Ваши вопросы - наши ответы - 2

Вопрос: Что вы можете сказать об использовании инфракрасных обогревателей? Насколько они безопасны для здоровья человека?

влияние на здоровье человека

Нам часто задают вопросы о целесообразности и безопасности использования инфракрасных обогревателей. Люди пишут: "Сейчас широкую известность приобретают инфракрасные теплонагреватели. Как правило, в их рекламе говорят о безопасности и экономии средств на отопление. Насколько такие обогреватели безопасны для человека и окружающей среды? Не является ли ощущение тепла мнимым, при котором согревание человека не происходит?".
Мы постарались собрать информацию об этих приборах воедино и дать ответы на основные вопросы об их использовании.

Что такое инфракрасное излучение

Источником инфракрасного излучения является любое нагретое тело. До 45-50% солнечного излучения, падающего на Землю, - это инфракрасные лучи (ИК-лучи). Инфракрасное излучение является непрерывно действующим на организм человека фактором окружающей среды. Тело человека также постоянно поглощает и излучает ИК-лучи.

Инфракрасное излучение сильно отличается от ультрафиолетового, как на физическом, так и на биологическом уровне. Ультрафиолетовое излучение вызывает в основном фотохимические реакции и действует в сущности лишь на кожу, потому что не может проникнуть в ткани более чем на 0,6 миллиметра. А ИК-лучи обладают преимущественно тепловым действием и проникают в ткани на глубину 3-7 сантиметров.

Источник рисунка: http://www.allora.by/ru/catalog/nuga/infra/

Источники ИК-излучения бывают двух видов: природное и техногенное.
К природным относятся: излучение Солнца, действующие вулканы, термальные воды, процессы тепломассопереноса в атмосфере, лесные пожары, все нагретые тела.
К техногенным относятся: газоразрядные лампы, угольные и электрические дуги, электрические плиты со спиралью, электронагревательные приборы, плазменные установки, печи, двигатели, генераторы, атомные реакторы, инфракрасные лазеры.

Инфракрасные обогреватели принцип работы.

Источником энергии при инфракрасном нагреве служат излучатели, состоящие из собственно источника энергии (нагретого тела) и отражателя (рефлектора). Такими источниками могут служить: инфракрасные лампы (вакуумная кварцевая лампа в виде длинной трубки с нагревательным элементом из углеродного волокна или тугоплавкого металла, защищенная металлическим корпусом), тепловой электрический нагреватель (ТЭН), отопительная фольга. Нанесенное на излучающую поверхность нагретого тела (фольги) специальное покрытие обеспечивает максимальный отбор тепла от фольги и эффективное излучение его в пространство.

Одна из схем инфракрасного обогревателя с ТЭНом представлена на рисунке ниже:

Источник рисунка: http://avtomash.ru/pred/hit/hit_tex.htm

1 – металлический корпус, покрытый термостойкой эмалью
2 - алюминиевый анодированный профиль, обращенный к полу
3 – тепловой электрический нагреватель (ТЭН)
4 – теплоизолятор
5 – крепление к потолку

Основой действия обогревателей является преобразование электрической энергии в тепловое излучение, направленных от пластин к полу и находящихся на нем предметов, которые в свою очередь передают тепло в окружающую среду. Помещение, нагретое инфракрасным излучением, долго сохраняет тепло, за счет того, что воздействию длинноволновых лучей подвергаются окружающие предметы и тело человека, а не воздух.
В целом при правильном расчете система инфракрасного обогрева позволяет экономить от 40 до 50 % электроэнергии. Система обогрева рассчитывается индивидуально для каждого помещения с учетом высоты потолков, общей площади.

Инфракрасные обогреватели особенно эффективны в больших нежилых помещениях (гаражи, мастерские, ангары, магазины и т.д.). В таких местах они, как правило, устанавливаются возле мест скопления людей. Таким образом, обогрев в помещении производится зонально – обогревается лишь нужный объем, что позволяет существенно экономить энергию. Инфракрасные обогреватели эффективны и на открытом воздухе, например, при использовании в открытых кафе, на верандах и т.п.

В квартирах и жилых комнатах достоинства инфракрасных обогревателей выражены слабее, однако они обладают преимуществами по сравнению с другими способами обогрева. Инфракрасные обогреватели равномерно нагревают воздух в комнате, причем чуть более теплый воздух собирается у пола, то есть именно там, где находятся люди. При этом обогреватели не сушат воздух и не разносят пыль по комнате, обеспечивая равномерный нагрев. Температура воздуха при использовании инфракрасных обогревателей на 2-3 °С меньше температуры пола, мебели и других предметов.

Виды инфракрасных обогревателей

Инфракрасные системы относятся к классу приборов лучистого отопления. Лучистые системы бывают трех видов: газовые, дизельные инфракрасные обогреватели (ИК-обогреватели); инфракрасные панели с подводом горячей воды; электрические приборы инфракрасного отопления.
Газовые и дизельные обогреватели рассчитаны исключительно на применение на открытом воздухе, для обогрева помещений не используются. Такие инфракрасные обогреватели более экономичны, чем электрические, но для обеспечения их работы необходим отвод продуктов сгорания.

Наиболее распространены электрические приборы инфракрасного отопления. Самые простые – это обогреватели, в которых нагревательная спираль заключена в прозрачную трубку из кварцевого стекла. При относительно небольшой стоимости они имеют и небольшой гарантийный срок службы (1-2 года). Потребляемая мощность таких инфракрасных обогревателей довольно велика – от 1 до 2,5 кВт. Недостатком приборов этого типа может являться наличие видимого красноватого излучения, хотя и не очень интенсивного. Однако для некоторых людей, имеющих повышенную чувствительность глаз к красному излучению, применение таких обогревателей будет нежелательным.

Инфракрасные обогреватели с применением карбоновых нитей имеют более длительный срок эксплуатации – не менее 5 лет, однако их стоимость превышает 10 000 рублей. К тому же они не лишены недостатка, присущего инфракрасным обогревателям с кварцевым стеклом, описанным выше.

Указанного недостатка лишены керамические инфракрасные обогреватели. Нагревательная спираль находится полностью в керамической оболочке, потому видимого свечения нет. Гарантийный срок эксплуатации – не менее 3 лет. Но стоимость (при аналогичной мощности) несколько выше, чем у обогревателей с кварцевой трубкой. Преимущество таких обогревателей – очень широкий диапазон потребления мощности – от 50 Вт до 2 кВт.

Инфракрасные обогреватели бывают потолочные, настенные и напольные. Наибольшее распространение имеют  потолочные. При потолочном креплении исключается эффект конвекции, а значит разноса пыли.

По функциональному предназначению потолочные  приборы делятся на инфракрасные обогреватели для жилых и офисных помещений (с температурой излучателя 100–200°С) и ИК-обогреватели для помещений с потолком выше 3,5 м (с температурой излучателя от 200°С и выше). Бывают ИК-обогреватели с температурой излучателя до 900°C.

В жилых помещениях с потолками 2,5-3 м применяются длинноволновые обогреватели с низкой температурой нагревательной пластины (95-100°С, для детских учреждений есть специальные модели до 65°С). При выборе обогревателя следует исходить, из того, что для нормального обогрева жилого помещения необходимая мощность прибора должна составлять 50-100 Вт/м², а для обогрева нежилых помещений (склады, гаражи) – 70-150 Вт/м².

Технические характеристики потолочных панелей некоторых производителей можно найти на сайте журнала Идеи вашего дома: http://www.ivd.ru/table.xgi?id=4588&tid=2&type=

Технические характеристики высокотемпературных ИК-обогревателей разных производителей можно найти по ссылке: http://www.ivd.ru/table.xgi?id=4588&tid=5&type=

Ограничения для использования подобных приборов

Из-за высокой температуры излучателя, нельзя использовать высокотемпературные инфракрасные обогреватели в пожароопасных помещениях. Во избежание ожогов не следует прикасаться к поверхности работающего обогревателя. Поверхность тела, обращенная к нагревателю,  нагревается сильней, чем те части тела, которые «находятся в тени».

Энергопотребление инфракрасных обогревателей

Бытовые инфракрасные обогреватели имеют мощность от 0,3 до нескольких кВт. Несмотря на довольно высокое энергопотребление, около 90% потребляемой энергии переходит в тепло. Именно поэтому считается, что инфракрасный обогреватель – один из самых эффективных способов обогрева.

Влияние инфракрасного излучения на человека

По заявлениям производителей, при использовании инфракрасных обогревателей в воздух не выделяются вредные вещества, не образуется конвекционных потоков, что может являться большим преимуществом для людей, страдающих аллергическими заболеваниями.

Тепловое (инфракрасное) излучение широко используется в медицине и обладает тонизирующим воздействием на самочувствие человека. Поэтому инфракрасный обогреватель можно считать вполне безопасным. Однако стоит помнить, что действие инфракрасного обогревателя аналогично тепловому воздействию солнечного света. Долго вы сможете провести на открытом воздухе в жаркий летний полдень, особенно без головного убора? Интенсивность теплового облучения в такой погожий денек, по данным ученых, составляет около 400 Вт/м². Все знают, что долго находиться на солнцепёке опасно – есть риск получить тепловой удар.  Интенсивность, превышающая 150 Вт/м², уже представляет опасность для человека – она может привести к негативным изменениям природной структуры молекулы белка, угнетению иммунной системы. Наиболее благоприятно тепловое воздействие интенсивностью 60-100 Вт/м².
 
Кроме того, отвечая на вопрос о безопасности использования инфракрасных обогревателей, следует учесть длину волны тепловых волн. Высокотемпературные объекты, включая Солнце, излучают инфракрасные коротковолновые лучи. Они способны проникать сквозь кожу и даже сквозь кости черепа, поэтому их воздействие считается  нежелательным. В инфракрасных обогревателях традиционно используются длинные тепловые волны, которые наиболее благоприятны для человека. Тем не менее, следует учесть, что может быть индивидуальная непереносимость длинноволнового теплового излучения (например, для людей с заболеваниями сердца). Наибольшее распространение получили потолочные инфракрасные обогреватели. А значит, наибольшему воздействию подвергается голова. Поэтому устанавливать обогреватели следует строго на указанной в инструкции высоте.

Каждый производитель и установщики теплового оборудования знают, на какой высоте необходимо устанавливать тот или иной прибор. При этом они руководствуются стандартом Ассоциации инженеров АВОК, о том, что тепловое облучение не должно превышать 150 Вт/м². Между тем, не существует однозначного мнения, вредно ли длительное тепловое облучение интенсивностью от 100 до 150 Вт/м², особенно с учетом физиологических особенностей разных людей. Поэтому лучше использовать приборы с регулируемой мощностью, и настроить их в соответствии со своими ощущениями. В случае если вы почувствуете дискомфорт, уменьшите мощность прибора. Правда, при этом средняя температура в комнате может понизиться. Возможно, целесообразнее устанавливать не один обогреватель большой мощности, а несколько меньшей мощности, которые в сумме дадут желаемый обогрев.

По нашему мнению, инфракрасные обогреватели безопасны для использования в местах, где люди находятся кратковременно, например, в тамбурах при входе в помещение. Использование инфракрасных обогревателей в жилых помещениях требует консультации специалистов и обеспечения рекомендованных производителем условий установки приборов. Кроме того, следует помнить, что любой электрический прибор следует использовать по назначению и соблюдать требования по его эксплуатации.

Дополнительные ссылки по теме:

Обзор современных обогревателей и характеристики приборов различных производителей можно найти на сайте журнала «Идеи вашего дома»:
№ 10 (34), октябрь 2000 г., статья «И светит, и греет»
№1 (69), январь, 2004 г., статья «Домашнее солнце»

Данный материал подготовлен с помощью волонтёров Гринпис России.