Infračervená lampa: princip činnosti |
Jsme zvyklí, že lampa je kompaktní a pohodlný zdroj světla. Proto výskyt infračervených osvětlovacích prvků na trhu, které se nepoužívají k osvětlení, ale k ohřevu a udržování teploty, byl pro mnohé překvapením. Jak se může osvětlovací prvek zahřívat? Tohle není sporák!
Vše bude jasné, pokud pochopíte, jak jsou tyto lampy navrženy a jak fungují.
Z čeho jsou zdroje teplého světla vyrobeny?
Pro mnohé to bude překvapením, ale zdrojem IR světla je v podstatě známá žárovka. Stejně jako ještě nedávno oblíbené Iljičovy žárovky má i žárovku s inertním plynem, který chrání žhavící vlákno z wolframu nebo uhlíku před vyhořením a zařízení je vybaveno paticí pro přívod elektřiny; pro ohřev vlákna. A IR lampy fungují úplně stejným způsobem: proud je přiváděn do cívky, zahřívá se a začíná vyzařovat teplo, nikoli viditelné světlo.
Ale jak lze teplo vyzařovat? Zde je třeba si vzpomenout na školní kurz fyziky, který říká: teplo lze přenášet dvěma způsoby. První je, když zahřáté tělo předá svou tepelnou energii vzduchu, který ji zase předá předmětu nebo osobě. Tato metoda se nazývá konvekce.
Kromě toho ale každé zahřáté těleso vyzařuje také elektromagnetické vlny ve zvláštním rozsahu. Tyto vlny z teplého předmětu procházejí vzduchem bez jakéhokoli kontaktu – a ohřívají pouze předměty nebo osobu, které zasáhly. Pro jejich schopnost přenášet teplo na předměty a lidi se takové vlny nazývaly tepelné a pro jejich blízkost k červenému pásmu spektra a neviditelnost pro lidské oko se nazývaly infračervené.
Ale jak může lampa produkovat toto IR záření? Za to je zodpovědný speciální přístup k provozu vlákna.
U běžných lamp se spirála zahřívá co nejjasněji, aby vyzařovala viditelné světlo. Pokud snížíte její zahřívání, všimnete si, jak světlo z lampy zežloutne, poté oranžově a poté zčervená. IR rozsah sousedí s červeným rozsahem – proto pro získání infračerveného světla se spirála jednoduše zahřeje na minimum, jinými slovy, pracuje v režimu nedohřívání a vyzařuje IR světlo.
Proč jsou baňky malované?
Když je vše jasné se základním principem fungování, je třeba objasnit ještě jednu důležitou otázku – proč nejsou žárovky infračervených lamp průhledné, ale zbarvené do červena nebo modra?
Jde o to, že žárovky vyrobené z běžného průhledného skla propouštějí téměř celé světelné spektrum – ale zdroj IR světla to nepotřebuje. Pro běžnou světelnou lampu je to skvělé. Ale pro infračervený osvětlovací prvek je to nevýhoda. Vytápění je totiž potřeba i v noci – obyčejné světlo pak bude jen rušit.
Pro snížení viditelného záření takových tepelných prvků na minimum je baňka natřena buď červenou nebo modrou barvou. Toto zbarvení filtruje hlavní proud viditelného světla a ponechává z něj jen malou část – pomáhá při navigaci, zda je lampa připojena a zda funguje.
Kromě lakování se na vnitřní nebo vnější stranu baňky některých lamp nanáší zrcadlový povlak. To také není rozmar – taková lampa nerozvádí teplo do všech stran bez užitku – ale soustředí ho určitým směrem. Vytápění se tak stává lépe ovladatelné a cílenější – tepelnou energii přijímá pouze objekt, na který je záření směrováno, nikoli všechny objekty v řadě.
Keramické lampy – vyvrací mylné představy
S příchodem této speciální odrůdy infračervených lamp je někteří začali mylně považovat za „topnou podložku s kazetou“ – především kvůli podobnosti žárovky s topnými články elektrických sporáků. To je však mylná představa – a je třeba se s ní vypořádat.
Keramická lampa je stále stejná žárovka a jejím hlavním rozdílem je materiál žárovky – speciální tepelně odolná keramika, uvnitř které je použita stejná spirála z fechralu nebo nichromu. Ano, tato žárovka vůbec nepropouští viditelné světlo, ale pro IR vlny je docela průhledná. Toto provedení má navíc vážnou výhodu – je pevnější, má větší tepelnou odolnost a mnohem lépe odolává teplotním změnám a mechanickému namáhání než běžné sklo.
A všechno se stane jednoduchým a srozumitelným – pokud na to samozřejmě přijdete.