Климатическая техника

Инфракрасные обогреватели. Преимущества и недостатки.

February 28, 2011

Инфракрасные лучи занимают область спектра примерно от 0,76 до 420 мкм, лежащую между красными лучами его видимой части и ультракороткими радиоволнами. Они обладают такими же свойствами, как и видимые и ультрафиолетовые лучи, т.е. распространяются прямолинейно, преломляются и поляризуются.

Эффект биологического действия лучистой энергии зависит от длины волны, интенсивности и длительности облучения. Выяснено, что инфракрасные лучи с длиной волны от 0,7 до 1,4 мкм глубоко проникают в ткани человеческого организма и при действии на глаз могут вызвать катаракту. Инфракрасные лучи с длиной волны, превышающей 1,5 мкм, катаракты не вызывают, не проникают глубоко в ткани и в значительной степени поглощаются кожей, оказывая тепловой эффект. Эти данные послужили основанием   разделению спектра инфракрасного излучения на короткие лучи, или лучи Фохта (до 1,5 мкм) и длинные (больше 1,5 мкм). По этому же принципу делятся и инфракрасные обогреватели. Обогреватели, работающие на коротковолновом излучении называются коротковолновыми инфракрасными обогревателями, на длинноволновом – длинноволновыми инфракрасными обогревателями.

Инфракрасные лучи оказывают как местное, так и общее воздействие. Коротковолновое инфракрасное излучение в месте облучения вызывает покраснение кожи, но это покраснение рефлективно распространяется и на 2 – 3 см вокруг облучаемой области. Причина этого в том, что капиллярные сосуды расширяются, кровообращение   усиливается. Вскоре на месте облучения возникает волдырь, который позднее превращается в струп. При воздействии коротковолновых инфракрасных лучей этот струп исчезает только через 1 – 2 месяца, а при действии длинноволновых инфракрасных лучей – на второй неделе; при этом как волдырь, так струп безболезненны.

Под действием инфракрасного излучения ткань в подкожном слое прогревается на глубину 0,2 – 0,4 мм, капилляры расширяются. Под влиянием этого нагревается и циркулирующая кровь. Усиливается тепловыделение, в зависимости от температурных параметров окружающей среды возникает обильный пот. Частота пульса также может несколько увеличиваться. Воздухообмен в легких, кровяное давление и ЭКГ не изменяются.

Безотносительно к месту облучения температура кожи лица и рук как во время, так и после облучения выше, чем до облучения, а на задней части шеи ниже, чем до облучения. Если инфракрасное излучение направленно на живот, то неакклиматизировавшиеся люди жалуются на сердечную аритмию,   боли в животе, усиленную перистальтику, спазмы кишечника, кроме того, у них возникает сонливость. У двух человек появились симптомы шока, связанного с потерей сознания, под действием инфракрасного облучения интенсивностью 308 Вт/м2 в течение 20 минут.

В литературе имеются также данные о максимально допустимом количестве лучистой   теплоты, достигающей   головы   человека,   при комфортных    условиях.    По данным Брадтке, для хорошего самочувствия необходимо, чтобы поверхность    головы выделяла количество теплоты в пределах 81 – 105 Вт/м2. Интенсивность лучистой     теплоты,     достигающей     лица,     не     должна     превышать 350 Вт/м2. Горомосов считает, что при комфортных условиях до головы   может доходить лучистая теплота в количестве 112 – 175 Вт/м2. Если поступает большее количество теплоты, это вызывает плохое самочувствие, головную боль, головокружение.   Почти такую же величину приводит и   Коллмар, но верхний предел, по его мнению, составляет 550 Вт/м2. По данным   Бедфорда, на уровне головы средняя    интенсивность излучения не должна превышать 126 Вт/м2. Уиггс тоже подчеркивает, как важно, чтобы до головы не доходило слишком большое количество лучистой    теплоты.

Влияние интенсивности инфракрасного излучения на иммунобиологическую реактивность организма показывают производственные исследования проведенные на 107 рабочих литейного , кузнечного и энергетического цехов Одесского судоремонтного завода. Контрольную группу из 57 человек составили, рабочие тех же цехов , не соприкасавшиеся с инфракрасными лучами и другими вредно действующими производственными факторами, а также студенты одинакового возраста с большинством обследованных рабочих.

Исследования осуществлялись в зимне-весенний период. Условия труда в цехах характеризовались следующими показателями: температура воздуха колебалась в пределах 10 – 22°С , относительная влажность составляла 38 – 52%, интенсивность инфракрасного излучения 70 – 2808 Вт/м2/ч, запыленность воздуха составляет 2,8 – 10 мг/м3.

Результаты исследований обработаны в зависимости от интенсивности доз инфракрасного облучения, учитывая, что производственные факторы (газы, пыль, температура и влажность воздуха) в цехах были близкими. Одну группу составили рабочие, подвергавшиеся облучению малыми (стимулирующими) дозами инфракрасного излучения (от 70 до 350 Вт/м2/ч, чаше 140 – 210 Вт/м2/ч), другую – рабочие, подвергавшиеся облучению значительными дозами (от 420 до 2808 Вт/м2/ч, чаще 560 – 1050 Вт/м2/ч).

У рабочих, подвергавшихся длительному облучению малыми (стимулирующими) дозами инфракрасного излучения, средняя величина фагоцитарного показателя была значительно выше (4,4 против 2,1), чем у рабочих, облучавшихся большими дозами, и лиц контрольной группы (3,1). Средняя величина фагоцитировавших лейкоцитов у рабочих первой группы составляла 72% и была выше, чем во второй группе (44,2%) и контрольной (60,7%). Средний уровень агглютинов в отношении собственных микробных ассоциаций, населяющих слизистую оболочку носа, соответствовал разведениям 1:780 и 1:220, а у лиц контрольной группы – 1:390.

Общая заболеваемость рабочих, облучавшихся малыми дозами инфракрасного излучения в условиях производства, была в 3 три раза ниже по сравнению с общецеховой. В то же время заболеваемость рабочих, подвергавшихся облучению интенсивными дозами, несколько превышала общецеховую (см. табл. 1).

Таблица 1 – Суммарные данные заболеваемости с временной нетрудоспособностью (на 100 рабочих за год)

Общая заболеваемость с временной утратой трудоспособности

среднецеховая

у рабочих, подвергавшихся облучению инфракрасными лучами

случаи

дни

малые дозы

большие дозы

случаи

дни

случаи

дни

89,6

771,5

43,8

321

98

824