Calefacción por infrarrojos: calentadores de película infrarroja para suelo y paredes

El contenido del artículo

• El principio de funcionamiento de los calentadores de película.
• Ventajas y desventajas de los sistemas de películas en relación con los calentadores puntuales IR
• Tipos de calentadores de película: techo y piso.
• Calentadores de película de techo
• Calentadores de película de suelo
• Condiciones para el funcionamiento más eficiente del sistema de calefacción.
• Calcular los ahorros derivados del uso de calentadores de película IR
• Directrices generales para la instalación de películas infrarrojas

En este artículo, consideraremos el principio de funcionamiento de los calentadores de película infrarroja, las principales ventajas, los tipos de equipos y también calcularemos los ahorros de su uso. Conozcamos las recomendaciones generales para la correcta instalación del sistema..

La ciencia solo conoce tres formas de transferir calor entre su fuente y el consumidor: transferencia de calor, convección y radiación. El funcionamiento de los sistemas de calefacción tradicionales se basa en gran medida en los dos primeros métodos. En dispositivos radiantes de aparición relativamente reciente, se utiliza un tercer método de transferencia de calor: la radiación infrarroja, que todos los organismos vivos sienten como calor..

El principio de funcionamiento de los calentadores de película.

El principio de la calefacción por infrarrojos es transferir la energía térmica mediante un radiador a los objetos (muebles, suelos, paredes, etc.), que la acumulan, y luego liberan gradualmente este calor al ambiente, calentando el espacio calentado. Así, el aire no es calentado por el emisor de infrarrojos, sino por el calor acumulado por las superficies presentes en la habitación. Este método de calefacción le permite calentar la habitación de manera extremadamente uniforme, usar la energía de manera racional y aumentar significativamente la eficiencia del calentador..

Los sistemas de infrarrojos de película son elementos calefactores resistivos montados en una lámina. El dispositivo está laminado con una película duradera en ambos lados. Su espesor es de solo 1,5 mm. Una vez instalados, los paneles se conectan en paralelo a la alimentación que se les suministra desde la unidad de control central. Esto crea un circuito de calefacción controlado por un sensor de temperatura. Cuando se aplica energía a los elementos calefactores, estos se calientan y comienzan a emitir ondas IR con una longitud de 10 a 15 µm. Cuando se alcanza la temperatura deseada, el sistema se apaga automáticamente.

Ventajas y desventajas de los sistemas de películas en relación con los calentadores puntuales IR

Existen diferentes tipos de dispositivos de calefacción por infrarrojos. Los más populares son los calentadores puntuales y los calentadores de película. A veces puede resultar bastante difícil determinar qué sistema preferir. En general, son muy similares. Utilizan el mismo principio de calefacción, tienen el mismo consumo de energía e incluso los termostatos en estos dispositivos se instalan de manera similar. Sin embargo, cada diseño tiene sus propias ventajas..

Los calentadores de película a menudo pueden estar completamente ocultos, por lo que son invisibles en el interior, mientras que los calentadores puntuales que se asemejan a las lámparas fluorescentes en su apariencia requieren una cierta referencia a la decoración de la habitación. Estos dispositivos se pueden instalar en cualquier lugar de la habitación. Se monta fácilmente en el techo mediante soportes y es igual de fácil de desmontar. Los problemas con la instalación de calentadores puntuales solo pueden surgir cuando se montan en un techo tensado, ya que es difícil instalar los soportes. Sin embargo, en este caso, también es mejor no utilizar sistemas de película: la temperatura relativamente alta de la superficie del calentador puede deformar el revestimiento..

Las películas infrarrojas generalmente se montan en un área grande, por lo que calientan la habitación de manera más uniforme. Los calentadores puntuales calientan la habitación con «fragmentos» y si los dispositivos se instalan incorrectamente, tales gotas térmicas serán muy notables. Sin embargo, esta propiedad le permite exhibir una especie de «cortinas térmicas» en la habitación. Por ejemplo, se pueden colocar calentadores puntuales sobre las ventanas para cortar las fugas de aire caliente. Los calentadores de película infrarroja, con todas sus ventajas, son inferiores a los calentadores de infrarrojos en disponibilidad, ya que son significativamente más caros..

Tipos de calentadores de película: techo y piso.

Las películas IR se pueden aplicar a cualquier superficie adecuada. Su instalación se practica en el techo, el suelo y, con menos frecuencia, en la pared. Hagamos una reserva de inmediato de que la versión de pared es la menos efectiva. Esto se debe al hecho de que el aire calentado sube estrictamente hacia arriba, por lo tanto, el «área de trabajo» del dispositivo estará significativamente limitada. Tales sistemas no son adecuados como calefacción principal. Pero son buenos para el calentamiento adicional de áreas frías de la habitación..

Los más comunes son los calentadores de piso y techo. Básicamente, el mismo tipo de película IR se puede montar tanto en el suelo como en el techo. Por tanto, las ventajas de ambos sistemas son similares:

1. Durabilidad y confiabilidad. La estructura no tiene partes móviles ni de desgaste y no necesita un medio de calentamiento. Los conductores soldados dentro de la película pueden funcionar indefinidamente..
2. Rentabilidad. El consumo de energía para la calefacción por infrarrojos es en promedio un 20-30% menor que el de otros equipos de calefacción que funcionan con electricidad. El costo de dicho calentamiento es comparable al de un sistema de gas. Al mismo tiempo, los costos de instalación son mucho menores y los costos operativos son prácticamente nulos, ya que no se requiere mantenimiento adicional..
3. Fácil instalación y colocación compacta. El equipo no estropea la apariencia de la habitación y no ocupa un área útil. Cabe completamente bajo el techo o bajo el suelo.
4. Efecto favorable en humanos. La distribución del calor en el espacio es óptima para el cuerpo. La humedad del aire y la cantidad de oxígeno durante el funcionamiento del equipo se conservan por completo..
5. El sistema está automatizado. Al mismo tiempo, es posible regular la temperatura en cada habitación por separado, lo que permite obtener ahorros de costos adicionales..
6. El daño a los fragmentos del revestimiento calefactor no destruye todo el sistema.

Calentadores de película de techo

La película infrarroja montada en el techo funciona de la siguiente manera. Los rayos de calor que emite el calentador se dirigen hacia abajo. Son absorbidos por el suelo u otros objetos grandes que se encuentran sobre él y se acumulan en estas superficies. El suelo radiante empieza a desprender calor. De acuerdo con las leyes de la física, se levanta. Por tanto, la temperatura en el suelo es máxima. A nivel de la cabeza humana, ya es 1-2 ° C más bajo. Es esta distribución de calor lo que los médicos consideran mejor para el cuerpo..

El sistema, a diferencia de los sistemas de convección, no depende del movimiento del aire, por lo que calienta la habitación de la manera más uniforme posible. Los calentadores de techo se pueden instalar debajo de casi cualquier cubierta. La única excepción son los techos tensados. La película infrarroja se calienta durante el funcionamiento, este calor puede deformar la tela del techo, por lo que es mejor no instalar estructuras de tensión. Sin embargo, si realmente lo desea, puede montar una capa protectora adicional de paneles de yeso y luego instalar la decoración que desee..

La indudable ventaja de los calefactores de techo es el menor riesgo de daños accidentales. Sin embargo, si el sistema se instala en un edificio de apartamentos, donde son posibles las fugas de los pisos superiores, puede considerarse fácilmente vulnerable. A algunos les parece que la instalación de la película de techo es más difícil, no lo es. Técnicamente, no es diferente de instalar equipos en cualquier otra superficie. Quizás solo más incómodo.

Las desventajas de colocar una película calefactora en el techo generalmente incluyen un efecto térmico no deseado en los electrodomésticos. Si esto no da miedo al piso e incluso a los muebles, entonces puede resultar inseguro para un televisor, computadora y otros equipos. Además, la altura de la habitación determina el consumo de energía para calefacción. La mejor opción es un techo que no supere los 3,5 m, de lo contrario los costes de calefacción aumentan considerablemente, ya que hay que instalar equipos más potentes.

Calentadores de película de suelo

Un calentador de película instalado debajo del revestimiento del piso funciona de la siguiente manera. El revestimiento del suelo primero acumula energía térmica y luego la libera al aire. Resulta que tanto los calentadores de piso como de techo calientan el piso. Por lo tanto, la uniformidad del calentamiento y la distribución de temperaturas en el espacio calentado son aproximadamente las mismas. La ventaja de los calefactores de suelo es la ausencia de efectos térmicos en muebles, electrodomésticos, etc..

Las películas calefactoras se pueden instalar debajo de cualquier revestimiento de piso acabado. En algunos casos, se colocan debajo de la regla. En el resto, se recomienda montar una especie de revestimiento protector sobre el sistema. Es necesario porque la película, sobre la que se coloca un revestimiento insuficientemente fuerte, puede dañarse fácilmente con muebles pesados, objetos afilados, etc. Además, debe tenerse en cuenta que en las áreas debajo de los muebles en general ubicados permanentemente, electrodomésticos masivos, etc. la película se sobrecalentará y luego fallará. Por lo tanto, es mejor no colocarlo en tales áreas..

Condiciones para el funcionamiento más eficiente del sistema de calefacción.

El sistema de calefacción funcionará con la mayor eficiencia solo si se instala correctamente. Durante la instalación, se deben cumplir las siguientes condiciones:

1. Realización de un completo aislamiento térmico de ventanas, puertas y paredes de la estancia en la que se instalará el equipo de infrarrojos.
2. El área cubierta con papel de aluminio debe ser del 70 al 80% del área del techo o del piso. Esto será suficiente si se selecciona el calentador de infrarrojos como fuente de calor principal. Si la película actúa como calentamiento adicional, su cobertura debe ser de aproximadamente un 40%..
3. La potencia de la corriente asignada para calefacción debe ser suficiente para el funcionamiento del sistema. Si no es suficiente, se debe instalar una unidad de distribución de carga, que le permite encender la calefacción en diferentes circuitos alternativamente..
4. Elección competente de la altura del montaje del termostato. Si el calentador se instala debajo del revestimiento del piso, el dispositivo se instala a una distancia de 10-15 cm del piso, para el equipo de techo, el elemento se eleva a una altura de aproximadamente 1,7 m.
5. Al instalar la película en el techo, la altura de la habitación no debe exceder los 3.6 m. De lo contrario, la radiación de la película estándar no llegará al piso, dispersándose en el aire..
6. Al colocar el calentador de infrarrojos, se recomienda utilizar un respaldo de lámina especial que dirija las vigas hacia el espacio calentado. De esta forma puede reducir la pérdida de calor..

Calcular los ahorros derivados del uso de calentadores de película IR

Para comprender cuán efectivo es el uso de calentadores de película IR, puede calcular el costo de organizar este tipo de calentamiento. Realizaremos cálculos para una casa con un área de 100 m2. m, donde la altura del techo es de 2,7 m Tomaremos un sistema de película IR como calefacción principal.

Calculamos la cantidad de película necesaria para el edificio. Dado que esta será la calefacción principal, necesitaremos el 80% del área total, es decir, 80 metros cuadrados. m de material. El costo de una película calefactora varía según el tipo de producto, la potencia, el fabricante, etc. En promedio, es de 1000 rublos. por metro cuadrado. Por lo tanto, el costo de la película será de aproximadamente 80,000 rublos..

Para la instalación, necesitará un sustrato: 120 rublos por metro cuadrado. m, es decir, otros 9600 rublos. Además, definitivamente necesitará termostatos. En promedio, se necesita un dispositivo para 15 m2. m área. Necesitaremos 6 dispositivos por valor de unos 2500 rublos. una pieza.

Para resumir: gastaremos 80,000 + 9600 + 15,000 = 104,600 rublos en materiales. Si la instalación se llevará a cabo de forma independiente, agregue a esto alrededor del 10% para consumibles como cinta adhesiva, cinta de butilo, etc. Si la instalación la realizan especialistas invitados, debe agregar el costo de su trabajo, al menos 350 rublos. por metro cuadrado metro.

¿Cuánto costará el sistema? No requiere mantenimiento, por lo que no se prevén costes para este artículo. Consideremos qué constituye el consumo de energía de los calentadores de película. Para un edificio de 100 m2. m tendrá que llevar equipos de infrarrojos con una capacidad de unos 6,5 kW. Supongamos que la calefacción funciona de forma continua durante un mes. Un termostato que controla la temperatura de la casa enciende la calefacción durante un máximo de 20 minutos. En una hora. El resto del tiempo, tiene lugar el proceso de intercambio de calor. Así, el consumo energético real será de alrededor del 30%, es decir, 1404 kW / h.

El valor resultante es la temporada de calefacción mensual promedio. Teniendo en cuenta que hay siete meses de este tipo en un año, obtenemos 9828 kWh. Tomemos el costo promedio ponderado de la electricidad en Rusia, 2.2 rublos. por 1 kW y obtenemos 22014 rublos. en el año. Está claro que la cantidad variará según la duración e intensidad de la temporada de calefacción y el costo de la electricidad..

Al comparar los costos de la calefacción por infrarrojos y otros sistemas, debe tenerse en cuenta que la vida útil de la película es prácticamente ilimitada, además, se puede desmontar y colocar en un nuevo lugar. Por lo tanto, no hay necesidad de planificar costosas reparaciones o reemplazo del sistema..

Directrices generales para la instalación de películas infrarrojas

La instalación de calentadores debe realizarse solo en una superficie plana y seca sin salientes afilados, de lo contrario, la película puede dañarse. La hoja se corta solo en áreas especialmente diseñadas, que están marcadas por el fabricante en la superficie del material. De lo contrario, el calentador puede resultar dañado. Está prohibido alargar, desmontar, exponer la película infrarroja a daños mecánicos o influir en varios entornos agresivos. Tampoco se recomienda conectar la energía a un calentador enrollado..

La película se coloca en tiras de no más de 8 metros de largo. La distancia entre los paneles es de al menos 0,5 cm El material no debe doblarse en un ángulo de más de 90 °. Los paneles se sujetan solo con una grapadora de construcción o sujetadores especiales. Los soportes se instalan sobre piezas transparentes destinadas a fijaciones. Está estrictamente prohibido el uso de clavos y tornillos. No instale la película a alta humedad y temperaturas negativas..

El proceso de instalación se lleva a cabo en tres etapas. Si lo desea, puede hacerlo usted mismo. Se recomienda seguir estrictamente las instrucciones para equipos de película infrarroja. En términos generales, el trabajo se realiza de la siguiente manera.

Instalación de una pantalla reflectante. Para el peinado, se utiliza penofol, aislamiento de lámina u otro material de lámina. Los lienzos se montan sobre una superficie plana previamente preparada. Las tiras se colocan con una superposición de 2 a 3 cm y se pegan firmemente con cinta de aluminio..

Colocamos los elementos calefactores. La película se coloca en la base. Si es necesario, se corta en tiras del largo deseado. Los cortes de los carriles de contacto deben aislarse con masilla especial. Si desea desplegar el panel, se corta y se gira en el ángulo deseado. El calentador de película se fija a la base con una grapadora o sujetadores especiales. Algunas de las terminales están ubicadas en la sección de transporte de corriente afuera y la otra dentro de la película. Las abrazaderas ensambladas se fijan con alicates o una herramienta especial. Por razones de seguridad, los fabricantes de calentadores de infrarrojos recomiendan que solo se utilicen los terminales del fabricante..

Conectamos el sistema. Los cables provenientes de los paneles calefactores están conectados en paralelo a la línea principal. Es mejor ponerlos en un canal de cable o esconderlos debajo de un rodapié.

Montamos el termostato. En caso de una pequeña área calentada, conectamos el dispositivo «burst» o mediante un contactor magnético en caso de una habitación grande. Traemos líneas de suministro desde la centralita, conectamos. Probamos el sistema.