產品技術
紅外線加熱器的工作原理
2022-6-29
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紅外線加熱是一種通過紅外線輻射加熱周圍身體的加熱方法。紅外線加熱器的工作原理-熱能通過紅外線區域的電磁波直接傳遞給溫度較低的身體。周圍的空氣沒有被加熱，不參與熱量的傳遞；這使得紅外線加熱器節能、方便、健康。產生的熱量溫暖且不干燥。
電磁波
電磁波是由相互垂直振蕩的兩種波組成的波。其中一個波是振蕩電場，而另一個是振蕩磁場。
電磁波可以用它們的波長和頻率來描述。波長是一個波周期中兩個相鄰波峰之間的距離。電磁波譜中的波長通常以納米或埃表示。頻率是每秒的波周期數，通常以赫茲 (Hz) 表示。電磁波根據這些特性進行分類。
波長和頻率相互成反比。此外，波的能量與頻率成正比，與波長成反比。具有更高頻率和更短波長的波攜帶更高的能量并且更具透射性。頻率較低、波長較長的波攜帶的能量較低。
與機械波不同，電磁波不需要介質來傳播。與穿過空氣的聲波（機械波）不同，它們不需要周圍的分子來傳播。它們可以穿過空氣、物體甚至真空。這就是為什么當我們待在太陽下時，雖然距離地球千里，卻能感受到太陽的溫暖，也能感受到周圍的冷空氣。這個原理也適用于紅外線加熱器的運行，紅外線加熱器類似于太陽。
紅外線光波
紅外線加熱器類型較多，紅外區位于電磁波譜的可見光區和微波區之間。紅外線的波長范圍為 700 nm (430 THz) – 1 mm (300 GHz)。如前所述，它們的存在是由英德天文學家威廉·赫歇爾爵士于 1800 年在測量光譜中低于紅光的不可見區域的溫度時發現的，紅光表現出最高溫度。
紅外區域很寬，其相關的能量和溫度范圍也是如此。紅外線分為：
| 地區 | 縮寫 | 波長(μm) | 頻率（太赫茲） | 光能 (meV) | 溫度范圍 (°C) |
|---|---|---|---|---|---|
| 近紅外 | 近紅外 | 0.75 – 1.4 | 214 – 400 | 886 – 1653 | 3,591 – 1,797 |
| 短波紅外線 | 短波紅外 | 1.4 – 3 | 100 – 214 | 413 – 886 | 1,797 – 693 |
| 中波紅外 | 中波紅外 | 3 – 8 | 37 – 100 | 155 – 413 | 693 – 89 |
| 長波紅外線 | 長波紅外 | 8 – 15 | 20 -37 | 83 – 155 | 89 – -80（負溫度） |
| 遠紅外線 | 冷杉 | 15 – 1000 | 0.3 – 20 | 1.2 – 83 | -80.15 – -270.15 |
輻射加熱是紅外波的眾多應用之一。紅外波在光譜學、成像和通信中也很有用。
輻射傳熱
輻射是物體通過發射、吸收和反射電磁波而引起的熱傳遞機制。所有高于肯定溫度 (-273℃) 的物體都會發出熱輻射。物體發出的熱輻射是由原子和分子及其構成的質子和電子的隨機運動、振動和碰撞引起的。物體根據它們的溫度輻射熱量：越熱的物體輻射越多的熱能。輻射傳遞的熱能不會影響周圍的分子，而是取決于源“可以看到”的物體。它可以輕松穿過空氣、物體甚至真空。它也與接收體發射的輻射量無關。
其他傳熱機制是傳導和對流，它們可以與輻射同時發生。在傳導中，熱量通過相鄰原子或分子之間的碰撞和振動傳遞，這些碰撞和振動很容易在固體中發生。傳導中的熱傳遞方向是從較高動能的區域到較低動能的區域。在對流中，熱能通過大量流體中分子的位移進行傳遞。當一部分流體被加熱時，主熱源附近的分子會膨脹并遠離它。熱能隨著分子的運動而被攜帶并轉移到流體質量的較冷部分。
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