KWARCOWO HALOGENOWE PROMIENNIKI PODCZERWIENI

Aby wiedzieć, który z promienników „najlepszych” jest rzeczywiście najlepszy, trzeba posiąść minimum wiedzy. Zadanie to spełnia niniejsze opracowanie, w którym staramy się przybliżyć tematykę ogrzewania elektrycznymi promiennikami podczerwieni.

Wstęp

O ile opisy różnych producentów , dotyczące istoty ogrzewania falami podczerwieni są zgodne w opisie cech i zalet tego sposobu ogrzewania, szczególnie w sytuacji budynków wielkokubaturowych w których problem ogrzewania jest , w odniesieniu do innych sposobów ogrzewania (innych niż podczerwienią), bardzo trudny i kosztowny, o tyle opisy technicznych rozwiązań urządzeń ogrzewania podczerwienią wprowadzają pewien bardziej lub mniej zamierzony chaos, utrudniając potencjalnemu użytkownikowi ocenę i właściwy wybór dostępnych na rynku ogrzewaczy podczerwienią. Dotyczy to szczególnie ogrzewaczy kwarcowo-halogenowych emitujących promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie 1.2 – 1.63 mikrometrów, tzw. krótkie promieniowanie podczerwone i tylko takich ogrzewaczy dotyczy niniejsze opracowanie.

Wstępne informacje techniczne

Energia podczerwieni jest energią promieniowania przechodząca przez przestrzeń w postaci fal elektromagnetycznych i podobnie jak światło może być odbijana lub skupiana. Teoretycznie, przejście podczerwonej fali elektromagnetycznej przez powietrze jest bezstratne i przekształcenie energii niesionej przez falę elektromagnetyczną w ciepło następuje w wyniku absorbcji energii w miejscu „oświetlanym” przez padające promieniowanie. W praktyce, powietrze i inne gazy absorbują pewną lecz znikomą część energii promieniowania tak, że w rezultacie ten sposób ogrzewania jest b.wydajny, prosty i w pewnych sytuacjach niezastąpiony. Teoretycznie, źródło promieniowania podczerwonego opisane jest za pomocą tzw. teorii promieniowania ciała doskonale czarnego, dającej całościowy opis matematyczny tego zagadnienia. Najważniejszym wnioskiem tej teorii jest to, że energia promieniowania ciała doskonale czarnego jest proporcjonalna do czwartej potęgi jego temperatury absolutnej (prawo Stefana – Boltzmana) co w praktyce oznacza , że im wyższa temperatura promieniującej powierzchni tym większa gęstość promieniowanej energii (cieplnej). Zdolność powierzchni do emitowania promieniowania jest zdefiniowana terminem emisyjność. Ten sam termin użyty jest do zdefiniowania zdolności powierzchni do absorbcji (pochłaniania) promieniowania. Idealne źródło może wypromieniować lub pochłonąć 100% całkowitej energii. Takie źródło określane jest jako ciało doskonale czarne o współczynniku emisyjności równym 1. W praktyce nie istnieją materiały o właściwościach ciała doskonale czarnego, raczej określane są jako tzw. ciała szare o współczynniku emisyjności mniejszym od 1.Dla celów praktycznych można przyjąć, że kiepskie źródła promieniowania są kiepskimi absorberami promieniowania. W praktyce trudno jest wytworzyć źródło promieniowania (emiter) podczerwonego w postaci powierzchni promieniującej o odpowiedniej temperaturze. Np. trudno sobie wyobrazić płytę lub kulę wykonaną z aluminium, ogrzaną do odpowiedniej temperatury. Po pierwsze aluminium ma współczynnik emisyjności w granicach 0.04 – 0.19 (w zależności od gładkości powierzchni), czyli jest słabym źródłem promieniowania a po drugie , dla uzyskania wysokiej gęstości promieniowania należałoby rozgrzać powierzchnię do temperatury 1500 – 2200o C co oczywiście nie jest możliwe ze względu na temperaturę topnienia aluminium. Z tych względów konstrukcja źródeł promieniowania podczerwonego przyjęła formę złożoną, dwuelementową. Pierwszym elementem, właściwym źródłem promieniowania jest lampa złożona z osłony ze szkła kwarcowego oraz włókna wolframowego. Włókno wolframowe, w dużym przybliżeniu, spełnia wymagania dla ciała doskonale czarnego i daje się bez problemu rozgrzać do wyżej podanej temperatury. Ponieważ lampa w postaci rurki lub bańki wysyła promieniowanie nie ukierunkowane ( w różnych kierunkach), konieczne jest zastosowanie drugiego elementu którego zadaniem jest ukierunkowanie możliwie całkowitej ilości wytworzonego promieniowania. Pozornie wydaje się, że jest to zadanie łatwe jednak właśnie właściwy dobór materiału i sposób wykonania takiego reflektora ma decydujące znaczenie dla uzyskania odpowiednich parametrów ogrzewacza, jego niezawodnej pracy a w konsekwencji zadowolenia użytkowników.

Budowa ogrzewaczy

Źródła promieniowania – lampy

Większość producentów ogrzewaczy stosuje halogenowe lampy grzewcze produkcji PHILIPSA, VICTORY lub GE. Halogenowe lampy podczerwieni są projektowane tak, żeby emitować ciepło zamiast światła. Niestety nie można łatwo wytworzyć promieni podczerwonych o odpowiedniej długości fali bez jednoczesnego wytworzenia pewnej ilości światła. Dużym problemem może być oślepiający blask przy mocach rzędu kilku kilowatów. Wyeliminowanie tego światła ( i ok. 6% IR – promieniowania podczerwonego) osiąga się stosując filtry optyczne. Kwarc rubinowego koloru działa właśnie w taki sposób. Jedyną trudnością dla producenta takich lamp jest fakt, że bardzo trudne jest szczelne przeprowadzenie przewodów zasilających przez ten rodzaj kwarcu. Tradycyjnym rozwiązaniem było montowanie przezroczystych lamp konwencjonalnych w zewnętrznej osłonie rubinowej o większej średnicy. Lampy takie są skomplikowane mechanicznie, drogie i łatwo ulegają uszkodzeniu podczas produkcji (zatrzymują ok. 11% IR), lecz w pewnych warunkach są niezastąpione. GE (General Electric) próbował rozwiązać ten problem przez połączenie krótkich kawałków czystego kwarcu z końcami rubinowej rurki, przez które mogłyby przechodzić metalowe przewody. Ale uzyskanie niezawodnego uszczelnienia okazało się zbyt trudne, kwarc rubinowy w czasie działania traci barwę. PHILIPS odniósł duży sukces z lampą Gold HeLeN, która wykorzystuje dwubarwny, zewnętrzny filtr, nakładany na przezroczystą rurkę w nowoczesnym procesie pokrywania kąpielowego. Proces ten trwa długo a lampy często wykazują wyraźne zmiany koloru. Filtr taki niszczy się podczas pracy przy zwiększonej temperaturze otoczenia wokół lampy, co ma miejsce przy zastosowaniu niewłaściwej obudowy lub pracy w nieodpowiednich warunkach. Inżynierowie firmy VICTORY są pierwszymi na świecie, którzy uzyskali trwałe i niezawodne uszczelnienie przewodów zasilających, przechodzących przez ściankę z kwarcu rubinowego. Ich nowy produkt – lampa Slimline Ruby (Ruby Slim) daje doskonale niezmienny kolor światła z dużą zawartością podczerwieni. Innym, opatentowanym źródłem fali podczerwonej jest wyprodukowana przez VICTORY tzw. lampa DNA. Jest jedyną lampą zrobioną z czystego kwarcu o nie rażącym, naturalnym świetle emitującą ok. 96% IR. Długość emitowanej fali podczerwonej przez DNA wynosi 1630nm i jest ona w największym stopniu absorbowana (energia) przez ciała szare. Wszystkie opisane lampy bezwzględnie wymagają zastosowania odpowiedniej konstrukcji obudowy i reflektora, by podczas swojej długiej pracy (średnio 7 tys. godz. a przy DNA – ponad 7 tys. godz.) nie zmieniały swoich parametrów oraz by przedwcześnie nie uległy zniszczeniu. Poniżej pokazano lampy produkcji VICTORY i PHILIPSA


Rys.1 Lampa Ruby Slim produkcji VICTORY wytwarzana temperatura 2200 C – długość fali elektromagnetycznej 1200 nm.


Rys.2 Lampa Gold HeLeN produkcji PHILIPS Wytwarzana temperatura 2200 C – długość fali elektromagnetycznej 1200 nm.


Rys.3 Lampa DNA produkcji VICTORY Wytwarzana temperatura 1500 C – długość fali elektromagnetycznej 1630 nm.

REFLEKTOR

Drugim elementem grzejnika podczerwieni, równie ważnym jak lampa jest reflektor którego głównym zadaniem jest właściwe ukierunkowanie wiązki promieni podczerwieni przy jak najwyższym współczynniku odbicia. Obydwa parametry tzn. kształt reflektora oraz współczynnik odbicia wraz z konstrukcją obudowy, mają decydujący wpływ nie tylko na ogólne parametry techniczne grzejnika ale również na warunki pracy samej lampy a szczególnie na temperaturę panującą w bezpośrednim otoczeniu lampy podczas jej pracy. Właściwość ukierunkowywania związana jest z kształtem powierzchni odbijającej reflektora. Najczęściej jest to kształt paraboli, który umożliwia w łatwy sposób kształtowanie wiązki promieniowania przez odpowiednie usytuowanie lampy względem reflektora. Dla ogrzewaczy większych mocy (powyżej 0.5 kW) stosuje się na ogół lampy w postaci odcinka rurki szklanej (patrz rys.1 – 3) więc reflektor ma kształt prostokąta o przekroju poprzecznym w postaci paraboli. Lampa umieszczana jest w ognisku paraboli lub poza nim, zależnie od żądanego ukształtowania wiązki.
Można to zobaczyć na poniższych rysunkach.


Rys.4 Przekrój reflektora parabolicznego

Rysunek 4 przedstawia przekrój ideowy reflektora parabolicznego opisany następującymi parametrami:
– kąt objęcia (płaski) j jest to kąt, w obrębie którego strumień lampy pada na powierzchnię reflektora; im mniejszy jest ten kąt, tym większa jest ogniskowa f i tym mniejsza głębokość H.
– kąt rozwarcia (płaski) d jest skutkiem rozproszenia strumienia poza prostopadłościenny snop strumienia cieplnego; wyznacza on rzeczywiste granice wysyłanego strumienia łącznie z jego rozproszeniem; wywołane jest ono wymiarami żarnika lampy, będącego w rzeczywistości źródłem niepunktowym ( walcem o niezerowej średnicy). – kąt rozwarcia użyteczny d01 obejmuje strumień cieplny o natężeniu nie mniejszym od 0.1 natężenia maksymalnego – strumień cieplny użyteczny zawarty jest w kącie rozwarcia użytecznym d01
Sprawność reflektora wyraża stosunek strumienia cieplnego użytecznego do strumienia całoprzestrzennego lampy, czyli:

Sprawność ta zależy od właściwości optycznych reflektora i od rodzaju zastosowanej lampy. Innym, ważnym parametrem reflektora jest jego średnie wzmocnienie n, związane z współczynnikiem odbicia r, kątem objęcia j oraz kątem rozwarcia d zależnością:

Z wzoru powyższego wynikają jednoznaczne przesłanki konstrukcyjne reflektora tzn. maksymalizacja współczynnika odbicia r czyli stosowanie maksymalnie wypolerowanej, błyszczącej powierzchni odbijającej, maksymalizacja kąta objęcia j tzn. stosowanie reflektorów parabolicznych o krótkiej ogniskowej i dużej głębokości H oraz minimalizacja kąta rozwarcia d co wiąże się z stosowaniem lamp o możliwie małej średnicy w stosunku do wymiarów reflektora. Wymaganie najwyższego współczynnika odbicia jest uzasadnione jeszcze innym zjawiskiem. A mianowicie, im niższy współczynnik odbicia tym większa część energii cieplnej pochłaniana jest przez materiał reflektora (na ogół aluminium), powodując wzrost jego temperatury. Powoduje to zwiększone utlenianie powierzchni reflektora czyli jego degradację a to z kolei zmniejsza dalej współczynnik odbicia i zjawisko powtarza się powodując przedwczesne zużycie reflektora a nieraz jego b. szybkie uszkodzenie. Poza tym wzrost temperatury w otoczeniu lampy powoduje skrócenie jej żywotności a w skrajnych ( lecz nie odosobnionych) przypadkach jej uszkodzenie. Ponadto, w przypadku stosowania lamp z filtrem nawierzchniowym (np. Gold HeLeN) obserwuje się zniszczenie filtru objawiające się odpadaniem nałożonych warstw filtrujących. Generalnie rzecz biorąc, właściwa wentylacja grzejnika, czyli odebranie możliwie dużej ilości ciepła z okolic reflektora oraz lampy a szczególnie jej końców ma decydujące znaczenie dla trwałości grzejnika i jego niezawodnej pracy. Konstrukcja mechaniczna grzejnika powinna bezwzględnie obejmować wszelkie zalecenia co do właściwego odprowadzania ciepła z newralgicznych obszarów. Obudowa powinna być ażurowa umożliwiając przepływ powietrza szczególnie w obszarze powierzchni odbijającej reflektora oraz obu końców lampy. Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie dodatkowych radiatorów chłodzących mocowanych do ceramicznych końcówek lampy. Zabezpiecza to skutecznie przed uszkodzeniami przejść przewodów zasilających przez przepusty szklane. Jest to szczególnie pożądane w grzejnikach wielolampowych dużej mocy w których stosowane jest szeregowe ułożenie kilku ( np trzech ) lamp w jednej linii. Wówczas, przegrzanie końców (lamp) leżących bliżej środka grzejnika, bez zastosowania dodatkowych zabiegów chłodzących, jest bardzo prawdopodobne. Dobra konstrukcja te wszystkie zalecenia uwzględnia. Poniżej pokazano fotografie trzech reflektorów : jednoparaboliczny standardowy – TANSUN, VICTORY, DREWART; dwuparaboliczny trójkrzywiznowy – LINQUARTZ, oraz dwuparaboliczny dwukrzywiznowy.

Rys.5 Widok reflektora parabolicznego firm TANSUN, VICTORY, DREWART

W pokazanym na rys.5 reflektorze należy zwrócić uwagę na doskonałą gładkość powierzchni, dodatkowo jest to powierzchnia pokryta tlenkami co nie tylko pozwala na uzyskanie maksymalnego współczynnika odbicia ale dodatkowo chroni przed skutkami utleniania. Ponadto jest to reflektor wykonany w formie łatwo wymiennej wkładki co pozwala na szybką wymianę po zużyciu.

Rys.6 Dodatkowe elementy chłodzące w grzejnikach TANSUN, SOLART (f-my DREWART)

Na rys.6 pokazano fragment układu chłodzącego ceramiczne końcówki lamp, wrażliwe na przegrzanie. Końcówka ceramiczna, przełożona przez otwór dodatkowej przesłony termicznej, przymocowana jest płaską powierzchnią do aluminiowego radiatora chłodzącego. Rozwiązanie to poprawia znacznie niezawodność pracy całego grzejnika. Radiatory chłodzące stosowane są także na wszystkich zakończeniach lamp ustawianych liniowo jedna obok drugiej, zapewniając właściwe chłodzenie nawet w środku układu grzejnego wielolampowego.


Rys.7 Reflektor dwuparaboliczny trójkrzywiznowy OPTIK firmy LINQUARTZ

Jest to przykład oryginalnego rozwiązania firmy LINQUARTZ w którym reflektor jest jednocześnie obudową lampy. Powierzchnia odbijająca jest pozłacana lub posrebrzana o dużej gładkości choć nie tak wysokiej jak w reflektorze firm TANSUN, VICTORY czy DREWART. Należy zwrócić tu uwagę na pewne niekorzystne cechy tego rozwiązania. Po pierwsze brak wymiennego reflektora ( z racji konstrukcji), po dłuższym użytkowaniu trzeba niestety wymieniać cały grzejnik. Widoczny brak stosownych zabezpieczeń końcówek lampy od przegrzania, zwiększone prawdopodobieństwo przepalenia przewodów zasilających żarnik lampy. Lepiej to jest pokazane na rys.8 na którym widać miejsce zakończeń dwóch lamp w grzejniku o dwóch lampach umieszczonych obok siebie w jednej linii. Wewnętrzne końce obu lamp, umieszczone w środkowej części reflektora, narażone są na przegrzanie gdyż uchwyty mocujące nie są w stanie skutecznie odprowadzać ciepła. Taka konstrukcja nie sprzyja żywotności lamp.


Rys.8 Obszar wewnętrznych zakończeń lamp grzejnika OPTIK firmy LINQUARTZ

Na rys. 9 pokazano konstrukcję grzejnika dwuparabolicznego (bez lampy). Jest to konstrukcja bardzo podobna do rozwiązania firmy LINQUARTZ tzn. reflektor stanowi jednocześnie obudowę grzejnika . Konstrukcja ta posiada wszystkie zalety i wady grzejnika LINQUARTZ. Dodatkową wadą tego rozwiązania jest obecność komory powietrznej pomiędzy ścianką powierzchni odbijającej a ścianką zewnętrzną (pokazano to na rys.10), co stwarza izolację termiczną utrudniając chłodzenie powierzchni odbijającej. W grzejniku LINQUARTZ nie występują dodatkowe ścianki otaczające właściwy reflektor.


Rys.9 Reflektor dwuparaboliczny dwukrzywiznowy


Rys. 10 Porównanie konstrukcji grzejnika dwuparabolicznego (z lewej) i grzejnika OPTIK firmy LINQUARTZ (z prawej)

W pewnych wykonaniach specjalnych stosuje się tzw. reflektor dwuparaboliczny trójkrzywiznowy (confocal reflector). Jest on w zasadzie stosowany w sytuacji gdy nie można zmniejszać ogniskowej ze względu na rozmiar lampy a chce się uzyskać duży kąt objęcia j. Stosując konstrukcję reflektora, pokazaną na rys.11, uzyskuje się dobre wykorzystanie strumienia i dużą jego sprawność. Jak już wspomniano taka konstrukcja może mieć zastosowanie w wykonaniach specjalnych np. w przypadku grzejników o charakterystyce wąskokątnej, gdy rozmiary reflektora nie pozwalają w prosty sposób uzyskać dużego kąta objęcia. Zakres stosowania takich lamp nie jest jednak duży ze względu na ich wąskokątną charakterystykę. W ich konstrukcji powinny być jednak spełnione pewne teoretyczne założenia. Przedstawiono to poglądowo na rys.11.


Rys.11 Reflektor dwuparaboliczny trójkrzywiznowy

Trójkrzywizna składa się z dwóch odcinków parabolicznych 1 i 2 o wspólnym ognisku F i różnych ogniskowych f1 i f2. Obydwa odcinki paraboliczne powinny być połączone odcinkiem o przekroju walcowym (wycinek walca) o promieniu r = 2´ f2 a ogniskowa f1 powinna być tak dobrana, aby strumień odbity od części walcowej padał w całości na odcinek paraboliczny 2. Spełnienie tych wymogów zapewni poprawną pracę całego reflektora.


Rys.12 Dwuparaboliczny trójkrzywiznowy kształt reflektora OPTIK firmy LINQUARTZ


Rys. 13 Dwuparaboliczny dwukrzywiznowy odlew aluminiowy

Pokazany na rys.12 kształt reflektora LINQUARTZ-a spełnia wymagania nałożone na tego typu reflektor, natomiast kształt reflektora dwuparabolicznego, pokazany na rys.13, wykazuje odstępstwa w części łączącej obydwie parabole, ponieważ nie ma ona kształtu wycinków walca lecz prostopadłościanu. Taki kształt nie zapewnia optymalnych warunków pracy tego reflektora.
W pierwszej połowie roku 2000 w laboratorium firmy VICTORY wykonano pomiary porównawcze dwóch grzejników promieniowania podczerwonego, klasycznego jednoparabolicznego grzejnika własnej konstrukcji oraz dwuparabolicznego grzejnika typu OPTIK firmy LINQUARTZ. Badano grzejniki o tej samej mocy i w tych samych warunkach tzn. wyznaczano natężenie promieniowania w W/m na tym samym punkcie powierzchni pola probierczego, w funkcji wysokości zawieszenia grzejnika. Sporządzony wykres pokazano na rys.14. Ponieważ porównywano grzejnik z zwykłym reflektorem o średniej charakterystyce rozsyłu z grzejnikiem o wąskokątnej charakterystyce rozsyłu, należało się spodziewać znacznie wyższych natężeń promieniowania na polu probierczym, tymczasem wyraźna przewaga wąskokątnego reflektora dwuparabolicznego zaznacza się tylko do wysokości zawieszenia 1.75m. Przy wyższych zawieszeniach przewaga ta maleje i o ile przy wysokości 1m. reflektor dwuparaboliczny wykazywał natężenie promieniowania o ok.50% wyższe to przy wysokości 3m. natężenie to było już tylko o ok. 30% wyższe od standardowego reflektora. Dla zawieszeń powyżej 3m. grzejniki z reflektorami dwuparabolicznymi pomimo swojej wąskokątnej charakterystyki, nie wykazują przewagi nad grzejnikami z reflektorami standardowymi. Wyniki te nie były zaskoczeniem dla inzynierów VICTORY, stwierdzili, że reflektory dwuparaboliczne stosowane są w ograniczonym, specjalistycznym zakresie i ich firma nie zajmuje się tego typu konstrukcją. Taki przebieg charakterystyki promieniowania grzejników z reflektorem dwuparabolicznym wynika z technologii wytwarzania reflektora z odlewanego a następnie prasowanego aluminium. Nie udaje się w takiej technologii uzyskać równej, lustrzanej powierzchni odbijającej, takiej jak przy reflektorach z blachy aluminiowej o eloksolowanej powierzchni.

Wnioski

Zasadniczą cechą jaką powinien posiadać dobry ogrzewacz jest to aby w jego konstrukcji była przewidziana właściwa wentylacja i chłodzenie jego elementów wewnętrznych a szczególnie ceramicznych końcówek lamp, najbardziej narażonych na uszkodzenia wskutek za wysokiej temperatury, oraz powierzchni reflektora. Wiąże się to z koniecznością stosowania dodatkowych radiatorów chłodzących , oraz konstruuje ażurowe obudowy umożliwiające swobodny przepływ powietrza przez obszary najbardziej narażone na przegrzanie. Konstrukcje te nie zapewniają takiego zminimalizowania wymiarów jak np. konstrukcja ogrzewaczy dwuparabolicznych, w których reflektor stanowi w zasadzie obudowę, ale warunki chłodzenia(w promiennikach z radiatorami) są nieporównywalnie lepsze niż w tych grzejnikach dwuparabolicznych. A wiąże się to z niezawodnością i długowiecznością pracy ogrzewaczy.
Następną, ważną cechą ogrzewacza jest gładkość powierzchni odbijającej jego reflektora. W konstrukcji ogrzewaczy z reflektorem jednoparabolicznym, wykonanym z blachy aluminiowej, łatwo jest uzyskać , w procesie obróbki powierzchniowej, lustrzaną wręcz gładkość powierzchni. W ogrzewaczach dwuparabolicznych lub innych o podobnej konstrukcji, reflektor wykonany jest z odlewanego , prasowanego aluminium i bardzo trudno jest uzyskać gładkość powierzchni zbliżoną do gładkości reflektorów jednoparabolicznych blaszanych. – Łatwość montażu i wymiany reflektora. Jest to cecha istotna dla użytkownika, gdyż w trakcie długotrwałej eksploatacji powierzchnia reflektora ulega naturalnej degradacji (7 – 10 tys. godz. pracy) i należy go wymienić. Oczywiście, im mniej gładka powierzchnia reflektora tym krótszy czas pracy i tym częściej należy go wymieniać. W przypadku reflektorów blaszanych jednoparabolicznych (stosowanych w ogrzewaczach TANSUN, VICTORY, SOLART), wymiana taka jest b. łatwa, natomiast w przypadku reflektorów dwuparabolicznych jest to niemożliwe gdyż reflektor stanowi jednocześnie obudowę – i należy wymieniać cały grzejnik. W zasadzie, dla użytkownika jest to trudne do przyjęcia i niekiedy producenci takich grzejników informują o możliwości zastosowania specjalnych, o wysokiej gładkości powierzchni, nakładek na reflektor właściwy. Jednak rozwiązanie takie z punktu widzenia zarówno ekonomicznego jak i konstrukcyjnego jest złe i praktycznie nieopłacalne, gdyż po pierwsze podnosi koszt całego grzejnika ponieważ wykonanie reflektora o wysokich parametrach powierzchni nie jest tanie, po drugie reflektor dwuparaboliczny ma skomplikowany kształt powierzchni i dostosowanie do tego kształtu nakładki jest trudne technologicznie a po trzecie cały wysiłek włożony w konstrukcję reflektora dwuparabolicznego traci sens gdyż właściwym reflektorem odbijającym jest nakładka więc po co ta skomplikowana konstrukcja pod spodem. Ponadto nakładka ta tworzy następną komorę powietrzną, która podtrzymując wysoką temperaturę znacznie przyspiesza zużycie lampy halogenowej oraz samej nakładki. – Skupienie emitowanej wiązki promieniowania. Dla użytkownika jest ważne czy daną powierzchnię ogrzeje jedną czy np. czterema ogrzewaczami, ma to odbicie w jego kosztach. W takiej sytuacji oczywiste jest stosowanie ogrzewaczy mogących ogrzać do wymaganej temperatury jak największy obszar. Wymagania te spełniają b. dobrze ogrzewacze z reflektorem jednoparabolicznym ( np. firmy TANSUN, VICTORY czy grzejniki SOLART- firmy DREWART), natomiast ogrzewacze dwuparaboliczne, czy OPTIK firmy LINQUARTZ są ogrzewaczami wąskokątnymi tzn. z tej samej wysokości ogrzeją znacznie mniejszą powierzchnię niż ogrzewacze jednoparaboliczne ale z nieco większym (praktycznie) natężeniem promieniowania – patrz rys.14.


Rys. 14 Wykres

W związku z tym, do ogrzania powierzchni pokrytej jednym ogrzewaczem standardowym należałoby użyć kilku ogrzewaczy dwuparabolicznych. Jest to , z wyłączeniem szczególnych , technologicznie uzasadnionych przypadków, nie do przyjęcia. Można przyjąć, że ogrzewacz wąskokątny można powiesić na dużo większej wysokości dla ogrzania tej samej powierzchni ale w praktyce nie zawsze jest to możliwe a ponadto rzeczywiste natężenie promieniowania ogrzewaczy dwuparabolicznych nie jest znacząco wyższe dla wysokości powyżej 3m. niż ogrzewaczy jednoparabolicznych – patrz rys.14.
– Inne. Często producenci zachęcają potencjalnych klientów reklamując swoje produkty wyjątkowością stosowanych w nich rozwiązań czy też parametrów. W przypadku ogrzewaczy podczerwienią istnieje istne zamieszanie w używaniu różnych terminów i pojęć. Dla użytkownika istotne jest tylko to, że ma do czynienia z urządzeniem złożonym z obudowy, reflektora optycznego w postaci odpowiednio uformowanej powierzchni odbijającej (niekiedy obudowa i reflektor stanowi jedną całość) oraz lampy, będącej właściwym źródłem energii cieplnej. I nie ma znaczenia czy urządzenie to nazywa się Optycznym Reflektorem Ciepła, Promiennikiem Podczerwieni czy też Grzejnikiem Halogenowo – Kwarcowym. Wszystkie nazwy określają ten sam rodzaj urządzenia w skład którego wchodzą te same główne elementy wymienione wyżej; nawet opatentować coś jest tu trudno gdyż sposób i realizacja tego sposobu jest znana od dawna, nawet zasada dwuparabolicznego reflektora – chyba, że w zakresie technologii. Ale reklama to podstawa handlu. Ważną sprawą dla użytkownika jest wsparcie projektowe producenta czy też jego przedstawiciela. W tej dziedzinie jedynie firmy TANSUN ,VICTORY i DREWART zaoferowały dla swoich ogrzewaczy jednoparabolicznych, program umożliwiający obliczenia zasięgów, powierzchni ogrzewanej i właściwy dobór grzejników. Ale wyliczenia te dotyczą wyłącznie grzejników w których zastosowano standardowy jednoparaboliczny reflektor i wykorzystywanie tego programu dla innych rodzajów grzejników jest wysoce niewłaściwe, także z powodów technicznych (program wykorzystuje specjalne radiometryczne charakterystyki promieniowania reflektorów standardowych, zdjęte doświadczalnie w laboratoriach ). Na podstawie powyższych przykładów oraz na podstawie badań brytyjskich producentów grzejników i lamp kwarcowo – halogenowych a także na podstawie materiałów z czasopism fachowych m. inn. „Lighting Equipment – News – New technology”, można stwierdzić, że wszystkie zalecenia dotyczące najlepszych rozwiązań technicznych, zapewniających wysoką niezawodność oraz długi okres bezawaryjnej pracy ogrzewaczy są spełnione w najwyższym stopniu w promiennikach TANSUN, typoszeregu APOLLO, QMB, w urządzeniach Riviera raz w ogrzewaczach SOLART firmy DREWART.

opracował: mgr inż. elektryk Cezary Suwart