Wprowadzenie

Co to jest promieniowanie podczerwone / promieniowanie cieplne ?

Promieniowanie cieplne jest energia, uwolniona przez cialo promieniujace za pomoca fal elektromagnetycznych
w obrebie od 0,04 ...0,8 µm. Glówna czesc wypromieniowanej energii, miesci sie w zasiegu od 0,8 do prawie 800 µm.

Dwa ciala o róznych temperaturach staraja sie ja zrównowazyc
Cialo cieple za pomoca promieni podczerwonych przekazuje swoja energie
cieplna cialu zimnemu. Promieniowanie podczerwone jest bezposrednia
metoda grzewcza. W metodzie tej energia cieplna przekazywana jest za
pomoca pomoca fal elektromagnetycznych. Ogrzewany produkt poddawany
jest dzialaniu promieni wytworzonych przez elektryczne elementy grzewcze
zwane równiez promiennikami. W przemyslowych promiennikach cieplnych
stosuje sie fale o dlugosci miedzy 0,8 do 10 µm.

Promienniki na podczerwien INFRATEC

zasilane elektryczne emituja fale w granicach miedzy ok. 0,8 do 3, µm.,
natomiast promienniki gazowe miedzy ok. 1,9 do 3, µm.
Wypromieniowane cieplo nie potrzebuje srodka transmisji przy konwektywnym przenoszeniu ciepla jak np.
gazy ( powietrze ) lub para oraz metale czy inne stale tworzywa, dlatego stan powietrza lub gazu
miedzy promiennikiem i obrabiana czescia w przypadku promieni podczerwonych
nie ma istotnego znaczenia.

Z przeprowadzonych doswiadczen wiemy ze, sredniofalowe promienniki osiagajace temperature od
ok. 850°C do 900°C oraz dlugosc fal miedzy ok. 2,3 i 2,7 µm sa optymalne w obrebie suszenia
lakierów oraz proszków. Stopien absorbcji lakierów oraz tworzyw sztucznych w grupie zwiazków chemicznych CH (CH-Bande) wynosi ok. 3,5 µm, w grupie OH (OH-Bande) natomiast stopien glównej absorbcji wynosi ok. 3,0 µm.

Dobrej jakosci suszenie oraz zelowanie jest mozliwe, gdy promiennik posiada nieznacznie krótsza dlugosc fal,
od najwyzszej zdolnosci ich absorbcij przez tworzywa sztuczne.

Wyznacznikami wydajnosci promieniowania cieplnego sa:

- Wielkosc emisji pow. promieniujacej, oddawanie energii
- Absorbcja pow. poddawanej promieniowaniu, bezwzgledny odbiór energii, lub wzgledny stosunek energii pobranej do wypromieniowanej przez promiennik.
- Odbicie promieni przez napromieniowywana powierzchnie, rónica miedzy emitowana a pobierana energia, lub stosunek energii
wyemitowanej po odjeciu energii pobranej do wielkosci emisji
energii wypromieniowanej.
- Przepuszczalnosc powierzchni poddanej promieniowaniu, wzgledny stosunek energii przenikajacej przez mataerial do energii
pochlonietej przez material.

Aby osiagnac idealne warunki do emisji energii cieplnej konieczny
jest wysokii wspólczynnik absorbcji, natomiast wartosc odbitej
lub przepuszczonej przez napromieniowywana powierzchnie energii, powinna byc wzglednie niska.

Promienie podczerwieni nie potrzebuja przenosnika energii, co pozwala zredukowac niepotrzebne jej straty do minimum a tym samym zwieksza wspólczynnik sprawnosci promiennika.

Przyklad funkcjonowania promieniowania

 

Wartosc wypromieniowanej energii oraz uzyte spektrum emisji uzaleznione sa od temperatury oraz wielkosci powierzchni promieniujacej. 

Dla przykladu:
do 500° C temp. pow. promieniujacej: ciemny promiennik dlugofalowy
powyzej 500° C temp. pow. promieniujacej: promirnnik zazacy srednio lub krótkofalowy

Fale o maksymalnej dlugosci ok. 2,5 µm i temperaturze 900°C posiadaja charakterystyczne spektrum emisji
korzystne w stosunku do stopnia absorbcji. Poprzez zmiane temperatury powierzchni zazacej mozna zmienic
podstawowe spektrum emisji.

Przy zastosowaniu w strefie podczerwieni klasycznych promienników (bez dodatkowych elementów grzewczych) istotny problem stanowia tzw. „cienie“ (miejsca do których nie dotarly promienie).

Aby tego uniknac stworzono specialne reflektory, które odbijaja promienie i w ten sposób likwiduja cienie. Poprzez skierowanie na reflektor wiazki powietrza drobinki materii oraz kurz kierowane sa do urzadzenia filtrujacego. Urzadzenie to powinno byc umieszczone przy wentylatorach. Ten niewielki przeplyw powietrza, odpowiesnio kierowany zapobiega gromadzeniu sie ciepla na promiennikach i ujednolica temperature na ogrzewanej czy suszonej powierzchni.
Promienniki sa dopasowane do formy opracowywanej rzeczy, co widac na zdjeciu obok ukazujacym w przekroju kompilacje grzalek i powietrza.