Инфракрасные обогреватели: вред и польза, мнение ученых

Инфракрасное излучение является одной из наиболее известных разновидностей электромагнитных излучений, его главная отличительная особенность заключается в особой области спектра, который располагается между видимым красным окончанием света и микроволновым радиоизлучением.

Данный вид примечателен тем фактом, что оптические параметры большинства веществ в нем имеют значительные различия с теми, что представлены в видимом варианте. К примеру, слой воды в 2-3 см. теряет свои прозрачные качества.

Главными источниками являются:

• солнце;
• лампы накаливания и их газозарядные аналоги;
• все нагретые до определенной степени твердые физические объекты и предметы;

Человеческий глаз не способен видеть в ИК-спектре, но сам человек способен тактильно ощущать данную энергию. Зафиксировать спектр можно при помощи тепловых приемников или специального фотоэлектрического оборудования.

Разделить такое излучение можно на 3 разновидности:

1. Область с короткими волнами.
2. Область со средними волнами.
3. Область с длинными волнами.

Причем область с длинными волнами образует абсолютно новый диапазон, который имеет название терагерцевое или субмиллиметровое излучение. Спектр частот, которыми оно обладает, располагается уже между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами.

Четких границ между ними до сих пор не существует, поэтому разные научные источники определяют их по-разному.

ИК-излучение также имеет синонимичное название – тепловые лучи, поскольку его отражение от нагреваемых предметов тактильно ощущается человеком именно таким образом.

Происходит это благодаря испусканию атомов и ионов, которые при повышении температуры переходят в возбужденное состояние. Именно по этой причине источники таких излучений могут обладать различными цветами – от бордового и темно-красного до желтого и ярко-белого.

В физике существует такое понятие, как «абсолютно черное тело», введенное в обиход Кирхгофом несколько веков назад. Оно способно поглощать все виды электромагнитных излучений, которые попадают на него, причем вне зависимости от собственного температурного режима.

Спектр его излучения при незначительной температуре находится как раз в инфракрасном диапазоне.

ИК-излучение может быть отнесено к особой разновидности энергии, которая обладает способностью повышать температуру окружающих его объектов, при этом не оказывая влияния на температурный режим воздушных масс, находящихся между источником и нагреваемым предметом.

Влияние ИК-лучей на организм

Некоторые люди боятся использовать устройства, в основе которых лежит инфракрасное излучение, поскольку зачастую путают его с ультрафиолетовыми лучами, о вреде которых при чрезмерном облучении много говорилось в СМИ.

Однако, не стоит путать эти 2 совершенно разных понятия, ИК-лучи оказывают совершенно другое влияние на организм человека:

1. Воздействие на нервные окончания при попадании на кожу, это вызывает ощущение тепла.
2. При попадании на человека длинные волны вызывают повышение не температуры тела, а только верхнего кожного покрова. Происходит это по причине того, что большинство лучей впитываются содержащейся в коже влагой.
3. Лучи из коротковолновой части инфракрасного спектра способны проникать глубже, вызывая повышения температуры не только кожного покрова, но и внутренних органов.
4. Способны вызывать процесс регенерации и оздоровления поврежденных тканей.
5. Короткие волны могут привести к тепловому удару, если температура головного мозга человека повысится хотя бы на 1°C.

Вред инфракрасных обогревателей

Как известно, в большом количестве вредно абсолютно все, и ИК-обогреватели не являются исключением, чрезмерное злоупотребление их активным использованием также способно принести вред организму.

Необходимо знать, что ИК-излучение несет по большей части только положительный эффект и не так опасно, как его ультрафиолетовый аналог, но людям со слабым сердцем или страдающим от большинства хронических видов заболеваний не рекомендуется перегревать определенные участки своего тела, в том числе и при помощи инфракрасных лучей.

В первую очередь, от перегревания необходимо защищать голову и грудную область. В частности, перегрев головы, вне зависимости от состояния здоровья и наличия или отсутствия каких-либо заболеваний, может вызвать тепловой удар.

Польза инфракрасных обогревателей

ИК-обогреватели также обладают и рядом полезных свойств, именно благодаря им они зачастую и находят применение в медицине.

Среди положительных воздействий на человека можно выделить:

1. Оказание положительного эффекта на процессы метаболизма и кровеносную систему.
2. Благоприятное воздействие на иммунную систему.
3. Ускорение восстановительных процессов в поврежденных тканях, оздоровление и регенерация многих внутренних органов.
4. Уменьшает рост раковых клеток в организме человека.
5. Помогает уничтожать некоторые разновидности гепатитных вирусов.
6. Оказание помощи при таких заболеваниях, как псориаз или цирроз печени.
7. Нейтрализация вредных радиоактивных видов излучений, полученных человеком.

Инфракрасные излучения на сегодняшний день активно используются в различных направлениях медицины – стоматологии, хирургии, физиотерапии. Многие врачи также советуют в ряде случаев принимать ИК-сауны или ИК-бани, которые благотворно сказываются на здоровье человека в целом.

Возможные последствия от использования ИК-обогревателей

Какого-либо негативного последствия от длинноволновых излучений не замечено, единственная возможная опасность – это перегрев, поэтому нахождение под ИК-лучами необходимо дозировать, рационально определив время их воздействия.

Если инфракрасные обогревательные системы использовать слишком часто и долго, находясь при этом под воздействием ИК-лучей, а также неправильно их эксплуатировать, то это может вызвать ряд последствий:

1. Слишком долгое нахождение человека под короткими инфракрасными лучами может иметь такие последствия, как покраснение кожи и возникновение волдырей на месте слишком интенсивного воздействия.
2. Коротковолновые лучи могут вызвать негативные последствия из-за слишком долгого воздействия на органы зрения, самым худшим вариантом развития событий может быть возникновение катаракты.
3. Получение теплового удара, который может сопровождаться головокружением, болью в области головы, потерей сознания и тошнотой.

Как можно заметить, все последствия связаны именно с чрезмерным воздействием на человека коротких волн.

Как можно исключить вред?

Ученые, врачи, а также производители ИК-оборудования всегда предупреждают о возможных последствиях, которые могут быть вызваны чрезмерным нахождением под воздействием инфракрасного излучения.

При этом, ими дан также и ряд рекомендаций, благодаря которым можно исключить возможный вред для организма:

1. Чем ближе человек находится к источнику ИК-лучей, тем меньше должно быть время их воздействия.
2. Использование одежды, обладающей специальной защитой от ИК-излучения, а также применение теплозащитных экранов на соответствующем оборудовании, являются факторами, которые в значительной мере исключают вероятный вред.
3. Не рекомендуется использовать ИК-обогреватели открытого типа с короткими инфракрасными волнами.
4. Осуществлять монтаж данной разновидности обогревателей в жилых помещениях таким образом, чтобы они не находились в непосредственной близости от людей. Оптимальным вариантом являются потолочные обогревательные системы, устанавливаемые на максимальной высоте.
5. Лучше не монтировать подобные обогревательные системы в детских комнатах или взрослых спальнях, но, если это все-таки необходимая мера, то следует выбирать не слишком мощные модели.
6. Использовать только качественные модели от проверенных производителей, поскольку устройства, изготовленные из низкокачественных материалов, являются наиболее распространенной причиной нанесения вреда здоровью.

Мнение ученых

Естественно, многие люди перед покупкой ИК-обогревателя хотят узнать, что думает по этому поводу официальная наука.

Ниже приводятся мнения различных ученых и авторитетных научных организаций по поводу воздействия инфракрасных излучений на человека:

1. Большинство научных работников НИИ медицины труда при Академии наук Российской Федерации единогласно пришли к коллегиальному мнению о том, что длинноволновые инфракрасные излучения оказывают в основном только положительное воздействие на организм людей. Важен эффект резонансного поглощения, то есть для достижения наиболее благоприятного влияния необходимо, чтобы длина волны, исходящей от ИК-источника, была не больше, а в идеале равна, длине волны самого человека.
2. Ряд современных исследований, проводимых в области биотехнологий, показал, что именно длинноволновое инфракрасное излучение имело наибольшее значение при формировании жизни на планете.
3. По мнению ряда ученых именно ИК-отопление, организованное в жилом помещении, является наиболее безопасным и экономичным, а также отличается экологической чистотой.

Принцип работы ИК-обогревателей

В последнее время все большую популярность обретают обогревательные системы, функционирующие в соответствующем диапазоне.

Устройство обогревателя

Принцип их работы схож с главным естественным источником ИК-лучей – солнцем:

1. Создание ряда тепловых ИК-лучей.
2. Поглощение их поверхностью стен, пола и потолка, а также всеми твердыми объектами, находящимися в помещении.
3. Передача полученного тепла от объектов-поглотителей к окружающим их воздушным массам.
4. Возникновение на основе данной передачи теплового эффекта внутри помещения.

Иными словами, подобные обогреватели используют в основе своей системы разновидность излучения, находящегося в инфракрасном спектре, если ориентироваться на длину волн.

Если рассуждать в более глобальном смысле, то любой объект, отдающий тепло, то есть фактически являющийся его источником, может считаться ИК-обогревателем.

Различают их, также как и инфракрасные области, по длине волн:

1. Обогреватели, излучающие длинные волны, могут достигать рабочей температуры равной +300-400°C. Неофициально получили название «темных устройств», поскольку не обладают видимым свечением или изменением цвета даже во время работы при максимальных температурных параметрах.
2. Обогреватели со средними волнами имеют стандартную рабочую температуру +400-600°C.
3. Обогреватели, использующие короткие волны, наоборот, называют «светлыми излучателями» из-за того, что их рабочая поверхность подвержена свечению и изменению цветовой гаммы. Их рабочая температура может достигать +800°C и даже превосходить указанный параметр.

Специально созданные обогревательные системы такого типа могут иметь в своей основе совершенно разную конструкцию, но при этом обладают одинаковым принципом функционирования.

Имеющиеся отражатель и излучатель (источник) формируют необходимые лучи и направляют их в заданном направлении.

В качестве излучателя чаще всего используются следующие источники:

1. Галогенные лампы – изготавливаются в виде стеклянных элементов трубчатой формы, которые наполнены парами галогена, находящимися в разряженном состоянии. Внутри лампы образуется электрическое поле, благодаря чему пары становятся не только источником ИК-излучения, но и начинают светиться.
2. Кварцевые лампы функционируют по другому принципу: внутри них находится вакуум, в который помещена нить, чаще всего изготовленная из вольфрама или углеволокна, созданного по специальной технологии. Когда через нее пропускается электрический ток, материал начинается нагреваться, становясь источником ИК-излучения. При этом лампа отдает только тепло, свечение фактически отсутствует.
3. Карбоновые лампы имеют в своей основе такой же принцип действия, как и их кварцевые аналоги.

При этом, тепло и излучения, которые выделяются обогревателем, не поглощаются окружающим воздухом, возможно лишь частичное рассеивание по помещению. В остальном они достигают окружающих твердых предметов, почти не понеся потерь в своих параметрах.

Такой принцип действия является основной отличительной чертой ИК-обогревателей, которая отделяет их от других источников тепла в помещениях.

Использование ИК-лучей

В современном мире ИК-лучи нашли применение и используются не только для создания обогревательных систем, но и в ряде других случаев:

1. На их основе создаются приборы ночного видения, причем существует целый ряд способов визуализации. В том числе системами с инфракрасными светодиодами оснащены современные видеокамеры, использующиеся для охранных целей. Также, на их основе работают болометры и другие приборы, обеспечивающие техническое зрение и позволяющие видеть в темное время суток.
2. Получение термограмм – специальной разновидности визуальных изображений в инфракрасном спектре, необходимых для понимания картины распределения тепловых полей. Развитие термографии и создание новых усовершенствованных моделей тепловизоров востребовано для военных целей и внедрения данных разработок в службах, обеспечивающих безопасность.
3. Создание отопительных систем, функционирующих на основе ИК-излучений, а не конвекции и позволяющих в значительной степени снижать траты электроэнергии.
4. В промышленных целях используются для осуществления сушки поверхностей, покрытых лаками или краской. Показатель скорости и снижение затрат энергии делают такую методику более предпочтительной и выгодной, чем традиционные способы.
5. Обеспечение развития спектроскопии, поскольку спектрометры, работающие в инфракрасном диапазоне, значительно превосходят аналоги. Они позволяют устанавливать и изучать строение коротких молекул как органических, так и неорганических веществ.
6. Создание диодов и лазеров на их основе позволило разработать принципиально новую возможность передачи данных на расстоянии по беспроводной методике. Чаще всего применяется для установления связи между персональным компьютером и стационарными устройствами без дополнительного подключения друг к другу.
7. Широкое применение было найдено и в медицине: чаще всего ИК-лучи используются в физиотерапии. Было замечено их положительное воздействие на процессы метаболизма и кровообращения.
8. В пищевой отрасли используются для термического и биологического воздействия на ряд продуктов питания. Помимо прочего, подобные излучения помогают процессам стерилизации и дезинфекции пищи.
9. Активно используются для проверки денег на подлинность или фальшивость. Для этого на купюры обычно наносится специальная метамерная краска, увидеть наличие которой можно только при воздействии инфракрасных волн.

Преимущества и недостатки ИК-обогревателей

Обогреватели, работающие при помощи инфракрасных излучений, как и все остальное, имеют присущие им преимущества, так и недостатки.

К положительным сторонам данных устройств можно отнести:

1. Отсутствие осушающего эффекта воздушных масс в помещении.
2. Отсутствие особенности сжигания кислорода.
3. Отсутствие выделяемого пара или продуктов горения.
4. Не сжигают случайно попавшую на рабочую поверхность пыль.
5. Нормализация уровня влажности.
6. Предотвращение возникновения плесени или грибковых образований в помещении.
7. Отсутствие сквозняков и раздувания пыли.
8. Бесшумность и отсутствие запаха.

Однако, ИК-обогреватели могут иметь и различные недостатки, о которых необходимо знать, чтобы обратить внимание на данные нюансы при совершении покупки:

1. За последние 5 лет популярность подобных отопительных систем значительно возросла, следовательно, рынок стал предлагать гораздо больше товара и его разновидностей. Это подталкивает недобросовестных продавцов и производителей к реализации низкокачественного оборудования. Известность бренда не может являться абсолютным гарантом качества, поскольку их также зачастую подделывают.
2. Рост спроса и повышение объемов производства обычно ведут к небольшому снижению цены продажи, а не наоборот. Поэтому рекомендуется сравнивать розничные цены реализатора с расценками производителя, разница не должна быть значительной.
3. Плохое качество ИК-обогревателя можно определить сразу – такие устройства обычно издают треск во время работы и темнеют. Основной причиной является производственный брак, поэтому проверять их лучше всего сразу в магазине при совершении покупки.