Распределение энергии. Зональный и точечный обогрев

При использовании световых обогревателей UFO в разных зонах внутри одного и того же помещения могут поддерживаться различные температуры. В принципе, зачастую, вовсе не нужно, чтобы во всех частях помещения была одинаковая температура. С точки зрения теплового комфорта, для выполнения различных работ требуется различная температура. Зональный обогрев можно сравнивать с зональным освещением: как правило, больше света и тепла требуется в непосредственной близости от рабочего места.

В любом случае обогрев таких неиспользуемых площадей, как потолок и верхние границы стен, является совершенно бесполезным.

Более подробно эта ситуация показана рисунке, на котором показано распределение тепловых потоков в помещении при использовании различных типов нагревателей. Из приведённой схемы видно, что обычные обогреватели конвекционного типа расходуют большую часть энергии на обогрев верхней части помещения, в то время как обогреватель UFO позволяет осуществить зональный обогрев. Таким образом, обогреватель UFO не затрачивает энергию на обогрев неиспользуемого объёма помещения.

Практически во всех случаях в действительности необходимо обогревать объекты не более 2 метров в высоту, поэтому разница между необходимыми зонами обогрева и общей площадью помещений является экономией тепла и электроэнергии. Обогреватели UFO способны осуществлять подобный точный зональный обогрев, а, следовательно, значительно уменьшить расходы на энергопотребление без ущерба для комфорта.

При использовании традиционных конвекционных систем возникает разность температур в нижней и верхней части помещения (ведь мы все привыкли думать, что чем ближе к потолку, тем выше температура воздуха, и что по-другому и быть не может). Допустим, если у пола температура воздуха составляет 18°С, то на высоте 10 м она будет равна примерно 35°С.

Но обогреватели UFO позволяют избежать подобного нерационального распределения температуры по высоте, потому что в буквальном смысле слова они не нагревают воздух, а передают тепло на поверхности и предметы, на которые направлен их свет. Естественно, при этом существенно уменьшается нагревание промежуточного пространства (воздуха) впустую. Разница температур между полом и потолком уменьшается, и вместе с тем появляется возможность уменьшения общей температуры помещения с одновременным увеличением «ощущаемой» температуры. При использовании световых обогревателей разность температур между полом и потолком (°С/м) очень незначительна и составляет примерно ±0,4 °С/м (при условии отсутствия в помещении принудительных потоков воздуха). При обогреве помещения путем подачи теплого воздуха тепловентиляторами или конвекторами эта разность гораздо выше и составляет ±2,5°С/м и ±1,7°С/м, соответственно.

1 -при непосредственном направлении лучей UFO на предметы;

2 -при равномерном распределении лучей UFO в помещении;

3 -при использовании обогревателя конвекционного типа.

Из приведённого графика видно, что при использовании обогревателей конвекционного типа (линия 3) наилучшим образом обогревается потолок и вся верхняя часть помещения. При использовании же световых инфракрасных обогревателей UFO ситуация в корне меняется, так как в первую очередь нагреваются предметы в помещении, а только затем само помещение (линия 1 и 2). Таким образом, существенно снижаются затраты тепловой энергии на обогрев помещения и, как следствие, снижается расход потребляемой электроэнергии. Отдельно следует отметить, что во всех последующих расчётах связанных со световым инфракрасным обогревателем UFO, рассматривалась усреднённая зависимость температуры в помещении от его высоты. Данная зависимость была получена путём усреднения линий 1 и 2.

Другой важной проблемой при сравнении систем отопления различного типа является теплоизоляция помещения. В нашем случае под теплоизоляцией мы будем понимать совокупность факторов, препятствующих выведению тепла из обогреваемого помещения. К таким факторам относится вид и размер строительного материала, герметичность помещения, его расположение, конструктивные особенности и др. Чем выше степень теплоизоляции помещения, тем легче его обогреть и наоборот, чем степень теплоизоляции ниже, тем сложнее произвести обогрев.

Примечания.

За наружную атмосферную температуру принято 0°C, за внутреннюю температуру принято + 20°C.

Высота потолка принята равной 3 м.

В таблице приведены значения тепловых калорий, затрачиваемых разными источниками для обогрева различных частей отапливаемого помещения. Из приведённых данных следует, что если рассматривать точечный обогрев (отапливаемая площадь меньше площади всего помещения), то обогреватели конвекционного типа вообще не годятся для использования. Поэтому в соответствующей ячейке таблицы стоит прочерк. То же самое можно сказать и об открытых или полуоткрытых помещениях. Традиционные системы отопления в данном случае малоэффективны и, в принципе, не могут сравниваться с обогревателями UFO.

В случае же обогрева всего помещения в целом световые инфракрасные обогреватели UFO дают значительный выигрыш энергии. Так, например, если рассматривать помещения в г. Москве, то значительная часть используемых жилых и производственных площадей относится к помещениям с плохой теплоизоляцией 1-й степени. Следовательно, в таких помещениях, световые обогреватели UFO на 43% эффективнее традиционных обогревателей. Если же рассматривать помещение без теплоизоляции, то эффективность UFO достигает 82% по сравнению с конвекционными обогревателями. Таким образом, система обогрева светом UFO значительно превосходит по своим параметрам традиционные системы отопления в помещениях с плохой теплоизоляцией.