آشنایی با روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی

هیترهای تابشی را مي‌توان از مهم‌ترین ابزارهای مخصوص تولید حرارت در محیط‌های سربسته دانست. به طبع با توجه ‌به تنوع این محصولات روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی نیز وجود دارد که برای انتخاب هر یک آنها باید فاکتورهای مختلفی را در نظر بگیرید.

برای مثال روش مناسب جهت انتقال حرارت در یک سوله با راهکار مربوط به انتقال حرارت توسط هیتر تابشی در درون یک سالن ورزشی بسیار متفاوت است. انتقال حرارت را می‌توان مهمترین موضوعی دانست که پیش از نصب و یا حتی انتخاب نوع هیتر حرارتی باید به آن توجه شود؛ زیرا پس از نصب هیتر نمی‌توان تغییر چندانی در روش انتقال حرارت ایجاد کرد.

جالب است بدانید که هیترهایی همچون هیترهای تابشی لوله‌ای تابش حرارت بیشتری نسبت به سایر سیستم‌های گرمایش تابشی دارند. از این هیترها معمولاً‌ در محیط‌هایی با فضای گسترده استفاده می‌شود. در ادامه متن با ما همراه باشید تا اطلاعات کاملی را در مورد چنین هیترهایی و همچنین روش انتقال حرارت به کمک آن‌ها را در اختیار شما کاربران عزیز قرار دهیم. آشنایی با این موارد به شما کمک می‌کند تا یک هیتر مناسب و کاربردی را خریداری کنید.

انتقال حرارت به چند صورت امکان‌پذیر است؟

پیش از سخن در مورد مباحث دیگر در زمینه روش‌های انتقال حرارت بخاری تابشی باید به این نکته بپردازیم که پخش حرارت به سه روش اصلی رسانایی، انتقال و همچنین تابش امکان‌پذیر است. امروزه در ابزارهای مختلف تولید و انتقال حرارت از این سه روش استفاده می‌شود. به طور معمول روش انتقال حرارت به کمک رسانایی در جامدات قابل‌ استفاده است. از جمله نمونه‌های موجود در این زمینه می‌تواند به انتقال حرارت با کمک المنت موجود در اتو اشاره کرد.

روش بعدی انتقال حرارت به کمک مایعات یا گازها است. همان‌طور که می‌دانید مایعات و گازها نیز یک رسانای نسبتاً خوب برای پخش حرارت به شمار می‌آیند. از جمله محبوب‌ترین ابزاری که به کمک چنین قابلیتی فعالیت می‌کند می‌توان به شوفاژ اشاره کرد. در شوفاژ انتقال حرارت به کمک حرکت مایعات صورت می‌پذیرد.

روش نهایی نیز انتقال حرارت به کمک تابش است. در این روش، حرارت به کمک جنبش‌های مولکولی که برای چشم غیر مسطح دیدن آن‌ها امکان‌پذیر نیست اتفاق می‌افتد. شاید ساده‌ترین و مهم‌ترین نمونه از این نوع انتقال حرارت که همه ما آن را هرروزه تجربه می‌کنیم، دریافت حرارت خورشید به ‌وسیله تابش آن باشد. چون در این بحث تمرکز ما بر روی روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی است، به این راهکار انتقال حرارت بیشتر می‌پردازیم.

مهم‌ترین قوانین مربوط به انتقال حرارت با کمک تابش

یکی از مهم‌ترین مزایای انتقال حرارت به کمک تابش آن است که در این روش به هیچ ابزار خاصی نیاز نیست. در واقع این انتقال به کمک محیط‌های مادی صورت نمی‌گیرد؛ زیرا تمامی حرارت به کمک جنبش مولکولی پخش می‌شود. این امر موجب شده است تا بتوان از این روش حتی در خلأ نیز بهره گرفت. به این روش انتقال حرارت، انتقال الکترومغناطیس نیز گفته می‌شود.

اصلی‌ترین مبحث مربوط به الکترومغناطیس آن است که انتقال حرارت در این روش در تمامی طیف‌های الکترومغناطیس امکان‌پذیر خواهد بود. در واقع تفاوتی ندارد که هیتر تابشی مربوطه چه نوع موج الکترومغناطیس خاصی ایجاد می‌کند؛‌ زیرا به هر صورت حرارت تولید شده در طول محیطی که هیتر در آن قرار گرفته است پخش می‌شود.

بیشتر بخوانید : هیتر تابشی چتری

انتقال حرارت بیشتر در چه طول موج‌هایی صورت می‌گیرد؟‌

اگر چه الکترومغناطیس نقش مهمی را در زمینه روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی ایفا می‌کند، اما باید به این نکته توجه داشته باشید که این موج دارای طول‌های متفاوت است. این طول موج‌ها می‌توانند بر میزان حرارت انتقال ‌یافته تأثیر شگرفی بگذارند.

به‌ طور کلی می‌توان گفت که پخش انرژی حرارتی با کمک الکترومغناطیس تنها زمانی بهترین عملکرد را دارد که طول موج مربوطه عددی بین هفت دهم الی چهارصد میکرومتر باشد. این طول موج تعیین‌کننده میزان حرارتی است که توسط هیتر حرارتی در محیط مدنظر پخش می‌شود.

حال شاید این پرسش برای شما پیش آید که اگر تنها این طول‌ موج‌ها در زمینه روش‌های انتقال حرارت بخاری تابشی کاربرد دارند، آیا سایر طول موج‌های الکترومغناطیس کاربردی ندارد و نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد؟ باید بگوییم که انتقال حرارت در بازه طول‌ موج‌هایی مذکور به معنای عدم بهره‌وری از سایر طول موج‌های الکترومغناطیس نیست. در واقع سایر طول موج‌ها را می‌توان در موارد دیگری‌ (همچون انتقال امواج رادیویی) به کار برد.

هیترهای تابشی چه مدل‌هایی دارند؟

روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی در مدل‌های مختلف این محصول یکسان است، اما ساختار کلی آن‌ها با یکدیگر تفاوت دارد. این محصولات در ابعاد و اندازه‌های متنوعی عرضه می‌شوند تا کاربران بتوانند بر اساس میزان نیاز خود و همچنین محیطی که باید تحت پوشش هیتر قرار بگیرد، محصول دلخواهشان را خریداری کنند. در این بخش به معرفی اصلی‌ترین مدل‌های هیترهای تابشی اشاره مختصری می‌‌کنیم:

هیترهای تابشی سرامیکی

این هیترها همان‌طور که از نام‌‌ آن‌ها می‌توان فهمید از سرامیک برای انتقال حرارت بهره می‌برند. هیتر تابشی سرامیکی نسبت به سایر مدل‌های هیتر تابشی دارای محبوبیت بالاتری هستند. دلیل این محبوبیت را می‌توان قیمت مناسب و همچنین سطح پوشش بسیار گسترده دانست. علاوه بر این، هیترهای تابشی سرامیکی می‌‌توانند دمای بسیار بالایی (حتی تا نود درجه سانتی‌گراد) را تولید کنند.

پس از ورود گاز طبیعی یا سایر سوخت‌های موردنیاز به درون مخزن هیتر، فرایند تولید حرارت آغاز می‌شود. بلوک‌های خاصی از جنس سرامیک در درون این هیترها قرار داده شده‌اند که می‌توانند با پیروی از قوانین مربوط به روش‌های انتقال حرارت بخاری تابشی، حرارت مربوطه را به بهترین شکل در محیط مربوطه پخش کنند. این سرامیک‌ها از کیفیت فوق‌العاده بالایی برخوردار هستند به‌نحوی‌که حتی پس از استفاده طولانی، کوچک‌ترین خللی در زمینه انتقال حرارت توسط آن‌ها دیده نمی‌شود.

هیترهای تابشی لوله‌ ای

این هیترها نیز همانند هیترهای تابشی سرامیکی قابلیت بسیار ویژه‌ای در زمینه انتقال حرارت به کمک تابش دارند. هیتر تابشی لوله‌ ای یکی از برترین و پرکاربردترین وسایل گرمایشی رایج در سالن‌های ورزشی به شمار می‌آیند، البته از این محصولات در محیط‌های متنوع دیگری نیز استفاده می‌شود.

مناسب‌ترین محیط جهت بکارگیری هیترهای تابشی لوله‌ای، محیط‌هایی هستند که فاصله کف ساختمان تا سقف بیش از سه متر باشد. دلیل این امر به ابعاد نسبتاً بزرگ هیترهای تابشی لوله‌ای ارتباط دارد. در هیتر‌های تابشی لوله‌ای سوخت مدنظر (معمولاً گاز یا گازوئیل) به مشعل هیتر منتقل می‌شود و پس از شعله‌ور شدن، به‌ صورت مداوم حرارت موردنیاز را در محیط مدنظر کاربران پخش می‌کند.

یکی از مهمترین تفاوت‌های موجود در زمینه روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی از نوع لوله‌ای نسبت به مدل سرامیکی، ‌ بهره‌گیری از فن است. در هیترهای لوله‌ای از فن‌های خاصی استفاده می‌شود که با چرخش‌ آنها امکان انتقال سریع‌تر سوخت به سمت مشعل هیتر وجود دارد.

این فن‌ها موجب تسریع انتقال حرارت به کمک هیتر می‌شوند و به فن‌های مکنده شهرت دارند. فن‌های مکنده معمولاً در انتهای هیتر لوله‌ای قرار می‌گیرند و شکلی همانند حرف U در الفبای لاتین دارند.

هیتر تابشی چطور کار می‌‌کند؟

اگر چه روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی متنوع هستند، اما همه آن‌ها از یک اصل ساده پیروی می‌کنند. به‌ طور کلی هر گاه جسمی در دمای بالای صفر قرار داشته باشد، میزان خاصی از انرژی خود را به شکل تشعشع یا همان تابش به محیط انتقال می‌دهد. این انتقال می‌تواند اندازه‌های مختلفی داشته باشد. با یک مثال ساده می‌توانید نحوه انجام این انتقال را درک کنید.

تصور کنید که اکنون فصل زمستان است و در یک محیط خاص قرار دارید که دمای برخی از اجسام در آن زیر صفر است؛ اما دستان شما دمای بالاتر از صفر درجه سانتی‌گراد دارند. اگر در این محیط خاص دست خود را به اجسام دارای دمای زیر صفر نزدیک کنید، اما تماسی با آن‌ اجسام نداشته باشید، سرما را حس خواهید کرد. این احساس سرما به دلیل انتقال انرژی از دستان شما به سمت جسم مربوطه است.

هیترهای تابشی نیز دقیقاً از همین امر پیروی می‌کنند. در هیترهای تابشی نیز پس از تولید حرارت، گرمای مدنظر توسط تابش به محیط دلخواه شما انتقال می‌يابد. به طبع هر چه اندازه هیتر بزرگتر باشد، میزان حرارت انتقال‌ یافته نیز بیشتر می‌شود.

انتقال حرارت با هیتر تابشی در چه محیط‌هایی امکان‌پذیر است؟

هیترهای حرارتی را می‌توان در انواع محیط‌ها به کار برد، اما مهم‌ترین موارد بهره‌گیری از این محصولات، محیط‌هایی همچون سالن‌های ورزشی، دامداری‌ها، گلخانه‌های صنعتی، سالن‌های همایش، کارخانجات و ... به شمار می‌آیند. 

بهره‌گیری از روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی هیچ محدودیت خاصی ندارد. به‌ طور کلی در هر محیطی که نیاز به انتقال حرارت پرسرعت و بدون صرف انرژی بالا وجود داشته باشد، می‌توان از چنین هیترهایی بهره گرفت.

نتیجه گیری

روش‌های مختلفی جهت انتقال حرارت تولید شده توسط هیترهای تابشی وجود دارد. هر یک از این روش‌ها دارای مزایای مربوط به خود هستند. در واقع بهترین راهکار برای انتخاب یک راهکار مناسب در این زمینه، تعیین میزان حرارت مدنظر شما است.

شرکت گرماسرماسازه شرق در زمینه طراحی، تولید و اجرای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی برای فضاهای بزرگ شامل سوله‌های صنعتی، سالن‌های ورزشی، مرغداری، گلخانه، رستوران‌ها، ویلاها، فضاهای باز و... فعالیت می‌کند.

با همراهی کارشناسان شرکت گرماسازه شرق می‌توانید بهترین روش‌های انتقال حرارت هیتر تابشی متناسب با نیاز خود را تعیین کنید. محصولات این مجموعه شامل سیستم گرمایش تابشی لوله‌ای، گرمایش تابشی سرامیکی، مه پاش و کوره هوای گرم هستند.