[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Promieniowanie podczerwone

Opublikowano: 25.04.2013
image

Słońce jest naturalnym źródłem energii, której Ziemia zawdzięcza życie. Na Słońcu przebiegają procesy termojądrowe, które wytwarzają olbrzymie ilości energii. Energia, częściowo zużywana jest przez samo Słońce, a częściowo w postaci promieniowania elektromagnetycznego przebywa próżnię kosmiczną i trafia na Ziemię. Nie każda długość promieniowania emitowanego przez Słońce jest życiodajna. Promieniowanie jonizujące (promienie Roentgena i ultrafioletowe), czyli takie którego fotony mają energię większą niż fotony światła widzialnego może być zabójcze dla życia. Przed nim ochrania nas atmosfera ziemska.


Promieniowanie widzialne podtrzymuje i jest konieczne dla życia, zapewniając energię dla fotosyntezy, umożliwia widzenie i reguluje rytm życia na Ziemi. Fale o długości większej niż widzialne okiem ludzkim (powyżej 0,7 μm), stanowiące większość promieniowania słonecznego to promieniowanie cieplne. Promieniowanie cieplne to taka długość fali, która aczkolwiek niewidoczna dla oka ludzkiego, to jednak odczuwana jako „ciepło”. Promieniowanie to w ośrodkach fizycznych, tj. mających gęstość niezerową powoduje wzmożenie ruchów Browna tj. wzrost temperatury. Im gęstszy ośrodek tym wzrost temperatury - odczuwanie ciepła większe.


Promieniowanie podczerwone załamuje się w pryzmacie słabiej niż światło czerwone, widoczne przy rozszczepieniu światła białego w pryzmacie. Promieniowanie podczerwone zostało odkryte przez angielskiego astronoma Herschela. W trakcie badań światła słonecznego, sprawdzał on, w jaki sposób różne barwy rozszczepionego przez pryzmat światła ogrzewają jednakowe termometry.


Okazało się, że temperatura termometru umieszczonego powyżej barwy czerwonej wzrasta bardziej niż dla czerwieni i innych barw.

 

Rozszczepienie światła białego w pryzmacie Funkcjonuje kilka podziałów podczerwieni na pasma, używanym w Polsce jest:

  • bliska podczerwień (ang. near infrared, NIR), 0,7−5 μm
  • średnia podczerwień (ang. mid infrared, MIR), 5−30 μm
  • daleka podczerwień (ang. far infrared, FIR), 30−1000 μm

 

Należy jednak zaznaczyć, że terminologia ta jest płynna, i stosowana w różny sposób w różnych zastosowaniach.


Pomiary energii emitowanej przez gorące ciała stałe w różnych zakresach długości fali pozwalają stwierdzić, że energia ta ma wartość maksymalną dla pewnej długości fali, zależnej od temperatury ciała stałego. Okazuje się, że odpowiadająca maksimum energii długość fali jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury ciała (w skali Kelwina). Jest to tzw. prawo Wiena. Każde rozgrzane ciało emituje energię; im niższa jest temperatura ciała, tym większa jest długość fali odpowiadająca maksimum energii. Każde ciało emituje promieniowanie, niekiedy o fali bardzo długiej, przypadającej nie na widzialny zakres widma, lecz na zakres dalekiej podczerwieni czy fal radiowych.



W ośrodkach nie próżniowych ciepło przenoszone jest trzema metodami, są to:

  • przewodzenie
  • konwekcja naturalna i wymuszona
  • promieniowanie

 

W tradycyjnych systemach grzewczych wymienniki ciepła o rozwiniętych powierzchniach (kaloryfery) nagrzewają powietrze, które jako lżejsze unosi się do góry stopniowo schładzając się i po schłodzeniu opada w dół (konwekcja naturalna). W ten sposób wytwarza się gorąca strefa bezpośrednio nad grzejnikiem, gorący prąd powietrzny wstępujący, poduszka nagrzanego powietrza pod stropem (nawet 10 stopni różnicy temperatur) i zstępujący prąd ochłodzonego powietrza poza obszarem nad grzejnikiem. Poprawić wykorzystanie ciepła w strefie użytkowej może zastosowanie dmuchaw wymuszających konwekcję czyli ruch ciepłego powietrza do stref pożądanych. Kaloryfery i inne tego typu nagrzewnice (np. piece) powodują również promieniowanie cieplne ale jego udział energetyczny jest bardzo mały i nie zapewnia uzyskania komfortu w przestrzeni użytkowej. Nieco lepiej przedstawia się udział promieniowania w ogrzewaniu stref życia przy wykorzystaniu np. kominka.


Ogrzewanie panelami produkcji WMT to odwrócenie relacji pomiędzy konwekcją, a promieniowaniem. Znakomita większość energii emitowanej tak z paneli grzewczych jak i z osuszaczy wykorzystujących technologię podczerwieni przenoszona jest drogą promieniowania. W związku z tym należy stosować prawa dotyczące rozchodzenia się fal, a nie konwekcji rozgrzanego powietrza. Daje to możliwość praktycznie dowolnego umieszczania paneli IR na ścianach, podłodze, a nawet na suficie. Tylko niewielki ułamek energii promieniowania podczerwone zużywany jest na wzrost temperatury powietrza, którego gęstość jest relatywnie niewielka. Energia ta kumuluje się w przedmiotach fizycznych, takich jak meble, wyposażenie, ściany, podłogi. W ten sposób ośrodki te ogrzewają się i systematycznie oddają swoje ciepło do powietrza wypełniającego pomieszczenia. Dodatkowym, pozytywnym elementem jest to, że dzięki temu przegrody budowlane są suche i ciepłe co zabezpiecza je przed grzybami i pleśną, a jednocześnie powietrze nie jest przesuszone. Brak dużych gradientów temperatury powoduje, że rozkład ciepła w pomieszczeniu staje się praktycznie jednorodny (bez nadmiernego nagrzania warstwy przysufitowej – różnice temperatur warstw nie przekraczają kilku stopni)). Emitowane promieniowanie podczerwone jest także pochłaniane przez skórę ludzką, powodując podniesienie jej temperatury. Skutkuje to jednocześnie rozszerzeniem naczyń krwionośnych, a więc lepszemu ukrwieniu czyli dogrzaniu tkanki. Takie działanie powoduję, że obecny w pomieszczeniu człowiek odczuwa temperaturę wyższą o 2-3 stopnie niż w rzeczywistości ma powietrze.

 

Jak powiedziano stosowanie podczerwieni praktycznie eliminuje w cyrkulację powietrza, a więc zmniejsza ilość krążącego kurzu. Jest to istotny atut higieniczny, szczególnie dla alergików. Promieniowanie podczerwone jonizuje ujemnie powietrze. Taka jonizacja wpływa korzystnie na samopoczucie i sprawność psychofizyczną, relaksuje i odpręża. Z tego powodu podczerwień jest stosowana w salonach odnowy biologicznej i od pewnego czasu do ogrzewania inkubatorów dla noworodków.

 

Inne zastosowania: Terapia promieniowaniem IR, infraterapia – dział fizykoterapii wykorzystujący działanie promieniowania podczerwonego na tkanki. Penetrację tkankową tego rodzaju promieniowania szacuje się na 0,5–30 mm. Promieniowanie IR emitowane jest przez lampy IR, choć źródłem mieszanego promieniowania IR jest też lampa sollux Ostatnio coraz powszechniej stosuje się też ogólnoustrojowe działanie promieniowanie IR, z zastosowaniem kabin z oświetleniem emitującym promieniowanie podczerwone, przykładem czego może być sauna podczerwieni.

 



Katalog firm

  • LG Electronics Polska

      LG Electronics, Inc. LG Electronics, Inc. jest światowym liderem wśr…
    LG Electronics Polska
  • Alfa Laval Polska Sp z o.o.

    Alfa Laval na rynku polskim działa od ponad 80 lat. Pierwsze biuro zostało za…
    Alfa Laval Polska Sp z o.o.
  • Inelco Polska

    Inelco Heaters ApS jest duńską firmą, założoną w 1981r. w miejscowości Fjerr…
    Inelco Polska

Produkty