Riscaldamento a infrarossi per casa privata: panoramica dei moderni sistemi di riscaldamento a infrarossi

Efficienza ed economicità sono parametri chiave nella scelta di un sistema di riscaldamento. Il costo delle risorse energetiche è piuttosto elevato, e i proprietari di appartamenti e case private, accorti, cercano di utilizzarle in modo razionale. Questi due parametri sono alla base dello sviluppo del sistema di riscaldamento a infrarossi innovativo.

L'articolo che proponiamo Le aiuterà a scoprire il principio di funzionamento del riscaldamento a infrarossi per una casa privata. Le spiegheremo come e in che modo è possibile installare il riscaldamento IR. Scoprirà quale attrezzatura è necessaria per raggiungere l'obiettivo prefissato e come fissarla.

Per Lei abbiamo raccolto e sistematizzato tutte le informazioni sui tipi di sistemi di riscaldamento a infrarossi e i criteri di selezione. Per una migliore comprensione visiva, abbiamo allegato raccolte di foto, diagrammi informativi e presentazioni video.

Principio di funzionamento del riscaldamento a infrarossi

In natura, la radiazione infrarossa fa parte dello spettro delle onde elettromagnetiche emesse dal principale «astro» del nostro sistema: il Sole. Grazie allo spettro di onde invisibili da esso emesso, tutto ciò che è vivente sul nostro pianeta può svilupparsi.

Gli scienziati dividono la radiazione infrarossa, chiamata anche 'termica', in tre componenti, distinguendo lo spettro vicino, medio e lontano.

Le più efficaci per il riscaldamento e le più sicure per gli organismi viventi sono le oscillazioni elettromagnetiche che seguono immediatamente il lato rosso visibile dello spettro medio.

Quasi il 50% dello spettro solare è costituito dai raggi infrarossi – i più vicini alla radiazione del corpo umano

La gamma di lunghezze d'onda della radiazione, chiamata «raggi della vita», varia da 8 a 14 µm. In alcune fonti, l'intervallo “vitale” è leggermente ampliato: da 6 a 20 µm. Tuttavia, anche queste discrepanze nelle indicazioni non sono critiche.

È proprio lo spettro a onde lunghe, vicino per valore alla radiazione del corpo umano, che viene utilizzato nello sviluppo di apparecchiature e nell'installazione di sistemi di riscaldamento con riscaldatori a infrarossi.

Le piastre riscaldanti utilizzate nell'installazione del riscaldamento a infrarossi emettono calore con un intervallo operativo compreso tra 5 e 15 micron.

Gli impianti a infrarossi possono essere considerati una sorta di mini-sole. L'unica differenza rispetto al 'sole' naturale è che riscaldano lo spazio in modo continuo, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche all'esterno della stanza. Tali impianti funzionano in ambito domestico con una tensione di 220 V.

I raggi infrarossi, attraversando le barriere d'aria, riscaldano le superfici solide degli oggetti presenti nella stanza, che poi reindirizzano il calore nello spazio.

L'elemento riscaldante, componente principale del dispositivo, diffonde onde luminose. Grazie al riflettore, durante il funzionamento dell'apparecchiatura, viene riscaldato l'oggetto verso cui è diretto il dispositivo.

Il ruolo “ricevitori” e successivamente “emettitori” di calore può essere svolto da qualsiasi oggetto nella stanza: oggetti in ceramica e pietra, superfici in legno e vetro, organismi viventi.

Gli oggetti assorbono il calore o lo trasmettono allo spazio circostante. Durante il funzionamento dell'apparecchiatura, le superfici degli oggetti d'arredo nella zona di irraggiamento sono più calde dell'aria circostante di 7-10 gradi.

Il riscaldamento a raggi infrarossi si combina perfettamente con altri metodi tradizionali di riscaldamento, grazie ai quali con il minimo sforzo è facile creare in qualsiasi ambiente «isola di calore» – una zona di comfort superiore.

Sia a livello domestico che su scala industriale, questo tipo di riscaldamento è comodo da usare come riscaldamento ausiliario o di emergenza. Le perdite di calore durante il suo utilizzo in media non superano il 10%.

Vantaggi e svantaggi del sistema

Il sistema di riscaldamento a infrarossi rispetto ai metodi di riscaldamento per convezione presenta una serie di vantaggi indiscutibili:

1. Ampia area di applicazione. I pannelli di riscaldamento a infrarossi vengono utilizzati per riscaldare tutti i tipi di ambienti. Con il loro aiuto si aumenta la temperatura in magazzini, allevamenti, locali di servizio e garage.
2. Elevata velocità di riscaldamento. La sensazione di comfort termico si avverte in pochi minuti dall'accensione dell'apparecchiatura. Ciò avviene perché l'aria non assorbe la radiazione termica e l'energia viene utilizzata direttamente con perdite minime. E anche dopo lo spegnimento dell'apparecchio, continuerà a irradiare calore per un certo tempo.
3. Funzionamento silenzioso. Il funzionamento dei riscaldatori non è accompagnato da vibrazioni o rumori e durante il riscaldamento non vengono emessi prodotti di combustione.
4. Sicurezza per la salute della famiglia. Per sua natura, il calore a infrarossi è molto simile a quello solare. È il più confortevole per l'uomo. Gli apparecchi utilizzati non emettono odori sgradevoli, non rilasciano tossine o sostanze nocive, essendo assolutamente sicuri per la salute umana.

I riscaldatori di questo tipo non temono l'umidità. Per questo motivo, i dispositivi a infrarossi possono essere utilizzati con sicurezza per creare 'isole di calore' all'aperto, ad esempio per riscaldare il gazebo del giardino e la veranda.

Installando i riscaldatori IR, potrete ridurre notevolmente il consumo di calore e minimizzare il problema della distribuzione irrazionale della temperatura

A differenza dei riscaldatori a spirale, i sistemi a infrarossi non bruciano l'ossigeno dell'aria né la seccano. La distribuzione del calore nell'ambiente avviene in modo uniforme senza accumularsi nella metà superiore, vicino al soffitto.

Inoltre, nel processo di riscaldamento non sono coinvolti flussi di convezione che potrebbero sollevare polvere. Grazie a ciò, è possibile mantenere un microclima costante, garantendo condizioni di comfort per la famiglia.

I riscaldatori vengono posizionati nel pavimento, nel soffitto o semplicemente fissati alle solette esistenti. Vengono spesso utilizzati nell'allestimento del sistema 'casa intelligente'.

I pannelli a infrarossi e i rivestimenti a pellicola sono rinomati per la loro compattezza, occupando un minimo di spazio utile e restituendo al contempo il massimo calore.

A favore del sistema moderno gioca anche il fatto che negli ultimi anni le saune a infrarossi stanno guadagnando sempre più popolarità tra gli amanti dei trattamenti spa.

Secondo gli studi degli scienziati giapponesi, sono un'ottima prevenzione per molte malattie. Penetrando sotto la pelle, i raggi riscaldano i vasi sanguigni, favorendo così una rapida diffusione del calore in tutto il corpo.

Ma il sistema di riscaldamento a infrarossi non è esente da difetti. Tra questi vanno annoverati:

• I raggi infrarossi hanno un'azione puntuale. Pertanto, in una stessa stanza spaziosa, in un punto può fare troppo caldo, in un altro, al contrario, può essere fresco.
• Poiché i raggi infrarossi riscaldano non l'aria ma gli oggetti, durante il riscaldamento di un ambiente in cui sono presenti apparecchiature elettroniche, può svilupparsi un sottile odore di plastica.
• Dal punto di vista estetico, non sempre questi riscaldatori sospesi riescono a integrarsi armoniosamente nell'arredamento generale.

Un riscaldamento a infrarossi ad alta efficienza energetica non può essere considerato del tutto economicamente vantaggioso. In primo luogo, bisognerà investire inizialmente una somma considerevole nell'attrezzatura stessa.

In secondo luogo, per ottenere un consumo razionale di energia con il suo aiuto, bisognerà sostenere spese per soddisfare una serie di requisiti fondamentali. Ad esempio: l'isolamento dell'edificio, l'installazione di schermi riflettenti che riducono la perdita di calore.

Tali apparecchi consumano, a seconda della potenza, circa da 50 a 200 W per metro quadrato per ora di funzionamento.

Ma se vengono rispettate tutte le condizioni necessarie di installazione, il rendimento del sistema può raggiungere il 95%. Inoltre, per mantenere un microclima confortevole è sufficiente che il rivestimento in pellicola copra il 50% della superficie di pareti o pavimento.

Varietà di riscaldatori a infrarossi

L'industria moderna produce due tipi di riscaldatori per il sistema di riscaldamento a infrarossi: a pellicola e a pannello.

Il principio di funzionamento di entrambi i tipi di dispositivi è identico: alla base ci sono un emettitore e un riflettore che focalizzano i raggi infrarossi nella direzione desiderata.

Le differenze tra gli emettitori a pellicola e quelli a pannello risiedono solo nelle caratteristiche costruttive. Per l'installazione di un riscaldamento a infrarossi a soffitto si utilizzano sia emettitori a pellicola che pannelli.

Per il riscaldamento a pavimento, invece, si utilizza solo apparecchiature di tipo a pellicola.

N°1 — riscaldatori a pannello

I pannelli riscaldanti piani sono validi perché consentono di preservare lo spazio abitativo mantenendo invariata l'altezza della stanza. Sono molto comodi per ambienti con pareti basse e soffitti inclinati.

Durante il funzionamento dei pannelli a infrarossi, solo il 10% dell'energia viene utilizzato per riscaldare l'aria, mentre la maggior parte del calore (90%) è diretta verso gli oggetti.

Strutturalmente, tali apparecchi includono i seguenti elementi principali:

• Riscaldatore tubolare – elemento riscaldante;
• pannello, che riceve il calore dal riscaldatore tubolare e trasmette energia agli oggetti da riscaldare;
• isolamento, posizionato sul retro, che impedisce la perdita di energia termica;
• lastra – riflette le onde elettromagnetiche dal retro dell'apparecchio;
• corpo con ingresso cavo, morsettiera, ecc.

Il materiale utilizzato per la fabbricazione del riscaldatore tubolare può essere ceramica, quarzo o tungsteno. Il materiale impiegato determina in gran parte la potenza e l'efficienza dell'apparecchiatura nel suo complesso. Superiormente, il riscaldatore è coperto da un rivestimento decorativo che svolge la funzione di emettitore di onde infrarosse.

In base al metodo di installazione, i pannelli possono essere da incasso o a sospensione. I primi sono costituiti da strutture in cartongesso con isolamento termico applicato e un filo di grafite integrato.

Il corpo dei pannelli a sospensione è realizzato in plastica resistente al calore o vetro, mentre l'elemento riscaldante è coperto da uno schermo in ceramica o alluminio anodizzato.

I pannelli a infrarossi vengono installati sotto la finestra al posto del tradizionale radiatore, oppure semplicemente appesi a parete o al soffitto mediante staffe.

Tali riscaldatori sono disponibili in commercio sotto forma di pannelli tradizionali e di modelli più raffinati, decorati per imitare la pietra o il legno naturale. I raffinati prodotti di design possono essere un degno complemento d'arredo.

N°2 — emettitori a pellicola

I riscaldatori a pellicola vengono utilizzati più spesso quando è necessario organizzare un riscaldamento zonale. Ad esempio, per allestire una loggia, una zona di lavoro o creare un angolo relax sulla veranda.

I rivestimenti di questo tipo possono essere posizionati sia sul pavimento che sul soffitto e sulle pareti. Fanno eccezione solo i controsoffitti tesi realizzati in tessuto o in teli in PVC. Per i controsoffitti, i produttori offrono emettitori a infrarossi di tipo a cassetta.

Tali sistemi di riscaldamento sono costituiti da stuoie a pellicola in cui sono sigillati elementi riscaldanti collegati in serie.

Il materiale principale del sistema è un sottile strato di grafite applicato su una pellicola sottile di termoplastica, oppure fili di carbonio disposti parallelamente che, quando riscaldati, producono un flusso termico.

I rivestimenti a pellicola sono costituiti da moduli intercambiabili, grazie ai quali, in caso di guasto di una singola sezione, è facile sostituirla con una nuova senza compromettere l'integrità del sistema.

Per conferire un aspetto più presentabile ai sistemi di riscaldamento a pellicola, alcuni artigiani li decorano. Per farlo, sopra il rivestimento costruiscono prima una struttura in cartongesso, sulla quale applicano una finitura decorativa. L'unica condizione è che non contenga metallo.

I riscaldatori a pellicola a forma di quadro, che combinano funzionalità ed estetica, trovano sempre più ammiratori tra gli intenditori di qualità e bellezza.

Nelle versioni migliorate, i sistemi di riscaldamento a infrarossi a pellicola vengono montati sotto uno strato di rivestimento decorativo. I riscaldatori a pellicola decorati appartengono alla categoria dei dispositivi a bassa potenza e pertanto vengono utilizzati principalmente per il riscaldamento localizzato di una zona della stanza.

Classificazione in base al metodo di posizionamento degli elementi

Gli apparecchi di riscaldamento a infrarossi sono disponibili sul mercato in un'ampia gamma. In base alla disposizione degli elementi riscaldanti, si possono suddividere in tre gruppi: da pavimento, da parete e da soffitto.

Opzione #1 — riscaldatori da pavimento

I rivestimenti per pavimenti sono materiali modulari all'interno dei quali sono inseriti elementi riscaldanti piatti. Il rivestimento è disponibile in rotoli. Per l'installazione, viene tagliato in pezzi delle dimensioni necessarie.

Le strisce di materiale in rotolo vengono posizionate sul pavimento in modo che gli emettitori non si trovino sotto mobili pesanti; questo eviterà la riduzione della resa termica e l'essiccazione degli elementi in legno dell'arredamento.

Il materiale isolante e la pellicola a infrarossi vengono posati direttamente sul pavimento di base preparato. Durante la posa, si evita di sovrapporre i teli e si cerca di mantenere una distanza di 10-15 cm dalle pareti.

Sopra le strisce a infrarossi da pavimento si possono posare:

• moquette;
• parquet;
• linoleum;
• laminato;
• piastrelle in ceramica.

La combinazione migliore si ottiene utilizzando piastrelle in ceramica come rivestimento del pavimento. Il laminato è leggermente inferiore in questo senso. La maggiore schermatura delle radiazioni infrarosse è invece offerta da moquette e linoleum.

I sistemi a pellicola vengono installati non solo sui pavimenti, ma anche sui soffitti sotto strutture sospese e sulle falde del tetto a mansarda. Il montaggio e il collegamento vengono eseguiti secondo uno schema simile:

Un articolo popolare del nostro sito illustra le regole per la loro installazione.

Opzione #2 — apparecchi a parete e a soffitto

Rispetto ai sistemi di riscaldamento a pavimento, la scelta di dispositivi da soffitto e da parete è più ampia. Oltre ai pannelli di tipo tradizionale, sono disponibili anche modelli di design integrabili di emettitori a soffitto.

Possono essere installati in controsoffitti. In vendita sono disponibili in diverse dimensioni e colori.

I pannelli vengono posizionati in modo tale che i raggi da essi emessi siano diretti verso i mobili, e che questi, assorbito il calore, diventino a loro volta una fonte di energia termica.

I modelli a soffitto di emettitori a infrarossi vengono posizionati a un'altezza di 3 metri o superiore. Con questa configurazione, il flusso termico viene diretto verso il basso e si diffonde leggermente lateralmente.

Dirigendosi verso il basso, i raggi riscaldano per primi la pavimentazione. Grazie a ciò, la temperatura all'altezza dei piedi è sempre di un paio di gradi superiore rispetto a quella all'altezza della testa. Per evitare la dispersione di calore verso l'esterno, i pannelli non vengono posizionati di fronte a porte e finestre.

Gli emettitori a infrarossi da parete vengono posizionati in modo tale da trovarsi sopra o sotto il livello della testa di una persona.

Tra gli emettitori a parete, meritano una menzione a parte i sistemi a battiscopa. Si tratta di strutture lunghe e strette. I sistemi vengono installati lungo il perimetro della stanza, sostituendo i normali battiscopa in plastica o legno.

Nella scelta del luogo di installazione dei pannelli, è opportuno evitare le zone di riposo dove è alta la probabilità di esposizione diretta sui membri della famiglia. Ad esempio: all'altezza del divano o del letto.

In caso contrario, i raggi diretti perpendicolarmente surriscaldano e seccano la pelle, causando disagio agli occupanti e agli ospiti della casa. L'area di copertura degli emettitori direzionali è una delle caratteristiche principali e di solito è indicata nel manuale del prodotto.

Gli apparecchi a infrarossi da parete sono usati raramente. La circolazione dell'aria calda e fredda avviene dal basso verso l'alto, perciò è più ragionevole preferire le varianti da soffitto o da pavimento.

Produttori di riscaldatori IR

La produzione di apparecchiature IR è gestita da molte aziende in tutto il mondo. Tra i produttori esteri, i più popolari sono:

• «STIEBEL ELTRON» – azienda tedesca che produce prodotti di qualità tradizionalmente elevata;
• «FENIX TRADING» – azienda ceca che presta particolare attenzione all'efficienza energetica dei prodotti creati;
• «AIR COMFORT» – gruppo italiano che punta alla creazione di un sistema di riscaldamento sicuro di nuova generazione;
• «FRICO» – produttore svedese garantisce qualità scandinava e ha requisiti elevati per il design dei prodotti fabbricati.

I produttori nazionali sono rappresentati da marchi come «Bilyuks», «Pion», «EkoLajn», «Almak». Per caratteristiche qualitative, i prodotti di questi marchi non sono molto inferiori alle controparti importate.

Il costo delle apparecchiature IR di produzione nazionale è inferiore del 30% rispetto alle controparti importate, grazie a ciò un'ampia gamma di acquirenti può permettersi la sua installazione.

Ma va notato che non tutti i dispositivi nazionali per il riscaldamento IR vengono forniti con staffe. Inoltre, a giudicare dalle recensioni, il funzionamento dei dispositivi nazionali è spesso accompagnato da un leggero scoppiettio, che può essere fastidioso soprattutto durante la notte.

Con cautela va considerata anche la produzione cinese. Alcune aziende appongono sui loro prodotti il segno «CE», che indica «China Export». Visivamente questa abbreviazione è simile al marchio di conformità ai requisiti europei «CE», che indica «Conformite Europeenne».

La differenza è solo che nel secondo caso la densità del carattere è leggermente più ampia e le lettere sono leggermente più distanziate tra loro. Pertanto, oltre a studiare la marcatura, richiedete i certificati di conformità.

Criteri per una scelta corretta dell'attrezzatura

La cosa principale da considerare nella scelta degli elementi riscaldanti è la loro soluzione costruttiva e i parametri operativi. Per calcolare la potenza ottimale, utilizzate la formula classica, considerando che per il riscaldamento di 10 metri di superficie sono necessari in media 1,2 kW.

In vendita si trovano anche dispositivi mobili, comodi per il riscaldamento temporaneo, posizionandoli nel punto desiderato della stanza e, se necessario, portandoli all'esterno. Funzionano sia a elettricità che a gas.

Tale riscaldatore IR portatile è in grado di riscaldare efficacemente un'area con un raggio di 2,5 metri, riempiendo lo spazio della stanza di comfort e calore.

Se si confrontano modelli da pavimento e da soffitto, la differenza tra loro sarà irrilevante, poiché in ogni caso verrà riscaldato principalmente il pavimento e la parte inferiore delle pareti, e l'aria calda continuerà comunque a salire. Per questo motivo, consideri solo quanto sia comodo posizionare l'apparecchiatura a soffitto o a pavimento.

I modelli con sensore termico integrato sono comodi da usare: quando la temperatura nella stanza scende al di sotto del valore impostato, l'apparecchiatura si accende automaticamente, e quando raggiunge il valore impostato, si spegne.

Si dovrebbe anche dare la preferenza ai dispositivi la cui struttura consente di regolare l'inclinazione della direzione di irraggiamento.

Quando si sceglie un prodotto, presti attenzione alla presenza di un termoregolatore, con il quale è comodo impostare una determinata modalità e risparmiare così il consumo di energia elettrica.

In generale, nella scelta degli elementi riscaldanti, bisogna basarsi sui parametri del prodotto, sui materiali con cui è costruita la casa, sulla presenza di un altro tipo di sistema di riscaldamento e, naturalmente, sulle proprie possibilità finanziarie.

Ma non bisogna lasciarsi tentare da prodotti con un costo ingiustificatamente basso. Nel tentativo di ridurre il costo di produzione, alcuni produttori lo fanno a scapito della qualità, risparmiando sui contatti e utilizzando cavi di bassa qualità.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Esempio pratico del funzionamento di un sistema di riscaldamento:

Video #2. Riscaldamento a infrarossi a pellicola: pro e contro:

Video #3. Panoramica dei pannelli ceramici riscaldanti:

Il sistema a infrarossi è una tecnologia di riscaldamento sicura di nuova generazione che, con un approccio competente, può diventare un'opzione economica e razionale, sia come riscaldamento zonale che come riscaldamento principale di una casa privata.

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