Автор Владимир Молька, инженер, коммерческий директор фирмы Adrian, Словакия, лауреат Всеукраинского конкурса «Энергоэффективность 2005»

IV. Что необходимо знать покупателям излучателей?

IV.2.4. Отражатель (экран).

Назначение отражателя — направлять в сторону рабочего пространства (зоны обитания) излучаемое трубами тепло, а также преградить путь к верху нагретому воздуху, для уменьшения конвективных потерь. Эти две задачи частично находятся в противоречии, так как чем ближе экран к трубе, тем лучше он преграждает путь потоку воздуха под отражателем, но в то же время чем дальше находится он от трубы, тем лучше и с меньшими потерями направляет он излучения в рабочее пространство. Эффективность выполнения этих задач, т.е. увеличение КПД излучения можно оценить с нескольких сторон.

IV.2.4.1.Материал отражателя

КПД излучения растет, если коэффициент поглощения отражателя å мал, т.е. коэффициент отражения R большой. Отражатель не пропускает тепловые лучи, часть их поглощает, а оставшуюся часть отражает ( А + R = 1).

Фирмы изготовители ведут споры о том какие материалы лучше для излучателей. Чаще всего для изготовления отражателей используются холоднокатаный алюминий и нержавеющая полированная сталь. Иногда оцинкованная сталь.

❏ Оцинкованная сталь имеет коэффициент отражения 0,72.

❏ Коэффициент отражения холоднокатанного алюминия равняется 0,91-0,95.

❏ Полированная нержавеющая сталь имеет коэфициент отражения равный 0,89-0,9.

Оцинкованная сталь серьезными изготовителями не рассматривается в качестве материала для отражателей лучистых обогревателей из-за нестабильности её параметров и краткого срока

пригодности.

К нержавеющим сталям относятся дорогие аустенитовые стали (от имени англ. металурга У. Робертса-Остена (1843-1902), которые содержат материал аустенит — твердый раствор углеродов (2%), а также легирующих элементов в ã -железах. Аустенит устойчив выше 723 °С. Хотя полированная сталь тяжелее и дороже, чем другие материалы, её параметры предпочтительнее, т.к. вышеприведенный коэффициент отражения при периодическом уходе за отражателем сохраняется на протяжении всего срока службы излучателя. Алюминий же под воздействием времени и высоких температур, теряет значительную долю своих отражающих способностей. (см. табл. ____eђ___Ђ_4 ).

IV.2.4.2.Профиль отражателя

Проще всего определить наихудший отражатель, так как его поверхность будет параллельна излучающей трубе, т.е. вокруг трубы находится полукруглый профиль. Здесь отражение происходит точно в направлении излучения, т.е. обратно на трубу, а не в рабочую зону.

При выборе профиля нужно стремиться к изменению распределения интенсивности излучения в рабочем пространстве и к минимальным потерям излучения. Пример, хорошего распределения отраженных лучей — параболический экран, для которого в фокусе устанавливается труба излучения, а тепловые лучи из фокуса, отражаясь от поверхности параболического отражателя, направляются параллельным пучком, увеличивают интенсивность излучения, создавая местный «остров тепла». Излучатели с такими отражателями как раз и хороши для создания локального отопления.

Параболическая форма отражателя один из вариантов формы, имеющая как свои достоинства так и свои недостатки. Существуют другие по форме отражатели. Например, М-образные отражатели для U-образных излучателей. У хороших М-образных отражателей размеры крыльев и углы между крыльями учитывают диаметр труб и разность температур труб по разные стороны U-колена, что позволяет

получать необходимые параметры как величины отраженной энергии так и равномерности распределения излучения по облучаемой площади.

Если исходить из U-образного излучателя, то лучше всего было бы снабдить экраном каждую трубу отдельно. Но такой экран имел бы относительно большие размеры и опасность больших конвективных потерь на стыке двух частей отражателя. Основная проблема конструкции общего отражателя для U-образного излучателя состоит в создании симметричного профиля центральной части отражателя, чтобы равномерно распределять лучистое тепло по полезной площади зоны обитания.

Кроме вышеприведённого, необходимо заметить, что некоторые изготовители экономя на размере отражателя, ухудшают параметры излучателя. Если нижняя точка трубы находится ниже условной линии соединяющей крылья отражателя, то такой отражатель неэффективно направляет энергию в

рабочую зону.

IV.2.4.3.Дополнительный экран

Дополнительный экран — в зависимости от функции представляет собой отражающую полосу вдоль одной или обеих сторон установленного отражателя. Поставляется и монтируется по отдельному заказу. Например, у настенных вариантов монтажа излучателей на стене под углом к облучаемой площади дополнительный экран препятствует попаданию излучения на противоположную стену. В другом случае, дополнительный экран направляет лучи в определённом направлении, увеличивая плотность излучения в нужном месте.

Дополнительный экран может быть подвешен непосредственно под одним из участков излучателя для тепловой защиты предметов под устройством (такие дополнительные экраны можно использовать как рассеивающие, что позволяет снижать высоту подвески излучателей). В этих случаях необходимо проконсультироваться на заводе-изготовителе, так как применение данного варианта монтажа зависит от термостойкости труб и U-колен излучателя, от предельно допустимой рабочей температуры вентилятора и, кроме этого, применимость этого типа экрана должна учитывать температурные расширения системы (опасность деформаций и деструктивных повреждений излучателя).

IV.2.4.4. Изолированный отражатель.

В некоторых случаях производители комплектуют излучатели изолированным отражателем. Это делается с целью изменения пропорций между конвективной и лучистой составляющей энергии.

Уменьшая конвективную составляющую энергии и, тем самим, увеличивая лучистую составляющую можно добиться большей эффективности использования топлива. Это главное достоинство излучателя с изолированным отражателем. За счет использования изолированных отражателей можно уменьшить колличество инсталированных обогревателей примерно на 10%. Изолированный отражатель имеет смысл устанавливать также в тех случаях, когда есть опасность возгорания частиц пыли оседающих на внешней стороне отражателя, т.к. температура на внешней стороне изолированного отражателя примерно в 2 раза ниже чем у обычного.

У темных трубчатых обогревателей с изолированными отражателями есть и недостатки. Главные из них

связаны с повышением температуры всех элементов излучателя. Это может приводить к существенным механическим деформациям самих излучателей, значительному уменьшению сроков эксплуатации компонентов излучателя, а также изменению волновых свойств излучения в сторону ухудшения.

Изолированный отражатель дороже обычного, что приводит к удорожанию стоимости всего излучателя примерно на 10%. Изолированный отражатель изготавливается в виде «сэндвича». Между двумя обычными отражателями вкладывается изолирующий материал.Целесообразность применение таких отражателей всегда необходимо тщательно взвешивать.