Обогреватель помещения — это устройство, используемое для обогрева одной небольшой или средней площади. [1] Этот тип обогревателя можно сравнить с центральным отоплением , которое распределяет тепло по нескольким областям.
Все обогреватели передают тепло в окружающую среду посредством некоторой комбинации трех основных режимов теплопередачи: конвекции , излучения и проводимости . Обычно обогреватели проектируются с конвекцией или излучением в качестве единственного доминирующего режима.
Конвективные обогреватели используют конвекцию для передачи тепла от источника питания в пространство. Эти обогреватели обычно полагаются либо на естественную , либо на принудительную конвекцию. Естественная конвекция — это явление, при котором изменения температуры в окружающей среде создают поток жидкости.
Принудительные конвекционные обогреватели используют устройство, похожее на вентилятор, для создания воздушного потока и более быстрого распространения тепла. Иногда их называют «вентиляторными обогревателями», они часто дешевы, но им не хватает эффективности и универсальности. [2]
Лучистые обогреватели передают тепло непосредственно телам перед собой посредством теплового излучения. Тепловое излучение — это процесс, при котором объекты с высокой температурой излучают тепло в виде электромагнитных волн . Эти обогреватели часто проектируются таким образом, что частота излучаемых волн находится в инфракрасной части электромагнитного спектра .
Материалы, используемые в лучистых обогревателях, могут различаться. Галогеновые обогреватели имеют вольфрамовые нити в герметичных кварцевых оболочках, установленных перед металлическим отражателем в пластиковом корпусе. Они работают при более высокой температуре, чем нихромовые проволочные обогреватели, но не такой высокой, как лампы накаливания, излучая в основном в инфракрасном спектре. Они преобразуют до 86 процентов своей входной мощности в лучистую энергию , теряя остаток на кондуктивное и конвективное тепло. [3]
Масляные обогреватели передают тепло посредством конвекции и излучения . [4] Они могут бесшумно обогревать большие помещения, но нагреваются дольше. Как и инфракрасные модели, они не имеют вентилятора, но циркулируют тепло в соответствии с воздушными потоками в помещении, поэтому пользователю может потребоваться больше времени, чтобы заметить разницу в температуре. К середине 2010-х годов некоторые более дорогие модели включали более точные элементы управления. [2]
Источник питания, используемый в лучистом обогревателе, зависит от доступных ресурсов. Большинство обогревателей работают либо от электричества, либо от сгорания.
Электрические обогреватели преобразуют электричество в тепло посредством процесса джоулева нагрева . Основной компонент этих обогревателей называется нагревательным элементом . Нагревательные элементы бывают разных геометрий и стилей и могут использоваться как в конвективных, так и в лучистых обогревателях.
Обогреватели сжигания преобразуют химическую энергию в тепло посредством сжигания топлива. Эти обогреватели часто не требуют электричества для работы и поэтому могут использоваться вне сети.
Пожар, ожоги и отравление угарным газом являются основными рисками, связанными с обогревателями. Около 25 000 пожаров ежегодно возникают в Соединенных Штатах из-за обогревателей, что приводит к гибели около 300 человек. Около 6 000 посещений отделений неотложной помощи больниц в США ежегодно происходят из-за обогревателей, в основном из-за ожогов. [5]
Неправильное использование может увеличить риск возгорания и ожогов. Безопасная эксплуатация включает: [6] [5] [7]
Риск возгорания (и ожогов) иногда меньше при использовании масляных обогревателей, чем обогревателей с вентиляторами, [8] [9] но некоторые обогреватели с вентиляторами имеют меньший риск возгорания (и ожогов), чем другие масляные обогреватели. [10]
Ни один тип обогревателя не безопаснее другого. Риск возгорания и ожогов может варьироваться в зависимости от модели и производителя. [10]
В Соединенных Штатах стандарты Underwriters Laboratories ' UL 1278 [11] (для переносных электрических обогревателей) и UL 1042 [12] (для переносных и стационарных плинтусных электрических обогревателей) сертифицируют безопасность обогревателей. Хотя у Администрации общих служб была спецификация WH-193 [13] для электрических обогревателей, в 1995 году она была заменена стандартами UL. Дополнительную информацию о безопасности переносных обогревателей можно найти на веб-сайте Министерства энергетики по энергоэффективности. [14]
Закон Нью-Йорка регулирует безопасность обогревателей. Обогреватели, продаваемые в городе, должны иметь термостат для контроля температуры, функцию автоматического отключения в случае опрокидывания или перегрева обогревателя, а также должны быть сертифицированы и маркированы организацией или лабораторией, одобренной на национальном уровне. [15]
Агентство по охране окружающей среды США провело оценку ряда обогревателей, но ни один из них не получил маркировку Energy Star . [16]