Инфракрасные нагреватели (излучатели) для саун

Инфракрасные нагревательные элементы являются основой инфракрасной сауны и во многом определяют ее эксплуатационные характеристики. Сейчас на рынке представлены 3 вида инфракрасные нагревателей: металлические (Китай, Корея), кварцевое стекло (Германия) и керамические (Россия, Ю.Корея). Все виды инфракрасных нагревателей имеют различные характеристики, что неизбежно сказывается на конечном продукте - инфракрасных саунах.

Наиболее передовыми и современными считаются керамические нагреватели, как обеспечивающие более лучшие эксплуатационные характеристики. Кварцевые нагреватели излучают весь спектр - от видимого света до инфракрасного излучения, кроме того наблюдается провал излучения в области 9,3 мкм. Металлические нагревательные элементы самые неэффективные - для достижения приемлемых характеристик их приходится разогревать до более высоких температур, что негативным образом сказывается на спектре излучения.

Действие нагревательных элементов, используемых в инфракрасных саунах, основывается на простом явлении - излучении (эмиссии) инфракрасной энергии от нагретой поверхности. Согласно законам физики спектр излучения твердого тела непрерывен, а максимум излучения определяется законом Вина. В соответствии с этим законом точка максимума, т.е. длина волны, зависит от температуры тела, а вот интенсивность излучения (коэффициент эмиссии) зависит от применяемого материала.

При воздействии на тело человека ИК излучением в спектре частот 3-15 мкм, НО с большей чем у человека интенсивностью, можно получить эффект глубокого проникновения ИК излучения в тело человека. Только при соблюдении этих условий возможно проникновения инфракрасного излучения в тело человека на значительную глубину. В то же время, если использовать нагревательные элементы большой интенсивности (нагретые до температур 450-500°С), то можно получить отрицательное действие на организм человека. Это объясняется тем, что инфракрасные волны длиной 1.5 мкм имеют энергию в 6 раз большую, чем наше собственное излучение. В этом случае, кожа не может абсорбировать весь поток энергии и поверхностный слой кожи начинает перегреваться. Кроме того фотоны, обладающее большой квантовой энергией, действуют отрицательно на сами клетки кожи, разрушая молекулы внутри клетки.

По конструкции инфракрасный нагреватель представляет собой металлический корпус (отражатель) в который помещен нагревательный элемент. Для защиты от соприкосновений отражатели с верху закрытый защитной решеткой. Нагревательный элемент - трубка, внутри которой расположена спираль из нихрома. В качестве трубки нагревательного элемента обычно используют или металлическую трубку, или керамическую. Под действием электрического тока, спираль разогревается до температуры 450-600°С, в зависимости от материала трубки. Инфракрасная энергия нагретой спирали, разогревает трубку излучателя, переизлучать первичный поток энергии.

Первые элементы, которые использовали в инфракрасных саунах, были изготовлены из металла. Для них характерна сравнительно низкая эффективность (коэффициент эмиссии 55-60%) и для достижения необходимого потока ИК энергии их приходится разогревать до температуры в 1,5 раз выше, чем керамические (~450-470°С), т.е. ИК излучение переходит в область видимого света. Для изготовления таких нагревательных элементов используют те же материалы, что и в производстве электропечей для обычных саун - нержавеющая сталь или сплав инкаллой. Сплав инкаллой это всего лишь сплав никеля, хрома и железа, а не какой-то чудесный материал, как уверяют некоторые продавцы. Преимущество этого сплава - высокая устойчивость к коррозии. Кроме того для предотвращения короткого замыкания витков спирали, внутреннюю полость элемента приходиться заполнять каким-нибудь диэлектриком, например: кварцевым песком или порошком окиси магния. Применение дополнительных засыпных материалов конечно же, вносит дополнительное термическое сопротивление и снижает общую эффективность нагревателя. Такие элементы много тепла отдают путём конвекции, поэтому, воздух в сауне, где они используются, нагревается больше и следовательно производители инфракрасных саун вынуждены использовать системы управления с контролем температуры воздуха во избежание перегрева в кабине.

Новое поколение нагревательных элементов, которое выпускает наша фирма - керамические нагревательные элементы. Их коэффициент эмиссии составляет около 90%, в результате большинство тепла распространяется в виде инфракрасного излучения. У этих элементов высокая инерция и они равномерно поддерживают температуру поверхности и спектр теплового излучения.