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L’efficienza energetica nelle lampade infrarossi

Efficienza energetica delle lampade infrarossi

Sempre più spesso si ricorre all’utilizzo di lampade a infrarossi nei terrazzi o in ambienti esterni a locali regalando benessere termico e prolungando la permanenza anche nelle serate invernali più fredde e rigide.

  • Come funziona la radiazione
  • Tipologie di lampade a raggi infrarossi
  • Efficienza delle lampade infrarossi
  • Usi e scopi

Come funziona la radiazione delle lampade a raggi infrarossi

Il riscaldamento di ambienti o oggetti può avvenire tramite contatto oppure senza contatto. Se il riscaldamento avviene tramite contatto, la sorgente più calda trasmette calore alla sorgente più fredda che si riscalderà per arrivare all’equilibrio termico. Il riscaldamento tramite contatto viene chiamato conduzione se è presente una fonte di calore o convezione se è presente un contatto con un mezzo riscaldato, ad esempio l’aria. Il riscaldamento senza contatto, invece, è quello utilizzato dalle lampade a infrarossi (IR) ed è effettuato tramite irraggiamento e radiazione con lunghezze d’onda di raggi IR. L’oggetto irradiato dalla fonte di calore, che in questo caso, è la lampada a infrarossi, assorbe almeno il 92% dell’energia fornita dalla fonte. Il processo può essere ottimizzato a livello di efficienza se l’oggetto da riscaldare ha un coefficiente di assorbimento che è paragonabile allo spettro di azione della lampada utilizzata. Le tipologie di raggi infrarossi possono essere, ad onda corta (IR – A), ad onda media (IR – A) oppure ad onda lunga (IR – A). Anche se le lampade vengono denominante in base alla tipologia di onda che emettono, lunga, media oppure corta, nella realtà le onde trasmesse non sono mai di un’unica tipologia ma la loro lunghezza d’onda varia per le interferenze con altre onde della stessa tipologia.

 

Tipologie di lampade ad infrarossi

Le lampade infrarossi, chiamate anche radiatori IR, sono apparecchi destinati all’utilizzo in locali aperti o chiusi che trasformano in calore l’energia fornita attraverso corrente elettrica o gas. Possono essere di diverse tipologie:

  • Infrarossi metallici ad onde medie: sono lampade che dispongono di un elemento radiante completamente in metallo, utilizzatissimo nelle industrie di vario tipo, in particolar modo in quegli ambienti dove le condizioni di lavoro sono avverse, con alti tassi di umidità, urti e sono facilmente installabili.
  • Infrarossi al quarzo onde medie: dispongono di un tubo in quarzo e hanno la caratteristica di raggiungere molto rapidamente la temperatura di funzionamento e si raffreddano altrettanto velocemente.
  • Infrarossi al quarzo onde corte: sono lampade infrarossi perfette per una concentrazione di calore negli spazi ridotti. Sono inoltre lampade perfette se si deve lavorare in un ambiente che opera a temperature controllate, in quanto la quantità di calore delle lampade a infrarossi al quarzo a onde corte sono regolate da percentualizzatori di energia.

 

Efficienza delle lampade a infrarossi

Le lampade a infrarossi, rispetto alle lampade alogene o ad altri tipi di riscaldamento degli spazi, si presentano decisamente più attraenti dal punto di vista del design e sono anche molto più efficienti dal punto di vista energetico.

Dal punto di vista energetico, infatti, le lampade infrarossi hanno un tempo di reazione molto breve. In 1-3 secondi la lampada si accende e arriva alla temperatura desiderata. Stesso ragionamento vale per lo spegnimento o il controllo della temperatura. Questo è possibile perché la diffusione del calore non è gestita da una conduzione o convezione, che richiedono contatto, ma tramite radiazione, che in questo caso è ha lunghezza d’onda 0,78 µm e 10,0 µm, a seconda della tipologia di IR.

Le lampade IR con una lunghezza d’onda media riescono a trasformare almeno il 92% dell’energia elettrica assorbita in radiazione di calore. Sono quindi molto più efficienti rispetto alle semplici lampade alogene.

A voltaggio nominale indicato dalla fabbrica di produzione, una lampada IR ha una vita media che si aggira intorno alle 5000 ore.

Le lampade infrarossi, in base alle tipologie hanno una densità di potenza variabile che può arrivare fino a 270 W per cm e un’area specifica di riscaldamento fino a 500 kW/m2.

La qualità dei materiali utilizzati è importantissima per la garanzia di efficienza delle lampade a infrarossi, in particolar modo, l’utilizzo di materiali metallici o quarzo, fa variare l’efficienza del prodotto finale, come anche la destinazione di utilizzo. Tubi in quarzo di alta qualità, infatti, garantiscono ottime prestazioni dal punto di vista meccanico, come la robustezza e la buona diffusione di energia termica.

Le temperature fornite da sistemi di lampade infrarossi vanno da 800 K ai 3200 K e la tipologia di radiazione e la sua modalità di diffusione, può essere personalizzata in base alla richiesta di utilizzo o l’applicazione di rivestimenti aggiuntivi.

 

Usi e scopi

Le lampade infrarossi vengono utilizzate con lo scopo principale di riscaldamento, vista la loro efficienza e versatilità nei vari ambienti di servizio. Possono soddisfare qualsiasi esigenza a partire dall’utilizzo industriale all’utilizzo nella ristorazione o in una terrazza privata.

I principali e più diffusi scopi di utilizzo sono all’esterno di locali per mantenere un livello di benessere termico ottimale per i clienti, anche nelle serate invernali più rigide. O anche, possono essere istallate in giardini e terrazze private per creare la giusta atmosfera anche nelle stagioni non propriamente estive e calde.

Molto spesso queste lampade vengono utilizzate all’interno di capannoni industriali, dove il riscaldamento tramite contatto risulta essere poco efficiente, lento e addirittura può essere più costoso. Molto spesso viene utilizzato perfino nella ristorazione per mantenere i piatti caldi prima del servizio al tavolo, oppure per impieghi completamente differenti, come quello dell’edilizia e applicazioni industriali. Spesso, infatti, si utilizzano lampade a infrarossi per riscaldare strati sottili di semiconduttori, saldare materiali plastici, indurire resine, fissare toner di stampanti, indurire il cemento e addirittura sono talmente versatili da poter essere utilizzate per il restringimento di lamine, evaporazione di solventi chimici e per rilasciare tensioni residue create da lavorazioni meccaniche come la saldatura su metalli.

Come appena elencato, le applicazioni e gli utilizzi delle lampade a raggi infrarossi sono svariate e molto flessibili in base alle necessità richieste e alle condizioni offerte. L’unica cosa da fare, a questo punto, è scegliere la tipologia di lampada idonea e istallarla per usufruire immediatamente dei benefici e dell’efficienza di utilizzo.

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