Инфракрасное излучение

Свойства и применение инфракрасного излучения

Установлено, что воздействие инфракрасного радиационного отопления благоприятно сказывается на человеке. Если тепловое излучение с длиной волны больше 2 мкм воспринимается в основном кожным покровом с проведением образовавшейся тепловой энергии внутрь, то излучение с длиной волны до 1,5 мкм проникает через поверхность кожи, частично нагревает ее, достигает сети кровеносных сосудов и непосредственно повышает температуру крови. При определенной интенсивности теплового потока его воздействие вызывает приятное тепловое ощущение. При лучистом обогреве человеческое тело отдает большую часть избыточного тепла путем конвекции окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие.

В нашей стране изучение технологии инфракрасного отопления ведется с 30-х годов как применительно к сельскому хозяйству, так и для промышленности.

Проведенные медико-биологические исследования позволили установить, что системы инфракрасного отопления более полно отвечают специфике животноводческих помещений, чем конвективные системы центрального или воздушного отопления. Прежде всего, за счет того, что при инфракрасном обогреве температура внутренних поверхностей ограждений, особенно пола, превышает температуру воздуха в помещении. Этот фактор благоприятно сказывается на тепловом балансе животных, исключая интенсивные потери тепла.

Инфракрасные системы, работающие совместно с системами естественной, вентиляции обеспечивают снижение относительной влажности воздуха до нормативных значений (на свинофермах и в телятниках до 70-75% и ниже).

В результате работы этих систем температурно-влажностный режим в помещениях достигает благоприятных параметров.

Применение систем лучистого отопления для сельскохозяйственных зданий позволяет не только создавать необходимые условия микроклимата, но и интенсифицировать производство. Во многих хозяйствах Башкирии (колхоз им. Ленина, колхоз им. Нуриманова) значительно увеличилось получение приплода после внедрения инфракрасного отопления (увеличение опороса в зимний период в 4 раза), возросла сохранность молодняка (с 72,8% до 97,6%).

В настоящее время система инфракрасного отопления установлена и отработала уже один сезон на предприятии «Чувашский бройлер» в пригороде г. Чебоксары. По отзывам руководителей хозяйства, в период минимальных зимних температур -34-36 С система работала бесперебойно и обеспечивала требуемое тепло для выращивания птицы на мясо (напольное содержание) в период 48 дней. В настоящее время ими рассматривается вопрос об оборудовании инфракрасными системами остальных птичников.

Инфракрасное излучение активно используется в медицине, причем его полезные свойства были замечены задолго до появления современных исследований. Еще в античности жар углей, нагретой соли, металла и других материалов использовали для лечения ран, ушибов, обморожений, туберкулеза и многих других болезней.

Исследования XX-XXI веков доказали, что инфракрасное излучение имеет определенное воздействие на внешние покровы и внутренние органы, что позволяет использовать его в лечебных и профилактических целях.

Польза и вред

Инфракрасные лучи по-разному воздействуют на живые организмы. Например, длинные волны оказывают оздоровительное действие на состояние здоровья человека, поэтому их часто используют в лечебных целях. Именно на таком принципе основана работа оборудования для проведения физиотерапевтических процедур.

Инфракрасные приборы могут принести как пользу, так и вред

Длинноволновые ИК лучи оказывают следующее положительное воздействие на человека:

улучшают мозговое кровообращение и память;
укрепляют иммунную систему;
нормализуют водно-солевой баланс;
улучшают гормональный фон;
нормализуют артериальное давление;
очищают организм от токсинов исолей тяжёлых металлов;
препятствуют размножению бактерий, грибков и болезнетворных микробов.

Таким образом, длинноволновое ИК излучение не только полезно для человека, но и необходимо ему. При недостатке таких лучей страдает иммунитет и запускается процесс ускоренного старения.

В этом видео вы узнаете, что такое инфракрасное тепло:

Обогреватели на основе инфракрасных лучей устраняют различные вредные и опасные бактерии, а специальные ИК лампы помогают при:

радикулите;
нарушении работы яичников;
бронхиальной астме;
остеохондрозе;
нарушении слизистой оболочки.

Также с помощью такого облучателя можно вылечить пневмонию, простатит в стадии обострения, ринит, тонзиллит и отит без гнойных образований.

Несмотря на большое количество полезных и лечебных свойств, у этого прибора имеются противопоказания. Вредно инфракрасное излучения для человека, если у него наблюдаются острые воспалительные заболевания.

Инфракрасные лучи могут вызвать побочные действия

Большой вред инфракрасного излучения на организм человека оказывают также короткие волны. Под их воздействием могут появиться следующие симптомы:

тошнота;
сильное головокружение;
потемнение в глазах;
обморок;
нарушение координации движений;
учащённое сердцебиение.

Обычно под воздействием таких лучей начинает краснеть кожа, могут появиться ожоги, судороги. Длительное пребывание рядом с короткими волнами приводит к нарушению водно-солевого баланса или тепловому удару. Такое излучение представляет большую опасность и для слизистой оболочки глаз, так как оно может привести к развитию светобоязни, катаракте и другим проблемам со зрением.

Подробнее об инфракрасном обогревателе:

Как избежать вредного влияния ИК-волн

Чтобы защитить себя от негативного воздействия тепловых волн, необходимо придерживаться некоторых правил:

Если работа напрямую связана с высокотемпературными нагревателями, то требуется использование защитной одежды для оберегания тела и глаз.
С особой осторожностью применяются бытовые обогреватели, у которых открытые нагревательные элементы. Нельзя находиться близко возле них и лучше сократить время их влияния к минимуму.
В помещении должны располагаться такие устройства, которые наименее воздействуют на человека и его здоровье

Не стоит долго находиться под солнечными лучами

Если изменить это нельзя, то нужно постоянно носить головной убор и одежду, прикрывающую открытые участки тела. В особенности это относится к детям, которые не всегда могут определить повышение температуры тела.

При соблюдении этих правил человек сможет защититься от неприятных последствий чрезмерного теплового влияния. Инфракрасные лучи могут принести как вред, так и пользу при определенном их применении.

Советы, как избежать вредного воздействия, первая помощь

Лучшая защита от вредного ИК-облучения – это профилактика. В быту наиболее распространенный источник – ИК-обогреватели. В целях безопасности эксплуатировать их нужно по следующим правилам:

Располагаться на достаточном удалении от радиатора.
По возможности ограничить применение.
Поверхность прибора должна иметь специальное защитное покрытие.
Инфракрасные лучи должны испускаться исключительно в длинноволновом диапазоне, что практически не причиняет вреда на бытовом уровне.

Видео о том, что такое инфракрасное излучение:

Однако если все же кто-то пострадал от теплового воздействия, рекомендую оказывать ему помощью по следующему алгоритму:

Сообщить о случае ближайшему медперсоналу или вызвать скорую помощь.
Поместить пострадавшего в прохладное место.
По возможности ослабить одежду, которая может сковывать дыхательные движения.
Уложить пострадавшего на спину, при этом так, чтобы ноги были в слегка приподнятом положении.
Сделать ледяной компресс на область лба, груди, шеи, подмышек.
Обеспечить больного обильным питьем – прохладной водой с небольшим добавлением поваренной соли.
Охладить тело пострадавшего с помощью вымоченной в холодной воде простыни, полотенца или одежды. Дополнительно можно включить вентилятор или воспользоваться естественным притоком из окна или двери.

Совет!

Наиболее опасный эффект инфракрасного излучения – это потеря сознания и остановка дыхания. При обнаружении таких симптомов сделайте пострадавшему искусственное дыхание, а также попытайтесь привести его в чувство с помощью нашатыря.

Видео о том, как действует тепловое излучение:

Подкатегории ИК-волн

ИК-часть электромагнитного спектра занимает диапазон от 300 ГГц (1 мм) до 400 ТГц (750 нм). Можно выделить три вида инфракрасных волн:

Дальний ИК-диапазон: 300 ГГц (1 мм) до 30 ТГц (10 мкм). Нижнюю часть можно именовать микроволнами. Эти лучи поглощаются из-за вращения в газофазных молекулах, молекулярных движениях в жидкостях и фотонов в твердых телах. Вода в земной атмосфере так сильно поглощается, что делает ее непрозрачной. Но есть определенные длины волн (окна), используемые для пропускания.
Средний ИК-диапазон: 30 до 120 ТГц (от 10 до 2.5 мкм). Источниками выступают горячие объекты. Поглощается колебаниями молекул (разнообразные атомы вибрируют в позициях равновесия). Иногда этот диапазон именуют отпечатком пальца, потому что это специфическое явление.
Ближайший ИК-диапазон: 120 до 400 TГц (2500-750 нм). Эти физические процессы напоминают те, что происходят в видимом свете. Наиболее высокие частоты можно найти определенной разновидностью фотографической пленки и датчиками для инфракрасной, фото- и видеосъемки.

Спектроскопия

Инфракрасная радиационная спектроскопия – это технология, используемая для определения структур и составов (главным образом) органических соединений путем изучения пропускания ИК-излучения через образцы. Она основана на свойствах веществ поглощать определенные его частоты, которые зависят от растяжения и изгиба внутри молекул образца.

Характеристики инфракрасного поглощения и излучения молекул и материалов дают важную информацию о размере, форме и химической связи молекул, атомов и ионов в твердых телах. Энергии вращения и вибрации квантуются во всех системах. ИК-излучение энергии hν, испускаемое или поглощаемое данной молекулой или веществом, является мерой разности некоторых внутренних энергетических состояний. Они, в свою очередь, определяются атомным весом и молекулярными связями. По этой причине инфракрасная спектроскопия является мощным инструментом определения внутренней структуры молекул и веществ или, когда такая информация уже известна и табулирована, их количества. ИК-методы спектроскопии часто используются для определения состава и, следовательно, происхождения и возраста археологических образцов, а также для обнаружения подделок произведений искусства и других предметов, которые при осмотре под видимым светом напоминают оригиналы.

Защита от инфракрасного излучения

Для снижения наносимого ИК вреда и защиты от него разработаны нормы ИК-облучения, безопасные для человека.

Основные мероприятия защиты:

Устаревшие технологии необходимо заменить современными, что позволит снизить интенсивность излучения источника;
Использование экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых печных проёмов;
Обязательная индивидуальная защита и, прежде всего, глаз очками со светофильтрами;
Защита тела льняной или полульняной спецодеждой;
Рациональный режим труда и отдыха;
Обязательные лечебно-профилактические мероприятия работников.

Есть ли вред от инфракрасного излучения?

Влияние инфракрасного излучения на человека

Технический прогресс подарил миру много разных открытий. Но в то же время техногенный бум спровоцировал появление множества страхов и суеверий. Фобии каждый раз возникали у людей после крупных аварий. И Чернобыль, и недавнее Цунами в Японии показали, насколько разрушительными могут быть плоды технической мысли.

Информационная доступность, конечно, расширяет кругозор обычных граждан, но она же и заставляет их переживать и отказываться от любых новинок и установок, производящих то или иное излучение. И рентген, и радиация — опасные явления, а это тоже разновидность излучения. Поэтому все хотят увидеть другую сторону медали, узнать, чем могут быть опасны длинноволновые лучи, и какой вред они могут принести человеку.

Сегодня науке неизвестны случаи, когда инфракрасные лучи стали бы причиной каких-либо серьезных ситуаций. Они существенно отличаются от ультрафиолетового излучения, способного провоцировать сильные ожоги кожи. Ученые доказали, что инфракрасное излучение — это всего лишь форма энергии, по своему физическому составу близкая энергии самого человека и всего живого на земле. Оно способно уничтожать вредные микроорганизмы, но принести вред человеку ИК излучение не может. И вот почему.

Основной источник природного инфракрасного излучения — солнце. Каждый из нас в течение жизни испытывает на себе его воздействие. И ничего не происходит. Это подтверждает безопасность солнечных лучей.

Солнце производит весь спектр изучения, но атмосфера земли становится преградой для ультрафиолета, рентгена и радиации. Она же выступает в качестве фильтра и для инфракрасного излучения. Атмосфера пропускает только ИК лучи, диапазон которых составляет 7–14 мкм. Все тела на земле, нагреваясь, испускают такой же спектр, поэтому природа явления одинакова и не противоречит физическим законам, а значит, не причиняет вреда.

При изготовлении отопительных приборов используется подсмотренный у природы принцип. Учитываются все показатели, поэтому инфракрасные полы, настенные и потолочные обогреватели для человека совершенно безопасны. Но только в том случае, если при своей работе они испускают волны определенной длины.

Особенности длины волны

Физические характеристики длинноволнового излучения

Существует три спектра волн — короткие, средние и длинные:

Длинноволновые лучи создают наименьшую температуру. Они находятся в так называемом темном спектре, поэтому не светятся, а значит, и не обжигают.
Средневолновые лучи излучают серый свет из волны намного короче, поэтому излучение имеет большую температуру

Приборы, функционирование которых построено на излучении средних волн, необходимо использовать крайне осторожно, внимательно изучая технические параметры установки и ее эксплуатационные особенности.
Установки, излучающие коротковолновые лучи, спектр которых находится в белом диапазоне, имеют самую высокую температуру — до 800 градусов по Цельсию. Это самое активное инфракрасное излучение, способное очень глубоко проникать в клетки человеческого организма. Оно активно поглощается водой, которая содержится в тканях человека, вызывая сильное перегревание

Поэтому пользоваться приборами с таким спектром излучения необходимо крайне осторожно. Именно они способны нанести максимальный вред.

Оно активно поглощается водой, которая содержится в тканях человека, вызывая сильное перегревание

Интенсивность излучения

Спектр инфракрасных лучей

Еще один аспект, который может нанести вред здоровью человека — это интенсивность излучения. Она измеряется умножением единицы площади на единицу времени. Воздействие обогревателей может быть общим, как в случае с теплым полом, или локальным — настенные и потолочные обогреватели. Если установки излучают длинные волны, они лишь повышают температуру тела. А коротковолновые лучи изменяют температуру внутренних органов человека. В этом и заключается главный вред подобных установок.

Как он проявляется? Если на один градус повышается температура головного мозга, развивается эффект солнечного удара. У человека возникает тошнота и головокружение, пульс учащается, в глазах темнеет. Увеличение температуры головного мозга на 2 градуса приводит к развитию менингита. Попадание коротких волн в глаза приводит к образованию катаракты. Поэтому находиться вблизи обогревателей с таким излучением в течение длительного времени нельзя.

Немного теории

Тепло может передаваться от одного объекта к другому тремя способами:

Контактным — более горячий предмет нагревает более холодный при соприкосновении,
Конвекционным — тепло переносится путем нагрева жидкости или газа, обтекающих нагретое тело, а от них нагреваются окружающие предметы
Волновым — прогрев осуществляется при помощи инфракрасных волн.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 г. английским ученым В. Гершелем. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом (т.е. в невидимой части спектра). В XIX веке было доказано, что инфракрасное (ИК) излучение подчиняется законам оптики, поэтому имеет ту же природу, что и видимый свет. В XX веке было экспериментально доказано, что существует непрерывный переход от видимого излучения к ИК-излучению и радиоволновому излучению. То есть все виды излучения имеют электромагнитную природу.Инфракрасное излучение генерируется любым телом с температурой выше абсолютного нуля (-273 ˚С).

Инфракрасный диапазон для нас невидим. Сегодня весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

коротковолновая область;
средневолновая область;
длинноволновая область;

Данное деление весьма условно и в разных источниках можно встретить разные диапазоны волн, соответствующие приведенным областям. Остановимся на следующей:

коротковолновая область: 0,74 – 1,5 мкм (источник с температурой более 700˚С);
средневолновая область: 1,5 – 5,6 мкм (источник с температурой от 300 до 700˚С);
длинноволновая область: 5,6 – 100 мкм (источник с температурой от 35 до 300˚С);

Излучение с длиной волны более 100 мкм сегодня выделяют в отдельную область, именуемую террагерцовое излучение. Подчеркиваю, что деление весьма условное. По температуре можно определить лишь длину волны, на которую приходится максимум излучения, причем достаточно приблизительно. Впрочем, для получения представления об инфракрасных теплых полах такой точности нам вполне достаточно. Из приведенной выше классификации можно с уверенностью сказать, что инфракрасные пленочные полы излучают в длинноволновой и террагерцовой области (рабочая температура на поверхности пленки не более 60 – 70 ˚С).

Как защититься от инфракрасного излучения?

Для минимизации возможного вреда в результате воздействия инфракрасного излучения были разработаны специальные нормы, безопасные для человека. На сегодняшний день в нашей стране действуют особые гигиенические нормы, установленные САНПИНОМ, призванные обеспечить благоприятный микроклимат на рабочем месте. Все организации обязывают принимать меры для повышения защиты человека на работе.

Уменьшение температурного режима и интенсивности облучения.
Особое внимание уделяется контролю теплового состояния работника, чтобы он не выходил за допустимые нормы. Также внимание должно быть уделено защите глаз и кожи человека от инфракрасных волн.
В целях безопасности применяется новое оборудование, а при наличии возможности внедряется автоматизированное производство.
Для защиты от рисков, создаваемых ИК-излучением, от предприятий требуют ликвидировать горячие профессии в металлургии

Теперь процессы контролируются в безопасных условиях — в офисе.
Для оборудования выбирается такое место в помещении, чтобы минимизировать вредное воздействие теплового излучения.
Рабочим разрешается находиться в обогревающей среде минимальное количество времени. Для защиты им предлагаются специальные экраны.
При отсутствии вышеперечисленных защитных устройств должны использоваться охлаждающие экраны или средства, способные повысить скорость вентиляции воздуха.
Рабочие должны выполнять свои обязанности в специальной одежде, которая сможет защитить наиболее уязвимые участки тела от облучения.
Рабочим особо опасных профессий показаны лечебно-профилактические мероприятия — регулярные медосмотры, работа и отдых в благоприятных для здоровья условиях.

Вред от ИК-излучения

Еще раз хочется напомнить, что инфракрасные волны могут излучаться в длинном, среднем и коротком спектре. Волны длинного и короткого спектра приносят пользу организма, чего нельзя сказать о коротких. Они не только не несут никакой пользы, более того, при длительном воздействии человек может ощутить вред от них. Человек также является источником инфракрасных волн, которые имеют длину от 2,5 до 20-25 мкм. Если на человека воздействует излучение той же длины, что и волны, излучаемые им, то это не наносит ему вреда.

Вред от ИК-излучения

Совсем иным получается эффект, если мозговая ткань человека подвергается воздействию инфракрасных коротких волн. В этом случае возникает такое явление, как солнечный удар. Проявляется это в ухудшении самочувствия: у человека появляются жалобы на боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, а в особо тяжелых случаях может случиться обморок. Если человек будет и дальше подвергаться излучению, то организму просто не хватит сил справляться с ним. В результате возникнет отек тканей и оболочек мозга, начнут проявляться признаки энцефалита и менингита. Все это серьезно ухудшает качество жизни человека.

Особенно негативное влияние инфракрасные короткие волны оказывают на глаза. Если это воздействие продолжается слишком долго, то возникает опасность развития инфракрасной катаракты. Имеется немало подтверждений того, что инфракрасные волны могут вредить и сердечно-сосудистой системе. Особенно это касается персонала горячих цехов, работа которых проходит в помещениях с высокими показателями инфракрасного излучения. В конечном итоге это приводит к развитию заболеваний сердца и органов пищеварения.

Согласно статистике, примерно в 23,6% случаев люди, занятые в металлургической промышленности, становятся инвалидами как раз из-за заболеваний сердца. Одного года работы в горячих цехах достаточно для существенного ослабления иммунной системы. И поэтому уже после этого периода у многих рабочих начинают проявляться симптомы простудных заболеваний.

Инфракрасное излучение. Открытие инфракрасного излучения

Определение 1

Под инфракрасным излучением (ИК) понимается форма энергии или способ обогрева, при котором тепло от одного тела передается другому телу.

Человек в процессе своей жизни постоянно находится под действием ИК-излучения и способен чувствовать эту энергию как тепло, идущее от предмета. Воспринимается инфракрасное излучение кожей человека, глаза в этом спектре не видят.

Естественным источником высокой температуры является наше светило. С температурой нагревания связана длина волны инфракрасных лучей, которые бывают коротковолновыми, средневолновыми, длинноволновыми.

Короткая длина волны имеет высокую температуру и интенсивное излучение. Ещё в $1800$ г. английский астроном У. Гершель проводил наблюдения за Солнцем. Занимаясь исследованием светила, он искал способ, который бы позволил уменьшить нагрев инструмента, при помощи которого эти исследования проводились. На одном из этапов своей работы ученый обнаружил, что за насыщенным красным цветом находится «максимум тепла». Исследование стало началом изучения инфракрасного излучения.

Если раньше источниками инфракрасного излучения в лаборатории служили раскаленные тела или электрические разряды в газах, то сегодня созданы современные источники инфракрасного излучения с частотой, которую можно регулировать или фиксировать. Их основой являются твердотельные и молекулярные газовые лазеры.

В ближней инфракрасной области (около $1,3$ мкм) для регистрации излучения пользуются специальными фотопластинками.

В дальней инфракрасной области излучение регистрируется болометрами – это детекторы, которые являются чувствительными к нагреву инфракрасным излучением.

Инфракрасные волны имеют разную длину, поэтому их проникающая способность будет тоже разная.

Длинноволновые, идущие от Солнца лучи, например, спокойно проходят через атмосферу Земли, при этом, не нагревая её. Проникая через твердые тела, они увеличивают их температуру, поэтому для всего живого на планете огромное значение имеет именно дальнее излучение.

Интересно, что в постоянной компенсирующей подпитке нуждаются все живые тела, которые тоже излучают такой же спектр тепла. При отсутствии такой подпитки, температура живого тела падает, что является причиной его уязвимости для различных инфекций. Эта дополнительная подпитка в виде ИК-излучения, как считают ученые, скорее полезна, чем вредна.

Замечание 1

Специалисты провели на животных многочисленные эксперименты, которые показали, что инфракрасные лучи подавляют рост раковых клеток, уничтожают ряд вирусов, нейтрализуют разрушительное действие электромагнитных волн. Длинноволновые инфракрасные лучи повышают количество инсулина, вырабатываемого организмом, и нивелируют последствия радиоактивного воздействия.

Области ИК-диапазона

ИК-диапазон часто разделяется на более узкие участки спектра. Немецкий институт стандартов DIN определил такие области длин волн инфракрасных лучей:

ближний (0,75-1,4 мкм), обычно используемый в волоконно-оптической связи;
коротковолновой (1,4-3 мкм), начиная с которого значительно возрастает поглощение ИК-излучения водой;
средневолновой, также называемый промежуточным (3-8 мкм);
длинноволновый (8-15 мкм);
дальний (15-1000 мкм).

Однако эта схема классификации не используется повсеместно. Например, в некоторых исследованиях указываются следующие диапазоны: ближний (0,75-5 мкм), средний (5-30 мкм) и длинный (30-1000 мкм). Длины волн, используемые в телекоммуникации, подразделяются на отдельные полосы из-за ограничений детекторов, усилителей и источников.

Общая система обозначений оправдана реакциями человека на инфракрасные лучи. Ближняя ИК-область наиболее близка к длине волны, видимой человеческим глазом. Среднее и дальнее ИК-излучение постепенно удаляются от видимой части спектра. Другие определения следуют различным физическим механизмам (таким как пики эмиссии и поглощение воды), а самые новые основаны на чувствительности используемых детекторов. Например, обычные кремниевые сенсоры чувствительны в области около 1050 нм, а арсенид индий-галлия – в диапазоне от 950 нм до 1700 и 2200 нм.

Четкая граница между инфракрасным и видимым светом не определена. Глаз человека значительно менее чувствителен к красному свету, превышающему длину волны 700 нм, однако интенсивное свечение (лазера) можно видеть примерно до 780 нм. Начало ИК-диапазона определяется в разных стандартах по-разному – где-то между этими значениями. Обычно это 750 нм. Поэтому видимые инфракрасные лучи возможны в диапазоне 750–780 нм.

Что учитывать при покупке

Итак, вы пришли в магазин или читаете спецификацию товаров на сайте-производителе

На что обратить внимание и как сделать правильный выбор?

Уточните толщину анода (точнее, рабочего слоя) в лампе. Критическое значение — 25 микрон. Если слой тоньше, то лампа быстро выйдет из строя (граничный срок службы 3 года). Если слой более, то устройство спокойно проработает 5-10 лет.
Материал нагревателя и корпуса. Обычный металл нельзя использовать во влажных помещениях — он быстро покроется коррозией и выйдет из строя. Обязательно учитывайте это, если подбираете прибор для ванной, санузла, бани, сауны.
Толщина рабочего излучателя. Рекомендуется выбирать приборы с толщиной фольги более 120 микрон. Более тонкая не задерживает лучи, поэтому они будут уходить в обратную сторону, снижая КПД и повышая стоимость обогрева (этот параметр особо критичен при монтаже в подвесные потолки — лучи могут просто проплавить его).

Виды приборов

Для работы устройств, выпускающих инфракрасные лучи, требуются определенные источники питания.

Различают следующие виды инфракрасных приборов по типу нагревательного элемента:

Электрический. Этот нагреватель при достижении более высокой температуры (около 2200 °C) излучает короткие инфракрасные лучи IR-A с длиной волны около 1,2 мкм. Они не видны людям, но их излучение ощущается как тепловое впечатление, то есть повышение температуры. Обогреватель представляет собой излучающую / инфракрасную нить, которая изготовлена из позолоченной стеклянной трубки с вольфрамовой нитью. Весь радиатор заполнен газом. 92% энергии, потребляемой радиатором, отражается в форме заметного тепла. Срок службы составляет 7000 часов. Количество пусков и остановок не влияет на излучатель отрицательно.
Газовый. Эти устройства обладают значительно большей теплоемкостью и внушительными размерами, их высота может достигать 15-20 метров. Модели работают по тому же принципу, что и электрические, но в качестве источника энергии используют газ.
Дизельный, керосиновый. Используются при строительстве крупных объектов и задействованы в технологическом процессе сушки древесины. Мощность таких устройств сопоставима с газовыми моделями, но они более компактны и могут быть перенастроены для работы в любых условиях.
Керамический. Оснащен керамической пластиной, которая не излучает видимый свет. Средневолновое инфракрасное излучение (ИК-В), выпускаемое этими устройствами, имеет длину волны от 2 до 10 мкм. Температура источника в зависимости от мощности колеблется от 272 до 726 °С. Мощность одного излучателя составляет от 150 Вт до 1000 Вт. Он обеспечивает тепло непосредственно человеку и всем объектам в диапазоне действия нагревательного элемента.

Чаще всего для квартиры и частного дома выбирают электрические модели и керамические.

Различают три вида ИК обогревателей уровню нагрева:

Излучающие длинные волны. Такой вид приборов устанавливается в частных домовладениях, в офисных и небольших производственных помещениях.
Средние. Применяются в зданиях с высокими потолками — более 3 м.
Короткие. Оборудование эксплуатируется исключительно в промышленных цехах, залах большой площади с высокими потолками либо на улице. Для домашнего использования модели не подходят, так как излучение у них самое сильное.

Свойства инфракрасного излучения

На шкале электромагнитных волн инфракрасное излучение занимает длину волн от 1 мм (частота 300 ГГц) до 0,75 мкм (частота 400 ТГц):

Рис. 2. Шкала электромагнитных излучений.

Весь диапазон условно разделен на следующие поддиапазоны:

Менее 3 мкм — ближний инфракрасный диапазон. Длинноволновая граница этого диапазона определяется ухудшением прозрачности воды для более длинных волн.
3–50 мкм — средний инфракрасный диапазон. Это диапазон, в котором излучает большинство тел, имеющих невысокие температуры (от –215 до 700 ⁰С).
Более 50 мкм — дальний инфракрасный диапазон, простирающийся до микроволнового излучения по шкале электромагнитных волн.

Несмотря на то, что все свойства инфракрасного излучения практически такие же, как у видимого света, оптические свойства различных веществ по отношению к ИК-излучению существенно различаются. Например, сухой и чистый воздух практически прозрачен для инфракрасного излучения, однако наличие в воздухе паров воды и углекислого газа резко уменьшает его прозрачность.

Также влияют на прозрачность воздуха микрочастицы пыли, поскольку твердые вещества, как правило, непрозрачны для инфракрасного излучения, хотя бывают исключения.

Например, обычное стекло достаточно хорошо пропускает ближний ИК-диапазон, но задерживает дальний. На этой разнице основан парниковый эффект теплиц. Солнечное излучение легко проникает сквозь стеклянную поверхность, но земля излучает гораздо более длинные ИК-волны, которые стекло не пропускает.

Свойства ИК-излучения определяют области его применения. В первую очередь — это бесконтактное измерение температуры тел.

Рис. 3. Области применения ИК-излучения.

Что мы узнали?

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение тел, генерируемое в результате теплового движения атомов и молекул нагретого тела. Условно разбито на три поддиапазона. Длина волны максимальной мощности определяется законом В. Вина.

/10

Вопрос 1 из 10