У дома · Инструмент · Основни свойства на инфрачервеното лъчение. Инфрачервено лъчение: влияние върху човешкото тяло, ефект на лъчите, техните свойства, ползи и вреди, възможни последствия

Основни свойства на инфрачервеното лъчение. Инфрачервено лъчение: влияние върху човешкото тяло, ефект на лъчите, техните свойства, ползи и вреди, възможни последствия

Какво представлява инфрачервеното лъчение? Дефиницията гласи, че инфрачервените лъчи са електромагнитно излъчване, което се подчинява на оптичните закони и е от естеството на видимата светлина. Инфрачервените лъчи имат спектрален диапазон между червената видима светлина и късовълновото радио излъчване. За инфрачервената област на спектъра има разделение на късовълнова, средновълнова и дълговълнова. Загряващият ефект на такива лъчи е висок. Приетото съкращение за инфрачервено лъчение е IR.

IR радиация

Производителите съобщават различна информация за отоплителни уреди, проектирани на принципа на въпросното излъчване. Някои може да показват, че устройството е инфрачервено, докато други може да показват, че е с дълги вълни или тъмно. Всичко това на практика се отнася до инфрачервеното лъчение; нагревателите с дълги вълни имат най-ниската температура на излъчващата повърхност и вълните се излъчват с по-голяма маса в зоната на дългите вълни на спектъра. Те също получиха името тъмни, тъй като при температура не излъчват светлина и не блестят, както в други случаи. Нагревателите със средна вълна имат по-висока повърхностна температура и се наричат ​​сиви нагреватели. Светлинният тип е устройство с къси вълни.

Оптичните характеристики на дадено вещество в инфрачервените области на спектъра се различават от оптичните свойства в обикновеното ежедневие. Отоплителните уреди, които хората използват всеки ден, излъчват инфрачервени лъчи, но вие не ги виждате. Цялата разлика е в дължината на вълната, тя варира. Един обикновен радиатор излъчва лъчи, с които се затопля помещението. Инфрачервените радиационни вълни присъстват в човешкия живот естествено; слънцето ги излъчва.

Инфрачервеното лъчение принадлежи към категорията на електромагнитното лъчение, тоест не може да се види с очите. Дължините на вълните варират от 1 милиметър до 0,7 микрометра. Най-големият източник на инфрачервени лъчи е слънцето.

IR лъчи за отопление

Наличието на отопление, базирано на тази технология, ви позволява да се отървете от недостатъците на конвекционната система, която е свързана с циркулацията на въздушния поток в помещенията. Конвекцията повдига и пренася прах, отломки и създава течение. Ако инсталирате електрически инфрачервен нагревател, той ще работи на принципа на слънчевите лъчи, ефектът ще бъде подобен на слънчевата топлина при хладно време.

Инфрачервената вълна е форма на енергия, тя е естествен механизъм, заимстван от природата. Тези лъчи са способни да нагряват не само предмети, но и самото въздушно пространство. Вълните проникват през въздушните слоеве и нагряват обекти и живи тъкани. Локализирането на източника на въпросното лъчение не е толкова важно, ако устройството е на тавана, отоплителните лъчи ще достигнат перфектно до пода. Важно е, че инфрачервеното лъчение ви позволява да оставите въздуха влажен, не го изсушава, както правят други видове отоплителни уреди. Производителността на устройствата, базирани на инфрачервено лъчение, е изключително висока.

Инфрачервеното лъчение не изисква големи разходи за енергия, така че има спестявания за домашна употреба на тази разработка. IR лъчите са подходящи за работа в големи пространства, основното е да изберете правилната дължина на лъча и да настроите правилно устройствата.

Вреди и ползи от инфрачервеното лъчение

Дългите инфрачервени лъчи, удрящи кожата, предизвикват реакция в нервните рецептори. Това гарантира наличието на топлина. Поради това в много източници инфрачервеното лъчение се нарича топлинно лъчение. По-голямата част от излъчената енергия се абсорбира от влагата, която се съдържа в горния слой на човешката кожа. Поради това температурата на кожата се повишава и поради това цялото тяло се загрява.

Има мнение, че инфрачервеното лъчение е вредно. Това е грешно.

Изследванията показват, че дълговълновата радиация е безопасна за организма, освен това носи ползи.

Укрепват имунната система, стимулират регенерацията и подобряват състоянието на вътрешните органи. Тези лъчи с дължина 9,6 микрона се използват в медицинската практика за терапевтични цели.

Късовълновото инфрачервено лъчение действа по различен начин. Прониква дълбоко в тъканите и затопля вътрешните органи, заобикаляйки кожата. Ако облъчите кожата с такива лъчи, капилярната мрежа се разширява, кожата се зачервява и могат да се появят признаци на изгаряне. Такива лъчи са опасни за очите, водят до образуване на катаракта, нарушават водно-солевия баланс и провокират гърчове.

Човек получава топлинен удар поради късовълнова радиация. Ако повишите температурата на мозъка дори с градус, тогава вече се появяват признаци на шок или отравяне:

  • гадене;
  • ускорен пулс;
  • притъмняване в очите.

Ако настъпи прегряване с два градуса или повече, тогава се развива менингит, който е животозастрашаващ.

Интензитетът на инфрачервеното лъчение зависи от няколко фактора. Разстоянието до местоположението на източниците на топлина и температурният индикатор са важни. Инфрачервеното лъчение с дълги вълни е важно в живота и е невъзможно без него. Вреда може да възникне само когато дължината на вълната е неправилна и времето, през което тя въздейства на човек, е дълго.

Как да защитим човек от вредата от инфрачервеното лъчение?

Не всички инфрачервени вълни са вредни. Късовълновата инфрачервена енергия трябва да се избягва. Къде се среща в ежедневието? Трябва да се избягват телесни температури над 100 градуса. Тази категория включва оборудване за производство на стомана и електродъгови пещи. В производството служителите носят специално проектирани униформи, които имат защитен щит.

Най-полезният инфрачервен нагревател беше руската печка, топлината от която беше лечебна и полезна. Сега обаче никой не използва такива устройства. Инфрачервените нагреватели се утвърдиха и инфрачервените вълни се използват широко в индустрията.

Ако спиралата, която излъчва топлина в инфрачервено устройство, е защитена с топлоизолатор, тогава излъчването ще бъде меко и дълговълново и това е безопасно. Ако устройството има отворен нагревателен елемент, тогава инфрачервеното лъчение ще бъде твърдо, късовълново и това е опасно за здравето.

За да разберете дизайна на устройството, трябва да проучите техническия лист. Ще има информация за инфрачервените лъчи, използвани в конкретен случай. Обърнете внимание каква е дължината на вълната.

Инфрачервеното лъчение не винаги е очевидно вредно; само откритите източници, късите лъчи и продължителното излагане на тях създават опасност.

Трябва да предпазите очите си от източника на вълните, а при поява на дискомфорт да се отдалечите от влиянието на инфрачервените лъчи. Ако на кожата се появи необичайна сухота, това означава, че лъчите изсушават липидния слой и това е много добре.

Като лечение се използва инфрачервено лъчение в полезни диапазони, физиотерапевтичните методи се основават на работа с лъчи и електроди. Всички въздействия обаче се извършват под наблюдението на специалисти, не трябва да се лекувате с инфрачервени устройства. Продължителността на действие трябва да бъде строго определена от медицински показания, въз основа на целите и задачите на лечението.

Смята се, че инфрачервеното лъчение е неблагоприятно за системно излагане на малки деца, така че е препоръчително внимателно да изберете отоплителни уреди за спалнята и детските стаи. Ще ви е необходима помощта на специалисти, за да създадете безопасна и ефективна инфрачервена мрежа във вашия апартамент или къща.

Не трябва да се отказвате от съвременните технологии поради предразсъдъци поради невежество.

Инфрачервеното (IR) лъчение е вид електромагнитно лъчение, което заема спектралния диапазон между видимата червена светлина (INFRAred: ПОД червеното) и късовълновите радиовълни. Тези лъчи създават топлина и са научно известни като топлинни вълни. Тези лъчи създават топлина и са научно известни като топлинни вълни.

Всички нагрети тела излъчват инфрачервено лъчение, включително човешкото тяло и Слънцето, което по този начин затопля нашата планета, давайки живот на целия живот на нея. Топлината, която усещаме от огън в близост до огън или камина, нагревател или топъл асфалт, всичко това е следствие от инфрачервените лъчи.

Целият спектър на инфрачервеното лъчение обикновено се разделя на три основни диапазона, различаващи се по дължина на вълната:

  • Къса дължина на вълната, с дължина на вълната λ = 0,74-2,5 µm;
  • Средна вълна, с дължина на вълната λ = 2,5-50 µm;
  • Дълга вълна, с дължина на вълната λ = 50-2000 µm.

Близките или късовълновите инфрачервени лъчи изобщо не са горещи; всъщност ние дори не ги усещаме. Тези вълни се използват например в дистанционни управления за телевизори, системи за автоматизация, системи за сигурност и др. Честотата им е по-висока и съответно енергията им е по-висока от тази на далечните (дълги) инфрачервени лъчи. Но не на такова ниво, че да навреди на тялото. Топлината започва да се създава при средни инфрачервени дължини на вълните и ние вече усещаме тяхната енергия. Инфрачервеното лъчение се нарича още „топлинно“ лъчение, тъй като излъчването от нагрети предмети се възприема от човешката кожа като усещане за топлина. В този случай дължините на вълните, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по-висока е температурата, толкова по-къса е дължината на вълната и толкова по-висок е интензитетът на излъчване. Например, източник с дължина на вълната 1,1 микрона съответства на разтопен метал, а източник с дължина на вълната 3,4 микрона съответства на метал в края на валцуването и коването.

За нас е интересен спектърът с дължина на вълната 5-20 микрона, тъй като в този диапазон се появяват повече от 90% от излъчването, произведено от инфрачервените отоплителни системи, с радиационен пик от 10 микрона. Много важно е, че именно на тази честота самото човешко тяло излъчва инфрачервени вълни от 9,4 микрона. Така всяко излъчване с дадена честота се възприема от човешкия организъм като свързано и има благоприятен и дори оздравителен ефект върху него.

При такова излагане на тялото на инфрачервено лъчение възниква ефектът на „резонансно поглъщане“, който се характеризира с активното поглъщане на външна енергия от тялото. В резултат на това може да се наблюдава повишаване на нивото на хемоглобина на човек, повишаване на активността на ензимите и естрогените и като цяло стимулиране на жизнената активност на човека.

Въздействието на инфрачервеното лъчение върху повърхността на човешкото тяло, както вече казахме, е полезно и на всичкото отгоре приятно. Спомнете си първите слънчеви дни в началото на пролетта, когато след дългата и облачна зима слънцето най-накрая се показа! Усещате как приятно обгръща осветената зона на вашата кожа, лице, длани. Вече не искам да нося ръкавици и шапка, въпреки доста ниската температура в сравнение с "удобната". Но веднага щом се появи малък облак, веднага изпитваме забележим дискомфорт от прекъсването на такова приятно усещане. Това е самата радиация, която толкова ни липсваше през цялата зима, когато Слънцето отсъстваше дълго време и ние, волю или неволю, изпълнихме нашия „инфрачервен пост“.

В резултат на излагане на инфрачервено лъчение можете да наблюдавате:

  • Ускоряване на метаболизма в организма;
  • Възстановяване на кожната тъкан;
  • Забавяне процеса на стареене;
  • Премахване на излишните мазнини от тялото;
  • Освобождаване на двигателната енергия на човека;
  • Повишаване на антимикробната резистентност на организма;
  • Активиране на растежа на растенията

и много много други. Освен това инфрачервеното лъчение се използва във физиотерапията за лечение на много заболявания, включително рак, тъй като насърчава разширяването на капилярите, стимулира притока на кръв в съдовете, подобрява имунитета и има общ терапевтичен ефект.

И това изобщо не е изненадващо, защото това излъчване ни е дадено от природата като начин за предаване на топлина и живот на всички живи същества, които се нуждаят от тази топлина и комфорт, заобикаляйки празното пространство и въздуха като посредници.

Има различни източници на инфрачервено лъчение. В момента те се намират в домакински уреди, системи за автоматизация и сигурност, а също така се използват за сушене на промишлени продукти. Източниците на инфрачервена светлина, когато се използват правилно, не оказват влияние върху човешкото тяло, поради което продуктите са много популярни.

История на откритието

В продължение на много векове изключителни умове изучават природата и действието на светлината.

Инфрачервената светлина е открита в началото на 19 век чрез изследванията на астронома У. Хершел. Същността му беше да се изследват способностите за отопление на различни слънчеви области. Ученият им донесъл термометър и наблюдавал повишаването на температурата. Този процес се наблюдава, когато устройството докосне червената граница. В. Хершел заключава, че има известно излъчване, което не може да се види визуално, но може да се определи с помощта на термометър.

Инфрачервени лъчи: приложение

Те са широко разпространени в човешкия живот и са намерили своето приложение в различни области:

  • Война. Съвременните ракети и бойни глави, способни самостоятелно да се насочват към целта, са оборудвани с които са резултат от използването на инфрачервено лъчение.
  • Термография. Инфрачервеното лъчение се използва за изследване на прегрети или преохладени зони. Инфрачервените изображения се използват и в астрономията за откриване на небесни тела.
  • живот Работата, която е насочена към отопление на интериорни предмети и стени, придоби голяма популярност. След това отделят топлина в пространството.
  • Дистанционно. Всички съществуващи дистанционни за телевизори, пещи, климатици и др. оборудван с инфрачервени лъчи.
  • В медицината инфрачервените лъчи се използват за лечение и профилактика на различни заболявания.

Нека да разгледаме къде се използват тези елементи.

Инфрачервени газови горелки

Инфрачервена горелка се използва за отопление на различни помещения.

Първоначално се използва за оранжерии и гаражи (т.е. нежилищни помещения). Съвременните технологии обаче направиха възможно използването му дори в апартаменти. Популярно такава горелка се нарича слънчево устройство, тъй като когато е включена, работната повърхност на оборудването прилича на слънчева светлина. С течение на времето такива устройства замениха маслените нагреватели и конвекторите.

Основните функции

Инфрачервената горелка се различава от другите устройства по метода си на нагряване. Топлината се пренася чрез средства, които не са забележими за хората. Тази функция позволява на топлината да прониква не само във въздуха, но и върху предмети от интериора, което впоследствие също повишава температурата в помещението. Инфрачервеният излъчвател не изсушава въздуха, тъй като лъчите са насочени предимно към интериорни предмети и стени. В бъдеще топлината ще се пренася от стени или предмети директно в пространството на стаята и процесът се случва за няколко минути.

Положителни страни

Основното предимство на такива устройства е бързото и лесно затопляне на помещението. Например, затоплянето на хладилна стая до температура от +24ºС ще отнеме 20 минути. По време на процеса няма движение на въздуха, което допринася за образуването на прах и големи замърсители. Поради това инфрачервен излъчвател се инсталира на закрито от хора, които имат алергии.

В допълнение, инфрачервените лъчи, когато удрят повърхност с прах, не причиняват изгаряне и в резултат на това няма миризма на изгорял прах. Качеството на отопление и издръжливостта на устройството зависи от нагревателния елемент. Такива устройства използват керамичен тип.

Цена

Цената на такива устройства е доста ниска и достъпна за всички слоеве от населението. Например, газова горелка струва от 800 рубли. Цяла печка може да бъде закупена за 4000 рубли.

Сауна

Какво е инфрачервена кабина? Това е специална стая, която е изградена от естествени видове дървесина (например кедър). В него са монтирани инфрачервени излъчватели, действащи върху дървото.

При нагряване се отделят фитонциди - полезни компоненти, които предотвратяват развитието или появата на гъбички и бактерии.

Такава инфрачервена кабина се нарича популярно сауна. Температурата на въздуха в помещението достига 45ºС, така че е доста удобно да бъдете в него. Тази температура позволява на човешкото тяло да се затопли равномерно и дълбоко. Следователно топлината не влияе на сърдечно-съдовата система. По време на процедурата се премахват натрупаните токсини и отпадъци, метаболизмът в тялото се ускорява (поради бързото движение на кръвта), а тъканите се обогатяват с кислород. Изпотяването обаче не е основната характеристика на инфрачервената сауна. Тя е насочена към подобряване на благосъстоянието.

Въздействие върху хората

Такива помещения имат благоприятен ефект върху човешкото тяло. По време на процедурата се загряват всички мускули, тъкани и кости. Ускоряването на кръвообращението засяга метаболизма, което спомага за насищането на мускулите и тъканите с кислород. Освен това инфрачервената кабина се посещава за профилактика на различни заболявания. Повечето хора оставят само положителни отзиви.

Отрицателни ефекти от инфрачервеното лъчение

Източниците на инфрачервено лъчение могат да причинят не само положителен ефект върху тялото, но и да му навредят.

При продължително излагане на лъчи капилярите се разширяват, което води до зачервяване или изгаряне. Източниците на инфрачервено лъчение причиняват особено увреждане на органите на зрението - това е образуването на катаракта. В някои случаи човек получава гърчове.

Късите лъчи засягат човешкото тяло, причинявайки влошаване на температурата на мозъка с няколко градуса: притъмняване в очите, световъртеж, гадене. По-нататъшното повишаване на температурата може да доведе до образуване на менингит.

Влошаването или подобряването на състоянието се дължи на интензитета на електромагнитното поле. Характеризира се с температура и разстояние до източника на излъчване на топлинна енергия.

Дългите вълни на инфрачервеното лъчение играят специална роля в различни жизнени процеси. Късите имат по-голямо въздействие върху човешкото тяло.

Как да се предпазим от вредното въздействие на инфрачервените лъчи?

Както бе споменато по-рано, краткотрайното топлинно излъчване има отрицателен ефект върху човешкото тяло. Нека да разгледаме примери, в които IR радиацията е опасна.

Днес инфрачервените нагреватели, които излъчват температури над 100ºC, могат да бъдат вредни за здравето. Сред тях са следните:

  • Индустриално оборудване, излъчващо лъчиста енергия. За предотвратяване на отрицателни въздействия трябва да се използват специални облекла и топлозащитни елементи, както и да се вземат превантивни мерки сред работещия персонал.
  • Инфрачервено устройство. Най-известният нагревател е печката. Той обаче отдавна е излязъл от употреба. Все по-често електрическите инфрачервени нагреватели се използват в апартаменти, селски къщи и вили. Дизайнът му включва нагревателен елемент (под формата на спирала), който е защитен от специален топлоизолационен материал. Такова излагане на лъчи не вреди на човешкото тяло. Въздухът в отопляемата зона не се изсушава. Можете да затоплите стаята за 30 минути. Първо, инфрачервеното лъчение загрява предмети, а след това загрява целия апартамент.

Инфрачервеното лъчение се използва широко в различни области, от промишлеността до медицината.

С тях обаче трябва да се работи внимателно, тъй като лъчите могат да имат отрицателен ефект върху хората. Всичко зависи от дължината на вълната и разстоянието до отоплителното устройство.

И така, разбрахме какви източници на инфрачервено лъчение съществуват.

Инфрачервеното лъчение е частта от спектъра на слънчевата радиация, която е в непосредствена близост до червената част на видимия спектър. Човешкото око не може да вижда в тази област на спектъра, но можем да усетим това лъчение като топлина.

Инфрачервеното лъчение има две важни характеристики: дължината на вълната (честотата) на лъчението и интензитета на лъчението. В зависимост от дължината на вълната се разграничават три области на инфрачервено лъчение: близка (0,75-1,5 микрона), средна (1,5-5,6 микрона) и далечна (5,6-100 микрона). Отчитайки физиологичните особености на човека, съвременната медицина разделя инфрачервената област на радиационния спектър на 3 диапазона:

  • дължина на вълната 0,75-1,5 микрона - радиация, проникваща дълбоко в човешката кожа (IR-A диапазон);
  • дължина на вълната 1,5-5 микрона - радиация, абсорбирана от епидермиса и съединителнотъканния слой на кожата (IR-B диапазон);
  • дължина на вълната над 5 микрона - радиация, абсорбирана от повърхността на кожата (IR-C диапазон). Освен това, най-голямото проникване се наблюдава в диапазона от 0,75 до 3 микрона и този диапазон се нарича „прозорец на терапевтична прозрачност“.

Фигура 1 (оригинален източник - Journal of Biomedical Optics 12(4), 044012 юли/август 2007 г.) показва спектрите на поглъщане на IR радиация за вода и тъкан на човешки органи в зависимост от дължината на вълната. Отбелязва се, че тъканта на човешкото тяло се състои от 98% вода и този факт обяснява сходството на абсорбционните характеристики на инфрачервеното лъчение в спектралната област от 1,5-10 микрона.

Ако вземем предвид факта, че самата вода интензивно абсорбира инфрачервено лъчение в диапазона от 1,5-10 микрона с пикове при дължини на вълните 2,93, 4,7 и 6,2 микрона (Юхневич Г.В. Инфрачервена спектроскопия на водата, М, 1973), тогава най-ефективният за процеси на нагряване и сушене трябва да се имат предвид IR излъчватели, които излъчват в средния и далечния инфрачервен спектър с пиков интензитет на излъчване в диапазона на дължината на вълната от 1,5-6,5 μm.

Общото количество енергия, излъчено за единица време от единица излъчваща повърхност, се нарича коефициент на излъчване на инфрачервения излъчвател E, W/m². Енергията на излъчване зависи от дължината на вълната λ и температурата на излъчващата повърхност и е интегрална характеристика, тъй като отчита енергията на излъчване на вълни с всякаква дължина. Коефициентът на излъчване, свързан с интервала на дължината на вълната dλ, се нарича интензитет на излъчване I, W/(m²∙μm).

Интегрирането на израза (1) ни позволява да определим коефициента на излъчване (специфична интегрална енергия на излъчване) въз основа на експериментално определения спектър на интензитета на излъчване в диапазона на дължината на вълната от λ1 до λ2:

Фигура 2 показва спектрите на интензитета на излъчване на NOMAKON™ IKN-101 IR излъчватели, получени при различни номинални електрически мощности на излъчвателя: 1000 W, 650 W, 400 W и 250 W.

С увеличаване на мощността на излъчвателя и съответно температурата на излъчващата повърхност, интензитетът на излъчването се увеличава и спектърът на излъчване се измества към по-къси дължини на вълните (закон за изместване на Wien). В този случай пиковият интензитет на излъчване (85-90% от спектъра) попада в диапазона на дължината на вълната от 1,5-6 микрона, което съответства на оптималната физика на процеса на инфрачервено нагряване и сушене за този случай.

Интензитетът на инфрачервеното лъчение и съответно специфичната енергия на лъчение намалява с увеличаване на разстоянието от източника на лъчение. Фигура 3 показва кривите на промените в специфичната радиационна енергия на керамичните излъчватели NOMAKON™ IKN-101 в зависимост от разстоянието между излъчващата повърхност и точката на измерване, перпендикулярна на излъчващата повърхност. Измерванията се извършват със селективен радиометър в диапазона на дължината на вълната 1,5-8 μm, последвано от интегриране на спектрите на интензитета на лъчение. Както се вижда от графиката, специфичната енергия на излъчване E, W/m² намалява обратно пропорционално на разстоянието L, m до източника на излъчване.

За да разберем принципа на действие на инфрачервените излъчватели, е необходимо да си представим същността на такова физическо явление като инфрачервеното лъчение.

Инфрачервен обхват и дължина на вълната

Инфрачервеното лъчение е вид електромагнитно лъчение, което заема диапазона от 0,77 до 340 микрона в спектъра на електромагнитните вълни. В този случай диапазонът от 0,77 до 15 микрона се счита за късовълнов, от 15 до 100 микрона - средна вълна и от 100 до 340 - дълга вълна.

Късовълновата част от спектъра е в съседство с видимата светлина, а дълговълновата част се слива с областта на ултракъсите радиовълни. Следователно инфрачервеното лъчение има както свойствата на видимата светлина (разпространява се по права линия, отразява се, пречупва се като видимата светлина), така и свойствата на радиовълните (може да преминава през някои материали, които са непрозрачни за видимата радиация).

Инфрачервените излъчватели с повърхностна температура от 700 C до 2500 C имат дължина на вълната от 1,55-2,55 микрона и се наричат ​​​​"светлина" - по дължина на вълната те са по-близки до видимата светлина, излъчвателите с по-ниска повърхностна температура имат по-голяма дължина на вълната и се наричат ​​" тъмен".

Източници на инфрачервено лъчение

Най-общо казано, всяко тяло, нагрято до определена температура, излъчва топлинна енергия в инфрачервения диапазон на спектъра на електромагнитните вълни и може да предаде тази енергия чрез лъчист топлообмен на други тела. Преносът на енергия става от тяло с по-висока температура към тяло с по-ниска температура, докато различните тела имат различни емисионни и абсорбционни способности, които зависят от природата на двете тела, състоянието на повърхността им и т.н.

Електромагнитното излъчване има квантово-фотонен характер. При взаимодействие с материята фотонът се поглъща от атомите на веществото, като им предава своята енергия. В същото време се увеличава енергията на топлинните вибрации на атомите в молекулите на веществото, т.е. радиационната енергия се превръща в топлина.

Същността на лъчистото отопление е, че горелката, като източник на радиация, генерира, формира в пространството и насочва топлинното излъчване в отоплителната зона. Той попада върху ограждащи конструкции (подове, стени), технологично оборудване, хора в зоната на облъчване, абсорбира се от тях и ги нагрява. Радиационният поток, абсорбиран от повърхности, дрехи и човешка кожа, създава топлинен комфорт, без да повишава температурата на околната среда. Въздухът в отопляваните помещения, оставайки почти прозрачен за инфрачервеното лъчение, се нагрява поради „вторична топлина“, т.е. конвекция от конструкции и предмети, нагрявани от радиация.

Свойства и приложение на инфрачервеното лъчение

Установено е, че излагането на отопление с инфрачервено лъчение има благоприятен ефект върху човека. Ако топлинното лъчение с дължина на вълната над 2 микрона се възприема главно от кожата, като получената топлинна енергия се провежда вътре, тогава лъчение с дължина на вълната до 1,5 микрона прониква през повърхността на кожата, частично я загрява, достига мрежата от кръвоносните съдове и директно повишава температурата на кръвта. При определена интензивност на топлинния поток въздействието му предизвиква приятно топлинно усещане. При лъчисто отопление човешкото тяло освобождава по-голямата част от излишната си топлина чрез конвекция към околния въздух, който има по-ниска температура. Тази форма на топлообмен има освежаващ ефект и има благоприятен ефект върху благосъстоянието.

В нашата страна изследването на технологията за инфрачервено отопление се извършва от 30-те години, както във връзка със селското стопанство, така и в промишлеността.

Проведените медико-биологични изследвания позволиха да се установи, че инфрачервените отоплителни системи по-пълно отговарят на спецификата на животновъдните помещения, отколкото конвективните централни или въздушни отоплителни системи. На първо място, поради факта, че при инфрачервеното отопление температурата на вътрешните повърхности на оградите, особено на пода, надвишава температурата на въздуха в помещението. Този фактор има благоприятен ефект върху топлинния баланс на животните, като елиминира интензивната загуба на топлина.

Инфрачервените системи, работещи заедно със системите за естествена вентилация, осигуряват намаляване на относителната влажност на въздуха до стандартни стойности (в свинеферми и обори за телета до 70-75% и по-ниски).

В резултат на работата на тези системи температурно-влажностните условия в помещенията достигат благоприятни параметри.

Използването на лъчисти отоплителни системи за селскостопански сгради позволява не само да се създадат необходимите микроклиматични условия, но и да се интензифицира производството. В много ферми в Башкирия (колхоз на име Ленин, колхоз на име Нуриманов) производството на потомство значително се увеличи след въвеждането на инфрачервено отопление (увеличаване на опрасването през зимата с 4 пъти) и безопасността на младите животни се увеличи (от 72,8% до 97,6%).

В момента инфрачервената отоплителна система е инсталирана и работи един сезон в предприятието за чувашки бройлери в предградията на Чебоксари. Според отзиви от ръководители на ферми, в периода на минимални зимни температури -34-36 С, системата е работила без прекъсване и е осигурявала необходимата топлина за отглеждане на птици за месо (подови помещения) за период от 48 дни. В момента се обмисля въпросът за оборудването на останалите птицеферми с инфрачервени системи.