紅外線是整個電磁波波段的一部分。波長在0.76-100微米之間的電磁波,尤其是波長在0.76-40微米之間的電磁波能量集中,熱效應顯著,所以稱為熱射線或紅外線。燃氣輻射管發(fā)出的紅外線波長在3.5-5.5微米之間。當紅外線穿過空氣層時,不會被空氣所吸收,它能穿透空氣層而被物體直接吸收,并轉變?yōu)闊崃浚粌H如此,紅外線還能夠穿過物體或人體表面層一定的深度,從而從內部對物體或人體進行加熱,這就是輻射供暖的基本原理。
傳統(tǒng)的對流散熱器采暖方式中,散熱器先加熱空氣,由于冷熱空氣的密度差,空間內熱空氣向動,冷空氣向下流動,導致房間內溫度產(chǎn)生嚴重的垂直失調,產(chǎn)生大量的無效耗熱量。采用這種方式采暖,為了達到一定的供熱效果,加熱建筑物內的所有空氣,而熱空氣又總是在房間的上半部,實際需要供暖的人和物體都在溫度較低的房間底部,因此熱量的利用率較低。特別是對一些大空間、半開放式空間供熱,采用這種采暖方式熱損失更大,供暖效果更差。往往房間頂部溫度很高,底部溫度低,房間高度越高,這種作用越明顯,有的房頂溫度高達40℃,而人的活動空間溫度卻只有3~5℃。這樣的溫度分布,不但滿足不了供暖要求,而且造成大量能源浪費。
為了克服高度方向的垂直失調,目前對于高大空間建筑物的采暖,主要采用散熱器+集中空調的熱風采暖方式。熱風采暖的工作過程和散熱器系統(tǒng)一樣,也是一種對流換熱方式。如要求室內溫度達到18℃,2m以上的空間也成為采暖對象,這樣大部分的能源被浪費;另外,一個好的熱風系統(tǒng),要有相應良好的氣流組織來實現(xiàn),這樣勢必又造成上部空間要有大量的通風管道及空氣處理設備,占用大量的空間;還有值班采暖的問題,一是夜間關閉新風管道閥門,開啟空氣處理設備,依靠室內回風解決問題,其大特點就是不便于管理;二是設置單的值班采暖散熱器系統(tǒng),全天開啟,這兩種方式都會加大能耗。
燃氣紅外線輻射加熱器:專為高大空間的廠房、車間量身定做的取暖設備,具有當今世界供暖技術領域的水平。輻射加熱器穿過空氣但是不加熱空氣,是通過向空間特定方向發(fā)射紅外輻射來實現(xiàn)傳熱功能的,人體和自然界的多數(shù)物質對紅外輻射具有較強的吸收特性,能在接受輻射后加劇其分子運動,并立即轉化為熱能,使溫度迅速升高,這就是紅外線的熱效應。
我國目前采暖系統(tǒng)絕大部分采用蒸汽或熱水作為介質,通過空氣對流傳熱形式來取暖。采用這種方式采暖能耗相對較大,而熱空氣又總是在房間的上半部分,實際需要用熱的人和物體都在溫度相對較低的房間下部,人體舒適感較差。對于具有跨度大、落空高等特點的非居住高大空間建筑,由于門窗面積大,隔熱性能差,高度每增加1 m,采暖負荷就要增加2%(對4m以上高度的建筑),所以單位面積的采暖熱負荷很大。
燃氣紅外柔強輻射采暖是以輻射為熱量傳遞方式,以天然氣、液化石油氣、人工煤氣等作為熱源。由于空氣是一種可通過熱輻射的物質,因此輻射熱在空氣中基本上不會被吸收,也不會被反射。當輻射系統(tǒng)的強紅外射線(波長2.5-1 000μm)接觸地面、人和物體時,所發(fā)出的能量被實物表面所吸收,并使之變熱。受熱表面通過這些物體進行二次輻射又使附近空氣溫度升高,從而把熱量釋放到工作空間。
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