Інфрачервоні нагрівальні елементи

Інфрачервоні нагрівальні елементи

Застосовуються в різних пристроях, насамперед інфрачервоних обігрівачах приміщень. Просто кажучи, це опалювальні прилади, що створюють комфорт в будинку, квартирі, офісі або цеху. Для різних умов застосовуються найрізноманітніші конструкції обігрівачів. Інфрачервоні нагрівачі можуть застосовуватися також в різному технологічному устаткуванні, де потрібно нагрів якихось предметів.

Яскравим прикладом такого технологічного обладнання є інфрачервоні паяльні станції і сучасні лабораторні нагрівальні шафи і печі. Широко використовується ІНФРАЧЕРВОНИЙ нагрів в груповий пайки друкованих плат з компонентами SMD.

Опис цього процесу опубліковано в журналі «Технології в електронній промисловості №3, 2007». Стаття називається «Інфрачервоний нагрів в технології пайки поверхневого монтажу», автор статті Ст. Ланін. У статті наводяться дуже цікаві факти, як вже стали історією, так і мають місце бути. Схема установки для інфрачервоного пайки показана на малюнку 1.

Малюнок 1. Установка групової пайки з ІЧ нагріванням: 1 — витяжна вентиляція, 2 — матриця ІК ламп, 3 — плата, 4 — ІК лампа, 5 — відбивач, 6 — пристрій охолодження, 7 — конвеєр

ІЧ випромінювання, що це і як воно працює

Інфрачервоне випромінювання є однією зі складових сонячного спектру. ІЧ промені знаходяться в самій низькочастотної зоні сонячного світла. Саме вони несуть нам на Землю тепло. При цьому інфрачервоні промені безперешкодно проходять крізь повітря, анітрохи не нагріваючи його. Земна поверхня нагрівається, і все, що зустрічається на шляху сонячних променів. І тільки потім, від теплих предметів повітря зігрівається. Ось чому вранці повітря прохолодне, поки не зійде Сонце. У точності, також працюють інфрачервоні нагрівачі, які є основою промислових і побутові обігрівачі.

Звичайно, спектр рукотворних ІЧ-нагрівачів не настільки широкий, як у сонячного світла, і знаходиться в довгохвильовій області ІЧ діапазону з довжиною хвилі λ = 50-2000 мкм. Причому, чим менше температура нагрітого тіла, тим більше довжина хвилі. Взагалі, діапазон ІЧ випромінювання набагато ширше і ділиться на три піддіапазони

• короткохвильова область: λ = 0,74—2,5 мкм,

• середньохвильова область: λ = 2,5—50 мкм,

• довгохвильова область: λ = 50-2000 мкм,

але інфрачервоні нагрівальні елементи працюють тільки в довгохвильовій частині ІЧ спектру. Різні ІК нагрівальні елементи є основою для створення інфрачервоних обігрівачів. Оскільки тепло від інфрачервоних нагрівальних елементів передається в основному теплоизлучением, то їх часто називають інфрачервоними випромінювачами.

Як влаштовані ІЧ обігрівачі

В сутності, конструкція ІНФРАЧЕРВОНОГО обігрівача проста і невибаглива: нагрівальний елемент – випромінювач поміщений в корпус тієї чи іншої конструкції, всередині корпусу є рефлектор – відбивач, клеми для підключення випромінювача, а зовні клеми для зовнішніх дротів. На малюнку 2 показаний саме такий простенький варіант обігрівача.

Малюнок 2. Конструкція ІНФРАЧЕРВОНОГО обігрівача: 1 — відбивач (рефлектор), 2 — захисна сітка, 3 — перемикач, 4 — кріпильна скоба, 5 — інфрачервона карбонова лампа, 6 — кришка, 7 — клемна коробка, 8 — шнур живлення, 9 — вилка.

Відразу кидається в очі, що обігрівач даної конструкції дуже схожий на прожектор для галогенних ламп, застосовуваний для підсвічування реклами, фасадів будівель, сходів ганку, частини двору біля будинку. Загалом, будь-то порівняно невеликої ділянки, так зване локальне освітлення.

Тому з допомогою ІК обігрівачів теж можливий обігрів не всієї площі приміщення, а лише якоїсь його частини. Економія електроенергії помітна неозброєним оком: навіщо гріти всі приміщення, якщо можна нагріти всього один кут? Приклад індивідуального обігріву офісного працівника показаний на малюнку 3.

Малюнок 3. Точковий ІНФРАЧЕРВОНИЙ обігрів

Це якраз той варіант обігріву, який можна отримати, використовуючи обігрівач, показаний на малюнку 2. Якщо потрібно зробити опалення, наприклад у кафе, то знадобляться обігрівачі дещо іншої конструкції, які можна встановити в стелю, зразок світильників з денними лампами. Такий варіант показаний на малюнку 4. В принципі, обігрівачі можна розвісити над кожним столиком, або просто в шаховому порядку.

Малюнок 4. Повний обігрів

Подібних схем обігріву можна знайти чимало, адже ІЧ обігрівачі використовуються для опалення досить великих приміщень: майстерень, складів, цехів, а то і зовсім невеликих майданчиків на відкритому повітрі. Наприклад, це може бути альтанка біля будинку або веранда ресторану зі столиками. В ІЧ обігрівачі, показаному на малюнку 2, застосовується інфрачервона карбонова лампа, що це таке, як вона влаштована і які у неї властивості?