Riscaldatori micatermici: struttura, principio di funzionamento, vantaggi e svantaggi

Il problema del risparmio delle risorse sta gradualmente interessando tutti gli ambiti della vita umana. Se oggi non risparmiamo calore ed energia, domani dovremo affrontare una carenza di risorse naturali. La scienza moderna è orientata allo sviluppo di dispositivi «intelligenti» energeticamente efficienti, uno dei quali è il riscaldatore micatermico a raggi infrarossi.

Tutto sul dispositivo e i principi di funzionamento della varietà innovativa di apparecchi riscaldanti lo scoprirà nell'articolo che Le presentiamo. Le parleremo delle sue varietà, delle loro differenze caratteristiche e delle regole di scelta. Inoltre, analizzeremo se la radiazione termica a infrarossi è dannosa o benefica in ambito domestico.

Informazioni generali sul micatermico termosifone

Il riscaldatore micatermico è un apparecchio elettrico che diffonde onde termiche infrarosse. Il calore IR è una radiazione elettromagnetica che occupa la regione dello spettro tra il bordo rosso della luce visibile all'occhio umano (con lunghezza d'onda λ = 0,74 µm) e la radiazione a microonde (lunghezza d'onda circa 1-2 mm).

Il riscaldatore si distingue per la sua struttura multistrato. Ciascuno degli strati, composti da non metalli e metalli, svolge una funzione ben precisa. Alcuni isolano, altri concentrano e riflettono le onde termiche. Il principio di funzionamento è estremamente semplice e il funzionamento del riscaldatore micatermico a infrarossi è abbastanza comprensibile.

Dispositivo dell'apparecchio riscaldante micatermico

Alla base dello sviluppo del riscaldatore MK ci sono le conquiste delle tecnologie spaziali. Tuttavia, esternamente assomiglia a un convettore normale.

Il dispositivo IR è composto da:

• un elemento riscaldante – una lamina di mica, con elementi resistivi piatti o spirali di filo di nitrocromo immersi in essa;
• un isolante che impedisce un surriscaldamento eccessivo dell'apparecchiatura (il più delle volte realizzato con l'uso di basalto);
• un involucro metallico del dispositivo;
• una griglia metallica di protezione attraverso la quale passa la radiazione infrarossa;
• Supporti per basi e rulli per lo spostamento.

Per controllare e monitorare il funzionamento, il dispositivo riscaldante è dotato di:

• telecomando;
• pannello di controllo touch o a pulsanti;
• regolatore di temperatura;
• pannello indicatori che aiuta a comprendere lo stato dell'unità;
• regolatore di potenza (la maggior parte dei modelli di riscaldatori in commercio hanno una potenza di 1-2 kW).

I principali organi di lavoro dei riscaldatori MK sono i riscaldatori in micanite. Sono prodotti secondo la tecnologia Micathermik (Micatermik). Questa tecnologia consiste nell'applicazione a strati di mica sugli elementi riscaldanti metallici.

Un riscaldatore a micanite viene inserito in un involucro in mica. Esso trasporta l'energia termica ricevuta dal riscaldatore nell'ambiente da trattare. Il calore infrarosso viene diretto sugli oggetti circostanti e da questi viene trasmesso alla stanza. In questo processo non vengono utilizzati né acqua né olio come fluidi termovettori.

È possibile vedere il riscaldatore a micanite solo smontando l'apparecchiatura elettrica. Tuttavia, durante lo smontaggio, è importante non danneggiare il riscaldatore e non modificarne la posizione all'interno dell'apparecchio. Se la densità del contatto viene compromessa, l'effetto di riscaldamento diminuirà.

La micanite è una carta compressa da microscopiche scaglie di mica. Questo minerale dalla struttura squamosa è piuttosto fragile, i suoi strati sono sottili fino a frazioni di millimetro. La mica possiede buone proprietà di isolamento elettrico, conducibilità termica e resistenza al calore. Viene spesso utilizzata in componenti radio e condensatori.

Il riscaldamento del minerale avviene in tempi estremamente brevi, raggiungendo i 200 gradi e più. Grazie alla produzione sintetica della mica, la lunghezza d'onda infrarossa aumenta, mentre l'intensità delle radiazioni diminuisce.

Mescolando la micanite con un legante resistente al calore e pressandoli, si producono fogli termoresistenti con buone proprietà dielettriche, che possono essere utilizzati nei riscaldatori. Inoltre, la mica non rilascia componenti tossici durante il riscaldamento.

Gli strati di mica isolano l'elemento riscaldante dalle altre parti della struttura e trasmettono il calore. Lo spessore delle lamine di mica viene accuratamente selezionato in base alle dimensioni complessive del dispositivo. Di solito non supera 0,03-0,025 mm.

La dilatazione termica della mica coincide sempre con quella del nucleo. Grazie a ciò si ottiene la massima silenziosità durante il funzionamento, poiché vengono eliminati tutti i possibili scricchiolii e colpi all'interno del dispositivo.

Tra l'elemento riscaldante e le lamine di mica si trovano 2 strati aggiuntivi: uno interno e uno esterno. Lo strato interno riflette il calore, consentendo la completa emissione di radiazioni infrarosse nello spazio selezionato per il riscaldamento. Lo strato esterno è responsabile del rafforzamento dei flussi di temperatura.

L'elemento riscaldante in micanite viene inserito in un corpo metallico con inserti a rete. Il calore radiante infrarosso passa liberamente attraverso l'“involucro” perforato. La struttura è progettata in modo che l'energia termica fornita dall'apparecchio si distribuisca nella stanza nel modo più uniforme possibile.

La maggiore emissione infrarossa dell'apparecchiatura micatermica si osserva direttamente davanti al dispositivo, e questo va considerato nella disposizione degli oggetti. Non è consigliabile posizionare l'apparecchio di fronte al letto o nelle immediate vicinanze della scrivania.

Oltre all'irraggiamento termico infrarosso prodotto dal riscaldatore MC in funzione, si diffonde un flusso percepibile di aria calda ascendente attraverso la parte superiore della griglia (metodo per convezione), mentre il corpo stesso del dispositivo non si riscalda.

Durante il funzionamento, l'apparecchio emette onde infrarosse ed elettromagnetiche che si trovano in un intervallo sicuro per gli esseri viventi. Grazie a ciò, i riscaldatori micatermici possono essere utilizzati negli asili nido o negli ospedali.

Principio di funzionamento del termosifone MK

Il funzionamento di ogni riscaldatore micatermico si basa sulla trasmissione del calore per irraggiamento infrarosso (80% della resa totale) e per convezione grazie alla creazione di movimento d'aria dovuta alla differenza di temperatura (20%). Grazie alla combinazione di due metodi di riscaldamento si raggiunge la massima efficienza possibile.

Cioè, riscalda il volume d'aria e gli oggetti grazie all'irraggiamento infrarosso a distanza. Grazie a ciò, la trasmissione del calore avviene molto più velocemente rispetto a un radiatore ad acqua o a olio. Infatti, un normale convettore ad acqua, a gas o convettore elettrico riscalda solo l'aria che entra in contatto con le sue alette.

Il riscaldatore MC trasferisce energia all'oggetto con la minima dispersione. Gli oggetti possono essere cose, animali e persone. Inoltre, gli oggetti e le pareti dopo l'esposizione alle onde infrarosse diventano essi stessi fonti di calore e riscaldano l'aria.

Al di fuori della zona di azione del riscaldatore IR, la stanza praticamente non si riscalda. Inoltre, la densità del flusso termico diminuisce all'aumentare della distanza tra il riscaldatore e l'oggetto.

Tuttavia, il riscaldatore IR è insostituibile se è necessario riscaldare rapidamente un singolo oggetto nella stanza. Il corpo stesso del dispositivo, isolato con un composto a base di basalto, non raggiunge temperature elevate (superiori a 60 gradi), il che esclude la possibilità di ustioni in caso di contatto accidentale con l'unità.

È meglio acquistare i riscaldatori micatermici con custodia in acciaio. Queste strutture non temono gli urti e le cadute. Inoltre, si riscaldano molto rapidamente.

Non si possono asciugare vestiti sul riscaldatore, poiché sussiste il rischio di incendio. Alcuni materiali sintetici, se entrano in contatto con la custodia dell'apparecchio, possono sciogliersi o prendere fuoco. L'eccezione sono modelli speciali avanzati, dotati di mensole per scarpe o stenditoi pieghevoli per biancheria pulita.

Tecnicamente, il principio di funzionamento degli elementi del riscaldatore micatermico è abbastanza semplice. Quando il dispositivo viene collegato alla rete, la piastra inizia a riscaldarsi. Si riscalda fino a 200-400 gradi Celsius e trasmette il calore agli strati di mica.

L'energia elettrica fornita alle piastre di mica si trasforma in radiazione infrarossa, diretta verso gli oggetti vicini all'apparecchio. Tutto questo processo richiede alcuni minuti e la stanza diventa calda quasi immediatamente dopo l'accensione dell'apparecchio.

Una piccola stanza (fino a 20 mq) può essere riscaldata da un dispositivo micatermico in 10 minuti. Quando l'aria nella stanza raggiunge la temperatura desiderata, il termostato nell'unità si attiva e spegne il riscaldatore. L'apparecchiatura può essere impostata per il mantenimento automatico di una temperatura ambiente confortevole.

L'elevata efficienza energetica e l'economicità sono le caratteristiche principali dei riscaldatori micatermici. Essi si distinguono per l'elevata potenza, quindi consumano circa un terzo di elettricità in meno rispetto ai normali convettori. Il rendimento del riscaldatore a infrarossi è di circa il 90%.

Opzioni aggiuntive utili

I riscaldatori micatermici standard hanno un numero minimo di impostazioni, ma alcuni di essi dispongono di vari elementi aggiuntivi a seconda della versione.

Tali elementi includono:

• termostati integrati che consentono di controllare diversi flussi d'aria;
• display a cristalli liquidi con funzioni di protezione speciali;
• ionizzatori e umidificatori d'aria;
• timer e così via.

Molti riscaldatori micatermici hanno una funzione di protezione antigelo per gli ambienti. Se si attiva questa opzione e si installa l'apparecchio in una stanza non riscaldata, si accenderà automaticamente quando la temperatura nella stanza si avvicina allo zero.

Inoltre, alcuni riscaldatori sono dotati di grado di protezione IP24, che protegge dall'umidità e previene il rischio di guasto dell'apparecchio o cortocircuito in caso di contatto con l'acqua.

Tutti i dispositivi aggiuntivi sono integrati nella struttura del riscaldatore micatermico fin dall'inizio. La dotazione esatta dipende dalle caratteristiche tecniche del riscaldatore: potenza, metodo di montaggio e dimensioni.

Classificazione per direzione della radiazione

Tutti i riscaldatori micatermici si dividono in:

• apparecchi unidirezionali, in cui i raggi infrarossi sono diretti solo in una direzione;
• dispositivi bidirezionali, che emettono calore su entrambi i lati del prodotto;
• apparecchi cilindrici, con una zona di irraggiamento infrarosso circolare.

I riscaldatori unidirezionali possono essere da parete o da pavimento. Hanno un lato anteriore a rete e un lato posteriore. Il lato posteriore presenta piccole aperture di ventilazione nella parte inferiore.

I riscaldatori bidirezionali vengono installati a pavimento. Hanno due piastre di lavoro che producono raggi infrarossi. Le piastre riscaldanti sono dotate di reti metalliche. I riscaldatori unidirezionali e bidirezionali dirigono i raggi infrarossi orizzontalmente lungo il pavimento.

La distribuzione orizzontale dei raggi IR favorisce una distribuzione non uniforme del calore nell'ambiente. Con l'irraggiamento infrarosso, l'aria più calda si trova vicino al pavimento, mantenendo i piedi caldi. Più in alto, verso il soffitto, di solito è più fredda.

I riscaldatori vanno installati nelle parti più fredde dell'ambiente. Tuttavia, non sono consigliati per stanze con elevata umidità (bagni, lavanderie, docce). In questi luoghi si installano apparecchi elettrici con protezione contro l'umidità sospesa nell'aria.

Nei riscaldatori di forma cilindrica o ovale sono presenti emettitori di configurazione non standard (semi-anulari o tubolari). Possono essere fissati al soffitto o alle pareti a seconda delle caratteristiche strutturali. I riscaldatori cilindrici si contraddistinguono per una zona di direzionalità circolare dell'irraggiamento a infrarossi.

Utilizzi comuni

I riscaldatori a infrarossi possono essere utilizzati in ambienti chiusi e aperti. Con essi è possibile riscaldare una terrazza, un balcone, una cameretta o un soggiorno. Inoltre, gli apparecchi MK con capacità di riscaldamento per convezione sono adatti per prevenire la formazione di ghiaccio sulle scale.

Poiché riscaldando una stanza con raggi infrarossi l'ossigeno nell'aria non diminuisce (e l'aria non si secca), si consiglia di utilizzare dispositivi IR in ambienti dove vivono bambini piccoli, asmatici o allergici.

Ma i sistemi micatermici non servono solo ai privati, sono richiesti in:

• in medicina per la terapia di pazienti con disturbi del flusso sanguigno, patologie cardiovascolari, emicranie e frequenti infezioni respiratorie acute;
• in veterinaria per il trattamento degli animali;
• in centri massaggi (il massaggio sotto irraggiamento infrarosso favorisce la perdita di peso);
• negli uffici per eliminare virus e batteri.

Con l'aiuto dei riscaldatori micatermici è possibile creare barriere termiche sopra finestre panoramiche e altre strutture in vetro trasparente, che hanno scarse proprietà di isolamento termico.

Per eliminare i batteri, il riscaldatore micatermico deve essere lasciato acceso per diverse ore. Tuttavia, non si consiglia di utilizzare questo dispositivo esclusivamente per la disinfezione, poiché non uccide tutti i virus, i funghi e le muffe presenti nell'ambiente.

Vantaggi e svantaggi dei termosifoni micatermici

Vantaggi e svantaggi del riscaldatore micatermico sono determinati dal principio di funzionamento e dalla struttura dell'apparecchiatura.

L'apparecchio offre una serie impressionante di vantaggi, tra cui:

• efficienza energetica;
• elevata velocità di riscaldamento;
• compattezza del corpo;
• design elegante;
• peso ridotto (a seconda del tipo di apparecchio varia tra 3-4 kg);
• sicurezza;
• mantenimento di un microclima sano nell'ambiente;
• rumore minimo durante il funzionamento, ecc.

Inoltre, il riscaldatore micatermico previene lo sviluppo della microflora microbica e virale e uccide anche i funghi nell'ambiente. Tuttavia, questo dispositivo non ha azione battericida e non può essere utilizzato allo stesso modo delle lampade ultraviolette per la quarzatura.

Durante il funzionamento del dispositivo a infrarossi, non si accumula massa d'aria sotto il soffitto. Grazie a ciò, l'apparecchiatura a infrarossi è perfetta per ambienti con soffitti alti, poiché il calore non si disperde su tutta l'area. Tuttavia, attraverso i fori dell'involucro dell'apparecchio entra molta polvere, che è quasi impossibile da rimuovere.

Quando l'apparecchio viene acceso, la polvere e lo sporco si riscaldano e emanano un cattivo odore. L'odore scomparirà solo quando la polvere sarà completamente bruciata. È degno di nota che questo cattivo odore sarà emesso dal dispositivo di riscaldamento micatermico ogni volta che rimane spento per molto tempo.

Come scegliere correttamente il modello adatto?

Quando si acquista un riscaldatore micatermico, bisogna basarsi sulle caratteristiche dell'ambiente in cui verrà installato. Indicativamente, per ogni 10 mq di superficie abitativa, è necessario considerare 1 kW di potenza, senza tener conto delle perdite di calore.

Se questa sarà l'unica fonte di calore, è necessario scegliere un dispositivo con potenza maggiore. Se invece il riscaldatore a infrarossi viene acquistato per una piccola casa estiva, si può scegliere un apparecchio con una potenza non superiore a 70 W per metro quadrato.

In realtà è difficile riscaldare un ambiente con un solo micatermico riscaldatore, poiché bisogna pensare molto attentamente alla posizione dell'apparecchio. Il massimo riscaldamento dell'aria e degli oggetti si osserverà solo a un paio di metri dal pannello frontale.

Prima dell'acquisto di un riscaldatore micatermico è necessario chiedere al venditore tutta la documentazione di accompagnamento necessaria, incluso il certificato igienico per l'isolante. È meglio acquistare apparecchiature con isolante in basalto, che può essere utilizzato anche nell'industria alimentare (le indicazioni a riguardo di solito sono presenti nel certificato igienico).

Qualsiasi apparecchiatura elettrica necessita di una manutenzione tempestiva e completa. A causa della particolare struttura, i riscaldatori micatermici devono essere regolarmente aspirati e puliti con un panno umido per rimuovere la polvere accumulata. Prima di pulire l'apparecchio, è necessario scollegarlo dall'alimentazione.

Danni delle onde infrarosse per l'organismo – mito?

Le onde infrarosse sono una radiazione elettromagnetica tradizionale, simile per struttura ai raggi solari. I danni e i benefici della radiazione infrarossa sono determinati dalla profondità di penetrazione di queste onde nella pelle.

Esistono 3 tipi di apparecchi di riscaldamento in base alla lunghezza d'onda e alla temperatura di incandescenza dell'elemento riscaldante:

• dispositivi con riscaldamento massimo fino a 300 gradi e lunghezza d'onda 50-200 micron;
• apparecchi riscaldati fino a 600 gradi e con lunghezza d'onda 2,5-50 micron;
• riscaldatori con riscaldamento fino a 800 gradi e lunghezza d'onda 0,7-2,5 micron.

Cioè, più alta è la temperatura di incandescenza del dispositivo, più onde corte verranno emesse. Per una persona sana normale, le onde termiche con una lunghezza di circa 9,6 micron sono sicure. I produttori indicano l'intervallo di radiazione infrarossa nella scheda tecnica del dispositivo.

Le informazioni sull'intervallo di radiazione infrarossa si trovano nella documentazione di accompagnamento dei riscaldatori o sulla confezione del prodotto. L'assenza di queste informazioni indica violazioni significative da parte del produttore.

Di solito varia tra 2 e 10 micron. L'intensità della radiazione IR dipende dalle caratteristiche della superficie riscaldata (in particolare dal suo coefficiente di emissività). L'emissione più potente proviene da un corpo nero riscaldato.

Qualsiasi radiazione infrarossa prolungata e mirata ha un effetto negativo sull'organismo umano, che si manifesta in:

• disidratazione della pelle;
• diminuzione della vista (con esposizione prolungata aumenta il rischio di sviluppare cataratta);
• alterazione della struttura delle membrane cellulari (tipico delle onde infrarosse corte), ecc.

È particolarmente pericoloso installare un potente riscaldatore a soffitto in una stanza con soffitti bassi. In questo caso, i raggi infrarossi scalderebbero costantemente la testa della persona e potrebbero portare allo sviluppo di varie malattie.

Ma questi riscaldatori a infrarossi possono causare danni reali solo in caso di flusso diretto e costante su una persona. Idealmente, i dispositivi dovrebbero essere installati in modo che i riscaldatori cedano il loro calore alle pareti o ai mobili, ma non siano puntati verso le persone.

Il riscaldatore non deve essere sempre diretto verso una persona. Le radiazioni infrarosse sono utili solo in piccole quantità.

Tuttavia, in Giappone e in Europa, interi istituti sviluppano metodologie per la lotta contro il cancro basate sull'influenza della radiazione infrarossa. Nel corso di ricerche scientifiche è stato dimostrato che le onde infrarosse, penetrando all'interno della pelle fino a 14-20 cm, svolgono un'efficace detossificazione delle cellule.

Ciò avviene grazie all'ipertermia selettiva, all'aumento della circolazione biochimica e all'eliminazione dei fenomeni di ristagno nei tessuti. Il risultato dell'utilizzo della radiazione dipende da schemi opportunamente selezionati, e il riscaldatore micatermico è assolutamente sicuro per la salute se durante la sua installazione si seguono i principi del buon senso.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video presenta una panoramica del riscaldatore micatermico MK-1501, un'apparecchiatura innovativa, con cui è possibile comprendere il principio di funzionamento dei riscaldatori infrarossi:

Il riscaldatore micatermico è un dispositivo elettrico innovativo utilizzato per il riscaldamento degli ambienti. Il suo funzionamento si basa sulle radiazioni infrarosse provenienti da elementi in micanite. L'apparecchiatura si distingue per l'elevata inefficienza energetica, compattezza e multifunzionalità.

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