Artykuły
Po długim okresie dominacji na rynku grzejników z rodziny urządzeń konwekcyjnych, nadszedł czas dynamicznego rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie. W przypadku zdecydowanej większości potencjalnych nabywców, wiedza dotycząca promienników ciepła ogranicza się do świadomości zupełnie innej budowy i zasad instalacji tych urządzeń, w porównaniu do grzejników, których działanie opiera się na konwekcji. Kluczowej różnicy należy jednak szukać zupełnie gdzieś indziej - w zasadzie działania. Specyfika funkcjonowania promienników okazuje się niezwykle istotna z punktu widzenia możliwości uzyskania warunków komfortu cieplnego przy relatywnie niskich nakładach finansowych.
Promieniowanie? Nic nowego!
Oczywiście samo zjawisko promieniowania, jako jeden z mechanizmów transportu ciepła, towarzyszy człowiekowi od zarania dziejów. Najstarszym, a zarazem najpotężniejszym promiennikiem ciepła jest Słońce, które całość energii przekazywanej Ziemi oddaje właśnie poprzez promieniowanie.
Może się wydawać, że z wykorzystaniem promieniowania w ogrzewnictwie spotykamy się jednak raczej od niedawna. Nic bardziej mylnego! Z pewnością każdy przynajmniej słyszał o piecach kaflowych. Te urządzenia, bardzo popularne jeszcze kilka dekad temu, w swoim działaniu opierały się właśnie na zjawisku promieniowania. Rozgrzane kafle pieca stopniowo oddawały ciepło do pomieszczenia, w którym znajdowało się owe urządzenie.
Niektóre specjalistyczne promienniki ciepła, stosowane dziś powszechnie w wielu branżach, to właściwie tylko nieznaczna modyfikacja innych niezwykle popularnych urządzeń. Mowa tu oczywiście o promiennikach IR (ang. Infrared) wykorzystywanych w hodowli drobiu (tzw. "kwoka"), czy trzody chlewnej - te urządzenia, to praktycznie stare, poczciwe żarówki.
Choć czasem ciężko w to uwierzyć, współczesne promienniki ciepła wykorzystywane w ogrzewnictwie, choć tak odmienne pod względem budowy, działają na tej samej zasadzie, co wymienione wyżej urządzenia.
Trochę teorii...
Jak już wcześniej wspomniano, promieniowanie to jeden z mechanizmów transportu ciepła, istotny z punktu widzenia ogrzewania pomieszczeń. Dziś wciąż najpopularniejszą grupą grzejników, stosowanych w gospodarstwach domowych są urządzenia wykorzystujące konwekcję, która, mówiąc bardzo ogólnie, polega na przekazywaniu energii cieplnej za pośrednictwem cząsteczek gazów, w naszym przypadku powietrza w pomieszczeniu. Promieniowanie jest zjawiskiem zupełnie innym - polega na przekazywaniu energii za pomocą fali elektromagnetycznej, konkretnie promieniowania podczerwonego. Emisja takich fal towarzyszy każdemu ciału, natomiast intensywność emisji jest tym wyższa, im wyższa jest temperatura powierzchni. Zjawisko opisują pewne podstawowe prawa fizyki, zgodnie z którymi promieniowanie nie wzrasta wraz z temperaturą powierzchni proporcjonalnie - jest to zależność w czwartej potędze! Z punktu widzenia pracy promienników, taka zależność jest bardzo istotna, ponieważ nie ma potrzeby ich nagrzewania do bardzo wysokich temperatur, dla osiągnięcia zadowalających efektów pracy tych urządzeń.
Istotną cechą ogrzewania za pomocą promieniowania jest fakt, iż tak naprawdę nie ogrzewa się powietrze w pomieszczeniu, ale wszelkie ciała stałe, w tym ściany, przedmioty, a także ciała obecnych osób. Energia przyjmowana przez ludzki organizm w taki sposób jest bardzo zdrowa, ponieważ mechanizm jest identyczny jak w przypadku przyjmowania przez skórę energii słonecznej. Bez obaw - nie trzeba się przejmować negatywnymi aspektami promieniowania słonecznego, ponieważ w przypadku promienników, emitowane są fale jedynie w zakresie podczerwieni (nie mamy tu do czynienia z promieniowaniem UV). Ogrzewanie z użyciem promieniowania znacznie poprawia pionowy rozkład temperatury w pomieszczeniu, co wpływa pozytywnie na samopoczucie osób przebywających w ogrzewanym pokoju. Ponadto, odczucie komfortu cieplnego w warunkach wyższej temperatury otaczających nas powierzchni można osiągnąć przy ogólnej temperaturze w pomieszczeniu nawet o kilka stopni niższej, niż miałoby to miejsce przy ogrzewaniu konwekcyjnym. Przekłada się to na ilość energii, jaka musi zostać dostarczona do urządzeń grzewczych, a zatem na koszty ogrzewania.
Oczywiście wyizolowanie jednego mechanizmu transportu ciepła w praktyce jest niemożliwe. Każdy promiennik w pewnym stopniu będzie oddawał ciepło konwekcyjnie, jednak w przypadku wysokiej jakości urządzeń efekt ten może być ograniczony do wartości niższych niż 25%.
Jedno zjawisko, różne typy promienników
Zadając sobie pytanie jak działają grzejniki wykorzystujące promieniowanie, należy wspomnieć także metodach zasilania promienników. Obecnie bardzo dynamicznie rozwija się szeroki wachlarz rozwiązań zasilanych elektrycznie, często nazywanych "panelami grzewczymi". Zasadniczymi elementami konstrukcji takiego promiennika są drut oporowy, rozgrzewający się pod wpływem przepływającego w nim prądu elektrycznego oraz dołączona do tego drutu powierzchnia, wykonana z materiału dobrze przewodzącego ciepło (metal) - to właśnie ta powłoka odpowiada za możliwie równomierne wypromieniowywanie ciepła z całej powierzchni promiennika. Oczywiście należy wspomnieć także o estetycznej obudowie zewnętrznej (tu spotykane są już powszechnie tworzywa sztuczne) oraz reflektorach (warstwa pod przewodem grzejnym - odbija promieniowanie w odpowiednim kierunku) i izolacjach. Właściwie w przypadku promienników wodnych, zasadnicza różnica polega na tym, że urządzenie ogrzewa woda, przepływająca w rurkach (przeważnie miedzianych), stanowiących odpowiednich przewodu grzewczego w promienniku elektrycznym. Spotykane są także promienniki gazowe i olejowe, stanowiące przeważnie rozwiązania polowe, lub okresowe.
Mateusz Szubel - krn.pl
Zainteresował Cię artykuł? Podaj dalej!
