bilgi

RADYANT – İNFRARED – İR – İNFRARUJ VE KIZILÖTESİ KAVRAMLARI

Radyant kelimesi geometrideki tarifinin dışında ısı veya ışın yayan anlamı da taşır. Bundan hareketle RADYANT ISITMA tabirinden kızılötesi ışınlarla ısıtma anlamını çıkarabiliriz.

İNFRARED, İR, İNFRARUJ ve KIZILÖTESİ kelime ve kavramlarını biraz daha iyi anlamak için ilim adamlarının tarihi çalışmalarını özetin özeti şeklinde hatırlamamız gerekir.

1660 yılında İngiliz bilim adamı NEWTON bir güneş ışığı demetini karanlık bir odada bir prizmadan geçirdiğinde beyaz ışığın renklere ayrıldığını görür(mor, lavcivert, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı şeklinde). Bu renkli ışık demetine ELEKTROMANYETİK TAYF veya ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM adı verilir.

Yine NEWTON bu renkli ışık demetini ikinci bir prizmadan geçirdiğinde yeniden beyaz ışık demeti oluştuğunu görür. Ayrıca tayftaki renklerden sadece kırmızıyı prizmadan geçirdiğinde hiçbir değişikliğe uğramadığını tespit eder

1800 yılında yine bir İngiliz bilim adamı olan WİLLİAM HERSCHEL, NEWTON’nun prizmada kırılan ışıklarını bir termometre ile inceler ve bütün renklerin sıcaklıklarını ölçer. Kırmızı rengin sıcaklık ölçümünü yaptıktan sonra, kırmızı rengin ötesinde herhangi bir ışık görünmemesine rağmen termometrede ısının yükseldiğini görür.

Son derece şaşırtıcı olan bu durum, kırmızı rengin ötesinde kendisinin göremediği ama termometrenin algıladığı bir ışımanın olduğuna işaret ediyordu. NEWTON o dönem bu ışınlara kalorifik ışınlar adını verir. Daha sonra 19. Yüzyılın sonlarında bu ışınlara İngilizce alt - öte anlamında infra ve kırmızı anlamındaki red kelimelerinin birleşimi infrared, türkçeleştirilmesi şekli ile kızılötesi ışınlar adı verilir.

Doğrudan alığımız güneş ışığının %47 si kızılötesi, %46 sı görünür ışık ve %7 side morötesi ışınımdır. Hava kızılötesi ışınımları soğuramaz(ememez). Kızılötesi ışınlar havayı ısıtmadan direkt insanı ve katı cisimleri ısıtır. Havanın ısınması, ısınan insan ve katı cisimlerin ısılarının taşınması ile olur.

Kızılötesi ışınlar gözle görülmezler, ama açık havada özellikle güneşli havada tenimizde hissettiğimiz ısı kızılötesi ışınların etkisidir. Isıtılan her cisim etrafına kızılötesi ısı yayar. Farklı sıcaklıklar farklı dalga boylarında kızılötesi ışınımlar oluşturur.

İnsan vücudu 37°C lik vücut ısısında her saniye 10 mikrometre dalga boylu kızılötesi ışıma yayar.

RADYANT ISITMA

200 °C den 1000 °C ye kadar ısıtılan katı cisimler gözle görünmeyen fakat derimiz ile hissedebildiğimiz kızılötesi ışınlar yayarlar. Bu ışınlarla yapılan ısıtmaya genellikle RADYANT ISITMA ve bunu sağlayan ısıtıcılara da RADYANT ISITICI adı verilir.

Geleneksel ısıtma sistemlerinde katı – sıvı veya gaz yakıtla elde edilen sıcak su, kaynar su, buhar veya sıcak hava, ısıtılacak ortama yerleştirilen ısı dönüştürücülerde(radyatör, eşanjör v.b) dolaştırılır. Isınan ısıtıcılar ısılarını çevrelerindeki havaya aktarır. Ortamdaki soğuk hava ile ısınan hava arasında oluşan ısı akışı(taşınım - konveksiyon) ortamda ısıl denge oluşana kadar devam eder ve böylece ortam ısınır.

Radyant ısıtmada, radyant ısıtıcı yüzeylerinde oluşan kızılötesi ışınlar elektromanyetik dalgalar halinde 120 °C lik açılar ile çok hızlı (ışık hızında (299.792.458 m/s)) bir şekilde insanlara ulaşır. İnsanlar ilk önce hissettikleri ışınım etkisi ile ısınırlar. Daha sonra insanlar ve ışınım etkisiyle ısınan mekandaki diğer katı cisimler(masa, sandalye, zemin v.s) den taşınan ısı ile ortamın havası ısınır.

Radyant ısıtıcılar için ilk performans parametresi enerjinin ışınıma çevirme oranını ifade eden radyant verimidir. İkinci bir performans parametresi ise yansıtıcı yüzeylerin kendisine gelen ışınları yansıtma oranını ifade eden yansıtma verimidir.

Her iki parametre (radyant verimi ve yansıtma verimi) seçilen malzeme ve cihaz yapısıyla doğrudan ilgilidir. Radyant ısıtıcıda tüketilen enerjinin ışınıma çevrilmeyen ve yansıtılmayan miktarı aynı bölgede ısıya dönüşür ve ısıtıcı etrafındaki havayı ısıtır.

Isıtıcı açık veya yarı açık mekanda kullanılıyorsa bu ciddi bir kayıptır. Zira ısıtıcıdan havaya aktarılan bu enerjinin hiçbir faydası yoktur. Bu nedenle özellikle açık ve yarı açık mekanlarda yansıtıcı reflektörler ve ısı kalkanları önemlidir.

Kapalı mekanlarda kullanılan radyant ısıtıcılarda radyant ve yansıtma verimlerinin önemi daha azdır. Yansıtılmayan enerji bulunduğu bölgede havayı ısıtarak ortamın ısıtılmasına katkıda bulunmuş olur.

RADYANT ISITICILAR VE KONFOR

Radyant ısıtma ile ilgili olarak güneş gibi ısıtma tabiri kullanılır. Ancak güneş bizden çok uzakta olduğu için biz yeryüzünde hareket ederken bile üzerimize düşen güneş enerjisinin yoğunluğu değişmez. Ama radyant ısıtıcılar bize çok uzaklıklara monte edilmedikleri için durum böyle değildir.

Cihaz(radynat ısıtıcı) yapısı ve mekanın özelliklerini dikkate alarak uygun bir yerleştirme yapılmadığı durumlarda ısıtılmasını istediğimiz mekanın bazı bölgeleri yüksek yoğunlukta, diğer bazı bölgeleri isi düşük yoğunlukta ışın alabilir. Böyle durumlarda o mekanda konfor oluşmaz.

Radyant ısıtıcılardan yansıyan ısı ışınlarının şiddeti ısıtıcıya olan mesafenin karesi ile ter orantılıdır. Yani ısıtıcıdan 2 metre uzaklıkta olan bir kişi 4 metre uzaklıkta olan bir kişiye göre 4 kat daha fazla ısı ışınına maruz kalır. Bu nedenle radyant ısıtmada yeterince konfor temini için zemin seviyesinde ışınım dağılımının yeterince homojen olması gerekir.

Konfor için, ısıtıcı ve mekan özellikleri dikkate alınarak yüksek güçlü bir veya az sayıda birkaç ısıtıcı yerine, daha fazla sayıda düşük güçlü ısıtıcı kullanılmalı ve ısıtıcılar doğru şekilde konumlandırılmalıdır. Böylece daha homojen yoğunlukta bir ısı dağılımı temin edilmiş olur.

Radyant ısıtıcılar özellikle izolasyonun kötü olduğu yerler, geleneksel metotlarla ısıtılması zor olan büyük ve yüksek mekanlar, yarı açık veya tam açık dış ortalar, fabrika, atölye, cami, spor salonları, stadyumlar, depolar, hangarlar, hayvan çiftlikleri, seralar, gibi yerlerin ısıtılmasında alternatifi olmayan ısıtıcılardır.

Ayrıca aynı mekan içerisinde farklı bölgelerin, farklı yoğunlukta ısıtılmalarının istenilmesi halinde kısa süreli ve geçici ısıtmaların istenildiği durumlarda yine radyant ısıtıcılar ideal ısıtma cihazlarıdır.

whatsapp