Promieniowanie podczerwone: Jaka jest metoda ogrzewania?

Promieniowanie podczerwone jest często wymieniane w różnych artykułach, szczególnie w odniesieniu do rur grzewczych na podczerwień z włókna węglowego, jako forma ogrzewania promiennikowego. Czym więc jest ogrzewanie promiennikowe? Dzisiaj przedstawię szczegółowe wyjaśnienie promieniowania cieplnego, jednego z trzech sposobów przenoszenia ciepła.

Proces radiacyjnego przenoszenia ciepła

Promieniowanie to metoda transferu energii wykorzystująca fale elektromagnetyczne. Obiekty emitują promieniowanie z różnych powodów, a zjawisko emitowania promieniowania z powodu ciepła jest określane jako promieniowanie cieplne. W naturze każdy obiekt nieustannie emituje promieniowanie cieplne do otaczającej przestrzeni, jednocześnie pochłaniając promieniowanie cieplne emitowane przez inne obiekty. Pod skanerem podczerwieni wszystkie obiekty będą wyświetlać pewne wskazania temperatury lub obraz skanowania, z wyjątkiem teoretycznego czystego ciała doskonale czarnego, które nie wykazuje promieniowania cieplnego.

Charakterystyka radiacyjnego przenoszenia ciepła

Naturalne procesy promieniowania i absorpcji wspólnie skutkują przenoszeniem ciepła między obiektami poprzez promieniowanie, powszechnie znane również jako wymiana ciepła przez promieniowanie podczerwone. Gdy obiekt znajduje się w równowadze termicznej z otoczeniem, transfer ciepła promieniowania netto wynosi zero. Nie oznacza to jednak braku wymiany promieniowania w środowisku; raczej energia wypromieniowywana przez obiekty w środowisku jest równa energii, którą pochłaniają, osiągając względną równowagę, w której procesy promieniowania i absorpcji są stale aktywne.

Radiacyjny transfer ciepła a przewodzenie i konwekcja

W przeciwieństwie do promieniowania, pozostałe dwa sposoby przenoszenia ciepła, przewodzenie i konwekcja, wymagają medium do przenoszenia energii, takiego jak materiały stałe, powietrze, woda lub inne gazy i ciecze, w tym ich mieszaniny. Promieniowanie nie wymaga medium i może występować nawet w próżni, co czyni je najskuteczniejszą metodą transferu ciepła w środowiskach próżniowych. To rozróżnienie jest podstawową cechą odróżniającą promieniowanie od przewodzenia i konwekcji. Gdy dwa obiekty są oddzielone próżnią, nie może wystąpić ani przewodzenie, ani konwekcja, a możliwy jest tylko transfer ciepła przez promieniowanie.

Praktyczne przykłady i konwersja energii

Energia niesiona przez światło słoneczne jest przenoszona przez ogromną próżnię kosmiczną na Ziemię za pomocą promieniowania cieplnego, gdzie jest pochłaniana i wykorzystywana przez wszystkie żywe istoty. Przedmioty codziennego użytku, takie jak termosy i kubki z izolacją próżniową, wykorzystują zasadę izolacji próżniowej do osiągnięcia izolacji termicznej i oddzielenia temperatury. Innym unikalnym aspektem radiacyjnego transferu ciepła jest to, że obejmuje on nie tylko transfer energii, ale także konwersję form energii; energia jest emitowana jako energia promieniowania i przekształcana z powrotem w energię cieplną po absorpcji.

Obserwacje eksperymentalne

Eksperymenty wykazały, że zdolność obiektu do promieniowania jest zależna od temperatury, a w tej samej temperaturze różne obiekty wykazują różne zdolności do promieniowania i absorpcji. Idealny materiał znany jako ciało czarne może pochłaniać całą wypromieniowaną energię, chociaż takie materiały są rzadkie w rzeczywistości. Ta zmienność w absorpcji promieniowania podczerwonego przez różne materiały jest powodem, dla którego przy stosowaniu rur grzewczych z włókna węglowego do suszenia materiałów wybiera się różne typy rur grzewczych w zależności od produktu.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o naszych zaawansowanych rozwiązaniach grzewczych na podczerwień, Global Quartz Tube specjalizuje się w dostarczaniu wysokiej jakości produkty kwarcowe dostosowane do potrzeb przemysłowych. W celu uzyskania dalszych informacji i zapytań prosimy o odwiedzenie naszej strony internetowej strona internetowa lub skontaktuj się z nami pod adresem kontakt@globalquartztube.com.