اصول انتقال حرارت در هیتر تابشی

اصول انتقال حرارت در هیتر تابشی: بر خلاف مکانیز حرارت و جابجایی که در آنها انتقال انرژی از طریق محیط مادی صورت میگیرد در تابش انرژی میتوان حتی از ناحیه ای که به صورت کامل خلأ میباشد عبور نماید .این
اصول انتقال حرارت در هیتر تابشی از طریق امواج الکترومغناتیس صورت میگیرد.تابش در تمامی طول موج های طیف الکترو مغناطیسی میتواند انجام پذیرد.

هیتر تابشی یکی از سیستم‌های گرمایشی مؤثر و کارآمد است که در محیط‌های صنعتی، تجاری و حتی خانگی به کار می‌رود. این سیستم‌ها از مکانیزم انتقال حرارت تابشی برای گرم‌ کردن فضا استفاده می‌کنند. به‌طور کلی، سه روش اصلی انتقال حرارت وجود دارد: رسانش، همرفت و تابش. هیترهای تابشی به‌طور خاص بر اساس تابش کار می‌کنند که خود یک فرآیند مهم و کارآمد برای انتقال انرژی است.

اصول انتقال حرارت تابشی

انتقال انرژی از طریق تابش در محیط خلا

بر خلاف مکانیز حرارت و جابجایی که در آنها انتقال انرژی از طریق محیط مادی صورت میگیرد در تابش انرژی میتوان حتی از ناحیه ای که به صورت کامل خلأ میباشد عبور نماید .این انتقال از طریق امواج الکترومغناطیس صورت میگیرد. تابش در تمامی طول موج های طیف الکترو مغناطیسی میتواند انجام پذیرد.

محدودیت بازه طول موج‌های مرتبط با تابش حرارتی

بحث این مقاله مربوط به بازه ی کوچکی از طول موج های طیف مغناطیسی است که در آن انتقال انرژی به صورت حرارتی صورت میگیرد و بین طول موج های ۷/۰ تا ۴۰۰ قرار دارد و سایر طول موج های طیف الکترومغناطیسی که در محدوده اشعه ی X و Yو همچنین امواج رادیویی قرار دارند هرچند دارای کاربرد های فراوانی میباشند اما در هیتر تابشی، تابش حرارتی نقش چندانی ندارند و مورد بحث این مقاله نمی باشند.

پراکندگی انرژی توسط اجسام در دماهای بالاتر از صفر مطلق

به طور کلی تمام اجسام در دمای بالاتر از صفر مطلق بخشی از انرژی خود را به صورت تابش حرارتی به محیط اطراف می پراکنند.این ویژگی اجسام را میتوان از طریق آزمایشی ساده تجربه کرد.کافی است دست خورد را در فاصله کمی از سطح سرد نگه دارید متوجه احساس سرما در دست خود میشوید که علت آن از دست دادن انرژی گرمایی دست به صورت تابشی و دریافت این انرژی توسط سطح سرد است.

عملکرد سیستم‌های گرمایش تابشی و تأثیر آن بر افراد و سطوح

اساس عملکرد سامانه های گرمایش تابشی نیز همین ساز و کار است . سطحی که دمای بالایی دارد انرژی گرمایی را به صورت تابش به سوی افراد اجسام و سطوح مقابل خود میپراکند.این امواج با برخورد به افراد مجررا به انرژی گرمایی تبدیل میشود و در آن ها احساس گرما ایجا میکند. میزان انرژی گرمایی از طریق تابش به عوامل مختلفی از جمله اختلاف دما دو جسم مقابل یکدیگر بستگی دارد.

پیشنهاد مطالعه : آشنایی با محبوب ترین انواع هیتر برقی

انواع سامانه های گرمایش تابشی

مهم ترین تقسیم بندی سامانه گرمایش تابشی بر مبنای درجه حرارت سطوح تابشی آنها صورت میگیرد:

1.  هیتر های الکتریکی کوارتز با دمای بالا (2000C)
2. پلاک های سرامیکی گاز سوز شعله مستقیم با دمای بالا  (900C)
3. لوله های تابشی گاز سوز با دمای متوسط (300C-500C)
4. سامانه گرمایش تابشی گازسوز نواری(200C)
5. سامانه گرمایش تابشی آبی (60C-110C)

سامانه تابشی سرامیکی

سامانه تابشی سرامیکی و کاربردهای آن در فضاهای با تهویه بالا

سامانه تابشی سرامیکی بالاترین دمای سطح تابشی را بین سامانه های گرمایش تابشی گازسوز که امروزه استفاده میشوند دارا میباشد.هم از این رو برای سالن هایی که میزان تهویه و تعویض هوای بالایی دارند یا فضاهایی که در آن ها منحصرا گرمایش منطقه ای مد نظر میباشدبسیار مناسب اند. گاز طبیعی یا مایع در درون محفظه ای با هوا مخلوط شده و در پی احتراق شعله به وجود آمده سبب بالا رفتن دمای بلوک ها ی سرامیکی میشود .

مزایای استفاده از سرامیک در سامانه تابشی

استفاده از سرامیک این امکان را میدهد تا بتوان دمای سطح تابش این دستگاه را تا  90 درجه سانتی گراد افزایش داد . منعکس کننده های آلومینیومی این دستگاه موجب انتقال انرژی حرارتی تابیده شده از سطوح بلوک های سرامیکی به فضای هدف میشوند.با توجه به فضای کوچک محفظه احتراق این سامانه ها احتیاجی به فن مکنده نیز ندارند.

ویژگی‌های فنی سامانه تابشی سرامیکی

این سامانه در ظرفی های حرارتی ۴۱ ـ ۹  کیلو وات تولید میشوند در کمتر از ۲ دقیقه می توان دمای سطح آن ها را به دمای کاری رساند. وزن  آنها بین ۱۰ الی ۳۰ کیلوگرم بوده و بیشترین طول آنها حدود ۲ متر میباشد.

نصب آسان و طراحی یکپارچه سامانه‌های تابشی سرامیکی

ابعاد و وزن این سامانه ها از سایر انواع سامانه های تابشی گاز سوز کمتر بوده و نصب آن ها به سادگی انجام میگیرد . بر خلاف سایر سامانه های گرمایش تابشی گاز سوز که به علت ابعاد بزرگتر بایستی قطعات انها در محل نصب سوار شوند این سامانه ها به صورت یکپارچه به محل نصب حمل میشوند . منعکس کننده های آلومینیومی این دستگاه ها سبب میشود تا بتوان آنها را جهت گرمایش منطقه ای نیز به کار برد .این سامانه ها را میتوان به صورت افقی یا زاویه دار نصب نمود.

زاویه نصب و کاربردهای صنعتی سامانه‌های تابشی سرامیکی

بیشتر شرکت های سازنده این سامانه حد اکثر زاویه ی ۳۵درجه نسبت به افق را جهت نصب دستگاه خود توصیه میکنند.این سامانه ها بیش از تامین گرمایش در فرایند های صنعتی در بسیاری از واحد های صنعتی همچون کاغذ سازی ،کاشی ، آجر،بتن و...کاربرد دارند. نوع قابل حمل(پرتابل)این دستگاه ها که با گاز مایع تغذیه میشوند نیز به بازار عرضه شده است.کمترین ارتفاع نصب این سامانه ها ۳ متر میباشدو میتوان از آنها جهت نصب در ارتفاع۳۰ منتر نیز استفاده نمود.

کاربردهای دکوراتیو سامانه تابشی سرامیکی

طراحی دکوراتیو این سامانه ها سبب شده است تا علاوه بر فضا های صنعتی استفاده از آنها در سالن های اجتماعات،کلیساهاو انواع فضاهای نمایشگاهی نیز گسترش یابد.با توجه به درجه بالای سطح تابش کننده هنگام نصب لازم است فواصل ایمنی نسبت به سطوح مقابل کاملارعایت گرددو همچنین تمهیدات لازم جهت خارج نمودن محصولات احتراق باید در نظر گرفته شود.

سامانه گرمایش تابشی patio و کاربردهای آن

نوع دیگری ازسامانه های گرمایش تابشی گاز سوزکه امروزه تولید میشود سامانه ی patio میباشد . این سامانه ها ه از لحاظ طراحی یاد اور چراغ های برق قدیمی میباشند در فضای باز رستوران ها،کافه ها،زیر نیمکت های دایره ای در پارک ها و سایر فضا های تفریحی ،منازل ویلایی و همچنین در سالن های صنعتی در کنار ماشین آلات  استفاده میشوند.ظرفیت حرارتی هر دستگاه معادل ۱۵ـ۱۲ کیلو وات بوده و ارتفاع منعکس کننده ی ان از سطح زمین ۷ الی ۸ فوت میباشد.

سوخت و عملکرد سامانه‌های patio

سوخت این دستگاه میتواند به صورت گاز مایع در کپسول های ۱۱ کیلو گرمی در قسمت پایین دستگاه از طریق لوله کشی گاز طبیعی تامین گردد که این گاز به قسمت محفظه احتراق در بالای دستگاه منتقل میشود و در پی احتراق ، انرژی تابشی به کمک یک منعکس کننده چتر حرارتی به قطر ۶ متررا در زیر سامانه ایجاد نماید. که دمایی معادل21 درجه سانتی گراد را برای افراد و اشیای حاضر فراهم میکند.این سامانه ها علاوه بر فضاهای خارجی،در صورت وجود تهویه مناسب در فضاهای داخلی نیز میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.

بایستی توجه داشت که محل استقرار این سامانه ها در فضای خارجی نباید در معرض باد شدید قرار داشته باشد . کپسول گاز مایع میتواند چتر حرارتی را حد اکثر ۱۵ ساعت به طور مداوم در زیر دستگاه ایجاد نماید . در برخی از سامانه هایی که از این کپسول ها استفاده میکنند چرخ هایی نیز در زیر دستگاه تعبیه شده تا حمل و نقل آن ها به سادگی صورت گیرد.

سامانه های گرمایشی تابشی لوله ای

کاربردهای سامانه‌های گرمایش تابشی لوله‌ای (گرماتاب) در فضاهای بزرگ

سامانه های گرمایش تابشی لوله ای که در ایران با عنوان گرما تاب شناخته میشوند،امروزه به عنوان یکی از مناسب ترین و کم هزینه ترین سامانه های گرمایشی جهت گرمایش کلیه فضا ها با ارتفاع بالای ۳ متر نظیر انواع سالن های بزرگ صنعتی ، انبار ها، مرغداری ها،گلخانه ها، ایستگاه های مترو، تعمیرگاه های خودرو،اشیانه های هواپیما، فضا های ورزشی، فضا های نمایشگاهی،و همچنین انواع فضاهای بدون حصار نظیر بارانداز ها، مصلی ها،و پارکینگ های خودرو و ...شناخته می شوند.

تاریخچه و توسعه سامانه‌های گرماتاب

پس از دهه ۷۰ میلادی به سبب ویژگی های درخور توجه گرماتاب در تامین گرمایش فضا های بزرگ،استفاده از این محصول گسترش یافته و ساختار گرماتاب ها به ویژه از جهت پیکربندی ، توسعه و تنوع بیشتری یافته اس. در نگاه کلی گرماتاب از مشعل، لوله آتش خوار، منعکس کننده و یک فن مکنده تشکیل شده است که مخلوط گاز مایع یا شهری و هوا با نسبت مناسب (بصورت احتراق کامل)توسط مشعل در داخل یک لوله سوزانده میشود و دمای لوله به طور متوسط تا300 درجه سانتی گراد بالا میرود ، انرژی تابشی در داخل لوله به وسیله ی یک منعکس کننده به سمت پایین هدایت میشود و گرمایش لازم را تامین مینماید .

نقش فن مکنده در سامانه‌های گرماتاب

فن مکنده نیز مکش لازم را درون لوله جهت حرکت محصولات احتراق به سمت انتهای لوله فراهم مینماید.امروزه پیکر بندی های مختلفی برای گرماتاب با توجه به نوع بنا طراحی و اجرا میشودکه تعداد مشعل ها،نحوه قرارگیری لوله ها و فن مکنده بر میناس نوع بنا و گرمایش مورد نظر برای بخش های مختلف آن انتخاب و طراحی میشوند.به طور کلی پیکربندی هایی را که امروزه مورد استفاده قرار میگیرند در سه نوع ساده ،جناغی و چند مشعلی میتوان طیقه بندی نمود.

پیکربندی ساده در سامانه‌های گرماتاب

مدل های ساده تنخا دارای یک مشعل و یک فن مکنده میباشند که در ان لوله های اتش خوارمیتواند به صورت خطی،خطی متقابل و u شکل باشد . مدل خطی ساده و u شکل نسبت به سایر مدلهای این دستگاه ها رایج تر میباشند .این گرماتاب ها به صورت مستقل از یکدیگر در سالن نصب میشوند و از این رو خرابی و نقص احتمالی یک گرما تاب انرژی بر عملکرد سایر گرماتاب ها نخواهد داشت. مدل های خطی به صورت خطی متقابل شامل دو مشعل و یک فن مکنده نیز تولید میشوند.
در پیکر بندی جناغی در واقع مدل های ساده با یکدیگر ترکیب شده و انتهای لوله های آتش خوار گرماتاب به یکدیگر پیوسته و از طریق یک فن مکنده ی مشترک محصولات احتراق خارج میشود.
پیکر بندی چند مشعلی از یک یا چند لوله ی سرتاسری تشکیل شده که این لوله ها توسط تعدادی مشعل در فواصل مشخص تغذیه میشوندو از طریق یک فن مکنده محصولات احتراق از انتهای لوله خارج میشود.

نتیجه گیری

هیتر تابشی به دلیل استفاده از اصول تابش برای انتقال حرارت، یکی از روش‌های کارآمد و اقتصادی برای گرم‌کردن فضاهای بزرگ و باز است. با توجه به ویژگی‌هایی مانند عدم نیاز به جریان هوا، انتقال مستقیم حرارت و کاهش مصرف انرژی، این سیستم‌ها در صنایع مختلف و حتی در مصارف خانگی نقش مهمی ایفا می‌کنند. شناخت اصول انتقال حرارت در این سیستم‌ها به ما کمک می‌کند تا از کارایی و بهره‌وری آن‌ها بیشترین استفاده را ببریم.

با تشکر از اعتماد شما،فروشگاه اینترنتی بامین تهویه با ارائه ی تصاویر،اطلاعات فنی و مشخصات انواع هیتر ، هیتر تابشی ، هیتر گازی ، هیتر برقی ، بخاری کارگاهی ، کوره هوا گرم، امکان مقایسه و خریدی مطمئن در اختیار مشتریان محترم قرار داده است. مشاورین بامین تهویه آماده ی پاسخ گویی به سوالات فنی شما می باشند.

بامین تهویه تخصصی ترین وب سایت کشور در زمینه تأسیسات