Źródło: DREWART-ENERGY

Mimo, że jest już wiosna, praktycznie do końca kwietnia temperatury w dzień mogą być niezbyt wysokie i wystąpi konieczność dogrzewania pomieszczeń. Warto zapoznać się z najnowszymi sposobami ogrzewania pomieszczeń, nawet tych dużych takich jak hale produkcyjne i magazyny, które są zdecydowanie oszczędniejsze od tradycyjnych ogrzewaczy w rodzaju kaloryferów olejowych, „farelek” i dmuchaw czy innych „słoneczek” wyposażonych w spirale oporowe.

Promienniki podczerwieni są coraz popularniejsze, gdyż przy stosunkowo niewysokiej cenie są oszczędniejsze od innych źródeł ciepła. Dzieje się tak dlatego, że podgrzewacze IR ogrzewają przedmioty i ludzi w pomieszczeniu, a nie powietrze (promienie podczerwone przenikają przez powietrze bez jego podgrzewania. Jak wspomina Michał Bartocha z firmy GLOBAL, podczerwień nagrzewa najpierw ściany i przedmioty a dopiero wtórnie od ciepłych ścian ogrzewane jest powietrze.

Jak zauważa Krzysztof Wolski z firmy Lampy na owady: – Promiennik ciepła jest przewidziany do ogrzewania punktowego, coś jak sztuczne słońce. Ogrzewa daną powierzchnię (w zależności od swojej mocy) w czasie kiedy tego potrzebujemy. Promiennik ciepła co do zasady grzeje od razu po włączeniu, a przestaje od razu po jego wyłączeniu. Ponieważ promiennik ogrzewa bezpośrednio daną powierzchnię lub osobę, do swojego działania nie potrzebuje ogrzewania powietrza, co w przypadku dużych powierzchni rodzi duże oszczędności. Jest to również zaleta która powoduje, iż promienniki jako jedyne źródło grzania mogą działać na zewnątrz.

Marek Suwart, DREWART ENERGY dodaje, że promienniki podczerwieni (IR-A I IR-B) produkują i emitują falę elektromagnetyczną z zakresu podczerwieni, która bezpośrednio pada na ciała szare ogrzewając je, nie korzystają z pośrednika jakim jest powietrze.

Pierwsze promienniki podczerwieni pojawiły się w latach 70. Szybko zyskały na popularności, gdyż okazały się tanie (także w eksploatacji), efektywne, długowieczne. Podstawowym elementem promiennika jest żarnik, który emituje ciepło (a czasem także światło). W czasie pracy osiąga temperaturę od 60 do nawet 2000°C.

Największe korzyści można uzyskać w przypadku zastosowania do ogrzewania wysokich obiektów (a ściślej – ich części, tzw. stref grzewczych) takich jak hale i magazyny. Zużycie energii do ogrzewania jest minimalizowane, co pozwala na duże oszczędności finansowe.

Do zalet promienników można zaliczyć – poza oszczędnościami – także szybkie nagrzewanie urządzenia i wyznaczonej strefy (także na zewnątrz budynków), dzięki czemu komfort cieplny podnosi się niemal natychmiast. Do zalet można także zaliczyć możliwość montażu zarówno na suficie, jak i na ścianie (także pod różnymi kątami). Część z promienników ma bardzo estetycznie wykonane obudowy, dzięki czemu mogą one pełnić funkcje estetyczne (np. w pomieszczeniach biurowych). Dzięki termostatom i możliwością regulacji temperatury uzyskuje się jeszcze większe oszczędności.

Kolejną zaletą promienników jest transmisja ciepła na stosunkowo duże odległości bez ogrzewania powietrza znajdującego się „po drodze”. Stąd możliwe jest ich zastosowanie na zewnątrz budynków, zapewniając ciepło pracownikom bez zbędnych i dużych strat energii. Zresztą w takich przypadkach standardowe ogrzewanie konwekcyjne nie miałoby po prostu sensu, podczas gdy promiennik doskonale spełnia swoje zadanie.

Różne rodzaje promienników (krótko-, średnio- i długofalowe) znajdują zastosowanie w różnych miejscach, gdzie istotne jest ogrzanie konkretnej strefy – w zależności od rodzaju promieniowania emitowane ciepło ma różną zdolność przenikania przestrzeni i ogrzewania powierzchni.

Promienniki są bezgłośne, bezpieczne, mogą mieć wysoki stopień szczelności (IP), dzięki czemu znajdą zastosowanie także w pomieszczeniach wilgotnych.

Poza promiennikami elektrycznymi na rynku dostępne są także urządzenia olejowe (na olej napędowy lub opałowy) oraz gazowy (zasilane gazem z butli).

Czym funkcjonalnie różni się promiennik podczerwieni od tradycyjnego podgrzewacza, wyposażonego w spiralę i nadmuch (konwekcyjnego)?

Paweł Stawiński, Dyrektor zarządzający Schwank Polska mówi, że: – Promienniki podczerwieni ogrzewają bezpośrednio powierzchnie, obiekty i osoby, podczas gdy ogrzewanie konwekcyjne podnosi temperaturę powietrza, które następnie cyrkuluje w pomieszczeniu. Dzięki temu IR zapewnia równomierne ogrzewanie i mniejsze różnice temperatur w pomieszczeniu (do 2°C), w przeciwieństwie do ogrzewania konwekcyjnego, gdzie różnice wynoszą między 0,6°C – 0,8°C na każdy metr. Oznacza to, że w hali o wysokości 10 m różnica między temperaturą przy posadzce np.14°C, a stropem 22°C wynosi aż 8°C. Ogrzewanie promiennikowe jest bardziej efektywne w halach, gdzie strop ma min 5 m.

Sławomir Rębisz z firmy Hitexa uzupełnia: – Podstawową funkcją ogrzewania podczerwienią jest podgrzanie źródła do określonej temperatury, aż zacznie ono emitować fale elektromagnetyczne. Ich charakterystyka zależy głównie od temperatury. Temperatura ogólnie decyduje o tym, jaka część energii wyjściowej będzie miała formę energii konwekcyjnej, a jaka będzie promieniowaniem. Jeśli chodzi o ogrzewanie, potrzebne jest promieniowanie o określonej intensywności i gęstości. Długość fali określa kąt i formę emitowanego promienia oraz jego zdolność do ogrzewania powierzchni, odbijania lub przenikania. Promienie podczerwone są emitowane z promiennika i przekazywane do celu – powierzchni w zasięgu. Część promieniowania odbije się i trafi na inne powierzchnie, część ogrzeje zewnętrzne warstwy, a część przeniknie /zwróć na to uwagę, jeśli chodzi o obecny personel – chcesz zminimalizować to dla ludzi, szczególnie w połączeniu z siedzącą pracą/. Promieniowanie przechodzi przez powietrze z minimalnymi stratami, jeśli powietrze jest czyste. W przypadku kurzu, mgły lub wilgoci straty wzrastają, co należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniej mocy, pozycji i wysokości instalacji. Ponieważ promieniowanie przechodzi przez powietrze z minimalnymi stratami, powietrze nie jest tak naprawdę ogrzewane. Ogrzewanie odbywa się tak naprawdę na powierzchniach docelowych. Akumulują one ciepło i zwiększają swoją temperaturę. Podłoga, narzędzia, maszyny, ściany, ludzka skóra… Ogrzane powierzchnie oddają część swojej energii do powietrza wewnątrz. Powietrze jest zatem ogrzewane wtórnie. Jest to ważne, jeśli chodzi o rozkład temperatury. Dzięki promieniowaniu w dobrze zaprojektowanym rozwiązaniu ogrzewasz podłogę, a powietrze ogrzewa się od niej w drugim etapie. Oznacza to wyższą temperaturę na poziomie podłogi i w obszarze roboczym.

W przypadku nadmuchu ciepłego powietrza nadmuchujesz ciepłe powietrze przez obszar roboczy, a cieplejsze powietrze natychmiast unosi się do przestrzeni pod dachem. Aby stale zwiększać temperaturę w obszarze roboczym trzeba stale nadmuchiwać ciepłe powietrze, aż przejdzie przez kilka wymian powietrza i cały budynek zostanie wypełniony powietrzem wychodzącym z nagrzewnicy.

W uproszczeniu oznacza to, że podczerwienią ogrzewasz metr kwadratowy, a gorącym powietrzem metr sześcienny. Zawsze jest więcej m3 niż m2. Ponieważ w przypadku podczerwieni temperatura jest skoncentrowana w obszarze roboczym, osiągnięcie pożądanej temperatury jest szybsze i bardziej wydajne. Ponadto podczerwień nie przenosi powietrza, a wraz z nim całego kurzu i zanieczyszczeń.

Jakie znaczenie ma rodzaj emitowanego promieniowania (IR-A, B i C)?

Jak podkreśla Marek Suwart, różna jest długość  fali elektromagnetrycznej (cieplnej), więc różna jest jej gęstość, odbijalność od powierzchni luster, zasięgi, przenikliwość i przeznaczenie.

Michał Bartocha wyjaśnia, że IR-A to świecące promienniki krótkofalowe z wysoką temperaturą powierzchni (900°C.), następnie IR-B – to też świecące, np. do saun, a IR-C to długofalowe, emitujące ciepło rozproszone, rozchodzące się po całej przestrzeni, a więc służące do ogrzewania równomiernego całych przestrzeni.

Krzysztof Wolski uzupełnia: – Rodzaj promieniowania ma przełożenie na trochę inny sposób zastosowania, promieniowanie IR-A jest najbardziej „agresywne”, takie promienniki grzeją od razu i dość mocno, można ich używać na zewnątrz, promieniowanie IR-B jest łagodniejsze, w związku z czym wiele osób woli takie właśnie fale. Takie promienniki działają z delikatnym opóźnieniem (kilka sekund), ale ogrzewanie jest efektywne, a tego typu promienniki mogą być z powodzeniem używane na zewnątrz. Z kolei promieniowanie IR-C jest czymś pomiędzy IR-A a tradycyjnym ogrzewaniem konwekcyjnym. Taki promiennik potrzebuje nawet kilku minut aby się nagrzać, ogrzewa punktowo daną powierzchnię, ale ogrzewa również powietrze. Nie może być stosowany na przestrzeniach otwartych, raczej wewnątrz pomieszczeń czy w pomieszczeniach półotwartych, ale jego zaletą jest estetyka, nie wydziela bowiem żadnego światła, które jest efektem ubocznym ogrzewania w promiennikach IR-A i IR-B.

Paweł Stawiński dodaje: – IR-A (krótkofalowe) przenika głęboko w materiały i skórę, zapewniając intensywne ogrzewanie. IR-B (średniofalowe) działa na powierzchni skóry i obiektów, a IR-C (długofalowe) jest łagodniejsze i bardziej powierzchniowe. Wybór zależy od zastosowania np. IR-A nadaje się do punktowego ogrzewania w przemyśle.

Jakiego typu promienniki nadają się do zastosowania w przemyśle?

W zasadzie każdego typu – zauważa Marek Suwart – w zależności od przeznaczenia. W ogrzewnictwie większych i dużych kubatur lepsze będą promienniki emitujące fale IR-A, w procesach przemysłowych korzystamy z promienników emitujących IR-A, IR-B, (promienniki świecące) oraz IR-C (promienniki nie świecące).

Paweł Stawiński dodaje, że w przemyśle stosuje się promienniki elektryczne o mocy od 3 KW do 20 kW, które mogą być instalowane jako panele sufitowe lub ścienne. Są one idealne do ogrzewania dużych przestrzeni, takich jak hale czy magazyny, dzięki możliwości precyzyjnego kierowania ciepła.

Do przemysłu albo do ogrzewania stanowiskowego, czyli faktycznie wykorzystywanych powierzchni jak np. stanowiska pracy, nadają się promienniki IR- A, a jeśli ma być ogrzewa cała hala – wtedy IR-C.

Jakiej wielkości pomieszczenia można ogrzewać w ten sposób?

Jak zauważa Krzysztof Wolski w zależności od mocy, można ogrzewać pomieszczenia od 4–6 m2 (800 W) do 22–26 m2 (promiennik 6 kW). Ale – uogólniając – można ogrzewać pomieszczenia o dowolnej kubaturze – należy tylko odpowiednio dobrać rodzaj i moc urządzeń. Możliwe jest także punktowe ogrzewanie obszarów na zewnątrz hal. Generalnie działanie promienników nie zależy od wielkości pomieszczenia, ale od powierzchni ogrzewanych obiektów i zasięgu promieniowania. Jak dodaje Paweł Stawiński bardzo ważna jest natomiast wysokości montażu pod stropem – min. 5 m od posadzki. Jak z kolei wspomina Sławomir Rębisz, zakurzone, brudne i zamglone obszary zmniejszą zdolność promieniowania do przekształcania emitowanej fali do celu.

Na jakie parametry należy zwrócić uwagę przy zakupie promennika?

Jak zauważa Krzysztof Wolski – W przypadku gdy bierzemy pod uwagę efektywność to przede wszystkim moc oraz stopień ochrony przed wodą i kurzem (IP). Rodzaj promieniowania jest brany pod uwagę w przypadku gdy klient potrzebuje promiennika do wewnątrz lub na zewnątrz. Promieniowanie IR-C nie nadaje się na zewnątrz. Wielu klientów, ale to przeważnie klienci prywatni albo lokale usługowe, restauracje itp. patrzy też jednak na estetykę, kolor jak również emisyjność światła. Niektórzy klienci biorą również pod uwagę ochronę żarnika (emitera), który jest np. za metalową kratką.

Wedługa Marka Suwarta to zależy od przeznaczenia promienników: do ogrzewania miejsc pracy, stref w dużych i ogromnych kubaturach lub miejsc pracy na zewnątrz budynków, trzeba zakupić promienniki krótkofalowe IR-A o różnych mocach , w zależności od wielkości powierzchni do ogrzania, promienniki o innych emisjach jak IR-A nie nadają się do takiego przeznaczenia.

Zakres IR-A oznacza emisję fali podczerwonej powstającej wyłącznie w temperaturach ok. 2100°C. Ta temperatura może być tworzona po przez żarzenie się włókien wolframowych a to z kolei emituje oprócz energii cieplnej ogromne ilości światła. Światło to niwelowane jest przez specjalne filtry nakładane na rury kwarcowe w lampach/emiterach . Filtry te, aby dobrze przepuszczały podczerwień, są zawsze w odcieniu czerwonym. Każda markowa firma ma własną technologię w produkcji tych filtrów które muszą bezawaryjnie działać w temperaturach ca 1000°C do jakiej może dojść powierzchnia rury kwarcowej.

Do mniejszych kubatur możemy zastosować promienniki o emisji fali z zakresu IR-B, do niskich promienniki z emiterami/lampami węglowymi to emitery z zakresu IR-B przy IR-C. Emisyjność światła/świetlna zależy od zakresów fali elektromagnetycznej , w skrócie:

• IR-A  –  emisja świetlna jest duża, pomniejszana przez filtry. Tworzone jest promieniowanie krótkie, bardzo gęste,  dające się skupić i odbić certyfikowanymi specjalnymi odbłyśnikami na znaczne odległości.
• IR-B – emisja świetlna mniejsza, lampy/emitery mogą nie mieć filtrów. Powstające promieniowanie jest o średniej gęstości, dające się słabiej skupić, działają na mniejsze odległości
• IR-C ­ promienniki bez emisji świetlnej, promieniowanie o słabej gęstości , które nie są odbijane przez odbłyśniki, działają powierzchniowo.

Warto oczywiście zwrócić uwagę na jakość wykonania oraz spełnianie odpowiednich norm.

Według Sławomira Rębisza, dobierając urządzenie należy zwrócić uwagę na:

• właściwości budynku, jego budowę,
• rozmieszczenie stref do ogrzewania,
• jaki jest dostępny rodzaj źródła zasilania (prąd, gaz ziemny, propan, pellet – w przypadku innych promienników niż elektryczne),
• koszty inwestycji i eksploatacji.
• Jaka jest dostępna moc elektryczna,
• wysokości instalacji,
• ponieważ występuje emisja światła, więc należy zwrócić uwagę na ustawienie, starać się respektować sposób patrzenia personelu i unikać bezpośredniego światła,
• regularna aktywność fizyczna bardzo różni się od pracy siedzącej, należy więc zachować ostrożność umieszczając promienniki bezpośrednio nad głową,
• podobnie jak w przypadku każdego ogrzewania podczerwienią, celem nie jest umieszczenie promiennika najbliżej personelu, celem jest stworzenie równomiernie rozłożonego promieniowania poprzez poszanowanie geometrii podczerwieni.

Paweł Stawiński podsumowuje, że najważniejsze parametry to:

• moc urządzenia,
• rodzaj promieniowania (IR-A, B lub C),
• emisyjność światła,
• typ emitera (np. ceramiczny lub halogenowy),
• żywotność urządzenia,
• możliwość regulacji.

Jakie są koszty ogrzewania w porównaniu z innymi rodzajami ogrzewania?

I tu trafiamy do sedna stosowania promienników. Okazują się one bowiem znacznie tańsze od innych źródeł ciepła z powodów, o których była mowa wcześniej (ogrzewanie punktowe, brak ogrzewania powietrza). Specjaliści szacują oszczędności na 30–40 proc. (a nawet 50 proc.) w stosunku do ogrzewania konwekcyjnego. Oczywiście oszczędności będą różne w zależności od specyficznych warunków na miejscu.

Generalnie obecnie (a to się może zmienić w każdej chwili) najtańszym rodzajem ogrzewania jest gaz, ale w przypadku jego niedostępności lub braku dostępności do tzw. ciepła miejskiego (CO), lepiej jest wyposażyć halę czy inne pomieszczenia właśnie w promienniki podczerwieni, niż innego rodzaju ogrzewanie elektryczne. Jak mówi Paweł Stawiński: – Ogrzewanie IR jest bardziej efektywne energetycznie – pozwala zaoszczędzić nawet do 30% kosztów w porównaniu z konwekcyjnym systemem grzewczym dzięki eliminacji strat ciepła oraz szybkiemu nagrzewaniu tylko wybranych stref.

Czy promienniki są bezpieczne?

Jak twierdzą nasi rozmówcy, nie ma wyraźnych przeciwwskazań do ogrzewania energią podczerwieni, tak jak nie ma przeciwskazań chodzenia  na dworze jak świeci słońce – jest to tożsama energia cieplna. Promienie słoneczne dostarczają na ziemię energię cieplną IR-A i IR-B, natomiast energia z zakresu IR-C nie dochodzi do ziemi. Promienniki z zakres u IR-A i IR-B stosowane są też w saunach podczerwieni infrared. Jednak należy zachować pewne środki bezpieczeństwa, aby nie narazić pracowników na niedogodności.

Ważne zatem jest, aby przestrzegać podanych przez producenta odległości minimalnych, dzięki czemu unikniemy nadmiernego nagrzewania materiałów podatnych na uszkodzenia termiczne.

Sławomir Rębisz nie zaleca ogrzewania podczerwienią w precyzyjnej produkcji, w której komponenty/materiały przemieszczają się po hali i wymagana jest precyzja w mikrometrach.

Krzysztof Wolski dodaje, że dla modelu Long Wave, czyli IR-C nie ma żadnych przeciwwskazań. W przypadku modelu krótkofalowego IR-A, wszystkich modeli, które emitują światło, wystarczy zachować odległość 50 cm dla skóry i 2,7 m dla oczu. Oznacza to, że powyżej 2,7 można bez problemu obserwować światło w sposób ciągły. Ale przecież nikt jednak nie patrzy na światło w sposób ciągły.

Rynek

W Polsce oferowanych jest wiele elektrycznych promienników podczerwieni – przez producentów, dystrybutorów, dealerów, hurtownie oraz sklepy internetowe. Nie są to urządzenia skomplikowane, więc są także produkowane u nas. Ich ceny zaczynają się kilkuset zł (do podgrzewania pojedynczych stanowisk pracy nadają się już promienniki kosztujące nawet mniej niż 200 zł) do kilku tysięcy złotych. Oczywiście ogrzanie większych powierzchni wymaga zakupu odpowiedniej liczby takich urządzeń, więc koszty mogą być różne.

Zbierając materiały do raportu udało nam się znaleźć dostawców i producentów takich jak: ASKELL GROUP, BFB BARTOSZ FRYC, BROMAR, Chal-Tec, CRACOW CONSULTING COMPANY, Dantherm Group, Drewart – Energy, Eko Energia, Ekonair, Elektrotermia, ELTOMO, Enerzon, Fenix Polska, Gartenzenter Agnieszka Derebecka (Infrashop), Global, Heat Decor, Hitexa, INFRATEC Infrarot Strahler, Instalszop Adam Bilski, Intelplast, Interex Katowice, Inwarmica, IRSYSTEM Paweł Wroński, KENDROLAB, MAKO, MOEL, MORETO, Novli, OGRZEJ-CHŁODNIEJ, Onninen, Profit Parts, RAAN-UV SYSTEMS Radosław Sadowski, Rotal, Schwank Polska, Selfa Grzejnictwo Elektryczne, Simex, SPIDWELD, Systemair, Technomac, TEO TERM, TERMEX (KlimaExpert.pl), TermoPlaza, Thermon, TM BILUX, TROTEC, WAMAFOR, WARMAX, WENTSYSTEM PAWEŁ WÓJCICKI.

Autor: Tomasz Kurzacz

Pełny tekst w wersji PDF znajduje się poniżej lub proszę kliknąć niniejszy link do pobrania pliku PDF