определяют выбор прибора при покупке.

Как выбрать карбоновый обогреватель

При покупке прежде всего необходимо определиться с местом установки агрегата. Если постоянного места расположения нет, то есть, предполагается перемещение устройства по мере надобности, то следует выбрать переносной прибор – напольный или штативный.

Версии с вертикальным расположением нагревательных элементов более компактны и для небольших помещений предпочтительнее. При этом мощность переносных карбоновых устройств обогрева обычно не превышает 2 кВт, что позволяет обеспечить нужную температуру в помещении площадью до 20 м кв.

Чтобы обезопасить от контакта с приборами детей и домашних животных, лучше отдать предпочтение настенной или потолочной модификации, выбирая для ещё большего удобства пользования карбоновый обогреватель с возможностью поворота рефлектора на максимальный угол. При этом прочность кронштейнов и надёжность конструкции крепления агрегата к основанию должны быть обязательными условиями выбора настенных карбоновых устройств обогрева.

Важно! Электрокабель питания устройства должен иметь заземляющую жилу, соединённую с корпусом прибора, а карбоновые лампы – защитную металлическую решётку.

Материал отражателя должен быть выполнен из плотной фольги, сопротивляющейся нажатию пальцем, а корпус обогревателя – защищён от коррозии качественным лакокрасочным покрытием без сколов и царапин.

Работоспособность карбонового устройства обогрева и его автоматических систем при покупке проверяется на месте, к прибору обязательно должна прилагаться инструкция изготовителя по эксплуатации.

Карбоновые обогреватели в историческом аспекте

Инфракрасное излучение тепловое, по природе наиболее мягко, без потерь воспринимается организмом человека. Связано с определенной длинной тепловой волны. Инфракрасные, длинные без видимого спектра волны, поглощаются окружающими предметами с наименьшими потерями. Инфракрасные волны различной длины. Короче длина волны, интенсивнее тепловое излучение.

Источников теплового излучения много во Вселенной, применяются в различных сферах бытия. Самые распространенные нагреватели использовали при работе видимое излучение – ультрафиолетовое. Источники тепла затрачивают титаническое количество энергии на световое излучение, пример — обыкновенная лампа накаливания, предназначена дочь Ильича для освещения.

Теплонагревательные элементы (ТЭН) не излучают видимый свет. Внутри металлической трубки размещена в кварцевом песке обыкновенная нихромовая спираль, при прохождении электрического тока нить светится наподобие лампы накаливания. В герметично закрытой конструкции просто не видим яркого свечения.

Перечислим разновидности:

1. Спиральные нагревательные элементы с применением нихрома
2. Источники открытого огня
3. Лампы накаливания
4. Галогенные лампы

В вариациях конечно вышеперечисленные тепловые приборы могут иметь закрытую конструкцию, только скрывается видимое свечение.

С развитием технологий на смену источникам «видимого» тепла пришли нагревательные элементы, отсекающие ультрафиолетовое излучение, например керамические и химические обогревательные приборы. Современные, новейшие обогреватели инфракрасные карбоновые.

Работа: преимущества

Конструктивно карбоновый нагреватель сформирован стеклянной, керамической трубкой, заполненной карбоновым волокном. Углеродистая нить обладает высоким коэффициентом полезного действия, электроэнергия, проводимая карбоном, становится теплом, не затрачивая ресурсы на видимый накал. Соответственно используя карбоновые электронагреватели, получаем экономию электроэнергии.

С увеличением коэффициента полезного действия на обогреве помещений получаем ощутимую экономию, даже небольшое жилое помещение, обогревая рационально, сэкономит семейный бюджет. Офисные, производственные помещения, особенно с большой проходимостью в холодное время года правильно обогреваемые позволят сохранить большую часть расходов на эксплуатацию.

Экономичность обогревателей подпирает следующий фактор – отсутствие растяжения металла при нагревании. Углеродистая нить неизменна, постоянного геометрического размера при нагреве, отсутствует «усталость» металла. Невозможен обрыв при резком изменении температур. Связана длительная работоспособность без требования замены нагревателя. Средний ресурс работы карбонового нагревателя — 100 000 часов (намного превышает светодиодные лампочки).

Промышленностью выпускаются карбоновые обогреватели любой мощности: десятки ватт местного обогрева, многокиловаттных, предназначенных дарить тепло производственным помещениям, используемые сушильными камерами.

Инфракрасное излучение максимально поглощается материалом, тепловая энергия перестает затрачиваться на бесполезный прогрев воздушного пространства. Указана отличительная особенность, преимущество карбоновых обогревателей.

Предмету тепло передается, напрямую минуя посредника – атмосферу. Классические обогреватели, нагревая пространство, передают энергию предмету посредством воздуха.

Важная особенность распределения тепла заключается в точечном обогреве, направив рабочую зону обогревателя, нагреем только избранный предмет. Движения воздушных потоков в помещении не окажет никакого влияния на степень, интенсивность нагрева. Классические обогреватели тратят львиную часть энергии для доставки тепла месту назначения.

Отсутствие открытых термических нагревательных элементов исключает сушку и сжигание кислорода в атмосфере. Например, спиральные, нихромовые нагреватели выжигают 80% кислорода помещения, особенно актуально сегодня, при повальной установке герметичных металлопластиковых окон нарушающих естественную циркуляцию атмосферы. Влажность помещения, где используется карбоновый обогреватель, не изменяется, внутренний микроклимат остается комфортным.

Структура углеродной нити характеризуется неплотным строением, волокнистая, с множеством излучающих микро поверхностей, достигается ускоренное вхождение в рабочий режим, до температуры, заявленной производителем, карбоновый обогреватель разогревается 10 -15 секунд. Обладая низкой инертностью, теплопроводностью нагреватель мгновенно охлаждается при выключении питания.

Конструктивные особенности обогревателей

Сегодня отопительные приборы выказывают истинное многообразие вариантов исполнения. Диковинный дизайн, световая гамма, способы установки, рабочая зона действия теплового потока — позволят подобрать карбоновый обогреватель согласно практическим нуждам.

Современные устройства содержат контроллеры, отслеживающие температурный режим, легко программируются, сохраняют памятью великое количество термопрофилей. Остановимся на наиболее востребованных и популярных конструкциях.

Карбоновые потолочные обогреватели соответственно снабжены креплениями для расположения на потолке и потолочных конструкциях. Вариант размещения обладает преимуществами, недостатками. Способ установки подходит при условии, что обогреваемое пространство постоянно, единожды отрегулировав направление обогрева, избегаем мешать работе прибора. Исключение составляют обогреватели с автоматическим поворотным устройством или с управляемым углом обогрева пультом ДУ.

Обогреватели восхитительно подходят целям установки в ниши многоуровневых потолков, не нарушают дизайн помещения и не требуют дополнительного ухода. Недостатком сочтем скопление пыли, сложность уборки труднодоступных мест.

Другой способ размещения, установки имеет настенный карбоновый обогреватель. Крепление применяется нишами стен, при правильной юстировке охватывает помещение, конструкцию можно направить на требуемую часть жилой комнаты, офиса. Легкость обслуживания, удобный доступ, эстетичный внешний вид делает конструкции распространенными.

Встречаются универсальные отопительные приборы, в зависимости от использования возможно монтировать на потолочное перекрытие, стены. Используя типичные варианты установки, обогреватели для дома карбоновые возможно гармонично вписать в интерьер, не нарушая баланса в помещении. Подобрать для гостиной, детской комнаты при многообразии предложений окажется не сложной задачей. Например, карбоновый обогреватель Поларис выпускается в различных модификациях и исполнении.

Выпускаются следующие модели:

• вертикальный, напольный вариант;
• горизонтальный напольный вариант;
• поворотные модели с несколькими степенями свободы;
• настенные;
• потолочные;
• скрытой установки;
• с несколькими рабочими элементами;
• каскадные.

Современные эргономические комплексы отопления соответствуют нормам пожарной безопасности, из-за отсутствия открытых нагревательных элементов используются в помещениях с повышенной опасностью, таких как деревообрабатывающие, нефтеперерабатывающие, химические предприятия.

При домашнем использовании безопасны для детей, химически не активны, не содержат в конструкции токсических материалов.

В любом варианте исполнения, при произвольной потребляемой мощности карбоновые нагреватели подойдут практически для любых целей, где потребуется обеспечить быстрый, равномерный нагрев, оснащенные таймерами, программируемым блоком будут поддерживать заданный температурный режим микроклимата помещения без участия человека.