I riscaldatori a infrarossi sono il tipo più popolare di riscaldatori disponibili oggi sul mercato. Secondo gli esperti, utilizzano la tecnologia più efficiente dal punto di vista energetico tra tutti i riscaldatori termici. Il processo di riscaldamento a infrarossi è fondamentalmente diverso dagli altri processi di riscaldamento convenzionali. Tuttavia, la maggior parte di noi non sa quanto sull’efficienza del riscaldamento a infrarossi o anche se il riscaldamento a infrarossi funziona davvero. In questo articolo, stiamo andando a capire come funzionano e determinare l’effetto del riscaldamento a infrarossi sulla bolletta elettrica.
- Come funziona il riscaldamento a infrarossi:
- Classificazione del riscaldamento a infrarossi
- Riscaldatori a tubo radiante
- Riscaldatori a punti o riscaldatori da costruzione
- Riscaldatori per patio
- Riscaldatori al quarzo luminosi o riscaldatori in ceramica ad alta intensità
- Efficienza Vs Efficacia
- Efficacia dei riscaldatori a infrarossi
- Efficienza del riscaldamento a infrarossi: I riscaldatori a infrarossi sono davvero efficienti?
- Rischi per la salute dei riscaldatori a infrarossi
Come funziona il riscaldamento a infrarossi:
Molti di noi possono considerare il processo di riscaldamento a infrarossi una tecnologia sofisticata, ma in realtà, non solo sono il processo di riscaldamento più comune ma anche la loro risorsa è abbondante. Sappiamo che la maggior parte di noi vorrebbe evitare articoli scientifici e tecnici. Tenendo questo in mente, cerchiamo di capire il nostro argomento in modo molto semplice.
Ci sono tre modi in cui il calore può essere trasferito. Essi sono:
- Conduzione nel solido
- Convezione nel liquido o nel gas
- Radiazione
I riscaldatori a infrarossi riscaldano l’area circostante tramite il processo di radiazione mentre i riscaldatori convenzionali come i riscaldatori elettrici, i riscaldatori a olio e altri funzionano secondo i principi di conduzione o convezione. Nel processo di conduzione e convezione, la materia è necessaria per trasferire il calore. Al contrario, nel processo di radiazione il calore può essere trasferito senza alcun mezzo.
I raggi infrarossi sono onde elettromagnetiche che hanno una lunghezza d’onda più lunga della luce visibile. A causa di questa lunga lunghezza d’onda, non possiamo vedere i raggi infrarossi ad occhi nudi.
Per capire il processo di riscaldamento a infrarossi, dobbiamo capire come la luce del sole riscalda la nostra terra. Perché il sole è il riscaldatore a infrarossi per eccellenza del nostro sistema solare. Il sole emette raggi infrarossi che riscaldano direttamente la superficie terrestre. I raggi infrarossi riscaldano direttamente l’oggetto senza riscaldare l’aria. La terra trasferisce poi il calore attraverso il processo di conduzione o di convezione. Ecco perché anche nella stagione invernale le persone e gli oggetti si riscaldano attraverso la luce del sole nonostante l’aria circostante sia fredda.
I riscaldatori a infrarossi funzionano in questo modo molto simile. I pannelli di riscaldamento a infrarossi all’interno dei riscaldatori a infrarossi funzionano come il sole. La temperatura prodotta dalla combustione del combustibile (elettricità, gas naturale o petrolio) riscalda il pannello a infrarossi e poi il pannello emette calore attraverso i raggi infrarossi agli oggetti circostanti (pareti, pavimento &corpi).
Classificazione del riscaldamento a infrarossi
Ci sono varie applicazioni della tecnologia di riscaldamento a infrarossi nella nostra società moderna. Sulla base dell’intensità di riscaldamento, ci sono principalmente tre tipi di riscaldatori a infrarossi. Essi sono:
- Riscaldatore a infrarossi vicino
- Riscaldatore a infrarossi a onde medie
- Riscaldatore a infrarossi lontano
I riscaldatori a infrarossi vicini e i riscaldatori a infrarossi a onde medie forniscono un calore intenso che opera tra 0,75 e 1,5 micron. Possono emettere calore 500 – 1300°C gradi e sono adatti per usi industriali specifici e macchine mediche. Per rimanere rilevanti sull’argomento considereremo solo l’efficienza dei riscaldatori a infrarossi lontani che sono progettati per usi domestici e aziendali. Ci sono molti tipi di riscaldatori a infrarossi lontani sul mercato progettati per diverse impostazioni. Ognuno ha vantaggi e svantaggi specifici. Alcuni popolari riscaldatori a infrarossi lontani prevalenti sono descritti di seguito per misurare veramente l’efficienza e l’efficacia del riscaldamento a infrarossi.
Riscaldatori a tubo radiante
I riscaldatori a tubo radiante sono una soluzione intelligente per il riscaldamento dell’intero edificio. Sono in grado di utilizzare l’aria per la combustione e hanno la capacità di sfiato. Il calore superficiale per il riscaldamento a pavimento radiante può raggiungere fino a 1100°F gradi che sono considerati a bassa intensità ed è per questo che sono spesso indicati come riscaldatori a tubo a bassa intensità.
Riscaldatori a punti o riscaldatori da costruzione
I riscaldatori da costruzione o riscaldatori a punti sono i migliori per applicazioni esterne. Sono portatili e super maneggevoli per gli edifici che sono in costruzione o qualsiasi altra impostazione temporanea. I riscaldatori spot hanno principalmente due parti. Il calore generato dalla combustione del carburante viene trasferito al pannello in acciaio o ceramica che emette il calore attraverso i raggi infrarossi.
Riscaldatori per patio
I riscaldatori per patio sono appositamente progettati per il riscaldamento concentrato di aree esterne. Sono super sottili ed efficienti, il che li rende perfetti per i giardini esterni o per il garage. I riscaldatori per patio sono spesso chiamati riscaldatori a fungo poiché il loro pannello a infrarossi è visivamente simile ai funghi. Tuttavia, sono adatti solo per il riscaldamento dell’area e per scopi di riscaldamento spot.
Riscaldatori al quarzo luminosi o riscaldatori in ceramica ad alta intensità
I riscaldatori luminosi possono fornire un calore intenso fino a 1800°F gradi. Sono altamente flessibili e possono offrire riscaldamento ad area, riscaldamento a punti, riscaldamento a zone o riscaldamento dell’intero edificio. I riscaldatori luminosi sono dotati di un adeguato sistema di ventilazione e possono funzionare superbamente anche se c’è un costante cambio d’aria.
Efficienza Vs Efficacia
Anche se spesso usiamo le parole efficienza ed efficacia come sinonimi, ci sono poche differenze tecniche tra le due. L’efficacia significa se lo scopo dell’attività viene raggiunto o meno. D’altra parte, l’efficienza si riferisce al fatto che l’attività viene svolta nel miglior modo possibile senza sprecare tempo o risorse. In parole semplici, l’efficacia significa fare la cosa giusta e l’efficienza significa fare la cosa nel modo giusto.
Per valutare l’argomento dell’efficienza dei riscaldatori a infrarossi dobbiamo rispondere alle seguenti due domande valide prima di raggiungere un giudizio obiettivo.
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- I riscaldatori a infrarossi sono efficaci nel fornire calore rispetto ad altri riscaldatori convenzionali?
- I riscaldatori a infrarossi sono efficienti nel risparmiare tempo, energia e costi rispetto ai riscaldatori convenzionali?
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Efficacia dei riscaldatori a infrarossi
La tecnologia di riscaldamento a infrarossi può generare temperature da 100°C a 1300°C gradi. I riscaldatori a infrarossi lontani normalmente forniscono una temperatura di 100°C gradi che è perfetta per riscaldare i corpi umani e altre creature biologiche, dato che i nostri corpi sono fatti per l’80% di acqua. Tra i tre tipi di riscaldatori a infrarossi, l’infrarosso lontano è il meno trasmissivo per il nostro corpo ma è meglio assorbito dalla nostra pelle.
La tecnologia di riscaldamento a infrarossi è molto rapida nel trasferire il calore agli oggetti circostanti. Il vantaggio principale dei riscaldatori a infrarossi è che, a differenza dei riscaldatori convenzionali, non hanno bisogno di riscaldare l’aria per trasferire il calore. Se siete in una grande stanza, il riscaldatore convenzionale avrebbe bisogno di molto più tempo per trasferire il calore al vostro corpo, poiché il calore dovrebbe essere trasferito attraverso l’aria. D’altra parte, i riscaldatori a infrarossi potrebbero trasferire il calore al vostro corpo in pochissimo tempo.
Questo punto ha reso i riscaldatori a infrarossi molto più efficaci e applicabili dove altri riscaldatori tipici non potrebbero raggiungere. Per esempio, luoghi di lavoro dove l’aria è costantemente in movimento e potrebbe sfuggire all’esterno. Così, la tecnologia di riscaldamento a infrarossi ha ampliato l’utilità e la sicurezza dei riscaldatori e i suoi aspetti commerciali con essa.
Quindi, dopo aver valutato questi punti, possiamo certamente dire che in termini di efficacia, i riscaldatori a infrarossi sono molto meglio dei riscaldatori convenzionali.
Efficienza del riscaldamento a infrarossi: I riscaldatori a infrarossi sono davvero efficienti?
In caso di determinazione dell’efficienza dei riscaldatori a infrarossi, dobbiamo esaminare se i riscaldatori a infrarossi stanno trasferendo il calore nel miglior modo possibile o con la minor quantità di energia. Considereremo due parametri che sono l’efficienza energetica e l’efficienza dei costi per confrontare l’efficienza del riscaldamento a infrarossi con i riscaldatori convenzionali.
I riscaldatori a infrarossi possono essere alimentati da elettricità, gas naturale e altre forme di energia. I riscaldatori elettrici a infrarossi sono i più comuni sul mercato. Per confrontare l’efficienza energetica e dei costi stiamo costruendo un semplice modello di due case identiche con due riscaldatori diversi. Uno è un riscaldatore a infrarossi e l’altro è un riscaldatore spaziale. Abbiamo supposto che entrambi siano alimentati dall’elettricità. Poiché l’efficacia dei riscaldatori a infrarossi è migliore dei riscaldatori convenzionali per la sua tecnologia di radiazione, abbiamo equiparato un riscaldatore a infrarossi da 0,4 KW a un riscaldatore elettrico da 1 KW.
Qui ci sono poche altre ipotesi da fare per la semplicità del modello.
- Entrambi i riscaldatori erano accesi per 12 ore al giorno.
- Il costo dell’elettricità per watt è 12 centesimi, che è il costo medio dell’elettricità negli USA.
- Stiamo usando un riscaldatore elettrico da 2KW e un riscaldatore a infrarossi da 800 W.
- Ci sono 120 giorni in un inverno.
Riscaldatore a infrarossi | Riscaldatore elettrico | |
Wattaggio | 800 Watt | 2000 Watt |
Energia usata per ora | 0.8 KW | 2 KW |
Costo per KW | $0.12 | $0.12 |
Costo di funzionamento dei riscaldatori per ora | $0.10 | $0.24 |
Costo giornaliero | $1.15 | $2.88 |
Costo di funzionamento dei riscaldatori per inverno | $138.24 | $345.60 |
Nel nostro semplice modello, è evidente che l’efficienza energetica e dei costi dei riscaldatori a infrarossi è molto più alta dei riscaldatori convenzionali. Possiamo letteralmente risparmiare 207 dollari per inverno usando un riscaldatore a infrarossi.
Un altro punto da considerare è cosa succede se usiamo un riscaldatore a gas invece di un riscaldatore elettrico. La risposta è troppo semplice per fare qualsiasi calcolo. Il gas è molto più economico dell’elettricità. Se confrontiamo una stufa elettrica a infrarossi con una stufa a gas, una stufa a gas sarebbe l’opzione più economica. Tuttavia, in questo caso, il riscaldatore a infrarossi alimentato a gas sarebbe l’opzione più economica. Lo svantaggio principale dei riscaldatori a gas è che il gas non è ugualmente disponibile in ogni regione degli Stati Uniti.
A parte questo, con il sistema di riscaldamento centrale, non si può riscaldare ogni singola stanza (riscaldamento spaziale). Devi riscaldare tutta la casa, il che fa aumentare il costo del sistema. È possibile installare valvole termostatiche per radiatori per il riscaldamento a punti, ma non sono molto efficaci. Un altro punto negativo dei riscaldatori a gas è il rischio di qualsiasi pericolo di incendio.
Rischi per la salute dei riscaldatori a infrarossi
C’è una preoccupazione per la sicurezza sulla tecnologia a infrarossi tra i consumatori generali. La ragione principale è che la tecnologia di riscaldamento a infrarossi segue il processo di radiazione per trasferire il calore. La parola ‘radiazione’ è generalmente legata a impressioni negative nella nostra mente a causa di molti eventi recenti, tra cui gli incidenti di Chernobyl e Fukushima.
I tre tipi di raggi infrarossi hanno effetti diversi sul corpo umano. I raggi infrarossi a onde vicine e medie hanno la maggiore capacità di penetrazione che è altamente pericolosa per qualsiasi creatura biologica, compreso l’uomo. Possono causare gravi problemi di salute se esposti a lungo. Ma i raggi infrarossi lontani non hanno lo stesso potere di penetrazione. La loro capacità di penetrazione è la stessa dei raggi solari. I riscaldatori a infrarossi utilizzati per il riscaldamento comfort utilizzano i raggi infrarossi lontani che sono perfettamente sicuri per noi. Se volete sapere di più sulla sicurezza dei riscaldatori a infrarossi potete leggere il nostro blog.
Dopo aver considerato tutti i possibili aspetti dei riscaldatori a infrarossi possiamo dire che l’efficienza di un riscaldatore a infrarossi di solito è molto più di altri riscaldatori convenzionali. Richiede meno energia per far funzionare un sistema di riscaldamento a infrarossi. Quindi, l’effetto del riscaldatore a infrarossi sulla bolletta elettrica è innegabile.
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