远红外取暖器优点在于制热能力好,升温速度快,即开即热,局部取暖最优选。远红外取暖器常用的发热体为辐射性发热体,主要分5类:电热丝、石英管、卤素管、金属管以及碳纤维/碳素管。通过加热辐射性发热体发出远红外光,然后用反射罩把远红外光热量反射出去。
碳素管
远红外光对人体具有“渗透”“共振”“温热”三大效应,能有渗透人体皮肤,引起皮肤内部细胞组织的分子物质产生共振,促进分子运动产生热量,进而有温热效应。NASA(美国航天局)1989年研究报告指出,5600-15000nm的远红外线能渗透人体内部,从内部发热。所以远红外取暖器取暖较快也较为舒适,能让人由内到外进行取暖。
但红外线不适宜长时间直视,会对眼睛有影响,特别是近红外光,无论是眼睛还是皮肤,长时间照射会有不好的影响。
在辐射性发热体的选择上,碳素管发热体>卤素管=石英管>金属管发热体=电热丝发热体。碳素管的电热转换率可高达98%,光线相比其他辐射性发热体较暗。卤素管较脆弱,易碎;金属管和电热丝的换热率低。
除了辐射性发热体,不同类型的取暖器还有以下常见发热体
PTC陶瓷发热体(常见:暖风机)
PTC是指Positive Temperature Coefficient,正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。PTC陶瓷发热体是将电热体与陶瓷经过高温烧结,固着在一起制成的一种发热元件,能根据本体温度的高低调节电阻大小,从而实现温度恒定在设定值。
PTC陶瓷发热体
导热油发热体(常见:电热油汀)
这种通常将电热管安装在带有许多散热片的腔体下方,在腔体内电热管周围注有导热油,通过加热导热油、使其升到腔体上部,沿散热管或散热片对流循环,通过腔体壁表面将热量辐射出去。这类发热体升温很慢,但储热能力较好,关闭机器后不会迅速降温。
导热油发热体
金属发热体(常见:踢脚线、快热炉)
金属发热体采用黑管(以铜管为基本材料)取代导热油成为发热体,铝片为基础散热装置,利用热空气上升、冷空气下降的基本原理形成空气对流,短时间内即可产生热量。
金属发热体
电热膜发热体(常见:电热膜取暖器)
取暖器使用的电热膜通常是低温电热膜,一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时将热量以辐射的形式送入空间,使人体和物体首先得到温暖。目前工艺尚不成熟,并没有很多取暖器使用电热膜作为发热体。
小结
无论是哪一种发热体的取暖器,本质都是通过电加热,将电能转换为热能,再以各种形式将热量扩散。辐射性发热体最直接,局部快速取暖最合适,PTC陶瓷可以实现恒温加热,导热油发热体的电热转换率最差,升温最慢。