Historia rozwoju ogrzewania na podczerwień

Odkrycie promieni podczerwonych

Istnienie niewidzialnych promieni, które mogą przenosić i oddawać ciepło, miało nastąpić na długo przed pojawieniem się metod i, co najważniejsze, narzędzi do naukowego dowodu pochodzenia takich promieni. Pierwsze próby udowodnienia rzeczywistości niewidzialnego promieniowania cieplnego można znaleźć w Traktacie chemicznym Karla Scheele'a o powietrzu i ogniu, który w 1777 r. Poświęcił osobny rozdział swojej pracy „promieniowaniem cieplnym”, ale jego badania sprowadzały się do obserwacji i nie zawierały żadnych praktycznych dowodów. Po 20 małych latach, na początku 1800 roku, William Herschel odkrył interesującą właściwość w okularach o różnych kolorach, a mianowicie każdy z nich, w zależności od filtra kolorów, różnie pochłaniał światło i ciepło. Ten fakt zainteresował naukowca i postanowił przeprowadzić prosty, ale bardzo ważny eksperyment, który położył podwaliny pod badania promieni podczerwonych. Chciał dowiedzieć się, jaki jest rozkład ciepła zgodnie ze spektrum światła słonecznego, które jest uzyskiwane przez przejście światła przez pryzmat. Przenosząc specjalny termometr do różnych promieni kolorów widma słonecznego, Herschel odkrył, że temperatura wzrasta, gdy przejdziesz z pasma fioletowego na czerwony. Powstało więc założenie, że na brzegu promieniowania czerwonego zaczyna się „niewidzialne” promieniowanie cieplne. 27 marca 1800 r., A także miesiąc później, Herschel sporządził raport na spotkaniu Royal Society of London, gdzie przedstawił publiczności wyniki dwudziestu eksperymentów, które pomogły mu naprawić dwa bardzo ważne odkrycia:

Istnienie promieni niewidocznych dla ludzkiego oka znaleziono poza spektrum czerwonego światła, które emitują więcej ciepła niż całe promieniowanie widzialne;

Promienie takie „poza granicami” są odbijane i załamywane w taki sam sposób jak promienie świetlne.

Według Thomasa Junga odkrycie Herschela było największe od czasów Newtona.

Pierwsze badania cech promieniowania podczerwonego

William Herschel położył podwaliny pod liczne eksperymenty związane z poszukiwaniem granicy promieniowania cieplnego i jego wskaźników. Odkrycie naukowca zostało poddane próbie, a wielu fizyków na całym świecie rozpoczęło badania przy użyciu coraz bardziej zaawansowanych mierników temperatury. Warto osobno wspomnieć o francuskim naukowcu Becquerelu, który wprowadził znaną nam koncepcję „promieni podczerwonych”. Duży wkład w badanie tego zjawiska wniósł włoski M. Melloni, który całe swoje życie poświęcił badaniu zakresu podczerwieni widma światła. W większości to ustalił:

• Promienie podczerwone mogą być przenoszone przez wodę w różnych ilościach;
• Różne substancje mają swoje własne właściwości absorpcji i transmisji promieniowania podczerwonego przez nie, nazwał tak charakterystyczny transfer ciepła;
• Jedno i to samo ciało nierównomiernie transmituje i pochłania fale IR z różnych źródeł;
• W różnych źródłach zawartość ilościowa promieni podczerwonych jest bardzo zróżnicowana, do tego stopnia, że niektóre z nich są całkowicie nieobecne w niektórych źródłach.

Naukowiec Ampère ustalił kolejną ważną cechę promieniowania IR - dzięki przekonaniu o idei jedności sił natury doszedł do wniosku, że promienie ciepła i światła mają wspólną naturę, a różnice w przejściu przez ciała potwierdził faktem, że takie fale mają różne długości. Knoblauch ostatecznie to potwierdził w 1848 r., Przeprowadzając kilka etapowych badań właściwości promieni podczerwonych. Dlatego współczesne twierdzenia na temat podobieństwa promieniowania podczerwonego do słonecznego zostały dowiedzione ponad 150 lat temu.

Następnie uwaga naukowców skupiła się na określeniu długości fali promieni podczerwonych. Dzięki tym badaniom zwyczajowo dzieli się teraz obszar podczerwieni widma na cztery części: bliskie (λ = 0,76 ... 3 μm), środkowe (λ = 3 ... 6 μm), dalekie (λ = 6 ... 15 μm) i bardzo odległe (λ = 15 ... 1000 mikronów).

XX wiek - początek praktycznego zastosowania promieniowania podczerwonego

Od początku XX wieku. promieniowanie podczerwone jest wykorzystywane do rozwiązywania różnych praktycznych problemów i problemów. Przeprowadzono spektroskopię w podczerwieni, metodę rozpoznawania różnych związków chemicznych poprzez obserwację reakcji substancji na promieniowanie. Również fundamentalne badania i wydedukowane teorie niemieckiego naukowca Gustava Kirchhoffa, który przywiązywał wielką wagę do teorii promieniowania cieplnego fal podczerwonych, nie pozostają niezauważone. Położył podwaliny pod praktyczne wykorzystanie emiterów podczerwieni jako źródła ciepła i ogrzewania.

Dużą uwagę zwrócono na wpływ promieni IR na ludzkie ciało. Badania wykazały, że promieniowanie podczerwone może poprawić krążenie krwi, działać przeciwbólowo, a operacje przeprowadzane za pomocą promieniowania podczerwonego są łatwiejsze do tolerowania przez pacjentów, ponieważ regeneracja komórek jest szybsza.

Pierwszy radiacyjny system grzewczy z wodą jako czynnikiem chłodzącym został opracowany w 1906 roku przez Anglika Warkera. Jednak zastosowanie promieniowania podczerwonego w urządzeniach do ogrzewania zostało zaproponowane jeszcze wcześniej przez rosyjskiego inżyniera Jachimowicza. Popularność promieni podczerwonych wzrosła również po tym, jak G. Ford zaczął wykorzystywać takie promieniowanie do szybkiego suszenia malowanych maszyn. W Europie doceniono takie użyteczne właściwości emiterów podczerwieni i już w 1933 r. Opatentowano pierwsze promienniki podczerwieni. Ponadto technologia rozwinęła się jeszcze szybciej, a po 15 latach wypuszczono pierwszy ceramiczny promiennik podczerwieni, aw 1969 r. Noirot wprowadził promiennik podczerwieni, który miał bardzo krótki czas rozruchu i szybkie nagrzewanie.

W ten sposób ludzkość otrzymała inne niezaprzeczalnie użyteczne i korzystne źródło ciepła, które dziś jest uważane za najbezpieczniejsze i najbardziej ekonomiczne urządzenie do ogrzewania szerokiej gamy pomieszczeń i terytoriów.