تشعشع گرمایی مادون قرمز

تاریخ کشف امواج حرارتی به سر ویلیام هرشل، ستاره شناس انگلیسی (Herschel Wm Sir ) در سال 1800 میلادی بر می گردد. او به کمک یک منشور تجزیه نور و دماسنج متوجه شد که امواج منتشره از خورشید پس از تجزیه توسط منشور در رنگ آبی دارای کم ترین دما و در طیف زیر قرمز دارای بالاترین دما می باشد .

تمام انرژی که ما از خورشید از فاصله 149 میلیون کیلومتر دریافت می کنیم، از طریق امواج الکترومغناطیسی است ( electromagnetic )

در حدود 3 درصد از امواج الکترومغناطیس دریافتی از خورشید فرابنفش می باشد که سرطان زا است و حدود 50 درصد از این امواج الکترومغناطیس به صورت نور مرئی است و حدود 47 درصد از این امواج به صورت طول موج مادون قرمز می باشد و بحث ما در مورد همین قسمت ( مادون قرمز ) است. گرمای خورشید از طریق امواج تشعشعی مادون قرمز به زمین می رسد.

روش گرمایش تابشی از طبیعت الهام گرفته شده است. همه ی اجسام فیزیکی قادر به جذب و ساطع کردن انرژی توسط امواج الکترومغناطیسی هستند و مقدار انرژی ساطع شده به اختلاف دما بین اجسام بستگی دارد که پارامتری برای اندازه گیری انرژی گرمایی جسم می باشد .

در مورد ماهیت کارکرد دستگاه های گرمایش تشعشعی می توان گفت هنگامی که دمای ساطع کننده افزایش می یابد، دامنه ی طول موج کوتاه می شود و فرکانس افزایش می یابد. نکته ی قابل توجه این است که همه ی مواد، طول موج های انرژی الکترومغناطیس را به روش یکسانی جذب نمی کنند، بلکه هر ماده با توجه به ماهیتش بیش ترین جذب انرژی الکترومغناطیسی را در طول موج خاصی دارد.

abc.jpg

دستگاه گرم کننده تابش لوله ای: ( Heaters Tube Radiant )

در اواخر سال 1950 آقای رابرت گردون برای اولین بار مقدمات ساخت دستگاه انتقال حرارت تابشی Heater Radiant نوع لوله ای و گازسوز را برای تولید و انتقال امواج الکترومغناطیسی با عملکرد مشابه خورشید تدارک دید.

روش کار به این صورت است که سوخت پروپان  ( گاز مایع ) یا گاز طبیعی پس از وارد شدن در یک مشعل ویژه با مقداری هوا که می تواند از داخل سالن یا خارج سالن تغذیه شود و مقدار آن به وسیله ی واحد کنترل تنظیم می گردد، ترکیب و سپس وارد یک نازل شده، جرقه زده می شود. در این هنگام شعله ای با طول زیاد ایجاد می شود که طول شعله یکی از پارامترهای مهم مشعل است و تنظیم تمامی شرایط کارکرد خوب یک مشعل توسط واحد کنترل انجام می گردد.

هوای داغ داخل لوله سبب افزایش دمای سطح لوله می شود و چون انتقال حرارت تشعشعی با توان چهارم اختلاف دما رابطه مستقیم دارد لذا انرژی حرارتی زیادی منتقل می شود. سپس محصولات احتراق توسط فنی در انتهای لوله به خارج انتقال می یابد. برای متمرکز کردن حرارت از یک رفلکتور استفاده می شود.

پس از آن که سطح خارجی لوله یک طول موجی از انرژی مادون قرمز را ساطع کرد با سرعت نور به محل زیر دستگاه خورد می کند. این برخورد سبب گرمایش آن ناحیه می شود. کف زمین یا تجهیزاتی که روی آن قرار دارد مانند یک منبع حرارتی، حرارت را به وسیله جابه جایی به هوای اطرافشان منتقل می کنند که سبب می شود هوای اطراف آن ها نیز گرم بشود.

منبع: مقاله سید محمد مهدی شهرستانی با کمی تغییرات.

چرا گرمایش تابشی را انتخاب کنیم؟

الف- در سیستم های گرمایشی جابجایی، حرارت در بالای محل جمع می شود ولی در سیستم تابشی، حرارت در قسمت پایین و محل کار افراد قرار می گیرد.

ب- قابلیت منطقه بندی حرارت در سیستمهای تابشی راحت تر از شیوه جابجایی می باشد.

ج- اتلاف حرارت در شیوه جابجایی بیشتر است و علت آن است که برای ایجاد حس گرما در افراد باید کل هوای محل گرم شود در حالیکه در روش تابشی نیاز به این کار نیست.

د- در روش گرمایش جابجایی به دلیل جریان چرخشی هوا گرد و غبار ایجاد می گردد که در برخی موارد مانند کارگاه های رنگ این گرد و غبار در کیفیت محصول تاثیر منفی خواهد گذاشت حال آنکه در روش تابشی چنین موردی وجود ندارد.

ه- سرعت گرمایش محیط در روش تابشی به دلیل انتقال حرارت توسط امواج الکترومغناطیسی زیاد است؛ به نحوی که در عرض مدت زمان کم افراد گرما را احساس می کنند.

و- بازگشت سرمایه در گرمایش تابشی سریعتر از روشهای دیگر است.

کانال تلگرام گرماذین صفحه اینستا گرام گرماذین