Filmski infracrveni grijač: uređaj, princip rada, pregled vrsta IC sustava

Sustavi grijanja za nestambene i stambene prostore dostupni su na tržištu u ogromnim količinama. A među svom tom raznolikošću, infracrveni filmski grijač ističe se visokom učinkovitošću, dugim vijekom trajanja i povećanom sigurnošću rada.

U članku koji smo predstavili detaljno je opisan princip rada opreme koja se koristi za oblikovanje radijacijskog grijanja. Nabrojane su prednosti i nedostaci, navedene tehničke karakteristike. Upoznat ćemo vas s opcijama primjene i načinima uređaja popularnih filmskih sustava.

Električni uređaji za IC grijanje

Kratica PLEN označava 'filmski radijacijski električni grijač' ili jednostavno 'filmski električni grijač'. Korištenje grijaćeg IC filma dopušteno je i kao dodatni i kao glavni izvor topline.

Zapravo je to film s unutarnjim grijaćim elementima koji emitiraju infracrvene valove kao rezultat prolaska električne struje kroz njih.

Prednosti infracrvenog principa

Grijanje zračnih masa u prostoriji iz bilo kojeg izvora može se provesti pomoću:

• toplinske vodljivosti;
• konvekcije;
• toplinskog zračenja.

Prva dva principa prijenosa topline koriste se u vodenim i uljnim radijatorima, kao i u ventilatorima s grijaćim spiralama.

U njima se najprije pomoću nosača topline ili grijaćeg elementa zagrijava radna površina, od koje se zatim zagrijava sobni zrak u njezinoj neposrednoj blizini. Zatim se uz pomoć prirodne ili prisilne konvekcije odvija izmjena zraka u cijeloj sobi.

Filmski IC grijači pripadaju sustavima grijanja koji ne zagrijavaju izravno zrak u prostoriji, već prvo površine zidova, premeta namještaja, poda i stropa u njoj.

Toplinsko zračenje podrazumijeva prijenos topline iz izvora pomoću elektromagnetskog zračenja infracrvenog spektra. Zrak se izravno od IC zraka ne može zgrijati.

One mogu zagrijati samo površine od čvrstih materijala. To jest, prvo kao rezultat rada sustava grijanja PLEN dolazi do zagrijavanja namještaja i obloge u prostoriji, a zatim oni predaju toplinu zraku.

IR-zrake se često nazivaju «toplinskim zračenjem», jer čovjek efekt rada infracrvene opreme taktilno doživljava kao osjećaj topline i ne izaziva nikakvu nelagodu.

Infracrvena toplina – to su elektromagnetski valovi u rasponu 0,74–2000 μm. Ako pogledamo Sunce, otprilike 40% njegovog zračenja na Zemlju otpada na vidljivu svjetlost, a oko 10% i 50% redom na UV i IR zrake.

Filmni električni grijači IR tipa generiraju toplinsku energiju, koja ima valnu duljinu oko 9,2 μm. Za čovjeka su takve zrake potpuno sigurne, prirodne, jer najviše podsjećaju na «sunčevu svjetlost». Naime, samo ljudsko tijelo emitira toplinu infracrvenog spektra s valnom duljinom 9,6 μm.

Uređaj filmskog sustava grijanja

IR filmni električni grijači uključuju tri osnovna elementa:

• grijaći;
• prijenosni;
• zračeći.

Prvi pretvara električnu energiju u toplinsku. Drugi raspoređuje stvorenu toplinu po cijeloj površini PLEN-a, a treći emitira infracrvene zrake.

Osim grijaće IR-folije, u sustav filmnog grijanja također ulaze termoregulator s jednim ili više temperaturnih senzora i kabeli za spajanje grijača na električnu mrežu.

Grijaći element u PLEN-u izrađen je od vodiča visokog otpora. Obično je to tanka traka od nikroma (od njega se izrađuju spirale u TEN-ovima) ili ugljika. Pritom su gotovo svi proizvođači filmnih IR grijača sada prešli na drugu varijantu. Karbon je ekonomičniji, jeftiniji i učinkovitiji.

Prijenosni element predstavlja sloj aluminijske folije, koja se odlikuje visokom toplinskom vodljivošću. Ona se nalazi s jedne ili dvije strane IR-folije. Također, neki proizvođači uopće ne koriste aluminij, oslanjajući se samo na zračeći materijal.

Gornji sloj razmatranog filmnog grijača s obje strane izrađen je od PET (polietilen-tereftalata). Folija od ovog termoplasta ima visok koeficijent IR-zračenja, mirno podnosi temperature do +200⁰C i izvrstan je dielektrik.

Folija štiti unutarnje grijaće elemente od kondenzata i vlage, oblikuje od razdvojenih komponenti jedinstveni grijaći sustav, te smanjuje rizik od strujnog udara za čovjeka gotovo na nulu.

IC folija je konstruirana tako da se grijaći elementi unutar nje mogu zagrijati samo do +55 °C. Temperature iznad su praktički isključene; takvo zagrijavanje moguće je samo kratkotrajno u hitnoj situaciji pri naglom skoku napona u mreži.

Proračun i montaža filmskog IC grijača provode se uzimajući u obzir da će folija raditi za grijanje ne stalno, već u kratkim intervalima od nekoliko sekundi do nekoliko minuta.

To jest, takav infracrveni grijač brzo podiže temperaturu površina u prostoriji na tražene vrijednosti, a zatim ga termostat isključuje. I zatim se ponovno napaja iz električne mreže samo povremeno kako se sobni zrak hladi.

Područje primjene infracrvenog PLEN-a

Filmski radijacijski električni grijači najčešće se koriste kao dodatak vodenom grijanju. U južnim regijama mogu služiti kao glavni sustav grijanja. Potrebno je samo ispravno izračunati potrebnu površinu infracrvene folije za traženu situaciju.

Uz pomoć filmskog IC grijača moguće je grijati pod potpuno ili zonalno. Postavlja se na strop i kosine potkrovlja, zidove u uobičajenim stambenim prostorijama, pa čak i u saunama, jer folije s IP 54 mirno podnose povišenu vlažnost.

Infracrvene filmske grijače dopušteno je instalirati u:

• stambenim kućama izvan grada;
• gradskim stanovima;
• kupkama i saunama;
• proizvodnim i skladišnim prostorijama;
• dvorištima za držanje životinja;
• garažama s grijanjem i bez;
• staklenicima itd.

Načelnih ograničenja za korištenje razmatranih niskotemperaturnih električnih grijača nema. Jedino ograničenje za uređaj infracrvenog grijanja jest da prostorija mora imati visinu do 3 metra. Ako su stropovi viši, bit će potrebno instalirati visokotemperaturne i skuplje modele infracrvenih grijača.

Karakteristike i vrste IC filmova

Infracrveni električni grijači dijele se na dvije vrste – niskotemperaturne i visokotemperaturne. Prvi se mogu zagrijati samo do +50 ⁰C, a drugi čak do 200 ⁰C. U kućanstvu se koriste samo varijante prvog tipa u obliku PLEN ili svjetiljki odnosno panelnih uređaja, predviđenih za rad na električnoj mreži 220 V.

Debljina samih IC folija ne prelazi 1 mm, ali postoje još metalne stezaljke za njihovo spajanje na ožičenje, koje su nešto deblje.

Tehničke karakteristike niskotemperaturnih filmskih IC-grijača su sljedeće:

1. Nazivni napon – 220 Volti.
2. Maksimalna temperatura zagrijavanja folije – 40–55⁰C ovisno o modelu i proizvođaču.
3. Stupanj zaštite prema IP – od «22» do «67».
4. Težina grijaćeg platna – oko 500 grama/m².
5. Specifična snaga – 150–300 W/m².
6. Strujno opterećenje – 0,68–1,4 A/m².
7. Duljina – 0,25–7 m.
8. Širina – 0,5–1 m.

Garanciju proizvođači na infracrvenu foliju daju 10–15 godina. Međutim, u stvarnosti takvi sustavi grijanja služe do pola stoljeća.

Prema načinu montaže, folijski IR-grijači dijele se na:

• zidni – «grijuće slike» (za dodatno lokalno grijanje);
• stropni – iza spuštenih i visećih stropova;
• podni – «topli podovi».

Podni analog u pogledu učinkovitosti malo zaostaje za stropnim. Folijski topli pod ne može se postavljati ispod ormara, kreveta i sofa. A namještaj u stambenom prostoru uvijek zauzima dosta mjesta. «Slike» i samo folije iza dekora na zidu – uopće najgori način korištenja IR folijskih grijača.

Najdjelotvornija je stropna inačica, infracrvene zrake sa stropa obuhvaćaju maksimum moguće površine u prostoriji.

Infracrvene grijaće folije proizvode se u obliku:

• modela zadanih dimenzija (npr. «ZEBRA» ili «NIRVANA»);
• platna za individualno krojenje prema projektnim dimenzijama, proizvode ih u širinama od 50 do 100 cm.

Prvu inačicu ne može se rezati na mjestu montaže. Takvi se sustavi proizvode u gotovom obliku, samo treba spojiti žice stezaljkama. Njih treba posebno promišljeno odabrati iz postojećeg proizvođačevog dimenzionalnog niza, kako kasnije polaganje ne bi izazvalo problema.

Druga inačica folija prodaje se u rolama do 7 metara duljine. Ovu inačicu infracrvenog toplog poda može se rezati na potrebne dimenzije izravno u prostoriji običnim škarama.

Prednosti i nedostaci filmskih grijača

Prednosti grijaćih IR-folija su sljedeće:

1. Visoka sigurnost i pouzdanost.
2. Minimalni rokovi montaže sustava električnog grijanja.
3. Maksimalno brzo i ugodno za čovjeka zagrijavanje prostorije.
4. Estetski izgled sustava grijanja koji je potpuno skriven dekorom.
5. Potpuna automatizacija rada grijača, kao posljedica, nepostojanje potrebe za održavanjem.
6. Visoka učinkovitost.
7. Nulti rizik od istjecanja vode (nosivog toplinskog medija) iz radijatora.
8. Nema problema sa sušenjem i izgaranjem kisika u sobnom zraku.
9. Apsolutna besumnost rada.
10. Nema konvekcije – nema prašine koja se svugdje taloži.
11. Mogućnost postavljanja u svakoj sobi u kući vlastite mikroklime u skladu sa zadanim parametrima.
12. Nema naglih temperaturnih oscilacija po visini (razlika na podu i ispod stropa bit će unutar 2–3 stupnja).

Vodiči i grijaći elementi u infracrvenom grijaču pouzdano su zalemljeni u PET foliju u tvorničkim uvjetima. Osim toga, pokretnih dijelova u takvom sustavu grijanja uopće nema. Nema se što trošiti, lomiti ili korodirati.

U kući površine 100 kvadrata, IC filmski sustav zajedno s instalacijom i zaštitom u električnoj ploči montira se za 2–3 dana. Glavno je da mreža bude predviđena za potrebna opterećenja.

Uključivanje/isključivanje električnog grijača obavlja termostat, koji prati temperaturu u prostoriji pomoću ugrađenih senzora i sam dovodi struju do grijaćih elemenata. Također postoje programabilni termostati koji omogućuju postavljanje različitih načina rada za različite prostorije i doba dana.

Visoka ekonomičnost korištenja IC grijača uvjetovana je kratkotrajnošću njihovog rada; uključuju se termostatom u prosjeku samo na 10–20 minuta tijekom jednog sata.

Od nedostataka filmskih IC električnih grijača valja spomenuti:

1. Veliki računi za električnu energiju.
2. Potreba za dovoljnom snagom na ulazu električne mreže u kuću.

Pri istoj površini vikendice ili stana, troškovi električne energije bit će 1,5–2 puta veći od troškova za plinsko grijanje iz magistralnog sustava. Ali plinski kotao, njegovo priključenje na magistralu ili plinski spremnik te montaža radijatora s cijevima – to su također značajni novci.

Montaža sustava zračenja bit će višestruko jeftinija od takve opcije. A u odnosu na kotlove na kruta goriva on pobjeđuje još više, kako u pogledu potrošnje goriva, tako i u cijeni instalacije.

Značajke montaže filmskog IC grijanja

Fleksibilne filmske grijače možete bez većih poteškoća montirati sami vlastitim rukama. Glavno je da tijekom transporta i rezanja ne savijate foliju pod kutom većim od 60 stupnjeva. Rez se obavlja na mjestima koja je proizvođač označio na platnu.

Kao izolaciju najbolje je ispod folije staviti izolon ili penofol sa reflektirajućim slojem folije koji odbija IC zrake. A termostat treba postaviti podalje od izravne sunčeve svjetlosti, radijatora i propuha.

Ako se postavi programabilni termostat, moći će se različite prostorije u kući grijati zasebno i uzastopno. To će omogućiti značajno smanjenje vršnih opterećenja struje i snage na ulazu električne mreže u vikendicu.

Da bi se postigao maksimalan učinak, površina filmskog grijača trebala bi dosezati 60–70% kvadrature grijane prostorije. Pritom se IC folija ne smije postavljati ispod namještaja na podu i iznad visokih ormara ispod stropa. Koristi za ljude od takvog grijanja bit će nula, ali će se pojaviti točke lokalnog pregrijavanja u prostoriji.

Također, trake infracrvenog fleksibilnog električnog grijača trebate udaljiti od zidova za 15–20 cm. Da biste ispravno izračunali i rasporedili foliju, morate unaprijed izraditi plan prostorije sa svim potrebnim odstupanjima i mjestima za postavljanje namještaja.

Svaki završni materijal je ekran za infracrveno zračenje. Pitanje je samo u stupnju njegove prozirnosti, slablenju IC zraka i zagrijavanju te završne obrade ili obloge. Neki predmeti obložnih varijanati propuštaju zračnu toplinu više, a drugi manje.

Opcija #1 – na podu

Ugrednju infracrvenog IC grijača u podnoj izvedbi provodite na ravnu grubu podlogu od betona, drvenih ploča ili gipsanog kartona. Ne smijete ga postavljati u betonsku podlogu ili sloj ljepila za pločice, jer polimerna folija nije predviđena za alkalijsko djelovanje cementa koji se pritom koristi.

Kao završni sloj odozgo smijete postavljati:

• laminat (bez plutenog sloja);
• tanki tepih preko podloge od iverice ili šperploče;
• linoleum bez toplinsko-izolacijskog podsloja.

Parket preko IC-folije ne preporučuje se postavljati. Drvo parketnih letvica uslijed pregrijavanja može pucati i škripati.

Zabranjeno je postavljati namještaj na nogicama iznad folijskog grijača, to može dovesti do njegovog probijanja i oštećenja, a također će izazvati lokalno pregrijavanje podne obloge.

Prema SanPiN normama, pod u stambenim sobama smijete zagrijavati samo do +26 ⁰C. Međutim, pri jakom mrazu vani, IC podni sustav grijanja morat ćete uključiti na punu snagu kako biste postigli ugodne temperature zraka u prostoriji.

I u tom slučaju hodanje po njemu bosim nogama postat će neudobno. To je glavni nedostatak podne varijante infracrvenog folijskog grijanja.

Opcija #2 – na stropu

Folijske infracrvene grijače u stropnoj izvedbi smijete pokrivati:

• eurooblogom, MDF i GK pločama debljine do 12 mm;
• rastezljivim stropovima (PVC ili tkaninskim);
• spuštenim sustavima tipa «Armstrong» ili «Grillato».

Također možete koristiti plastične panele, ali samo pod uvjetom da njihov proizvođač dopušta grijanje svog dekora do +50⁰C.

Što je bliže infracrvenoj foliji čist stropni završni sloj, to bolje. Najviše ih možete odmaknuti jedan od drugog samo za 20 mm.

Ako se IR filmski grijač montira zajedno sa spuštenim stropom, tada grijaći film treba položiti izravno na okvir sustava. Ne smije se fiksirati na stropnu ploču jer bi preveliki zračni razmak između PLEN-a i završne obrade.

Ne smiju se montirati nikakve metalne, zrcalne i staklene obložne konstrukcije preko infracrvenog filma. Također treba izbjegavati korištenje stakleno-magnezijskih ploča.

Zaključci i koristan video na temu

Video #1. O prednostima i montaži stropnog PLEN-a:

Video #2. Vrste grijaćih infracrvenih filmova:

Video #3. Prednosti i mane IR grijanja:

Infracrvena zračna toplina u Vašem domu – to je učinkovit i siguran način grijanja stana. Ugradnja električnih IR filmova isplati se u roku od 2–3 godine zahvaljujući uštedama na krutom gorivu za kotlove i cijeni kotlovske opreme.

Čak i u odnosu na grijanje na plin iz plinovoda, ovi grijači na kraju pobjeđuju. Samo ih treba pravilno izračunati za određenu prostoriju i imati dovoljne tehničke uvjete po snazi električne mreže.

Želite li ispričati kako ste birali ili montirali sustav zračnog filmskog grijanja vlastitim rukama? Imate li želju podijeliti tehničke nijanse i tehnološke suptilnosti koje će koristiti posjetiteljima stranice? Pišite, molim Vas, komentare u blok-formi koja se nalazi ispod, postavljajte pitanja, objavljujte fotografije na temu članka.