pannelli radianti

[sps]

Conoscete i pannelli radianti elettrici che emanano radiazione infrarossa?
Molte delle aziende produttrici affermano che il riscaldamento di una casa si può ora fare con questa tecnologia, visto che un pannello radiante elettrico emette circa 70% dell'energia assorbita in raggi infrarossi ad onde lunghe (alcuni anche corte e medie, più che altro quelli di grossa potenza ad uso industriale) i quali danno una sensazione di maggior calore al corpo umano e quindi si necessita di minor energia elettrica.

Quindi loro propongono di evitare il classico impianto di riscaldamento con caldaia a gas e termosifoni e le loro varianti, in maniera tale da risparmiare sul costo di riscaldamento di una casa.

Voi che ne pensate? Qualcuno di voi ha esperienza diretta con questi pannelli? Sono così efficaci? E' vero che si risparmia (a parte la comodità pratica)? Riscaldano davvero?

Siccome io devo riscaldare una stanza in soffitta per andare a studiare , ero intenzionato a comprare uno di questi evitando l'uso di una stufa a gas o altro che comunque consuma anche ossigeno. Però mi chiedevo una cosa.
Sapevo che una lampada a incandescenza a bulbo emette il 95% dell'energia elettrica assorbita in radiazione infrarossa( ). Praticamente sotto il profilo riscaldante sono più efficienti del pannello. Quindi se illumino la stanza con classiche lampade di potenza equivalente al pannello consigliatomi , l'effetto è migliore. Funzionerà?

Grazie a voi. Attendo consigli e opinioni

[mario_maggi]

debernasaverio,

Sapevo che una lampada a incandescenza a bulbo emette il 95% dell'energia elettrica assorbita in radiazione infrarossa

sicuro? La maggior parte del calore viene trasmessa per conduzione alle parti piu' fredde della lampada e all'attacco meccanico.

un pannello radiante elettrico emette circa 70% dell'energia assorbita in raggi infrarossi ad onde lunghe

semmai onde corte (NIR = Near Infra Red).

Solo pochi materiali emettono anche onde lunghe, piu' penetranti nel corpo, naturali, come quelle emesse da un macigno nero riscaldato dal sole. Sono i cosiddetti "infrarossi lontani" o FIR (Far Infra Red).

Alcuni materiali (esempio: alluminio ceramizzato) riescono ad emettere ben il 90% della potenza IR verso la zona da scaldare, e solo il 10% verso il muro.

Purtroppo in Italia le ditte non si sono ancora decise a produrre dei pannelli IR con caratteristiche eccellenti a prezzi ragionevoli.

Ciao
Mario

[Mike]

Sul fatto che possano sostituire gli impianti di riscaldamento tradizionali ho fortissimi dubbi, per alcune applicazioni possono essere utili, per esempio per il tuo caso. Che siano più convenienti e quindi si risparmi energia, anche qui i dubbi rimangono e al momento fanno testo solo le loro schede tecniche e i loro calcoli, sto aspettanto dati da laboratori indipendenti. In altri paesi possono andare benissimo, vedi per esempio in Francia dove l'energia elettrica costa poco e hanno anche i fornelli elettrici e quindi non hanno fornitura a gas. Comunque, non siamo ai livelli di fregatura del tubo Tucker ma è meglio prima approffondire la cosa...

[mario_maggi]

I pannelli radianti hanno il vantaggio di emanare calore anche dopo pochi secondi dall'alimentazione.
Sono quindi molto adatti per bagni, corridoi, sale riunioni, gazebo di ristoranti e altri locali dove il tempo di permanenza delle persone e' limitato.

Per restare al di sotto degli 80°C previsti dalla legge, qualsiasi pannello non riuscira' ad emettere infrarossi per piu' di 800 W/m2. Diffidate pertanto di chi promette rese maggiori a 80°C , e' fisicamente impossibile.

Usati per quanto possono dare, mi stupisco che non siano ancora diffusi in quantita'.

Ciao
Mario

[sps]

Per restare al di sotto degli 80°C previsti dalla legge, qualsiasi pannello non riuscira' ad emettere infrarossi per piu' di 800 W/m2. Diffidate pertanto di chi promette rese maggiori a 80°C , e' fisicamente impossibile.

Cioè non è rispettata la relazione di Wien?

Comunque sui siti delle aziende è esplicitamente detto radiazione infrarossa ad onde lunghe, mentre i riscaldatori a lampade alogene emetterebbero radiazione infrarossa a raggi corti

Sapevo che una lampada a incandescenza a bulbo emette il 95% dell'energia elettrica assorbita in radiazione infrarossa.

sicuro? La maggior parte del calore viene trasmessa per conduzione alle parti piu' fredde della lampada e all'attacco meccanico.

Era soltanto un vago ricordo letto da qualche parte. Forse la memoria mi trae in inganno.

Alcuni materiali (esempio: alluminio ceramizzato) riescono ad emettere ben il 90% della potenza IR verso la zona da scaldare, e solo il 10% verso il muro.

Non ho capito cosa intendi per muro. la radiazione non colpisce tutto ciò che c'è davanti al pannello con un certo angolo di incidenza.
E poi per resa ragionevole cosa dovrei intendere? Non è quella che ho inteso io: quanta parte dell'energia elettrica assorbita è trasformata in radiazione infrarossa?

Grazie mille per le vostre delucidazioni.
ciao

[mario_maggi]

debernasaverio,

un pannello radiante elettrico emette circa 70% dell'energia assorbita in raggi infrarossi ad onde lunghe

no, non credo che sia possibile. Forse emettera' su gran parte dello spettro infrarosso, ma far uscire il 70% solo dalle onde lunghe mi sembra impossibile.
Proprio perche' ad onde lunghe, Wien viene rispettata.

Non credo che ci sia un confine netto sulle "onde lunghe" relative agli infrarossi. Non vorrei che qualcuno scrivesse ottimisticamente (un po' piu') lunghe delle corte. Gli infrarossi arrivano ad una lunghezza d'onda di 1 millimetro. Hai qualche esempio da citare di chi afferma che l'emissione e' su onde lunghe?

Non ho capito cosa intendi per muro. la radiazione non colpisce tutto ciò che c'è davanti al pannello con un certo angolo di incidenza.
E poi per resa ragionevole cosa dovrei intendere? Non è quella che ho inteso io: quanta parte dell'energia elettrica assorbita è trasformata in radiazione infrarossa?

La radiazione viene emessa dai corpi caldi in tutte le direzioni, nella sfera a 360°. di solito pero' utilizzi una fonte di infrarossi appoggiata o vicina la muro. Non serve scaldare il muro.

La resa ragionevole e' quella che dici tu, se l'emissivita' della superficie non tende ad avvicinarsi a quella del corpo nero, il corpo emettera' pochi infrarossi.

Ciao
Mario

[sps]

Visto che sono uno studente ho fatto qualche conto, che mi serviranno come esercizio.

Facendo un po' di conti trovo:

per un corpo nero a 80°C

E,tot=sigma*T^4=881.98 W/m^2

e nella banda dell'infrarosso tra 700nm e 1mm si ha:

E,inf=881.977 W/m^2

mentre se si considera la banda delle onde infrarosse lunghe (FIR) cioè 30-1000 µm

E,inf,FIR= 65.9 W/m^2

per il medio infrarosso cioé MIR, 5-30 µm

E,inf,FIR=784.87 W/m^2

e infine per l'infrarosso a onde corte, cioé NIR, 0,7-5 µm

E,inf,FIR=31.24 W/m^2

per cui potremmo dire che che un pannelo radiante da 300W di 55cm*60cm a 80°C
potrebbe emanare radiazione infrarossa (700nm-1mm) <290W (per l'emissività)

e qui i conti tornano.
Però, come dice Mario, nella banda FIR il pannello potrebbe emanare
meno di 21.75W, nella banda MIR meno di 259W, e nel NIR meno di 10.3 W.

Quindi se qualcuno mi vende un pannello con caratteristiche sopra specificate, con resa del 70%
su tutta la banda dell'infrarosso potrò credergli se invece mi specifica banda lunga o corta
devo ammettere che è FISICAMENTE impossibile.

In realtà sul sito di un rivenditore ho trovato che i suoi prodotti emanano radiazione infrarossa
lunga, intendendo lunga 8 – 15 µm. Dunque si ha

E,8–15µm=384W/m^2

e se il pannello da 300W è 55*60cm^2 a 80°C, emana una radiazione minore di 126W alla lunghezza d'onda specificata
con una resa massima possibile (per corpo nero) del 126/300=42% e non del 70% come dichiarato .

Forse 70% include tutto l'infrarosso? E che le onde 8-15µm hanno la quota parte maggiore?
Oltretutto un corpo a 80°C emana in tutto l'infrarosso! Lo dice la Fisica!

Funziona il mio ragionamento fin qua? I miei risultati son giusti? Vi ringrazio mille volte per l'interesse prestatomi

Però c'è un fatto: i pannelli hanno sulla superfice radiante un vetro generalmente temperato.
Ma il vetro non è opaco all'infrarosso ? E in quale banda ?

Grazie ancora per la vostra attenzione!
Devo confessarvi come studente, che interessarsi in prima persona all'acquisto di un prodotto valutando scientificamente le qualità è meglio di qualsiasi lezione teorica .

Ciao

[mario_maggi]

debernasaverio,
hai fatto i calcoli giusti? Io non li ho verificati, ma vado a occhio. Secondo me nella banda NIR l'emissione e' maggiore.

Ti ricordo che tutti gli oggetti "visibili" al pannello emettono a loro volta infrarossi verso il pannello. Una sedia emette infrarossi anche verso il pannello. L'energia emessa veramente sara' quindi la differenza fra quella emessa (teoricamente verso il vuoto) e quella assorbita dall'ambiente circostante.

E' vero, il vetro attenua molto l'infrarosso, al punto che vengono prodotte delle apposite finestrelle per termografia per permettere di osservare l'interno di un quadro elettrico o un trasformatore, senza usare il vetro o il solito cristallo o la solita plastica trasparente.
I modelli di pannello piu' efficienti non usano quindi il vetro, ma una superficie ceramizzata ad alta emissivita'.

In realtà sul sito di un rivenditore ho trovato che i suoi prodotti emanano radiazione infrarossa
lunga, intendendo lunga 8 – 15 µm.

Hai appena detto giustamente che le onde lunghe sono quelle FIR, da 30 a 1000 um , come la mettiamo?
Ciao
Mario

[sps]

Hai appena detto giustamente che le onde lunghe sono quelle FIR, da 30 a 1000 um , come la mettiamo?

Comunque riguardo alla lunghezza delle onde, più corte sono e meglio sono, essendo più penetranti nei tessuti: quindi credo che avere onde più corte è a vantaggio dell'utilizzatore.

Per quanto riguarda il vetro, pensandoci bene, bisogna dire che il vetro ha un'alta emissività(09-0.8 ): quindi se il vetro è a 90°C emette al 90-80% e quindi nessun problema. La matrice di resistenze riscalda per conduzione il vetro che a sua volta irradia energia. Quindi non c'è da considerare il fatto che i raggi attraversino il vetro.

I calcoli mi sembrano giusti.
Naturalmente ho trascurato l'irraggiamento di oggetti presenti in una stanza col pannello.(N.B. ho sbagliato la notazione di E)

Grazie
Ciao

[mario_maggi]

debernasaverio,

Comunque riguardo alla lunghezza delle onde, più corte sono e meglio sono, essendo più penetranti nei tessuti:

non ne sono cosi' convinto, ma non ho tempo per cercare sul web per dimostrare il contrario.

Naturalmente ho trascurato l'irraggiamento di oggetti presenti in una stanza col pannello.

Perche' "naturalmente"
L'energia emessa e' solo quella teorica verso lo spazio, dedotta quella irradiata dagli altri corpi "visti" dal pannello:

Ciao
Mario