Mikatermiske varmeovne: opbygning, funktionsprincip, fordele og ulemper

Problemet med ressourcebesparelse påvirker gradvist alle områder af menneskets liv. Hvis vi ikke sparer på varme og energi i dag, vil vi i morgen stå over for mangel på naturressourcer. Moderne videnskab sigter mod at udvikle energieffektive smarte enheder, hvoraf en er mikatermisk varmeovn med IR-stråling.

Alt om enheden og funktionsprincipperne for den nyskabende variation af varmeapparater vil du lære af vores præsenterede artikel. Vi vil fortælle om dens varianter, deres karakteristiske forskelle og valgregler. Og vi vil også gennemgå, om termisk infrarød stråling er skadelig eller nyttig i hjemmet.

Generel information om mikatermisk varmeovn

Mikatermisk varmeovn er et elektrisk apparat, der udsender infrarøde varmebølger. IR-varme er elektromagnetisk stråling, der optager området i spektret mellem den røde kant af synligt lys for det menneskelige øje (bølgelængde λ = 0,74 µm) og mikrobølgestråling (bølgelængde omkring 1-2 mm).

Varmeovnen har en flerlagsstruktur. Hvert af lagene af ikke-metaller og metaller udfører en strengt defineret funktion. Nogle isolerer, andre koncentrerer og reflekterer varmebølger. Funktionsprincippet er ekstremt simpelt, og konstruktionen af mikatermisk infrarød varmeovn er let at forstå.

Opbygning af mikatermisk varmeapparat

Udviklingen af MK-varmeovnen er baseret på resultater fra rumteknologi. Dog ligner den udvendigt en almindelig konvektor.

IR-enheden består af:

• varmeelement – en glimmerplade med indlejrede resistive flade elementer eller nitrochromtrådspiraler;
• isolator, der forhindrer overophedning af udstyret (oftest lavet med basalt);
• enhedens metalkabinet;
• beskyttende metalgitter, hvorigennem infrarød stråling passerer;
• stativer til støtte og hjul til flytning.

Til styring og overvågning af arbejdet er varmeapparatet udstyret med:

• fjernbetjening;
• touch- eller knappanel;
• temperaturregulator;
• indikatorpanel, der viser apparatets status;
• effektregulator (de fleste solgte varmemodeller har en effekt på 1-2 kW).

De primære arbejdselementer i MK-varmerne er mikanitvarmere. De fremstilles efter Micathermik-teknologien (Mikatermik). Denne teknologi består i påføring af glimmer i lag på metalvarmeelementer.

Mikanitvarmeren placeres i et hus af glimmer. Den transporterer den varmeenergi, der modtages fra varmeren, til det rum, der behandles. Infrarød varme ledes til omgivende genstande, og herfra overføres det til det betjente rum. Der anvendes hverken vand- eller oliebårne varmebærere.

Mikanitvarmeren kan kun ses ved at skille det elektriske udstyr ad. Men ved adskillelse er det vigtigt ikke at beskadige varmeren eller ændre dens position inde i apparatet. Hvis kontakttætheden forstyrres, falder varmeeffekten.

Mikanit er et papir, presset af de mindste glimmerskæl. Dette mineral, med en skællet struktur, er ret skrøbeligt, dets lag er tyndet ned til brøkdele af millimeter. Glimmer har gode elektriske isolerings-, varmelednings- og varmebestandighedsegenskaber. Det bruges ofte i radiokomponenter og kondensatorer.

Opvarmning af mineralet sker på ekstremt kort tid og når 200 grader eller mere. På grund af syntetisk produktion af glimmer øges IR-bølgelængden, samtidig med at strålingsintensiteten falder.

Ved blanding af mikanit med et varmebestandigt bindemiddel og ved presning fremstilles varmebestandige plader med gode dielektriske egenskaber, som kan anvendes i varmeapparater. Desuden frigiver glimmer ikke giftige komponenter ved opvarmning.

Glimmerlagene isolerer varmeelementet fra de øvrige konstruktionsdele og overfører varme. Tykkelsen af glimmerpladerne vælges nøje afhængigt af apparatets samlede dimensioner. Den er normalt højst 0,03-0,025 mm.

Glimmers termiske udvidelse falder altid sammen med kernens termiske udvidelse. Takket være dette opnås maksimal lydløshed under drift, da alle mulige klik og bank lyde inde i apparatet elimineres.

Mellem varmeelementet og glimmerpladerne er der 2 ekstra lag: et indre og et ydre. Det indre lag reflekterer varme, hvilket resulterer i fuld afgivelse af IR-stråling til det valgte opvarmningsrum. Det ydre lag er ansvarlig for forstærkning af temperaturstrømme.

Et mikanit-varmeelement placeres i en metalhus med netindlæg. Den infrarøde strålevarme passerer frit gennem den perforerede “skal”. Konstruktionen er designet, så den termiske energi, der leveres af apparatet, fordeles så jævnt som muligt i rummet.

Den største infrarøde stråling fra mikatermisk udstyr observeres direkte foran enheden; dette skal tages i betragtning ved placering af genstande. Det anbefales ikke at installere enheden over for sengen eller i umiddelbar nærhed af skrivebordet.

Ud over den infrarøde varmestråling fra en MK-varmeovn i drift spredes der en mærkbar strøm af opadgående varm luft gennem den øverste rist (konvektionsmetode), selvom selve enhedens kabinet ikke opvarmes.

Under drift udsender aggregatet infrarøde og elektromagnetiske bølger, der ligger inden for et sikkert område for levende væsener. Takket være dette kan mikatermiske varmeovne bruges i børnehaver eller hospitaler.

Funktionsprincip for MK-varmeovn

Virkningen af hver mikatermisk varmeovn er baseret på varmeoverførsel ved infrarød stråling (80% af al ydeevne) og ved konvektionsopvarmning, idet der skabes luftbevægelse på grund af temperaturforskellen (20%). Ved at kombinere to opvarmningsmetoder opnås den maksimalt mulige effektivitet.

Dvs. den opvarmer luftvolumen og genstande via infrarød stråling på afstand. Takket være dette sker varmeoverførslen meget hurtigere sammenlignet med en vand- eller olieradiator. En almindelig vand-, gas- eller elektrisk konvektor opvarmer nemlig kun den luft, der er i kontakt med dens ribber.

En MK-varmeovn overfører energi til objektet med minimal spredning. Objekter kan være både genstande, dyr og mennesker. Ting og vægge bliver efter påvirkning af infrarøde bølger selv varmekilder og opvarmer luften.

Uden for IR-varmeovnens rækkevidde opvarmes rummet næsten ikke. Tætheden af varmestrømmen falder med stigende afstand mellem varmeovn og genstand.

Imidlertid er IR-varmeovnen uundværlig, hvis man hurtigt skal opvarme en enkelt genstand i rummet. Selve enhedens kabinet, isoleret med en sammensætning indeholdende basalt, når ikke høje temperaturer (over 60 grader), hvilket udelukker risikoen for forbrændinger ved tilfældig kontakt med aggregatet.

Det er bedst at købe mikatermiske varmeovne i stålhus. Sådanne konstruktioner er ikke bange for eksterne mekaniske påvirkninger fra stød og fald. Desuden opvarmes de meget hurtigt.

Men du må ikke tørre tøj på varmeapparatet, da der er risiko for brand. Nogle syntetiske materialer kan smelte eller antændes, hvis de kommer i kontakt med apparatets kabinet. Undtagelsen er specielle forbedrede modeller, der er udstyret med hylder til sko eller klapskabe til rent tøj.

Teknisk set er princippet for elementerne i mikatermiske varmeovne ret simpelt. Når apparatet tilsluttes nettet, begynder pladen at varme op. Den opvarmes til 200-400 grader Celsius og overfører varmen til glimmerlagene.

Den elektriske energi, der tilføres glimmerpladerne, omdannes til infrarød stråling, der rettes mod genstande nær apparatet. Hele denne proces tager et par minutter, og rummet bliver varmt næsten umiddelbart efter, at udstyret tændes.

Et lille rum (op til 20 m²) kan opvarmes af et mikatermisk apparat på 10 minutter. Når luften i rummet når den ønskede temperatur, aktiveres termostaten i enheden, som slukker for varmeren. Udstyret kan indstilles til automatisk at opretholde en behagelig temperatur i rummet.

Høj energieffektivitet og økonomi er de vigtigste egenskaber ved mikatermiske varmeovne. De har høj effekt og bruger derfor cirka en tredjedel mindre elektricitet end almindelige konvektorer. Virkningsgraden af en infrarød varmeovn er omkring 90%.

Nyttige ekstra funktioner

Standard mikatermiske varmeovne har et minimum af indstillinger, men nogle af dem har forskellige ekstra elementer afhængigt af modellen.

Disse elementer omfatter:

• indbyggede termostater, der gør det muligt at styre flere luftstrømme;
• flydende krystaldisplays med specielle beskyttelsesfunktioner;
• luftionisatorer og luftfugtere;
• timere osv.

Mange mikatermiske varmeovne har en funktion til at beskytte rummet mod frost. Hvis du aktiverer denne mulighed og installerer enheden i et uopvarmet rum, tænder den automatisk, hvis temperaturen i rummet nærmer sig nul.

Også nogle varmeovne er udstyret med beskyttelsesgrad IP24, som beskytter mod fugt og forhindrer risikoen for skader på enheden eller kortslutning, hvis der kommer vand på udstyret.

Alle ekstra enheder er oprindeligt indbygget i konstruktionen af den mikatermiske varmeovn. Den nøjagtige sammensætning afhænger af varmeovnens tekniske specifikationer: dens effekt, monteringsmetode og størrelse.

Klassifikation efter strålingsretning

Alle mikatermiske varmeapparater opdeles i:

• enkeltsidede apparater, hvor infrarøde stråler kun er rettet mod den ene side;
• dobbeltisidede enheder, der udstråler varme til begge sider langs apparatets sider;
• cylindriske aggregater med en cirkulær zone af infrarød stråling.

Enkeltsidede varmeapparater kan være væg- eller gulvmonterede. De har en forside med net og en bagside. Bagenden har små ventilationsåbninger i den nederste del.

Dobbeltsidede varmeapparater installeres på gulvet. De har to arbejdsplader, der producerer infrarøde stråler. Varmepladerne er forsynet med metalnet. Enkeltsidede og dobbeltisidede varmeapparater retter infrarøde stråler horisontalt langs gulvet.

Horisontal tilførsel af IR-stråler bidrager til ujævn varmefordeling i rummet. Ved infrarød stråling er den varmeste luft tættest på gulvet, hvilket gør det muligt at holde fødderne varme. Højere oppe mod loftet er det typisk koldere.

Varmeapparater bør installeres i de koldeste dele af rummet. Det anbefales dog ikke at bruge dem i rum med høj luftfugtighed (badeværelser, vaskerum, bruserum). I sådanne steder installeres elektriske apparater med beskyttelse mod påvirkning af luftbåren fugt.

I cylindriske eller ovale varmeapparater er der emittere af ikke-standard konfiguration (halvcirkelformede eller rørformede). De kan monteres i loftet eller på væggene afhængigt af bygningsforholdene. Cylindriske varmeapparater adskiller sig ved en cirkulær retningszone for infrarød stråling.

Almindelige anvendelsesmuligheder

Infrarøde varmeapparater kan anvendes i både lukkede og åbne rum. Med dem kan man opvarme en terrasse, altan, børneværelse eller stue. Også MK-apparater med evne til at opvarme ved konvektion er velegnede til at forhindre isdannelse på trappeopgange.

Da opvarmning af et rum med infrarøde stråler ikke reducerer iltindholdet i luften (og det tørrer den ikke ud), anbefales det at bruge IR-enheder i rum, hvor små børn, astmatikere eller allergikere bor.

Men mikatermiske systemer tjener ikke kun private; de er efterspurgte i:

• medicin til terapi af patienter med blodgennemstrømningsforstyrrelser, hjerte-kar-sygdomme, migræne og hyppige akutte luftvejsinfektioner;
• veterinærmedicin til behandling af dyr;
• massageklinikker (massage under infrarød stråling fremmer vægttab);
• kontorer til at dræbe vira og bakterier.

Ved hjælp af mikatermiske varmeapparater kan man skabe termiske gardiner over panoramavinduer og andre gennemsigtige glaskonstruktioner, som har svage varmeisolerende egenskaber.

For at dræbe bakterier skal det mikatermiske varmeapparat forblive tændt i flere timer. Det anbefales dog ikke at bruge enheden udelukkende til desinfektion, da den ikke dræber alle vira, svampe og skimmelsvampe i rummet.

Fordele og ulemper ved mikatermiske varmeovne

Fordele og ulemper ved det mikatermiske varmeapparat er bestemt af driftsprincippet og udstyrets opbygning.

Apparatet har en imponerende række fordele, der omfatter:

• energieffektivitet;
• hurtig opvarmning;
• kompakt kabinet;
• stilfuldt design;
• lav vægt (afhængig af model varierer mellem 3-4 kg);
• sikkerhed;
• opretholdelse af et sundt indeklima;
• minimal støj under drift osv.

Det mikatermiske varmeapparat forebygger også udviklingen af mikrobiel og viral mikroflora og dræber skimmelsvamp i rummet. Denne enhed har dog ikke en bakteriedræbende effekt og kan ikke bruges på lige fod med ultraviolette lamper til kvartsering.

Under drift af det infrarøde apparat dannes der ikke ophobning af luftmasse under loftet. Derfor er infrarødt udstyr ideelt til rum med høje lofter, da varmen ikke spredes over hele området. Men gennem hullerne i apparatets kabinet kommer der meget støv ind, som er næsten umuligt at fjerne.

Når apparatet tændes, opvarmes støv og snavs og lugter dårligt. Lugten forsvinder først, når støvet er fuldstændig brændt væk. Bemærkelsesværdigt nok vil det mikatermiske varmeapparat udsende denne stank hver gang, det har stået slukket i længere tid.

Hvordan vælger man den rigtige model?

Ved køb af et mikatermisk varmeapparat skal man tage udgangspunkt i rummets egenskaber, hvor det skal placeres. Som tommelfingerregel skal man regne med 1 kW effekt pr. 10 m² boligareal uden hensyn til varmetab.

Hvis det er den eneste varmekilde, skal man vælge en enhed med højere effekt. Hvis det infrarøde varmeapparat købes til et lille sommerhus, kan man vælge en enhed med en effekt på højst 70 W pr. m².

I virkeligheden er det svært at opvarme et rum med kun ét mikatermisk varmeapparat, da man skal planlægge enhedens placering meget nøje. Maksimal opvarmning af luft og genstande vil kun ske inden for et par meters afstand fra frontpanelet.

Før køb af MK-varmer skal du bede sælgeren om al den nødvendige følgedokumentation, herunder hygiejnecertifikat for isolatoren. Det er bedst at købe udstyr med en basaltisolator, som endda kan bruges i fødevareindustrien (noter om dette findes normalt i hygiejnecertifikatet).

Al elektrisk udstyr har brug for rettidig og grundig pleje. På grund af konstruktionens særegenheder skal mikatermiske varmere regelmæssigt støvsuges og aftørres med en fugtig klud for at rense dem for ophobet støv. Før rengøring af enheden skal den afbrydes fra strømmen.

Er infrarøde bølger skadelige for kroppen – en myte?

Infrarøde bølger er traditionel elektromagnetisk stråling, der i struktur ligner solens stråler. Skade og fordel ved IR-stråling bestemmes af dybden af disse bølgers penetration i huden.

Der findes 3 typer varmeapparater afhængigt af bølgelængde og glødetemperatur for varmeelementet:

• enheder med maksimal opvarmning op til 300 grader og bølgelængde 50-200 mikron;
• apparater, der opvarmes til 600 grader, og med bølgelængde 2,5-50 mikron;
• varmere med opvarmning til 800 grader og bølgelængde 0,7-2,5 mikron.

Dvs. jo højere enhedens glødetemperatur er, jo flere korte bølger vil blive udsendt. For et normalt sundt menneske er varmebølger med en længde på omkring 9,6 mikron sikre. Producenterne angiver infrarødstrålingsområdet i enhedens tekniske datablad.

Oplysninger om infrarødstrålingsområdet kan findes i følgedokumentationen til varmerne eller på produktets emballage. Manglen på disse oplysninger indikerer væsentlige overtrædelser fra producentens side.

Normalt varierer det inden for 2-10 mikron. Intensiteten af IR-strålingen afhænger af den opvarmede overflades egenskaber (især dens emissionskoefficient). Den stærkeste stråling kommer fra en opvarmet sort genstand.

Enhver langvarig målrettet infrarød stråling har en dårlig indvirkning på menneskekroppen, hvilket viser sig i:

• udtørring af huden;
• nedsat syn (ved langvarig bestråling øges risikoen for udvikling af grå stær);
• forstyrrelse af cellemembranernes struktur (typisk for korte infrarøde bølger) osv.

Det er især farligt at installere en kraftig loftvarmer i et rum med lavt til loftet. I dette tilfælde vil de infrarøde stråler konstant opvarme en persons hoved og kan føre til udvikling af forskellige sygdomme.

Men reel skade kan disse infrarøde varmere kun forårsage, hvis der er en konstant rettet strøm mod en person. Ideelt set skal enhederne installeres, så varmerne afgiver deres varme til vægge eller møbler, men ikke er rettet mod mennesker.

Varmelegemet bør ikke være rettet mod en person hele tiden. Infrarød stråling er kun gavnlig i små mængder.

I Japan og Europa udvikler hele institutter imidlertid metoder til bekæmpelse af kræft baseret på påvirkning af infrarød stråling. Videnskabelige undersøgelser har vist, at infrarøde bølger, der trænger 14-20 cm ind i huden, udfører en effektiv detoksifikation af celler.

Dette sker gennem selektiv hypertermi, øget biokemisk cirkulation og eliminering af stagnation i vævene. Resultatet af strålingsanvendelse afhænger af korrekt udvalgte skemaer, og en mikatermisk varmelegeme er helt sikkert for helbredet, hvis man ved installationen følger sund fornuft.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen giver et overblik over den mikatermiske varmelegeme MK-1501 – et innovativt udstyr, hvor man kan forstå princippet bag infrarøde varmeapparater:

En mikatermisk varmelegeme er et innovativt elektrisk apparat, der bruges til opvarmning af rum. Dets funktion er baseret på infrarød stråling fra mikanitelementer. Udstyret er kendetegnet ved høj ineffektivitet energieffektivitet, kompakthed og multifunktionalitet.

Vil du dele din egen erfaring med at vælge en infrarød varmelegeme? Har du nyttige oplysninger om artikelens emne? Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor, upload billeder, stil spørgsmål.