Osnovna svojstva infracrvenog zračenja. Infracrveno zračenje: utjecaj na ljudski organizam, djelovanje zraka, njihova svojstva, koristi i štete, moguće posljedice

Šta je infracrveno zračenje? Definicija kaže da su infracrvene zrake elektromagnetno zračenje koje se pokorava optičkim zakonima i koje je prirode vidljive svjetlosti. Infracrveni zraci imaju spektralni raspon između crvene vidljive svjetlosti i kratkotalasne radio emisije. Za infracrvenu oblast spektra postoji podela na kratkotalasnu, srednjetalasnu i dugotalasnu. Efekat grijanja takvih zraka je visok. Prihvaćena skraćenica za infracrveno zračenje je IR.

IR zračenje

Proizvođači navode različite podatke o uređajima za grijanje koji su dizajnirani prema principu zračenja o kojem je riječ. Neki mogu označavati da je uređaj infracrveni, dok drugi mogu označavati da je dugotalasan ili taman. Sve ovo se u praksi odnosi na infracrveno zračenje; dugotalasni grijači imaju najnižu temperaturu zračeće površine, a valovi se emituju u većoj masi u dugovalnoj zoni spektra. Dobili su i naziv tamni, jer na temperaturi ne daju svjetlost i ne sijaju, kao u drugim slučajevima. Srednjovalni grijači imaju višu površinsku temperaturu i nazivaju se sivi grijači. Tip svjetla je kratkotalasni uređaj.

Optičke karakteristike tvari u infracrvenim područjima spektra razlikuju se od optičkih svojstava u običnom svakodnevnom životu. Uređaji za grijanje koje ljudi svakodnevno koriste emituju infracrvene zrake, ali ih ne možete vidjeti. Čitava razlika je u talasnoj dužini, ona varira. Običan radijator emituje zrake, čime se prostorija grije. Talasi infracrvenog zračenja su prirodno prisutni u ljudskom životu; sunce ih emituje.

Infracrveno zračenje spada u kategoriju elektromagnetnog zračenja, odnosno ne može se vidjeti očima. Talasna dužina se kreće od 1 milimetra do 0,7 mikrometara. Najveći izvor infracrvenih zraka je sunce.

IR zraci za grijanje

Prisutnost grijanja zasnovanog na ovoj tehnologiji omogućava vam da se riješite nedostataka sistema konvekcije, koji je povezan s cirkulacijom protoka zraka u prostorijama. Konvekcija podiže i nosi prašinu, krhotine i stvara promaju. Ako ugradite električni infracrveni grijač, on će raditi na principu sunčevih zraka, a učinak će biti sličan sunčevoj toplini u hladnom vremenu.

Infracrveni talas je oblik energije, to je prirodni mehanizam pozajmljen od prirode. Ove zrake su sposobne zagrijati ne samo objekte, već i sam zračni prostor. Talasi prodiru u slojeve zraka i zagrijavaju predmete i živa tkiva. Lokalizacija izvora dotičnog zračenja nije toliko bitna, ako je uređaj na stropu, zrake grijanja će savršeno doći do poda. Važno je da infracrveno zračenje omogućava da zrak ostane vlažan, da ga ne isušuje, kao što to čine drugi tipovi uređaja za grijanje. Performanse uređaja baziranih na infracrvenom zračenju su izuzetno visoke.

Infracrveno zračenje ne zahtijeva velike troškove energije, tako da postoje uštede za domaću upotrebu ovog razvoja. IR zraci su pogodni za rad u velikim prostorima, najvažnije je odabrati pravu dužinu zraka i pravilno postaviti uređaje.

Šteta i prednosti infracrvenog zračenja

Dugi infracrveni zraci koji udaraju u kožu izazivaju reakciju u nervnim receptorima. Ovo osigurava prisustvo topline. Stoga se u mnogim izvorima infracrveno zračenje naziva toplotno zračenje. Većinu emitovane energije apsorbira vlaga, koja se nalazi u gornjem sloju ljudske kože. Zbog toga temperatura kože raste, a zbog toga se zagrijava cijelo tijelo.

Postoji mišljenje da je infracrveno zračenje štetno. Ovo je pogrešno.

Istraživanja pokazuju da je dugotalasno zračenje bezbedno za organizam, štaviše, ima i prednosti.

Jačaju imuni sistem, podstiču regeneraciju i poboljšavaju stanje unutrašnjih organa. Ovi zraci dužine 9,6 mikrona koriste se u medicinskoj praksi u terapeutske svrhe.

Kratkotalasno infracrveno zračenje djeluje drugačije. Prodire duboko u tkivo i zagrijava unutrašnje organe, zaobilazeći kožu. Ako kožu ozračite takvim zrakama, kapilarna mreža se širi, koža postaje crvena, a mogu se pojaviti znaci opekotina. Takve zrake su opasne za oči, dovode do stvaranja katarakte, remete ravnotežu vode i soli i izazivaju napade.

Osoba dobije toplotni udar zbog kratkotalasnog zračenja. Ako temperaturu mozga povećate čak i za stepen, već se pojavljuju znakovi šoka ili trovanja:

mučnina;
ubrzan puls;
mrak u očima.

Ako dođe do pregrijavanja za dva ili više stepena, tada se razvija meningitis, koji je opasan po život.

Intenzitet infracrvenog zračenja zavisi od nekoliko faktora. Udaljenost do lokacije izvora topline i indikator temperature su važni. Dugotalasno infracrveno zračenje je važno u životu i bez njega je nemoguće. Šteta može nastati samo kada je talasna dužina netačna i kada je vreme koje utiče na osobu dugo.

Kako zaštititi osobu od štete infracrvenog zračenja?

Nisu svi infracrveni talasi štetni. Kratkotalasnu infracrvenu energiju treba izbjegavati. Gdje se nalazi u svakodnevnom životu? Treba izbegavati telesne temperature iznad 100 stepeni. Ova kategorija uključuje opremu za proizvodnju čelika i elektrolučne peći. U proizvodnji zaposleni nose posebno dizajnirane uniforme koje imaju zaštitni štit.

Najkorisniji uređaj za infracrveno grijanje bila je ruska peć; toplina iz nje bila je terapeutska i korisna. Međutim, sada niko ne koristi takve uređaje. Infracrveni grijači su se čvrsto ustalili, a infracrveni valovi se široko koriste u industriji.

Ako je spirala koja daje toplinu u infracrvenom uređaju zaštićena toplinskim izolatorom, tada će zračenje biti meko i dugovalno, a to je sigurno. Ako uređaj ima otvoreni grijaći element, tada će infracrveno zračenje biti tvrdo, kratkovalno, a to je opasno po zdravlje.

Da biste razumjeli dizajn uređaja, potrebno je proučiti tehnički list. Biće informacija o infracrvenim zracima koji se koriste u određenom slučaju. Obratite pažnju koja je talasna dužina.

Infracrveno zračenje nije uvijek jasno štetno; opasnost emituju samo otvoreni izvori, kratki zraci i dugotrajno izlaganje.

Oči treba da zaštitite od izvora talasa, a ako se pojavi nelagoda, sklonite se od uticaja infracrvenih zraka. Ako se na koži pojavi neobična suhoća, to znači da zraci isušuju lipidni sloj, a to je jako dobro.

Za liječenje se koristi infracrveno zračenje u korisnim rasponima, fizioterapijske metode se baziraju na radu sa zrakama i elektrodama. Međutim, svi efekti se provode pod nadzorom stručnjaka, ne biste se trebali liječiti infracrvenim uređajima. Trajanje djelovanja mora biti strogo određeno medicinskim indikacijama, na osnovu ciljeva i zadataka liječenja.

Smatra se da je infracrveno zračenje nepovoljno za sistematsko izlaganje male djece, pa je preporučljivo pažljivo odabrati grijače za spavaću sobu i dječje sobe. Za postavljanje sigurne i efikasne infracrvene mreže u vašem stanu ili kući trebat će vam pomoć stručnjaka.

Ne treba odustati od modernih tehnologija zbog predrasuda zbog neznanja.

Infracrveno (IR) zračenje je vrsta elektromagnetnog zračenja koje zauzima spektralni opseg između vidljivog crvenog svjetla (INFRAcrveno: ISPOD crvene) i kratkotalasnih radio valova. Ove zrake stvaraju toplotu i naučno su poznate kao termalni talasi. Ove zrake stvaraju toplotu i naučno su poznate kao termalni talasi.

Sva zagrijana tijela emituju infracrveno zračenje, uključujući ljudsko tijelo i Sunce, koje na taj način zagrijava našu planetu, dajući život cijelom životu na njoj. Toplina koju osjećamo od vatre u blizini vatre ili kamina, grijalice ili toplog asfalta posljedica je infracrvenih zraka.

Cijeli spektar infracrvenog zračenja obično je podijeljen u tri glavna raspona, koji se razlikuju po talasnoj dužini:

Kratka talasna dužina, sa talasnom dužinom λ = 0,74-2,5 µm;
Srednji talas, sa talasnom dužinom λ = 2,5-50 µm;
Duga talasna dužina, sa talasnom dužinom λ = 50-2000 µm.

Bliski ili kratkotalasni infracrveni zraci uopće nisu vrući; u stvari, mi ih čak ni ne osjećamo. Ovi valovi se koriste, na primjer, u daljinskim upravljačima za TV, sistemima automatizacije, sigurnosnim sistemima itd. Njihova frekvencija je veća, a samim tim i njihova energija veća od one dalekih (dugih) infracrvenih zraka. Ali ne na takvom nivou da šteti tijelu. Toplina počinje da se stvara na srednjim infracrvenim talasnim dužinama, a mi već osećamo njihovu energiju. Infracrveno zračenje se naziva i "toplinsko" zračenje, jer zračenje zagrijanih predmeta ljudska koža percipira kao osjećaj topline. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Na primjer, izvor s talasnom dužinom od 1,1 mikrona odgovara rastopljenom metalu, a izvor sa talasnom dužinom od 3,4 mikrona odgovara metalu na kraju valjanja ili kovanja.

Za nas je interesantan spektar talasne dužine od 5-20 mikrona, jer se u tom opsegu javlja više od 90% zračenja koje proizvode infracrveni sistemi grejanja, sa vrhom zračenja od 10 mikrona. Vrlo je važno da upravo na toj frekvenciji ljudsko tijelo emituje infracrvene talase od 9,4 mikrona. Dakle, svako zračenje na datoj frekvenciji ljudsko tijelo percipira kao srodno i na njega djeluje blagotvorno i, štoviše, ljekovito.

Kod ovakvog izlaganja infracrvenom zračenju na tijelu dolazi do efekta "rezonantne apsorpcije", koju karakterizira tjelesna aktivna apsorpcija vanjske energije. Kao rezultat toga, može se primijetiti povećanje razine hemoglobina kod osobe, povećanje aktivnosti enzima i estrogena i općenito stimulacija vitalne aktivnosti osobe.

Dejstvo infracrvenog zračenja na površinu ljudskog tela, kao što smo već rekli, korisno je i povrh toga prijatno. Prisjetite se prvih sunčanih dana na početku proljeća, kada je nakon duge i oblačne zime sunce konačno izašlo! Osjećate kako ugodno obavija osvijetljeni dio vaše kože, lica, dlanova. Ne želim više da nosim rukavice i kapu, uprkos prilično niskoj temperaturi u odnosu na „udobnu“. Ali čim se pojavi mali oblak, odmah osjetimo primjetnu nelagodu zbog prekida tako ugodnog osjećaja. To je upravo ono zračenje koje nam je toliko nedostajalo tokom cijele zime, kada je Sunca dugo bilo odsutno, a mi smo, hteli-ne htjeli, vršili naš „infracrveni post“.

Kao rezultat izlaganja infracrvenom zračenju, možete primijetiti:

Ubrzanje metabolizma u tijelu;
Obnova kožnog tkiva;
Usporavanje procesa starenja;
Uklanjanje viška masnoće iz tijela;
Oslobađanje ljudske motorne energije;
Povećanje antimikrobne otpornosti organizma;
Aktivacija rasta biljaka

i mnoge mnoge druge. Osim toga, infracrveno zračenje se koristi u fizioterapiji za liječenje mnogih bolesti, uključujući rak, jer potiče širenje kapilara, stimulira protok krvi u žilama, poboljšava imunitet i proizvodi opći terapeutski učinak.

I to nije nimalo iznenađujuće, jer nam je to zračenje dano od prirode kao način prenošenja topline i života svim živim bićima kojima je potrebna ta toplina i udobnost, zaobilazeći prazan prostor i zrak kao posrednike.

Postoje različiti izvori infracrvenog zračenja. Trenutno se nalaze u kućanskim aparatima, automatizaciji i sigurnosnim sistemima, a koriste se i za sušenje industrijskih proizvoda. Infracrveni izvori svetlosti, kada se pravilno koriste, ne utiču na ljudski organizam, zbog čega su proizvodi veoma popularni.

Istorija otkrića

Vjekovima su izvanredni umovi proučavali prirodu i djelovanje svjetlosti.

Infracrveno svjetlo otkriveno je početkom 19. stoljeća kroz istraživanje astronoma W. Herschela. Njegova suština je bila proučavanje sposobnosti grijanja različitih solarnih područja. Naučnik im je donio termometar i pratio porast temperature. Ovaj proces je uočen kada je uređaj dodirnuo crvenu ivicu. V. Herschel je zaključio da postoji određeno zračenje koje se ne može vidjeti vizualno, ali se može odrediti pomoću termometra.

Infracrveni zraci: primjena

Oni su široko rasprostranjeni u ljudskom životu i svoju primjenu su našli u raznim oblastima:

Ratovanje. Moderne rakete i bojeve glave, sposobne da samostalno gađaju metu, opremljene su kojima su rezultat upotrebe infracrvenog zračenja.
Termografija. Infracrveno zračenje se koristi za proučavanje pregrijanih ili prehlađenih područja. Infracrvene slike se također koriste u astronomiji za otkrivanje nebeskih tijela.
Život Rad koji je usmjeren na grijanje unutrašnjih predmeta i zidova stekao je veliku popularnost. Zatim otpuštaju toplinu u prostor.
Daljinski upravljač. Svi postojeći daljinski upravljači za TV, peći, klima uređaje itd. opremljen infracrvenim zracima.
U medicini se infracrveni zraci koriste za liječenje i prevenciju raznih bolesti.

Pogledajmo gdje se ovi elementi koriste.

Infracrveni plinski gorionici

Infracrveni plamenik se koristi za grijanje raznih prostorija.

U početku se koristio za staklenike i garaže (odnosno nestambene prostore). Međutim, moderne tehnologije omogućile su njegovu upotrebu čak iu stanovima. Popularno se takav plamenik naziva solarnim uređajem, jer kada se uključi, radna površina opreme podsjeća na sunčevu svjetlost. S vremenom su takvi uređaji zamijenili uljne grijače i konvektore.

Glavne karakteristike

Infracrveni plamenik se razlikuje od ostalih uređaja po načinu grijanja. Toplota se prenosi sredstvima koja nisu primjetna za ljude. Ova karakteristika omogućava prodiranje topline ne samo u zrak, već i na unutrašnje predmete, koji naknadno povećavaju temperaturu u prostoriji. Infracrveni emiter ne isušuje vazduh, jer su zraci prvenstveno usmereni na unutrašnje predmete i zidove. U budućnosti će se toplina sa zidova ili predmeta prenositi direktno u prostor prostorije, a proces se odvija za nekoliko minuta.

Pozitivne strane

Glavna prednost takvih uređaja je brzo i lako zagrijavanje prostorije. Na primjer, za zagrijavanje hladne prostorije na temperaturu od +24ºS bit će potrebno 20 minuta. Tokom procesa nema kretanja zraka, što doprinosi stvaranju prašine i velikih zagađivača. Stoga infracrveni emiter ugrađuju u zatvorenom prostoru oni ljudi koji imaju alergije.

Osim toga, infracrvene zrake, kada pogode površinu s prašinom, ne uzrokuju njeno opekotine, a kao rezultat toga nema mirisa spaljene prašine. Kvaliteta grijanja i trajnost uređaja ovisi o grijaćem elementu. Takvi uređaji koriste keramički tip.

Cijena

Cijena takvih uređaja je prilično niska i dostupna svim segmentima stanovništva. Na primjer, plinski plamenik košta od 800 rubalja. Cijela peć se može kupiti za 4.000 rubalja.

Sauna

Šta je infracrvena kabina? Ovo je posebna prostorija koja je izgrađena od prirodnih vrsta drveta (na primjer, cedra). U njega su ugrađeni infracrveni emiteri koji djeluju na drvo.

Tijekom zagrijavanja oslobađaju se fitoncidi - korisne komponente koje sprječavaju razvoj ili pojavu gljivica i bakterija.

Takva infracrvena kabina se popularno naziva sauna. Temperatura zraka u prostoriji dostiže 45ºS, tako da je u njoj prilično ugodno boraviti. Ova temperatura omogućava da se ljudsko tijelo zagrije ravnomjerno i duboko. Zbog toga toplota ne utiče na kardiovaskularni sistem. Tokom postupka uklanjaju se nakupljeni toksini i otpad, ubrzava se metabolizam u tijelu (zbog brzog kretanja krvi), a tkiva se također obogaćuju kisikom. Međutim, znojenje nije glavna karakteristika infracrvene saune. Usmjeren je na poboljšanje dobrobiti.

Uticaj na ljude

Takve prostorije blagotvorno djeluju na ljudski organizam. Tokom postupka zagrijavaju se svi mišići, tkiva i kosti. Ubrzanje cirkulacije krvi utječe na metabolizam, što pomaže da se mišići i tkiva zasićuju kisikom. Osim toga, infracrvena kabina se posjećuje radi prevencije raznih bolesti. Većina ljudi ostavlja samo pozitivne kritike.

Negativni efekti infracrvenog zračenja

Izvori infracrvenog zračenja mogu uzrokovati ne samo pozitivne učinke na tijelo, već i nanijeti mu štetu.

Kod dužeg izlaganja zracima kapilare se šire, što dovodi do crvenila ili opekotina. Izvori infracrvenog zračenja nanose posebnu štetu organima vida - to je stvaranje katarakte. U nekim slučajevima, osoba doživljava napade.

Kratki zraci utiču na ljudski organizam, uzrokujući pogoršanje temperature mozga za nekoliko stepeni: zamračenje u očima, vrtoglavicu, mučninu. Daljnji porast temperature može dovesti do nastanka meningitisa.

Do pogoršanja ili poboljšanja stanja dolazi zbog intenziteta elektromagnetnog polja. Karakterizira ga temperatura i udaljenost do izvora zračenja toplinske energije.

Dugi talasi infracrvenog zračenja igraju posebnu ulogu u različitim životnim procesima. Kratki imaju veći uticaj na ljudski organizam.

Kako spriječiti štetno djelovanje infracrvenih zraka?

Kao što je ranije spomenuto, kratkotrajno toplotno zračenje ima negativan učinak na ljudski organizam. Pogledajmo primjere u kojima je IR zračenje opasno.

Danas infracrveni grijači koji emituju temperature iznad 100ºC mogu biti štetni po zdravlje. Među njima su sljedeće:

Industrijska oprema koja emituje energiju zračenja. Da bi se spriječili negativni uticaji, potrebno je koristiti posebnu odjeću i elemente za zaštitu od topline, kao i preventivne mjere među radnim osobljem.
Infracrveni uređaj. Najpoznatija grijalica je peć. Međutim, odavno je izašao iz upotrebe. Električni infracrveni grijači se sve više koriste u stanovima, seoskim kućama i vikendicama. Njegov dizajn uključuje grijaći element (u obliku spirale), koji je zaštićen posebnim toplinski izolacijskim materijalom. Takvo izlaganje zracima ne šteti ljudskom tijelu. Zrak u grijanoj zoni se ne suši. Možete zagrijati prostoriju za 30 minuta. Prvo, infracrveno zračenje zagrijava predmete, a zatim zagrijavaju cijeli stan.

Infracrveno zračenje ima široku primenu u raznim oblastima, od industrije do medicine.

Međutim, njima treba postupati pažljivo, jer zraci mogu negativno utjecati na ljude. Sve ovisi o valnoj dužini i udaljenosti do uređaja za grijanje.

Dakle, otkrili smo koji izvori infracrvenog zračenja postoje.

Infracrveno zračenje je dio spektra sunčevog zračenja koji je direktno u blizini crvenog dijela vidljivog spektra. Ljudsko oko nije u stanju da vidi u ovom delu spektra, ali možemo osetiti ovo zračenje kao toplotu.

Infracrveno zračenje ima dvije važne karakteristike: talasnu dužinu (frekvenciju) zračenja i intenzitet zračenja. U zavisnosti od talasne dužine razlikuju se tri regiona infracrvenog zračenja: blizu (0,75-1,5 mikrona), srednje (1,5-5,6 mikrona) i daleko (5,6-100 mikrona). Uzimajući u obzir fiziološke karakteristike ljudi, moderna medicina dijeli infracrvenu regiju spektra zračenja u 3 opsega:

talasna dužina 0,75-1,5 mikrona - zračenje koje prodire duboko u ljudsku kožu (IR-A opseg);
talasna dužina 1,5-5 mikrona - zračenje koje apsorbuje epidermis i sloj vezivnog tkiva kože (IR-B opseg);
talasna dužina veća od 5 mikrona - zračenje apsorbovano na površini kože (IR-C opseg). Štaviše, najveća penetracija je uočena u rasponu od 0,75 do 3 mikrona i ovaj raspon se naziva „prozor terapijske transparentnosti“.

Na slici 1 (originalni izvor - Journal of Biomedical Optics 12(4), 044012 jul/avgust 2007) prikazani su spektri apsorpcije IC zračenja za vodu i tkivo ljudskih organa u zavisnosti od talasne dužine. Primjećuje se da se tkivo ljudskog tijela sastoji od 98% vode i ta činjenica objašnjava sličnost karakteristika apsorpcije infracrvenog zračenja u spektralnom području od 1,5-10 mikrona.

Ako uzmemo u obzir činjenicu da sama voda intenzivno apsorbuje IC zračenje u opsegu od 1,5-10 mikrona sa vrhovima na talasnim dužinama od 2,93, 4,7 i 6,2 mikrona (Yukhnevich G.V. Infracrvena spektroskopija vode, M, 1973), tada je najefikasniji za procese grijanja i sušenja treba uzeti u obzir IR emitere koji emituju u srednjem i dalekom infracrvenom spektru sa vršnim intenzitetom zračenja u opsegu talasnih dužina od 1,5-6,5 μm.

Ukupna količina energije koju u jedinici vremena emituje jedinica zračeće površine naziva se emisivnost IR emitera E, W/m². Energija zračenja zavisi od talasne dužine λ i temperature emitivne površine i predstavlja integralnu karakteristiku, jer uzima u obzir energiju zračenja talasa svih dužina. Emisivnost vezana za interval talasne dužine dλ naziva se intenzitet zračenja I, W/(m²∙μm).

Integrirajući izraz (1) nam omogućava da odredimo emisivnost (specifičnu integralnu energiju zračenja) na osnovu eksperimentalno utvrđenog spektra intenziteta zračenja u rasponu valnih dužina od λ1 do λ2:

Na slici 2 prikazani su spektri intenziteta emisije NOMAKON™ IKN-101 IR emitera, dobijeni pri različitim nazivnim električnim snagama emitera: 1000 W, 650 W, 400 W i 250 W.

Sa povećanjem snage emitera i, shodno tome, temperature emitivne površine, intenzitet zračenja raste, a spektar zračenja se pomiče na kraće valne dužine (Wienov zakon pomaka). U ovom slučaju, vršni intenzitet zračenja (85-90% spektra) pada u opsegu talasnih dužina od 1,5-6 mikrona, što odgovara optimalnoj fizici infracrvenog procesa grijanja i sušenja za ovaj slučaj.

Intenzitet infracrvenog zračenja i, shodno tome, specifična energija zračenja opada sa povećanjem udaljenosti od izvora zračenja. Na slici 3 prikazane su krive promjene specifične energije zračenja NOMAKON™ IKN-101 keramičkih emitera u zavisnosti od udaljenosti između emitujuće površine i mjerne tačke normalne na emitujuću površinu. Merenja su vršena selektivnim radiometrom u opsegu talasnih dužina od 1,5-8 μm, nakon čega je usledila integracija spektra intenziteta zračenja. Kao što se može vidjeti iz grafikona, specifična energija zračenja E, W/m² opada obrnuto proporcionalno udaljenosti L, m do izvora zračenja.

Da bismo razumjeli princip rada infracrvenih emitera, potrebno je zamisliti suštinu takvog fizičkog fenomena kao što je infracrveno zračenje.

Infracrveni opseg i talasna dužina

Infracrveno zračenje je vrsta elektromagnetnog zračenja koje zauzima raspon od 0,77 do 340 mikrona u spektru elektromagnetnih talasa. U ovom slučaju, raspon od 0,77 do 15 mikrona smatra se kratkovalnim, od 15 do 100 mikrona - srednjevalnim, a od 100 do 340 - dugovalnim.

Kratkotalasni deo spektra je u blizini vidljive svetlosti, a dugotalasni deo se spaja sa područjem ultrakratkih radio talasa. Dakle, infracrveno zračenje ima svojstva vidljive svjetlosti (prosti se pravolinijski, reflektira se, lomi poput vidljive svjetlosti) i svojstva radio valova (može proći kroz neke materijale koji su neprozirni za vidljivo zračenje).

Infracrveni emiteri sa temperaturom površine od 700 C do 2500 C imaju talasnu dužinu od 1,55-2,55 mikrona i nazivaju se "svetlosti" - po talasnoj dužini su bliži vidljivoj svetlosti, emiteri sa nižom temperaturom površine imaju dužu talasnu dužinu i zovu se " mrak".

Izvori infracrvenog zračenja

Uopšteno govoreći, svako tijelo zagrijano na određenu temperaturu emituje toplotnu energiju u infracrvenom opsegu spektra elektromagnetnog talasa i može tu energiju prenijeti kroz razmjenu topline zračenja na druga tijela. Prenos energije se dešava sa tela sa višom temperaturom na telo sa nižom temperaturom, dok različita tela imaju različite emisione i apsorpcione sposobnosti, koje zavise od prirode dvaju tela, stanja njihove površine itd.

Elektromagnetno zračenje ima kvantno-fotonski karakter. Kada je u interakciji s materijom, atomi tvari apsorbiraju foton, prenoseći im svoju energiju. Istovremeno se povećava energija toplinskih vibracija atoma u molekulima tvari, tj. energija zračenja pretvara se u toplotu.

Suština grijanja zračenjem je da gorionik, kao izvor zračenja, stvara, formira u prostoru i usmjerava toplinsko zračenje u zonu grijanja. Pada na ogradne konstrukcije (podove, zidove), tehnološku opremu, ljude u zoni zračenja, apsorbira ih i zagrijava. Tok zračenja, koji apsorbiraju površine, odjeća i ljudska koža, stvara toplinsku udobnost bez povećanja temperature okoline. Vazduh u zagrejanim prostorijama, iako ostaje skoro providan za infracrveno zračenje, zagreva se zbog „sekundarne toplote“, tj. konvekcija iz struktura i objekata zagrejanih zračenjem.

Svojstva i primjena infracrvenog zračenja

Utvrđeno je da izlaganje grijanju infracrvenim zračenjem ima blagotvoran učinak na čovjeka. Ako toplotno zračenje talasne dužine veće od 2 mikrona percipira uglavnom koža, a rezultirajuća toplotna energija se provodi unutra, tada zračenje talasne dužine do 1,5 mikrona prodire u površinu kože, delimično je zagreva, dospeva u mrežu krvnih sudova i direktno povećava temperaturu krvi. Pri određenom intenzitetu toplotnog toka, njegov utjecaj izaziva ugodan toplinski osjećaj. Kod grijanja zračenjem, ljudsko tijelo većinu svog viška toplote oslobađa konvekcijom u okolni zrak, koji ima nižu temperaturu. Ovaj oblik prijenosa topline djeluje osvježavajuće i blagotvorno djeluje na dobrobit.

U našoj zemlji se izučavanje tehnologije infracrvenog grijanja izvodi od 30-ih godina, kako u poljoprivredi tako iu industriji.

Provedene medicinsko-biološke studije omogućile su da se utvrdi da infracrveni sistemi grijanja potpunije odgovaraju specifičnostima stočarskih objekata nego konvektivni sistemi centralnog ili zračnog grijanja. Prije svega, zbog činjenice da kod infracrvenog grijanja temperatura unutrašnjih površina ograde, posebno poda, premašuje temperaturu zraka u prostoriji. Ovaj faktor ima blagotvoran učinak na toplinsku ravnotežu životinja, eliminirajući intenzivan gubitak topline.

Infracrveni sistemi, koji rade u kombinaciji sa prirodnim ventilacionim sistemima, obezbeđuju smanjenje relativne vlažnosti vazduha na standardne vrednosti (na farmama svinja i štalama za telad na 70-75% i niže).

Kao rezultat rada ovih sistema, uslovi temperature i vlažnosti u prostorijama dostižu povoljne parametre.

Korištenje sistema zračnog grijanja za poljoprivredne zgrade omogućava ne samo stvaranje potrebnih mikroklimatskih uslova, već i intenziviranje proizvodnje. Na mnogim farmama u Baškiriji (kolektivna farma nazvana po Lenjinu, kolektivna farma po imenu Nurimanov) proizvodnja potomstva značajno se povećala nakon uvođenja infracrvenog grijanja (povećanje prasenja zimi za 4 puta), a sigurnost mladih životinja je povećana (od 72,8% prema 97,6%).

Trenutno je instaliran infracrveni sistem grijanja koji radi jednu sezonu u preduzeću Chuvash Broiler u predgrađu Čeboksarija. Prema recenzijama rukovodilaca farme, u periodu minimalnih zimskih temperatura -34-36 C, sistem je radio nesmetano i obezbeđivao potrebnu toplotu za uzgoj živine za meso (podno stanovanje) u periodu od 48 dana. Trenutno se razmatra pitanje opremanja preostalih peradarnika infracrvenim sistemima.