Types Infrarood stralers

 

De temperatuur output van een verwarmingsapparaat hangt af van het ontwerp van de emitter en m.n. van de piek-golflengte die wordt geproduceerd. Alle materialen absorberen warmte op een andere manier, afhankelijk van de samenstelling van het materiaal zelf en de dikte. Het beoogde gebruik van een emitter is afhankelijk van die piek-golflengte plus de overall power die de emitter afgeeft.

De drie types Infrarood stralers

Er zijn drie types Infrarood verwarmingsapparaten:

Hoge Intensiteit Near Infrared Verwarming

“Kortgolvig Infrarood”, “IRA”, “Short wave” of “Bright” Infrarood verwarmingsapparaten en “Heat Lamps” werken tussen 0,75 en 1,4 microns en stralen temperaturen uit van 1300°C en meer, plus een helder rood, zichtbaar licht. De emitters zijn uit kwarts met een reflector om de warmte in een bepaalde richting te sturen. Er zijn ook kortgolvig infrarood verwarmingsapparaten op gas, die propaan of natuurlijk gas door een venturi verbranden om een stalen buis te verwarmen, die voldoende gloeit om kortgolvig infrarood te produceren.

Vanwege hun hoge temperaturen, zijn kortgolvig infrarood emitters erg geschikt voor toepassingen waarbij een hoge hitte-intensiteit wordt vereist, zoals koken, lassen of thermovormen van plastic. Deze hitte is niet geschikte voor toepassingen van comfortabele verwarming. Kortgolvig infrarood dringt diep in de menselijke huid en die van dieren door en wordt niet effectief geabsorbeerd. Om het gevaar van letsel te voorkomen, reflecteert de huid grote hoeveelheden van deze golflengte, waardoor geen hitte ontstaat. Alleen via infrarood met langere golflengtes kan warmte worden geabsorbeerd in de menselijke huid en die van dieren. Met kortgolvig infrarood is er het risico op thermische verbranding van de menselijke huid en die van dieren als een kortgolvig infrarood verwarmingsapparaat te dicht bij de huid wordt geplaatst of de huid te lang aan de straling is blootgesteld. Effecten zoals de zgn. Bakkers Armen en Glasblazersgezichten en beschadigde ogen kunnen na langere tijd daaraan te zijn blootgesteld het gevolg zijn. Voor comfortabele verwarming is het beter om middengolvige en langgolvige emitters te gebruiken. Die veroorzaken die schadelijke effecten niet. Bekijk a.u.b ook het bijgevoegde artikel (In Engels) “Beste golflengtes voor comfortabele verwarming“.

 

Medium-wave Infrared emitters

“Middengolvig Infrarood”, “IRB” of “Medium Wave “ infrared verwarmingsapparaten werken tussen 1,4 tot 3 microns en stralen temperaturen uit van 500 – 800°C en produceren een donkerrood licht (zoals straalkachels).

Dit type straling treffen we aan bij metaal smelten en glasblazen en ligt in hetzelfde gebied als bij hittezoekende apparaten om de uitlaten van vliegtuigen te detecteren.

Kwarts-emitters bestaan uit een verhitte draad, gewikkeld in een kwartsglas buis; erg lijkend op het elektrische kacheltje thuis met één of twee elementen. De kwartsbuizen zitten in een metalen frame ondersteund. Toepassingen van deze golflengte zijn o.a. verharding van lijm & coatings, thermovormen van plastic onderdelen, verharding van print toner, PVC backing aan materialen toevoegen. Middengolvig infrarood wordt ook gebruikt bij industriële droogprocessen.

 

Long/Medium-wave infrared emitter

Keramische emitters zenden ook middengolvig infrarood (bij 2 microns) uit, maar pieken in Langgolvige bereik (bij 3 microns). Dit maakt dit type emitter ideaal voor het gebruik in openbare en commerciële ruimtes, omdat ze bij deze installatie-afstanden erg energie-efficiënt zijn en de uitgezonden golflengte veiliger is dan Tungsten/Halogeen, plus omdat de emitters veel langer meegaan.

Herschel gebruikt dit type emitter in zijn serie Advantage – Indoor Commercieel en Aspect – Outdoor patio en terras verwarmingsapparaten.

 

 

 

Far infrared verwarmingsapparaat

Langgolvig Infrarood”, “IRC”, “Long wave” of “Dark Radiators” werken met golflengtes boven 3 microns. Langgolvig infrarood elementen zenden veel lagere temperaturen uit, zo rond de 100°C en er is geen zichtbaar licht. De menselijke huid en die van dieren absorberen langgolvig infrarood erg goed omdat de huid voor 80% uit water bestaat, waardoor langgolvig infrarood biologisch gezien een ideale golflengte is om mensen en dieren te verwarmen.

Bij Langgolvig infrarood verwarmingsapparaten worden een aantal verschillende elementen gebruikt, waaronder de populaire nikkel- of fecralloybedrading en meer recent koolstofvezel.

Vanwege de lage temperaturen zijn de toepassingen van “Langgolvig infrarood” uitermate geschikt voor huishoudelijke, commerciële en openbare “comfortabele” verwarmingsapparaten. Het wordt ook veel in moderne sauna’s gebruikt.

Herschel gebruikt dit type emitter in zijn series Inspire, Select XL en Select panelen.

 

Matrix algemene functionele vereisten per infraroodtype

Op basis van het voorgaande toont de volgende tabel de overwegingen om het juiste type infrarood te kiezen voor de juiste omgevingen (om mensen te verwarmen).

Beheersing van omgeving

Verwarmen van grote, open ruimtes; niet-frequent gebruik van verwarming (voor een lange levensduur);

Buiten het bereik van mensen (voor de veiligheid);

Geen risico bij langdurige blootstelling (van ogen of huid).

Middengolvig/Kortgolvig Infrarood

Drogen / Verwarming van ruimte

Verwarmen van grote, open ruimtes; frequent gebruik van verwarming mogelijk; kan dichter bij de mensen worden geplaatst, maar moet buiten bereik blijven.

Middengolvig/Langgolvig Infrarood

Comfortabele verwarming

Verwarmen van kleinere ruimtes; “comfortabele” temperaturen; binnen bereik van mensen.

Langgolvig Infrarood

 

Verschillende effecten van de diverse types Infrarood op de huid

Het effect van de diverse types Infrared op de huid
Het effect van de diverse types Infrared op de huid

Het is belangrijk om het verschillende doordringingsvermogen in de huid van de drie types IR te laten zien tegen het licht van hun absorptiewaarde. Dit helpt ons om de verschillen in gebruik, toepassing en de voorzorgsmaatregelen te begrijpen.

Zoals het diagram links laat zien is “Langgolvig” Infrarood (IR-C) van de 3 types het minst doordringend in de huid, maar wordt wel het beste geabsorbeerd door het bloed en de cellen. Daarom is dit type uitermate geschikt voor “comfortabele” menselijke verwarming. Met het gebruik van Langgolvige infrarood is er geen risico op gezondheidsproblemen.

Middengolvig Infrarood of “IR-B” dringt iets dieper door in de onderste laag van de opperhuid en de bovenste laag de dermis, maar bereikt net als Far Infrared de zweetklieren, zenuwen, etc. in de huid niet. De straling wordt door de huid ook goed geabsorbeerd.

Kortgolvig Infrarood of “IR-A” is de meest doordringende maar wordt het minst door de huid geabsorbeerd (de huid heeft daartegen een zekere bescherming ontwikkeld, die voor 35% werkt door reflectie van Kortgolvig Infrarood). Kortgolvig Infrarood kan doordringen in de buitenste onderhuidse vetlaag, doordringen in de onderhuid en de haarzakjes, talgklieren, zenuwen en zweetklieren verwarmen. Omdat Kortgolvig Infrarood een hoge energie is (hoge transmissie/lage absorptie) kan het de huid beschadigen en wordt het daarom (onder strenge voorwaarden) gebruikt bij een aantal medische toepassingen.