Οι ηλεκτρικές θερμάστρες υπέρυθρης ακτινοβολίας,

 

 
Ο χειμώνας έρχεται και όλοι μας σκεφτόμαστε πως θα ζεσταθούμε.

Ένας τρόπος είναι οι ηλεκτρικές θερμάστρες υπέρυθρης ακτινοβολίας,

Λίγα λόγια για αυτές



Στις θερμάστρες αυτές η θερμική ακτινοβολία παράγεται από ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει σε ένα σύρμα ή σε μια ταινία μεγάλης αντιστάσεως.

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία τύπων, ανάλογα με τον τρόπο στηρίξεως του σύρματος ή της ταινίας και τη μεταφορά της θερμότητας στο στοιχείο παραγωγής της ακτινοβολίας.

Τα συνηθέστερα στοιχεία που χρησιμοποιούνται είναι οι τέσσερις τύποι που φαίνονται με ενδεικτικές τομές στο σχήμα 4.5δ, ενώ ο πίνακας 4.5.2 δίνει τα κυριότερα χαρακτηριστικά τους.

Το στοιχείο μεταλλικής θήκης (τύπος 1) αποτελείται από ένα σύρμα ηλεκτρικής αντιστάσεως τοποθετημένο μέσα σε ηλεκτρικό μονωτικό υλικό που περιβάλλεται από μια μεταλλική θήκη (σωλήνα). 

 

Ο τύπος αυτός είναι ο πιο ανθεκτικός σε κρούσεις, ταλαντώσεις και απότομες θερμικές μεταβολές.

Ο σωλήνας από χαλαζία Quartz Ι τύπος 2) αποτελείται από ένα σύρμα ηλεκτρικής αντιστάσεως τοποθετημένο μέσα σε ένα μη στεγανοποιημένο σωλήνα από υλικό Quartz.

Το σύρμα στηρίζεται μόνο στα άκρα του σωλήνα. Αυτά τα θερμαντικά στοιχεία παθαίνουν εύκολα ζημιά από κτύπημα ή από ταλάντωση, αλλά αντέχουν στις απότομες θερμικές μεταβολές.

H λάμπα Quartz (τύπος 3) αποτελείται από ένα σύρμα ηλεκτρικής αντιστάσεως τοποθετημένο μέσα σε ένα στεγανοποιημένο σωλήνα Quartz που περιέχει αδρανές αέριο. Το σύρμα έχει σε όλο το μήκος του στηρίγματα, τα οποία το κρατούν σε ευθεία γραμμή και μακριά από τα τοιχώματα του σωλήνα.

H λάμπα με ανακλαστήρα (τύπος 4) έχει περίπου τη μορφή μιας γυάλινης λάμπας φωτισμού αυτού του τύπου. Ο ανακλαστήρας σχηματίζεται με κατάλληλη επικάλυψη του εσωτερικού άνω μέρους της λάμπας.

Από τα παραπάνω ηλεκτρικά στοιχεία παραγωγής θερμικής ακτινοβολίας, μόνο το τελευταίο (λάμπα με ανακλαστήρα - τύπος 4) μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως θερμάστρα, μια και έχει ενσωματωμένο τον ανακλαστήρα. Οι μονάδες αυτές μπορούν συνήθως να τοποθετηθούν στους υποδοχείς των κοινών φωτιστικών σωμάτων πυρακτώσεως (π.χ. σε ένα λουτρό).

 Τα υπόλοιπα τρία ηλεκτρικά στοιχεία παραγωγής υπέρυθρης ακτινοβολίας (τύποι 1,2 και 3) τοποθετούνται μέσα σε υποδοχείς με ανακλαστήρα κατά τρόπο παρόμοιο με τις λάμπες φθορισμού

 

Έτσι κατασκευάζονται ηλεκτρικές θερμάστρες υπέρυθρης ακτινοβολίας που διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες, ανάλογα με το πλάτος της δέσμης ακτινοβολίας, όπως φαίνονται στο σχήμα 4.5ε, δηλαδή: 

Θερμάστρες πλατιάς δέσμης ακτινοβολίας — που προορίζονται για χαμηλή σχετικά ανάρτηση — σχήμα 4.5ε(α).
Θερμάστρες στενής δέσμης ακτινοβολίας — που προορίζονται για μεγάλα ύψη αναρτήσεως (ψηλοτάβανους χώρους) — σχήμα 4.5ε(β).


H πρώτη κατηγορία θερμαστρών πλατιάς δέσμης, χρησιμοποιείται λιγότερο σε εφαρμογές ανθρώπινης ανέσεως και περισσότερο σε εφαρμογές βιομηχανικής παραγωγής, στις οποίες απαιτείται μικρή απόσταση μεταξύ πηγής θερμάνσεως και προϊόντος. Ενδεικτικές εφαρμογές παρουσιάζονται στο σχήμα 4.5στ.

H δεύτερη κατηγορία θερμαστρών στενής δέσμης, χρησιμοποιείται βασικά σε εφαρμογές ανθρώπινης ανέσεως σε κλειστούς και ανοικτούς χώρους. Μερικές από τις εφαρμογές αυτές φαίνονται στο σχήμα 4.5ζ.

H φωτογραφία του σχήματος 4.5η δείχνει μια χαρακτηριστική εφαρμογή λαμπών με ανακλαστήρα (τύπος 4 του σχήματος 4.5δ).

 

Τέλος στο σχήμα 4.5Θ δίνονται παραστατικά μερικές εφαρμογές ενός πέμπτου τύπου ηλεκτρικών θερμαντικών σωμάτων υπέρυθρης ακτινοβολίας, που είναι απλούστερα από τα προηγούμενα και αποτελούνται από ηλεκτρικές, μη πυρακτούμενες αντιστάσεις, οι οποίες τοποθετούνται μέσα σε λεπτές πλάκες με τοιχώματα από λαμαρίνα. 

Συνήθως ένας θερμοπομπός αυτού του τύπου έχει διάφορες διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, οπότε μεταβάλλεται ανάλογα και το ποσοστό ακτινοβολούμενης θερμότητας σε σχέση με αυτή που μεταδίδεται με επαφή-μεταφορά.

Δηλαδή, όσο πιο μεγάλη η θερμοκρασία τους τόσο μεγαλύτερο και το ποσοστό ακτινοβολούμενης θερμότητας — καθώς βέβαια και η συνολική θερμότητα που παράγεται από το θερμαντικό σώμα.

Κανόνες για την ασφαλή εγκατάσταση και λειτουργία των θερμαστρών υπέρυθρης
ακτινοβολίας


Οι κυριότερες προφυλάξεις που πρέπει να λαμβάνονται κατά την εγκατάσταση και λειτουργία των θερμαστρών υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι οι εξής:

Όλοι οι τύποι θερμαστρών υπέρυθρης ακτινοβολίας που αναφέραμε αναπτύσσουν υψηλές θερμοκρασίες επιφανειών κατά τη λειτουργία τους.

 Γι' αυτό δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται εκεί όπου η ατμόσφαιρα περιέχει σε επικίνδυνο βαθμό εύφλεκτες σκόνες ή αέρια.
Κατά την εγκατάσταση και τη λειτουργία πρέπει να ακολουθούνται οι οδηγίες του κατασκευαστή σχετικά με τις ελάχιστες απαραίτητες αποστάσεις μεταξύ μιας θερμάστρας και καύσιμων υλικών. Αν κατά τη λειτουργία υπάρχει πιθανότητα να παραβιασθούν αυτές οι αποστάσεις, θα πρέπει να αναφέρονται σε ειδική προειδοποιητική πινακίδα αναρτημένη κοντά στη θερμάστρα.
Θα πρέπει να ακολουθούνται οι συστάσεις των κατασκευαστών για την απαραίτητη απόσταση των ατόμων από τη θερμάστρα, ώστε να αποφεύγονται τοπικές υπερθερμάνσεις που προκαλούν υπερένταση και δυσαρέσκεια στον άνθρωπο.
Οι θερμάστρες αυτές δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε περιβάλλον που περιέχει αέρια τα οποία κάτω από υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να αποσυντίθενται σε συστατικά επικίνδυνα ή τοξικά, εκτός αν τα αέρια αυτά απομακρύνονται από το θερμαινόμενο χώρο με ειδικό σύστημα απαγωγής.
Όταν χρησιμοποιούνται θερμάστρες με αέριο χωρίς άμεση απαγωγή των καυσαερίων, τότε θα πρέπει να προβλέπεται,αν πρόκειται για κλειστό χώρο, κάποιος τρόπος ικανοποιητικού αερισμού του, ώστε η περιεκτικότητα του αέρα σε προϊόντα της καύσεως να διατηρείται σε χαμηλά ανεκτά επίπεδα. Ο αερισμός αυτός θα βοηθεί και στον περιορισμό της υγρασίας, η οποία ενισχύεται κατά τη λειτουργία της θερμάστρας αερίου, γιατί τα προϊόντα της καύσεως του αερίου περιέχουν υδρατμούς. 

Όταν χρησιμοποιούνται θερμάστρες καυσίμου, πρέπει να προσάγεται στον χώρο αέρας για την αντικατάσταση αυτού που καταναλίσκεται στην καύση, ανεξάρτητα από το αν υπάρχει ή όχι σύστημα απαγωγής των προϊόντων της καύσεως. 

Ρύθμιση της λειτουργίας και συντήρηση των θερμαστρών υπέρυθρης ακτινοβολίας.

H θερμοοτατική ρύθμιση των θερμαστρών αυτών απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή,γιατί τα άτομα στο χώρο θερμαίνονται περισσότερο από τις απευθείας θερμικές ακτίνες παρά από τον περιβάλλοντα αέρα, ο οποίος έχει μικρότερη θερμοκρασία από αυτή που θα είχε με κάποιο άλλο τρόπο θερμάνσεως, ιδιαίτερα κατά το αρχικό χρονικό διάστημα που ακολουθεί κάθε έναρξη λειτουργίας.




Έτσι, η τοποθέτηση του θερμοστάτη πάνω στην πορεία των θερμικών ακτίνων ή μακριά από αυτή, εξαρτάται από το είδος της εφαρμογής (κλειστός ή ανοικτός χώρος, μετακινούμενα ή όχι άτομα, επιθυμητά όρια θερμοκρασίας κλπ.), από τον τύπο της θερμάστρας και από τον τύπο του ίδιου του θερμοστάτη (με ρύθμιση δύο θέσεων ή με αναλογική ρύθμιση).

Συνήθως μάλιστα, όταν ο θερμοστάτης τοποθετηθεί στην πορεία των θερμικών ακτίνων, έχομε καλή ρύθμιση σε εφαρμογές εξωτερικών χώρων ή ακόμα και σε κλειστούς χώρους, αλλά μόνο για τη χρονική περίοδο που ακολουθεί μια έναρξη λειτουργίας μετά από παρατεταμένο σταμάτημα.

Για συνεχή λειτουργία των θερμαστρών υπέρυθρης ακτινοβολίας σε κλειστούς χώρους με μετακινούμενα άτομα, συνηθίζεται η τοποθέτηση του θερμοστάτη μακριά από την πορεία της · δέσμης των θερμικών ακτίνων και η ρύθμισή του σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τις συνηθισμένες θερμοκρασίες των άλλων μεθόδων θερμάνσεως (π.χ. 16°C αντί 20°C).

Για τη συντήρηση των θερμαστρών υπέρυθρης ακτινοβολίας πρέπει πάντα να ακολουθούνται οι συστάσεις του κατασκευαστή. Γενικά πάντως αυτές που λειτουργούν με ηλεκτρισμό απαιτούν πολύ λιγότερη συντήρηση από εκείνες που λειτουργούν με αέριο ή πετρέλαιο.


Μεγάλη προσοχή στην ηλεκτρική κατανάλωση...

Ειδικότερα:

1. Στις ηλεκτρικές θερμάστρες θα πρέπει να διατηρούνται καθαροί οι ανακλαστήρες.

Κατά τον καθαρισμό χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στα θερμαντικά στοιχεία, όταν είναι από υλικό Quartz ή από γυαλί, γιατί είναι εύθραυστα.

 Θα πρέπει να απομακρύνονται από την επιφάνειά τους (κατά προτίμηση με οινόπνευμα) τυχόν δακτυλικά αποτυπώματα, γιατί στις υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας είναι δυνατό να προκαλέσουν χαρακιές που συνήθως επιφέρουν σε όχι μεγάλο χρονικό διάστημα σπάσιμο των θερμαντικών αυτών στοιχείων.