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Cosa sono gli infrarossi

 

Tutti i corpi emettono energia sotto forma di Radiazioni Elettromagnetiche. Queste radiazioni, che si muovono alla velocità della luce (300.000 Km/sec.), hanno la particolarità di riscaldare qualsiasi oggetto sul quale si infrangano.

 

Tali proprietà termiche si manifestano però in modo più sensibile con le radiazioni infrarosse, che pertanto sono dette radiazioni termiche. 

 

Come accade per le onde radio, gli infrarossi sono invisibili all'occhio umano e possono essere divisi in raggi ad onde corte, medie e lunghe.

 

Tale suddivisione è funzione della temperatura: un oggetto a temperatura bassa emette raggi ad onde lunghe, lo stesso corpo a temperatura più alta emette raggi ad onde corte.

 

La trasmissione d'energia nei due casi è, come si può capire, molto differente, un raggio corto ha un intensità maggiore di uno lungo e viceversa; ma la grossa differenza si evidenzia per quanto riguarda la capacità di riflessione.

 

E’ dimostrato che la capacità di un oggetto di riflettere la luce dipende molto dal suo colore (un colore scuro assorbe più luce/calore di un colore chiaro). Ma mentre l'applicazione di radiazioni infrarosse ad onde lunghe consente di non rendere sensibile tale differenza, i raggi infrarossi ad onde corte hanno, tra due tinte (bianco e nero), differenze di rifrazione e riflessione che arrivano fino al 35%.

 

I raggi ad onde medie, sono quelli che meglio riescono a mediare tra l'intensità di energia trasmessa (legata al tempo di esposizione), e la riflessione (legata alla distanza di impiego ed al tipo di materiale irraggiato).

Tipo di onda

riscaldamento onde lunghe
Onde Lunghe
riscaldamento onde medie
Onde Medie
riscaldamento onde corte
Onde Corte

Effetto ambientale

Sono quelle emesse dai più comuni sistemi di riscaldamento, ad es. i termosifoni e termoconvettori ad aria. I materiali sottoposti alla loro azione si riscaldano prima in superficie e poi per convezione su tutto il resto del corpo, con tempi molto lunghi

Permettono una buona trasmissione della radiazione e mantengono mediamente costante il più elevato potere di penetrazione in tutte le superfici irradiate, indipendentemente dalla loro natura e colore.

Consentono una maggiore trasmissione della radiazione ma, a seconda della natura del materiale irradiato e della qualità della sua superficie, i fenomeni di riflessione e di rifrazione possono produrre una riduzione di assorbimento termico fino al 35%.

spettro lunghezze d'onda

Differenze tra le varie lunghezze d’onda

  • Gli irraggiatori infrarossi nella loro totalità coprono la gamma di lunghezze d’onda da 0,76 a 1000 μm

  • Il massimo di irraggiamento dei radiatori ad onde corte è tra 1,3 e 2 μm.

  • Il massimo di irraggiamento dei radiatori ad onde medie è compreso tra 2,3 e 3,4 μm.

  • Misurazioni accurate nei nostri laboratori hanno dimostrato che il massimo assorbimento termico nei materiali da trattare industrialmente è compreso tra 2,8 e 3,4 μm, mentre il migliore effetto riscaldante idoneo ad ambienti ad uso civile e commerciale è prodotto dalla lunghezza d’onda di 2,4 μm.

  • I riscaldatori elettrici ad infrarossi UFO utilizzano una lampada costituita da un tubo al quarzo di Ø 23 mm contenente un  filo elettrico riscaldante in nichel-cromo che alimentato emette calore sotto forma di onde medie a 2,4 μm.

  • La lampada assume una colorazione arancio chiaro corrispondente ad una temperatura di circa 800 °C senza produrre il minimo disturbo visivo diversamente dagli emettitori ad onde corte (1200°C). 

  1. Non esistono effetti dannosi sul corpo umano delle radiazioni infrarosse. L'unico effetto noto è l'assorbimento di tali radiazioni da parte di tessuti che si scaldano. Il fenomeno può avere però effetti negativi per particolari organi come l'occhio: la cornea oculare è infatti un tessuto dotato di scarsissima irrorazione sanguigna. Pertanto non è in grado di dissipare efficacemente il calore che può essere trasmesso da una radiazione infrarossa ad elevata temperatura come quella di emettitori ad onde corte o di un laser.

  2. Fissare direttamente con esposizioni frequenti tali sorgenti può spesso essere causa di difettosità visive anche serie.

  • Il sistema Ufo con lampada a tubo di quarzo 800°C  permette al filamento una vita molto lunga (minimo 8000÷9000 ore).

Confronto tra riscaldatori elettrici
ALOGENI (onda corta)  - TUBO DI QUARZO (onda media)

  • Riscaldatori ALOGENI Onda corta

  1. Ottima efficienza termica in emissione dal riscaldatore (92÷95)%. (Dispersioni per assorbimento termico sul riflettore e per emissività in luce visibile).

  2. Minima dispersione di calore per convezione nell’attraversamento dell’aria (2÷3)%

  3. Elevata perdita di efficienza termica in assorbimento sul corpo da riscaldare per riflessione e rifrazione (fino al 35%)

  4. Abbagliamento ELEVATO (vedi paragrafo f.1)

  5. Tempo di accensione 1 sec

  6. Durata 5000 ore MAX

  7. Costo ricambio lampada ELEVATO

  • Riscaldatori TUBO DI QUARZO Onda media “UFO”     2,4 μm

  1. Buona efficienza termica in emissione dal riscaldatore (90%). (Dispersione per assorbimento termico del riflettore)

  2. Elevata dispersione di calore per convezione nell’attraversamento dell’aria (fino al 30%)

  3. Nessuna perdita di efficienza termica in assorbimento sul corpo da riscaldare

  4. Abbagliamento NULLO

  5. Tempo di accensione 30 sec

  6. Durata da 8000 a 9000 ore MINIMO

  7. Costo ricambio lampada MINIMO

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