Принцип работы газового инфракрасного обогревателя: Газовый инфракрасный керамический обогреватель: принцип работы, применение
Газовый инфракрасный керамический обогреватель: принцип работы, применение
Для людей, чья работа связана с пребыванием на открытой местности в холодное время года, для туристов и любителей загородного отдыха всегда актуальна проблема нехватки тепла. В таких случаях нет ничего лучше газового керамического инфракрасного обогревателя. Почему именно он? Давайте разберемся.
Что собой представляет
Газовый обогреватель – это автономный тип оборудования, не нуждающийся в электрической энергии. Для его работы необходим сжиженный газ, которым можно запастись впрок, воспользовавшись специальными баллонами. Именно эта автономность и мобильность делает их незаменимыми в местах, где возможны перебои с электричеством, или оно отсутствует по причине удаленности от цивилизации:
- где-то на удаленных точках, где работают геологи, исследователи, строители;
- на небольших дачах;
- в просторных загородных домах;
- в зимних походах;
- на пикниках и т.
Мощность этих газовых аппаратов достигает 4,2 кВт и рассчитана на обогрев площади в 30-60 м2.
Как устроен
Схема устройства проста и состоит из:
- металлического корпуса, внутри которого установлен баллон с газом;
- керамических пластин, имеющих сложную систему отверстий кратерного типа;
- газовой горелки.
Все модели этого вида обогревательного оборудования обязательно снабжены:
- Системой контроля газа, которая срабатывает автоматически, отключая устройство, если пламя погаснет.
- Системой контроля за содержанием углекислого газа, которая тоже отключает устройство при превышении нормы концентрации CO
- Регулятором мощности.
- Пьезоэлектрическим поджигом горелки.
- Колесиками, обеспечивающими удобство перемещения агрегата.
Устройство газового обогревателя (схема)
Принцип работы устройства
Газовый керамический инфракрасный нагреватель работает по следующему принципу:- В смесительной камере происходит смешение газа с воздухом.
- Газовоздушная смесь, проходя сквозь отверстия в керамических пластинах, сгорает, выполняя роль нагревателя для них.
- Керамические пластины, разогретые до 900°С, излучают инфракрасное тепло.
Примечательной особенностью инфракрасного излучения является нагревание предметов, которые оказываются в обогреваемой зоне. А нагретые предметы затем согревают своим теплом окружающую среду (подробнее — в статье принцип работы обогревателя с инфракрасным излучением). Это удивительное свойство инфракрасных лучей позволяет ощутимо экономить электроэнергию. Порой экономия достигает 80%.
Встроенные датчики системы безопасности отключат устройство при возникновении условий, противопоказанных для эксплуатации. Поэтому его можно без опасений использовать в жилых помещениях.
Как использовать
Поскольку в процессе горения газа сжигается кислород и выделяется углекислый газ, обогреваемое помещение необходимо проветривать, если в нем отсутствует естественная вентиляция. Если концентрация в воздухе углекислого газа превысит 1,5%, то сработает датчик СО2, автоматически отключающий подачу газа.
В случае непрерывной работы устройства необходимо периодически проветривать обогреваемую комнату.
Регулятор температуры позволит контролировать интенсивность обогревания. Например, после долгого отсутствия можно быстро прогреть помещение, установив режим максимального обогрева, а затем переключить его на минимальный.
Достоинства и недостатки
К плюсам керамического обогревателя можно отнести:
- Быстрый обогрев.
- По сравнению с отопительными котлами экономия топлива достигает 50%.
- Установка обогревателей возможна на высоте, превышающей 60 м.
- Возможность изменения направления потока тепла.
- Автономность, независимость от электричества.
- Компактность, удобство транспортировки.
- Простую установку.
Среди недостатков пользователи отметили:
- Высокую стоимость.
- Необходимость чистки оборудования и проведения ежегодной профилактики.
Область применения
Газовые керамические обогреватели могут использовать для работы не только автономные источники газа, их можно подключать и к магистральной сети. Устройства, подключенные к магистральной сети, успешно справляются с обогревом:
- просторных жилых помещений;
- сараев, хозяйственных построек;
- производственных помещений.
Автономные обогреватели используются для обогрева:
- гаражей;
- палаток;
- открытых площадок ресторанов;
- загородных домов и дач.
Уличные газовые обогреватели применяют как тепловой зонтик для обогрева беседок, зоны барбекю, деревьев в период лютых морозов, любых открытых площадок.
Газовый обогреватель для небольших подсобных помещений, гаражей
Поскольку подсобные помещения и гаражи зачастую могут быть хранилищем для вещей или различных горюче-смазочных веществ, то в нем нельзя применять обогреватель с открытым источником огня. Газовый керамический обогреватель прекрасно подойдет для этой цели как безопасное устройство, оснащенное автоматическими системами контроля.
Для обогрева гаража производятся небольшие
компактные модели с маленькой мощностью. Удобен будет как напольный вариант, так и переносной. Переносной обогреватель снабжен удобной ручкой, так что эту модель еще можно использовать для оттаивания замерзших замков.Газовый керамический обогреватель для палатки
В походах традиционно люди грелись у костров. Но не всегда костры можно разжечь, если нет сухих дров. Для газового обогревателя не страшна никакая погода, и он способен согревать людей не только вечером, но и всю ночь, если установить его в палатке.
Специально для палаток разработаны сверхкомпактные модели, которые легко умещаются в рюкзаке.
Разработаны варианты устройств, конструкции которых позволяют использовать их еще и в качестве газовой печки.
Газовый инфракрасный обогреватель для дач и загородных домов
Чтобы правильно подобрать обогреватель для загородного дома, необходимо учесть, как вы собираетесь его использовать: в течение длительного времени или от случая к случаю?
С точки зрения экономичности нецелесообразно использовать газовый аппарат как основной источник тепла. Конечно, если другие источники энергии отсутствуют, то и выбора нет.
Для кратковременного обогрева загородного дома во время зимнего отдыха использование газового прибора будет оптимальным решением.
При выборе оптимальной мощности обогревателя не нужно учитывать общую площадь всего помещения, ведь он способен нагревать только определенную зону. Также можно использовать его для обогрева открытого пространства:
- летней террасы,
- зоны пикника,
- детской игровой площадки.
Техника безопасности
Газовые устройства относятся к приборам, требующим беспрекословного выполнения правил техники безопасности:
- Запрещается удалять предохранительную решетку во время эксплуатации прибора.
- Нельзя накрывать прибор тряпками или вещами с целью просушивания одежды.
- Запрещается направлять ИК лучи на легко воспламеняющиеся предметы: легкие занавески, гардины, скатерти.
- Включенный обогреватель должен находиться в вертикальном положении, за исключением случаев, если для другой конкретной модели предусмотрено иное расположение, о чем указано в инструкции.
- Помещение, в котором установлен прибор, должно хорошо вентилироваться.
Вооружившись знаниями об инфракрасных керамических обогревателях, можно успешно применять их, добавляя в свою жизнь комфорт и спасительное тепло, которое сохранит здоровье вам и вашим близким!
🔧 Инфракрасный газовый обогреватель: особенности и популярные модели
Выбирая отопительное оборудование для своего гаража, дачи или теплицы, обратите внимание на инфракрасный газовый обогреватель. Такие изделия имеют конструктивные особенности, преимущества и недостатки, которые стоит изучить ещё до покупки. Предлагаем познакомиться с существующими разновидностями, критериями выбора подходящего устройства и популярными моделями.
Тепло и комфортно в любое времяЧитайте в статье
Устройство и принцип работы инфракрасных газовых обогревателей
В состав подобного отопительного оборудования входит:
- теплообменник;
- автоматический блок управления;
- рассекатель;
- металлический корпус;
- редуктор.
В процессе работы оборудования:
- газ поступает в редуктор. Здесь давление топлива снижается до установленного значения, и оно подаётся в сопло обогревателя;
- газ смешивается с воздухом и попадает в керамическую панель;
- керамический элемент нагревается и начинает излучение в инфракрасном диапазоне, нагревая окружающие предметы, а те уже прогревают воздух в помещении.
Чем выше инфракрасный обогреватель, тем более эффективна его работаВнимание! Чтобы обеспечить максимальную эффективность устройства и обогреть большую площадь, стоит установить обогреватель повыше.
Разновидности инфракрасных газовых обогревателей в зависимости назначения
Предлагаемые производителями устройства имеют различное назначение. Одни могут эксплуатироваться на улице, другие – в помещении. Место установки предъявляет требования к готовым изделиям по уровню защищённости. Предлагаем познакомиться с их особенностями.
Для улиц
Уличные модели обладают большой производительностью. Внешне они напоминают торшер, в нижней части которого находится баллон с газом. Горелка располагается сверху. Такое конструктивное исполнение позволяет создать тепловой округ, внутри которого температура будет выше, чем температура окружающего воздуха. Разность может превышать 10ºС.
На террасе комфортно при любой погодеУстройство имеет достаточный уровень защиты, допускающей его эксплуатацию в холодное время года. С помощью газовых инфракрасных обогревателей создают комфортные условия для молодых саженцев зимой. Они, как правило, способны работать на газе различного вида. В холодное время года предпочтителен пропан, обеспечивающий большую теплоотдачу. В летнее время – бутан.
Для каждого сезона стоит подобрать подходящий газДля помещений
Для обогрева помещений подойдёт компактная модель в виде вентилятора. Это мобильный вариант, допускающий перемещение обогревателя с места на место. Для постоянного обогрева подойдёт потолочная модель. Имея большие размеры, она позволит создать комфортные условия в любое время года.
Типы инфракрасных газовых обогревателей по способу установки
Способ установки инфракрасного газового обогревателя определяет его конструктивные особенности и размеры. Предлагаем познакомиться с существующими разновидностями, чтобы вам было проще ориентироваться в предлагаемом производителями ассортименте.
Установка оборудования может осуществляться по-разномуПотолочные и напольные
Потолочные устройства являются стационарными. Они крепятся к потолку и имеют увеличенный размер панели. Современный дизайн делает возможным их использование для обогрева промышленных площадок большой площади благодаря высокой производительности. Находясь под потолком, они не занимают много места, позволяя более рационально распорядиться свободной площадью.
Напольные имеют компактные размеры и могут использоваться в качестве дополнительного либо временного источника. Имеют современный дизайн, гармонично вписываясь в интерьер. Часто имитируют камины. Допускают подключение к магистрали и баллону. Подходят для дач, палаток, гаражей, беседок. Большой ассортимент позволяет подобрать модель с подходящими характеристиками для конкретной площади.
Напольные можно перемещать с места на местоМобильные и в виде насадок на газовый баллон
В зависимости от конструктивных особенностей инфракрасные газовые обогреватели делятся на мобильные и на устройства в виде насадок. Последние являются самым дешёвым вариантом, но небезопасным. Отсутствие должной защиты негативно отражается на условиях эксплуатации. Особенно в небольшом замкнутом пространстве. Мобильные устройства более безопасны. Они обладают необходимым уровнем защиты.
Мобильные – оптимальный вариант для гаража или палаткиТипы розжига
У современных инфракрасных газовых обогревателей предусматривается встроенный розжиг от пьезоэлемента. Для мобильности устройства большинство таких систем работает от батареек. В самом простом исполнении подобная функция не предусмотрена. Для розжига горелки придётся воспользоваться спичками либо другим источником огня.
Дополнительное оснащение
В качестве дополнительного оснащения у некоторых моделей предусмотрен встроенный вентилятор. Такие обогреватели намного быстрее прогревают помещения. По подсчётам специалистов, время достижения комфортной температуры сокращается на 20–30%. Однако стоит учесть, что подобные устройства всегда работают от сети и имеют более высокую стоимость.
При наличии вентилятора температура в помещении повышается быстрееИногда газовые инфракрасные обогреватели имеют встроенный электрический конвектор. При недостатке газа, устройство переходит на электрический обогрев помещения. Также становится возможным чередование режимов работы. Днём в качестве источника тепла может выступать газ, а ночью – электричество.
Преимущества и недостатки
У инфракрасных газовых обогревателей есть неоспоримые преимущества. Они:
- надёжны и компактны, занимают немного места, эффективно прогревая помещения большой площади;
- удобны при транспортировке. Их можно взять с собой на дачу или в поход;
- экономичны в эксплуатации. При одинаковом количестве вырабатываемого тепла, затраты на газовый инфракрасный обогреватель меньше, чем на электрический;
- эффективны. КПД достигает 80%;
- могут подключаться к баллону и трубопроводу;
- имеют эстетичный внешний вид, что делает возможным их использование не только для отопления дачи, но и частного дома;
- безопасны в эксплуатации при соблюдении рекомендаций производителя и наличии качественной вентиляции в помещении;
- могут иметь расширенный функционал.
Из недостатков стоит отметить наличие открытого пламени у некоторых моделей, поглощение кислорода и выделение продуктов горения. Нуждаются в ежегодной профилактической чистке. Имеют высокую стоимость.
Как выбрать инфракрасный газовый обогреватель: основные критерии
Если вы решили приобрести газовый обогреватель, обратите внимание на ряд критериев, заслуживающих внимания. Следуя нашим рекомендациям, вы сможете выбрать модель, полностью соответствующую вашим потребностям
По мощности и режимам работы
Необходимая мощность прибора зависит от площади комнаты. Для обогрева 12 м² требуется обогреватель мощностью 1,2 кВт. Выбирая подходящий вариант, следует ориентироваться на указанные значения.
Мощность зависит от размера отапливаемого помещенияПри выборе мощности следует также ориентироваться на будущий режим и продолжительность работы устройства. Использование инфракрасного газового обогревателя в качестве основного источника тепла не всегда разумно. Это оптимальный вариант для периодического обогрева гаража или дачи в зимний период.
По устройствам контроля
Безопасность эксплуатации конкретного устройства зависит от наличия систем контроля. Современные модели контролируют:
- содержание кислорода. При его наличии удаётся контролировать качество воздуха и тем самым предотвратить негативное влияние на здоровье человека при снижении количества кислорода до опасного уровня. Особенно данное устройство актуально при эксплуатации обогревателя в ночное время;
- уровень СО. Превышение предельного значения угарного газа может привести к плохому самочувствию и даже смерти человека. При наличии подобного датчика можно не волноваться о себе и близких;
- наличие пламени. Если горелка случайно погаснет, система автоматически перекроет подачу газа;
- возможное падение. Специальный датчик сигнализирует о значительном наклоне устройства либо его падении.
Ведущие производители
Качественные современные газовые инфракрасные обогреватели предлагают многие компании. К числу наиболее известных производителей стоит отнести:
- Rondo;
- ПрофТехКомплект;
- Ballu Bogh;
- Rattan;
- Corona;
- Эста;
- Aeroheat IG;
- Neoclima;
- DeLonghi;
Популярные модели
Выбрать подходящую модель при наличии большом ассортименте бывает достаточно сложно. Мы составили для вас рейтинг устройств, пользующихся наибольшей популярностью у покупателей.
Ballu BIGH-55: рейтинг 4,5/5
Современная модель, допускающая подключение к газовым баллонам ёмкостью 27 л. Средний расход топлива 0,3 кг/ч. Способна вырабатывать мощность 1,55–4,2 кВт. Может использоваться для обогрева помещения с площадью до 60 м². Имеет габариты 42×36×72 см.
К основным преимуществам стоит отнести:
- наличие пьезорозжига;
- возможность работы в трёх режимах;
- невысокие требования к характеристикам используемого газа;
- наличие устройств контроля.
Отсутствие принудительной конвекции не позволяет быстро прогреть помещение.
Отзыв о модели Ballu BIGH-55:
Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product—gazovaia-pech-ballu-bigh-55/1805184447/reviews?track=tabs&lr=213
Ballu BIGH-55
Timberk TGH 4200 M1: рейтинг 4,5/5
Универсальна модель, имеющая несколько режимов работы. Может использоваться для обогрева помещения площадью 20–60 м². Вырабатывает мощность 1,55–4,2 кВт. В качестве топлива использует пропан/бутан. Баллона объёмом 15 литров хватает на 15 ч при работе на минимальной мощности и на 7 ч при работе на максимальной. Имеет габариты 42×36×72 см. Механическое управление.
К плюсам можно отнести:
- экономичность;
- мобильность;
- безопасность, обеспечиваемую встроенными датчиками контроля пламени, наклона и содержания кислорода.
Из недостатков стоит отметить необходимость покупки ещё одного шланга при подключении к баллону большего объёма.
Отзыв о модели Timberk TGH 4200 M1:
Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product—gazovaia-pech-timberk-tgh-4200-m1/1805184847/reviews?track=tabs&lr=213
Timberk TGH 4200 M1
NeoClima UK-04: рейтинг 4/5
Доступная модель способна вырабатывать мощность до 37 кВт. Средний расход газа 0,3 кг/ч. Имеет сравнительно небольшие габариты: 285×96×195 мм. Для работы подходит пропан/бутан. Весит 2 кг. Подходящий вариант для обогрева палаток, гаражей, дач.
Отзыв о модели NeoClima UK-04:
Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_3934586.html
NeoClima UK-04
Делитесь в комментариях, какой моделью инфракрасного газового обогревателя вы пользуетесь и как давно и часто. Насколько вы довольны своей покупкой.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями
Газовые инфракрасные обогреватели Neoclima
Газовый инфракрасный обогреватель простое устройство, состоящее из – газовой горелки, системы регулировки горелки, клапанов и металлического корпуса. Если использовать эту совокупность элементов для обогрева, то устройство будет похоже на стандартную газовую печь.
- в зимних экспедициях, походах, в том числе и на рыбалку;
- на дачных участках и больших загородных домах, так как площадь обогрева рассчитана от 30 до 60 м2;
- в гаражах, где площадь помещения за кратчайшие сроки достигнет нужной температуры;
- в магазинах, небольших складских помещениях, где требуется постоянно поддерживать помещение в тепле.
Принцип работы
Принцип работы газового инфракрасного обогревателя заключается в выделении инфракрасный волн, создающие вектор тепла перед прибором. Инфракрасные волны образуются путем смешивания газа и воздуха в газовоздушную смесь, которая проходит сквозь керамические пластины, тем самым, выполняя роль нагревателя для них. Керамическая пластина, разогретая до 900 °С излучает инфракрасные волны.
Подобный способ быстрого и эффективного нагрева позволит сэкономить электроэнергию, вплоть до 70% Плюсы газового инфракрасного обогревателя Neoclima
Инфракрасные обогреватели Neoclima, предназначенные для бытового пользования, ценятся своей компактностью, надежностью и удобством транспортировки. Некоторые модели снабжены колесиками и специальным отсеком для газового баллона.
Газовые инфракрасные обогреватели Neoclima экономят электроэнергию, вплоть до 70%
Из минусов следует понимать, что обогреватель выделяет продукты горения. Этот фактор требует повышенного внимания к вентиляции помещения, где эксплуатируется инфракрасный нагреватель.
В процессе выделения продуктов горения сжигается кислород и выделяется углекислый газ. Обогреваемое помещение необходимо проветривать. В случае, если концентрация углекислого газа превысит 1,5% — сработает специальный датчик, отключающий подачу газа.
- Все модели Neoclima не сушат воздух,
- оборудованы керамическим нагревательным элементом, который не разрушается от многочисленной эксплуатации.
- более дорогие модели снабжены колесиками для передвижения и отсеком для газового баллона.
- Гарантия на весь ассортимент составляет 12 месяцев
Газовый инфракрасный обогреватель — это… Что такое Газовый инфракрасный обогреватель?
Газовый инфракрасный обогреватель — разновидность теплового оборудования, обогреватель, используемый для нагрева предметов и обогрева помещений с помощью инфракрасного излучения.
Главным показателем, характеризующим энергоэффективность газового инфракрасного обогревателя, является лучистый КПД. Показатель лучистого КПД отражает процент энергии, преобразованной в тепловое излучение, достигающее отапливаемой зоны. Современные газовые инфракрасные обогреватели достигают в произведенном лучистом КПД — 80 %.
Принцип действия
Попадая на Землю, тепловое излучение Солнца нагревает ее поверхность: грунт, камни, деревья, воду и т.д. и лишь потом от контакта с ними нагревается воздух.
Инфракрасные обогреватели действуют также. Обычно располагаясь в помещениях на высоте от 4 до 32 метров, они, как маленькие солнца, направляют теплые лучи вниз. Нагрев помещения производится путем прямого воздействия инфракрасных лучей на поверхности: пол, нижнюю зону наружных стен, оборудование, людей.
Они поглощают тепло в первую очередь, и только потом, от нагретых поверхностей, начинается процесс теплоотдачи в окружающий воздух. В этом и состоит принцип работы инфракрасных обогревателей, и сама суть инфракрасного отопления. При таком методе отопления поверхности предметов теплее окружающего воздуха на 7-10ºС.
Конструкция
Основными элементами конструкции газового инфракрасного обогревателя являются:
Одной из конструктивных разновидностей газовых инфракрасных обогревателей, использующих тот же принцип лучистого нагрева, являются инфракрасные трубчатые газовые обогреватели, основными элементами конструкции которого являются:
- Дутьевая горелка, в которой смешивается газ и воздух, образуя газо-воздушную смесь;
История создания
Патент №1 инфракрасной газовой горелкиПервый газовый инфракрасный обогреватель был изобретён и запатентован в 1933 году немецким конструктором Гюнтером Шванком (сегодня его имя носит крупнейший мировой производитель инфракрасного газового оборудования — компания Schwank).
См. также
Лучистое инфракрасное отопление — кондуктивное и конвекционное инфракрасное отопление
Проводимость
Теплопроводность происходит, когда более быстро движущиеся молекулы передают часть своей энергии соседним молекулам, которые движутся медленнее, то есть при более низкой температуре.
Это может происходить внутри твердого тела или между твердым телом и прилегающей жидкостью, например, воздухом. В любом отапливаемом здании или ограждении тепло проводится или передается от теплого внутреннего воздуха к внутренним поверхностям, затем через стену или крышу к более холодной внешней поверхности и далее к наружному воздуху.
Конвекция
Конвекционный перенос тепла включает смешивание теплых и холодных частиц жидкости. Смешивание может происходить в результате разницы плотности из-за разницы температур, которая является естественной конвекцией или, если перемешивание производится механическими средствами, принудительной конвекцией. В отапливаемом здании потери конвекции возникают, когда холодный наружный воздух входит в здание, смешивается с более теплым внутренним воздухом, а затем выходит через вытяжной вентилятор или через двери, трещины и т. Д.
Радиация
Передача тепла излучением отличается от передачи тепла за счет теплопроводности или конвекции тем, что для передачи не требуется вещества.Излучаемое тепло обычно называют инфракрасным. Это всего лишь одна из нескольких форм излучения.
Инфракрасное излучение передается со скоростью 186 000 миль в секунду по прямой линии с минимальными потерями в воздухе. Он может быть направлен, отражен или сфокусирован материалами с сильно отражающей поверхностью. Когда инфракрасное излучение попадает на поглощающий объект, такой как бетон, дерево, вода, краска, кожа или одежда, оно преобразуется в тепло на поверхности.
Затем окружающий воздух нагревается за счет теплопроводности и конвекции.Лучший пример такой передачи тепла — от Солнца к Земле без потери тепла в космическое пространство. Излучение или инфракрасная энергия испускается всем веществом, температура которого выше абсолютного нуля (-460 ° F). Чистая передача тепла происходит от одного объекта к более холодному объекту. Теплые предметы, в том числе люди внутри отапливаемого здания, теряют или излучают тепло на более холодные внутренние поверхности стен. Стены проводят тепло к внешней поверхности, а затем теряют тепло за счет излучения, теплопроводности и конвекции наружу.
Как работает инфракрасный свет
Количество излучения, производимого идеальным излучателем, выражается законом Стефана-Больцмана, где:
- Q = σ T⁴
- Q = количество излучаемого тепла на фут².
- σ = постоянная Стефана-Больцмана.
T = Абсолютная температура (° F + 460 °).
Для обычных объектов, несовершенных излучателей, Q уменьшается путем умножения мощности излучения объекта (всегда меньше единицы). Таким образом, при нормальных температурах количество инфракрасного излучения, производимого объектом, относительно невелико, но при повышении температуры излучение значительно увеличивается.Например: объект с температурой 80 ° F (540 ° F) с излучательной способностью 0,85 будет производить 124 BTUH / фут2. Когда его абсолютная температура увеличивается вдвое до 1080 °, его выходная мощность увеличивается в шестнадцать раз до 1984 BTUH / фут2. Если его абсолютная температура увеличится в четыре раза до 2160 °, его выход увеличится в двести пятьдесят шесть раз до 31 744 BTUH / фут2.
Инфракрасный обогреватель — обзор
5.3 Инфракрасная обработка жидких пищевых продуктов
В случае жидких пищевых продуктов инфракрасный обогрев в основном нагревает только тонкий слой поверхности, который можно быстро охладить после обработки и, таким образом, вызывает меньшие изменения в качество пищевого материала из-за незначительной теплопроводности (Hamanaka et al ., 2000). Инфракрасное излучение может нагреваться только на несколько миллиметров ниже поверхности образца. По мере увеличения объемов образца общая поглощенная энергия становится ограниченной.
Сравнение кинетики разложения витамина C в апельсиновом соке при нагревании инфракрасным излучением и обычным нагреванием привело к более высокому значению k или более низкому значению D при нагревании инфракрасным излучением, что указывает на более высокую деградацию витамина C, чем при обычном нагревании (Vikram et al. ., 2005).
Было продемонстрировано, что инфракрасное нагревание является потенциалом для эффективной инактивации S.aureus в молоке. Чтобы гарантировать эффективность стерильности, модели нагрева образцов молока под действием ИК-излучения были смоделированы с использованием вычислительной гидродинамики (Кришнамурти и др. ., 2008b).
Мед, естественный биологический продукт, полученный из нектара и приносящий огромную пользу людям как лекарство, так и пища, в той или иной форме потребляется во всех странах мира. Необработанный мед имеет тенденцию к брожению в течение нескольких дней хранения при температуре окружающей среды из-за высокого содержания влаги и количества дрожжей.Чтобы предотвратить брожение, мед перед хранением подвергается тепловой обработке. Инфракрасное нагревание позволило добиться желаемых результатов за относительно более короткий период времени, что дает преимущества по сравнению с традиционным методом. Обычное нагревание в течение 5 минут приводило к температуре продукта 85 ° C, что приводило к увеличению содержания гидроксиметилфурфурола на 220% и падению активности фермента на 37%. Сообщается, что инфракрасное нагревание является достаточным для получения коммерчески приемлемого продукта, который отвечает всем требованиям качества с точки зрения гидроксиметилфурфурола (≤ 40 мг / кг), диастазной активности (DN ≥ 8), содержания влаги (19.8%) и количество дрожжей (200–300 КОЕ / мл) (Hebbar et al ., 2003).
Чтобы продлить срок хранения пива, его можно термически пастеризовать или подвергать стерильной микропористой фильтрации. Существующие методы могут отрицательно сказаться на качестве пива. Термическая пастеризация может повлиять на вкус пива. Микропористая фильтрация может улавливать все микробы, присутствующие в пиве, но также может удалить большую часть аромата, консистенции и даже вкуса. Кратковременное воздействие на пиво ближнего ИК-диапазона сильно подавляло размножение дрожжей и инактивированных бактерий.Другими преимуществами были переработка в упаковке, низкое энергопотребление, низкие цены и было дешевле, чем коммерческие методы, используемые в настоящее время пивоваренными заводами по всему миру, помимо предложения продукта хорошего качества (Василенко, 2001).
(PDF) Нагревание с помощью инфракрасных лучей каталитического газа
Действующая скидка
Жители Джорджии
добавляют 6% налог с продаж
Стоимость доставки
ИТОГО
Укажите адрес доставки:
НАЗВАНИЕ (пожалуйста, распечатайте) ТЕЛЕФОН
9000 ПОДПИСЬ (требуется для обработки заказа) АДРЕС ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫКОМПАНИЯ
ТОЛЬКО УЛИЦА(№ P.O. Box)
CITY, STATE, ZIP
СКИДКИ ДЛЯ ЧЛЕНОВ
Членам AEE предоставляется скидка 15%.
Участник AEE (номер участника _____________________)
Сделайте чек к оплате
в денежных средствах США на:
AEE ENERGY BOOKS
КОД: Журнал 2011
10.00
ЗАКАЗАТЬ ПО ТЕЛЕФОНУ
Используйте свою кредитную карту и позвоните :
(770) 925-9558
ДЛЯ ЗАКАЗА ПО ФАКСУ
Заполните и отправьте факс на:
(770) 381-9865
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЗАКАЗЫ
Необходимо предоплату в США.Долларов США и должны включать дополнительную плату
в размере 10 долларов США за книгу плюс 15% за доставку и обработку обычной почтой.
ЗАКАЗ В ИНТЕРНЕТЕ
www.aeecenter.org
Отправьте свой заказ на:
AEE BOOKS
P.O. Box 1026
Lilburn, GA 30048
Количество Название книги Код заказа Цена Сумма к оплате
Полное количество и сумма, подлежащая выплате за каждую книгу, которую вы хотите заказать:
Sustainability Management Handbook
0648 $ 135.00
ФОРМА ЗАКАЗА КНИГИ
Выберите способ оплаты:
ЧЕК ЗАКЛЮЧЕН
СБОР НА МОЮ КРЕДИТНУЮ КАРТУ
VISA MASTERCARD AMERICAN EXPRESS
КАРТА NO.
Срок годности Подпись
④
①
②
③
«
КОД ЗАКАЗА: 0648
——— СОДЕРЖАНИЕ ———
SUSTAINABILITY
0004 SUSTAINABILITYХансен, доктор философии, и Джеймс В. Браун, П.Е.Управление устойчивым развитием — задача нашего времени. Это не просто
техническая проблема и не просто проблема с экологией. Это руководство —
ГК. Сильная программа устойчивого развития требует приверженности, а
, в свою очередь, требует эффективного руководства. Такое лидерство должно опираться на
на прочную базу знаний, умение разумно управлять ресурсами, на
выявлять возможности устойчивого развития, делать трудный выбор и принимать
на себя задачу вести, влиять и убеждать коллег.Эта книга
пытается преодолеть вездесущие преувеличения и предложить
практических шагов, которые можно предпринять уже сейчас, чтобы защитить мир вокруг
нас. Богатый тематическими исследованиями, он решает ряд критически важных проблем управления
. Текст
разработан, чтобы помочь руководству преобразовать важную информацию и
критически важных навыков лидерства в улучшение социально ответственных операций.Авторы Хансен и Браун также включили вклад нескольких дополнительных ведущих экспертов
в eld.
1 — Обеспечение устойчивости на Земле
(Ширли Дж. Хансен)
2 — Мировая перспектива устойчивого развития (Боб
Диксон)
3 — Устойчивое развитие упаковки (Ширли Дж. Хансен)
4 — Варианты энергоснабжения (Ширли Дж. Хансен)
5 — Устойчивые объекты (Стив Руза)
6 — Аудит в устойчивом мире
(Джеймс У.Коричневый)
ISBN: 0-88173-644-9
6 x 9, илл., 230 стр.,
ил., Твердый переплет
$ 135
7 — Ввод в эксплуатацию: в основе устойчивого развития
(Джеймс W. Brown)
8 — Green Insurance (Bob Sansone)
9 — LEED® (Nick Stecky)
10 — Master Planning for Sustainability (Shirley J.
Hansen and James W. Brown)
Приложения
Список литературы
Указатель
Загрузил [223.86.115.158] at 09:15, 22 марта 2014 г.
Всесторонний обзор применения инфракрасного обогрева в пищевой промышленности
Энергосбережение является одним из факторов, определяющих полезность и успех работы любого подразделения пищевой промышленности. Тепло передается за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Цель нагрева пищи — увеличить срок хранения и улучшить вкус пищи [2]. Температура — это мера теплового движения на молекулярном уровне. Когда температура материала увеличивается, молекулярное движение получает больше энергии, а когда она увеличивается, это вызывает физические и химические изменения в нагретом материале.При обычном нагреве, который происходит за счет сгорания топлива или электрических нагревателей, тепло передается материалу извне путем конвекции горячим воздухом или теплопроводностью. Процесс передачи энергии от источника к пище зависит от типа приготовления. Например, в случае процесса выпечки энергия передается посредством конвекции, а жарка и кипячение — посредством теплопроводности. Энергия будет находиться очень близко к поверхности пищи, а затем постепенно нагревать пищу от горячей поверхности внутрь.Тепло передается пище только за счет теплопроводности, а это требует непрерывной обработки тепла. Высокая температура и время, необходимое для приготовления пищи, зависят от термических и технических свойств пищи [3].
Когда нагрев осуществляется излучением, тепло передается за счет конвекции и теплопроводности. Процесс жарки происходит за счет теплового излучения. Электромагнитное излучение вызывает тепловые движения молекул, но эффективность преобразования сильно зависит от частоты (энергии) излучения.Передаваемая излучением энергия на более коротких длинах волн, чем инфракрасный, вызывает электронно-химические изменения в молекулах, поглощающих излучение, такие как химическая связь, электронное возбуждение и рассеивание поглощенной энергии в виде меньшего количества тепла. Эффективность преобразования поглощенной энергии в тепло высока на высоких длинах волн инфракрасного излучения, поэтому электромагнитное излучение, создаваемое инфракрасным излучением, углубляет пищу на несколько миллиметров. Инфракрасное излучение поглощается органическими веществами на разных частотах, которые соответствуют переносу внутренних молекул между уровнями энергии.Этот переход в диапазоне инфракрасной энергии выражается во вращательном движении и колебательном (растягивающем) движении внутренних атомных связей. Частоты вращения колеблются от 1011 до 1013 Гц с длиной волны 30 мкм -1 мм. Передача энергии при разделении жидкостей очень мала, поэтому поглощение инфракрасного излучения является непрерывным. Инфракрасные полосы поглощения, связанные с нагреванием пищи, показаны на.
показывает, что существует сильное поглощение из-за продольных колебаний.Поглощение материала излучением не делает его насыщенным инфракрасным излучением, потому что молекулы, возбужденные колебательным движением, непрерывно теряют энергию в случайных направлениях в результате столкновений между молекулами, которые передают энергию окружающей среде в виде нагревать. Длины волн в диапазоне 1,4–5 мкм считаются более эффективными при приготовлении пищи из-за их способности проникать через слой пара, окружающий пищу, а также внутрь нее на глубину нескольких миллиметров.Большая часть инфракрасного излучения поглощается тонким слоем органических веществ и воды, поэтому нагревание происходит поверхностно. Процесс инфракрасного нагрева происходит быстрее, потому что энергия передается от источника тепла к пище одновременно. Следовательно, нет необходимости в другом способе передачи энергии, например, использовании горячего воздуха. Тепло от инфракрасного нагрева создается на поверхности материала, обработанного инфракрасным излучением, поэтому внутренняя часть материала нагревается за счет связи между молекулами пищи, таким образом, температура изменяется от поверхности к центру.Воздух, соприкасающийся с поверхностью пищи, нагревается косвенно, но он не такой горячий, как при нагревании за счет конвекции и теплопроводности. Диапазоны поглощения инфракрасного излучения компонентами пищи показаны на рисунке, который показывает, что компоненты пищи мешают друг другу в поглощении различных инфракрасных спектров. Вода в основном влияет на поглощение падающего излучения на всех длинах волн, тогда как поглощение белков инфракрасным излучением происходит на длинах волн 3–4 и 6–9 мкм. Поглощение жиров происходит при длинах волн 3–4, 6 и 9–10 мкм, а сахаров — 3 и 7–10 мкм.Пучки водопоглощения составляют 3, 4,7, 6 и 15,3 мкм [13]. Кроме того, когда толщина пищи увеличивается, абсорбция увеличивается.
3.1. Инфракрасный нагрев при сушке пищевых продуктов
Инфракрасные волны с длиной волны от 2,5 до 200 мкм часто используются в процессах сушки пищевых продуктов. Вода сильно поглощается инфракрасной энергией на длинах волн 3, 6, 12 и 15 мкм [36,37]. Керамические нагреватели часто используются для процессов сушки, поскольку их излучение составляет до 3 мкм. Причина, по которой вода сильно поглощает инфракрасное излучение, заключается в наличии связей O-H в воде, поэтому она начинает циркулировать с той же частотой излучения.Процесс преобразования инфракрасного излучения в циркулирующую энергию вызывает испарение воды. Когда инфракрасное излучение попадает на поверхность, его часть поглощается, отражается и передается. Если проницаемость слишком мала, материал отражает или поглощает инфракрасное излучение в зависимости от природы излучения и свойств поверхности материала, и это называется излучательной способностью (ε).
Энергия, обезвоживающая пищу, — это лучистая энергия. Источником инфракрасного излучения, используемым при сушке пищевых продуктов, являются инфракрасные лампы и керамические обогреватели, работающие на электричестве или газе.Инфракрасным лучам не нужна среда для передачи энергии излучения от источника на поверхность пищи. Это отличная особенность, так как считается, что пища поглощает инфракрасное излучение и высыхает непосредственно. Следовательно, чтобы повысить эффективность сушки, поглощение и рассеивание падающего излучения должно быть ниже, а пища должна содержать воду. Источник инфракрасного излучения должен находиться в закрытом помещении, а его поверхность должна иметь высокую отражающую способность с целью максимизации множественных отражений и повышения энергоэффективности [9].Инфракрасное поглощение в пище зависит от белков, жиров, углеводов и воды. Направление падающего излучения, свойства поверхности пищи и спектральная структура также определяют поглощение инфракрасного излучения. Одним из определяющих факторов использования инфракрасного излучения в продуктах питания является неоднородность его формы и размера, поэтому интенсивность излучения, падающего на материал, различается от одного места к другому. показано преобразование ИК-пены на рисовых зернах в различные компоненты [38].Стенки и нижняя часть плиты должны быть покрыты алюминиевой фольгой, чтобы уменьшить потери тепла и отражать падающие на них лучи и быть радиоактивными стенками. Увеличение отраженного и испускаемого излучения, теплопередача за счет конвекции и теплоты испарения различаются в зависимости от характеристик поверхности и состояния воды в рисе [36,38].
Энергетический баланс тонкого слоя грубого риса, подвергшегося воздействию ИК-излучения.
Собственное колебание молекулы воды бывает в двух случаях, а именно симметричное растягивающее колебание и симметричное деформационное колебание.Инфракрасная энергия относительно этих частот эффективно поглощается телом. Следовательно, пища эффективно поглощает инфракрасное излучение на длинах волн более 2,5 мкм за счет изменения вибрационного состояния механизма вибрации, которое вызывает повышение ее температуры (нагревание) [39]. Ричардсон [40] отметил, что существуют две основные вибрации: растяжение и изгиб, расширение означает увеличение или уменьшение расстояния между атомами, а изгиб означает движение атомов. Когда инфракрасное излучение поражает молекулы, энергия поглощается, и вибрация изменяется.
Лаохаванич и Вонгпичет [41] заявили, что кривая сушки риса на длине волны 2,7 мкм является функцией времени сушки при начальном содержании влаги 0,22, 0,27, 0,32 и 0,37 в расчете на твердую массу db, при содержании влаги 0,37 является функцией времени высыхания при длинах волн 2,47, 2,58 и 2,7 мкм. Влагосодержание экспоненциально уменьшается со временем сушки, а также показывает, что существует значительное влияние длины волны на скорость сушки риса. Скорость сушки увеличивается с увеличением длины волны инфракрасного излучения.Время высыхания уменьшается с увеличением длины волны.
Комбинирование инфракрасного излучения и горячего воздуха более эффективно, чем если бы он использовался по отдельности, в результате их совместного действия. Афзал и др. [11] обнаружили, что когда для сушки ячменя использовались инфракрасные лучи и горячий воздух, потребление энергии снижалось при хорошем качестве ячменя. Использование инфракрасного излучения с горячим воздухом снижает общую потребность в энергии на 245% по сравнению с одним только горячим воздухом.
3.2. Влияние инфракрасного излучения на антиоксиданты в пищевых продуктах
3.2.1. Общее содержание фенолов
Фенольные соединения — это антиоксиданты, экстрагированные из растений [42]. Они обладают способностью отдавать водород или электроны, а также делать свободные радикалы более стабильными [43,44]. Наружные кожуры растений содержат большое количество фенольных соединений с целью защиты их внутренних частей. показывает влияние инфракрасного излучения при различных температурах на общее содержание фенола в апельсиновой цедре и апельсиновых листьях. Свежая апельсиновая цедра имеет более высокое содержание фенолов по сравнению с листьями.Инфракрасное излучение оказывает значительное влияние на содержание общих фенолов в кожуре и листьях. Компоненты растительных клеток в осушающих материалах прилипают друг к другу, и, таким образом, возможность экстракции биоактивных соединений растворителем будет более сложной [45]. При инфракрасной обработке при высоких температурах (60 и 70 ° C) в течение короткого периода времени общее содержание фенолов в кожуре и листьях было выше, поскольку фенольные соединения сопротивляются термическому разрушению, как показано на рис. Длительное время сушки при низких температурах (40 и 50 ° C) приводит к разрушению некоторых фенолов [46].Anagnostopoulou et al. (2006) обнаружили, что общее количество фенолов в апельсиновых корках, высушенных инфракрасным излучением, было выше, чем в цедрах, высушенных горячим воздухом [12]. Инфракрасные лучи могут реактивировать низкомолекулярные антиоксиданты, потому что нагревание материалов не повреждает лежащие под ними молекулы нагретой поверхности, а также способствует передаче тепла к центру нагретого материала [47]. Эффективность фенольного содержания увеличивалась после воздействия на рисовую шелуху FIR [48,49]. Ли и др. [50] обнаружили, что воздействие инфракрасного излучения на рисовую шелуху в течение двух часов увеличивает содержание фенольных соединений.Когда рисовая шелуха подвергается воздействию инфракрасного излучения, ковалентно связанные фенольные соединения, обладающие антиоксидантной активностью, высвобождаются и активируются.
Влияние инфракрасной температуры на общее количество фенолов апельсиновой корки и листьев.
Ли и др. [2] показали, что общее содержание фенола в водном экстракте скорлупы арахиса значительно увеличивалось при увеличении времени инфракрасного воздействия и времени термообработки (). Общее количество фенолов увеличивается с 72,9 мкМ для стандартной обработки (0) до 141.6 мкМ для инфракрасного излучения и 90,3 мкМ для обычного нагрева при 150 ° C в течение 60 мин. Таким образом, инфракрасный FIR более эффективен для увеличения содержания фенола в скорлупе арахиса по сравнению с традиционной термообработкой. Инфракрасное излучение является биологически активным [51], и тепло равномерно передается к центру вещества, не разрушая молекулы, образующие поверхность [47]. Инфракрасное излучение может иметь доступ к ковалентным связям и высвобождать антиоксиданты [47, 48]. С другой стороны, простая термообработка увеличила содержание фенола в обезжиренном кунжуте, а также в кожуре цитрусовых [52].Это показывает, что ассоциация фенольных соединений в растениях различается в зависимости от типа растения. Эффективные производственные этапы высвобождения антиоксидантов из разных растений могут быть разными.
Таблица 2
Влияние ДИК-излучения и термообработки на общее содержание фенолов в водной вытяжке из шелухи арахиса [2].
излучение9 e 9037 9037.2. Удаление свободных радикаловПри воздействии на водный экстракт шелухи арахиса FIR в течение 60 минут процент улавливания свободных радикалов увеличился с 2,34% до 48,33%. Напротив, простая термообработка увеличилась до 23,69%. Увеличение зависит от времени воздействия как инфракрасного, так и обычного нагрева [48,51].
Эффективность антиоксидантов была выше при использовании инфракрасного излучения с начальной обработкой (предварительная обработка 5% карбонатом калия и 0,5% оливковым маслом в течение 2 минут при 20 ° C) по сравнению со стандартной обработкой (только инфракрасное излучение) при 62 и 88 Вт. ().Антиоксидантная эффективность стандартной обработки при 125 Вт была выше, чем у инфракрасной обработки с начальной обработкой. Следовательно, чтобы повысить эффективность антиоксидантов, способность инфракрасного излучения во время сушки должна быть уменьшена [53].
Таблица 3
Общие фенолы и антиоксидантная эффективность инфракрасного высушенного мармелада [53].
Обработки | Время (мин) | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 40 | 60 | |||||
79,3 de | 88,6 d | 99,4 cx | 107,8 cx | 124,1 bx | 9025 9025 9025 9025 902 902 902 902 905 c | 79,8 b | 79,5 b | 78,6 по | 78,5 по | 86,7 ay | 90,3168 |