Hiába az elektromos fűtés a legsokoldalúbb rendszer, amit valaha is megalkottak, és amely kifejezetten az „okos” beruházások nélkülözhetetlen eszköze, ennek ellenére egyenlőre nagyon kevesen használják és ismerik el ezt a fűtési módot.
Nade hogyan is jött létre az infrafűtés?
Egy német származású angol csillagász, William Herschel 1799-ben kezdte el tanulmányozni a napfényt. Gyakran használt színszűrőket munkájához, ezzel különítette el a színeket egymástól. észrevette, hogy néhány szűrő melegebb volt, mint a többi. Kíváncsi volt, hogy vajon bizonyos színek több hőt szállítanak-e a Naptól, mint más színek és ennek eléréséhez egy nagy prizmát készített. Egy elsötétített szobában kivetítette a prizma által felbontott színeket a szemközti falra, és gondosan megmérte az egyes színtartományokban a hőmérsékletet. Herschelt meglepte, hogy a hőmérséklet egyenletesen emelkedett a lilától a vörös szín felé haladva. Hirtelen ötlettől vezérelve a vörös alatti sötét tartományban is elvégezte a mérést, de feltételezte, hogy az hidegebb lesz mindegyiknél, hiszen ott nincs fény. Meglepetésére itt mérte a legmelegebbet.
Eredeti feltételezése tehát, hogy a hőt a látható fény sugarai továbbítják, nem volt igaz. Néhány heti kísérletezés és mérés után megállapította, hogy a hőt szállító, láthatatlan sugarak a látható fényhez hasonló módon megtörnek, vagy visszaverődnek, és a törés mértéke kisebb, mint a látható fény esetén. Mivel ezek a sugarak a vörös alatti tartományban voltak találhatók, ezért Herschel az „infravörös” nevet adta nekik, ami latinul „vörös alatti”-t jelent.
Az infravörös sugárzás egy elektromágneses sugárzás: az elektromágneses sugárzásoknak azon hullámhosszú tartománya, melyeknek nagyobb a hullámhossza, mint a látható fénynek, de kisebb, mint a mikrohullámnak és a rádióhullámoknak.
A helyiségek fűtésére használt fűtőkészülékek a hőt a környezetüknek 2 módon adhatják át:
- konvekcióval (áramlásos hőleadással): a fűtőtesttel közvetlen érintkezésbe kerülő levegő felmelegítésével
- hősugárzással: a fűtőtest anyagából kisugározódó, távolba terjedő infravörös hullámhosszú sugárzással
A hagyományos, konvekciós fűtéssel (konvektorok, radiátorok) a levegőt melegítjük fel, majd ez a levegő keveredik a helyiségben a falakat, tárgyakat felmelegítve. A hősugárzással átadott hő e fűtőtesteknél minimális. Az infravörös hősugárzást kibocsátó fűtéseknél (infrafűtés) viszont a hősugárzás a levegőt nem, csak közvetlenül a tárgyakat, embereket melegíti fel. A tárgyakra (falak, bútorok, padló) és emberekre eső hősugárzás kb. 15%-a visszaverődik, a maradék 85%-ot elnyelik. Ezután az így felmelegedett tárgyak adják tovább a hőt a környezetnek, felmelegítve a levegőt is. Az infravörös hősugarak hatása hasonló a Nap sugarainak hatásához, amikor napsütéses téli napon a hideg levegő ellenére arcunkon érezzük a napsugarak melegét. E hasonló viselkedés nem véletlen: A napfény és az infravörös hősugárzás egyaránt elektromágneses sugárzás, csak annak más hullámhosszú tartománya.
Az infra-fűtőtestek központi egysége az infrapanel, egy tábla alakú, felületén kerámia szemcsékkel bevont, hátoldalán hő tükrös szigeteléssel ellátott grafitmassza alapú infra fűtőtest.
A marketingesek szeretik mindenféle szuper címkékkel ellátni az infrapaneleket, mint plazma, nanotechnológia, ezüst kolloid, de ne dőljünk be ennek, mert az infrapaneleknek csak három csoportja létezik:
- Fűtőfilm alapú infrapanelek, az eredeti céljára kiváló, pl. padló, fal vagy éppen mennyezetfűtés, amit bekereteznek, esetleg lefestenek, hangzatos nevet kapnak.
- Karbonszálas technológia, zömében távol-keleti gyárakban készül, ezen alapanyagokat európai gyárak is használják, jó minőségű panelek, sima felületük miatt az infrasugárzás csak egyenes vonalban történik, a karbonszál elhasználódhat, meghibásodhat, élettartama korlátozott.
- Grafitmasszás infrapanelek. Két műgyanta lap közé magas hőmérsékleten összepréselt speciális grafit (szén) alapú massza, ami a hő hatására szilárdul meg, a hátoldalon egy reflexiós réteggel, amely szinte 100%-ban akadályozza meg a hátlap felé történő infrasugárzást, egy szigetelő hő visszaverő réteg a nem kívánt hő veszteség ellen, és természetesen a sugárzó felület kerámia szemcsékkel való borítása, melytől az infrasugarak félgömb alakban minden irányban terjedhetnek. Élettartama elméletileg végtelen, nincs szál vagy egyéb alkatrész, mely kiéghetne, elromolhatna. Eredetileg japán technológia.
A grafitmassza alapú infrapanelek látható oldalán a kerámiaszemcsék növelik a többszörösére az adott fűtőfelületet (az infrasugárzás felületi mérete rendkívül fontos) és segítik az infrasugarak szétszórását minden irányba, így az infrafűtőlap mint egy félgömbszerűen és minden irányba közvetíti az infrasugárzást.
Nem mindegy, hogy az adott elektromos teljesítményű infrasugárzás mekkora felületről adódik át. Infrasugárzás csak egyféle létezik, nincs jó, vagy kevésbé jó infrasugárzás.
Az infrapanel 7-10 µm közötti hosszú hullámhosszon (mely közel azonos azzal a sugárzási tartománnyal, mellyel a Nap melegíti a Földet) fejti ki hatását. Ez a sugárzási tartomány láthatatlan, az emberi szervezet melegként érzékeli. A kereskedelemben fellelhető még a sima felületű és a hátoldalán szigetelés nélküli panel is, melyek ez által csak lényegesen kisebb felületen közvetítik az infrasugárzást és így kisebb teret tudnak ellátni infravörös sugárzással, a szigetelés hiányában a panelek hátoldala felhevül (75-85°C), így szerencsés esetben az emeleti szobánkat, rosszabb esetben pedig a padlást vagy az emeleti szomszédunkat fűtjük paneljeinkkel! Itt jegyezném meg, hogy a szigetelő réteg nem az infrasugarakat, hanem a hőt tereli a megfelelő irányba!
- keretanyag
- csatlakozó vezeték
- kerámiaszemcsés felületi réteg
- formáló rétegek
- grafit massza
- reflekciós réteg
- hőszigetelő réteg
- hővisszaverő réteg
- hátlap borítás.
Az infra fűtőfilmek (vagy másnéven infrafilmek) még csak rövid történettel rendelkeznek, de korszerű gyártási technológiájuk, egyszerű kivitelezhetőségük miatt már komoly karriert futottak be. A fűtőfilmek működési elvüket tekintve az infrapanelekhez hasonlítanak leginkább, de az infra fűtőfilmek egységnyi felületre jutó teljesítménye jóval alacsonyabb, és nagy felületen használva, minden irányban egyenletesen osztja el a fűtésteljesítményt. Teljes értékű fűtésrendszer esetén a felület 75-85 százalékát érdemes a fűtőfilmmel lefedni, így a hőleadás egyenletes lesz és nullára csökkenhet a konvekciós fűtéseket jellemző “porhenger” kialakulásának esélye. Az infra fűtőfilmes fűtésrendszerek beruházási költsége jóval a hagyományos fűtéseké alatt marad. A rendszer tervezése és kivitelezése alapterülettől függően akár egy munkanap alatt is elvégezhető.
Rugalmasan, az energetikai paraméterek alapján méretezhető a teljesítmény, így alacsony energiaigényű épület építése esetén nem jelentkezik hatásfok veszteség.
A hagyományos fűtésekhez képest a hő jóval nagyobb felületen sugárzik, nem alakulnak ki (radiátortól távoli) hideg pontok. Infra filmes fűtés esetén a helyiségek hőmérséklete a sugárzó hőnek köszönhetően akár 2-3°C-al csökkenthető, ezáltal 10-20% energiamegtakarítás érhető el a komfortérzet csökkenése nélkül.
Az elektromos fűtőfilmes fűtésrendszer megújuló energiaforrásokkal kombinálható.
A sugárzó fűtések előnye, hogy az emberi test folyamatos kapcsolatban áll a sugárzó felülettel, így a hősugárzás a szövetekbe hatolva saját energiájával stimulálja az emberi szöveteket, előidézve a jobb vérkeringést és a magasabb hő- és komfortérzet kialakulását.
