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Infrared

What is infrared? What is infrared heating?

This article demystifies electric infrared heating and answers your questions about infrared.

This article consists of two parts

  1. Infrared
  2. Infrared heating

1. Infrared

Before delving into the subject of infrared, let’s remember that heat is transmitted in 3 ways.

  1. Conduction ;
  2. Convection ;
  3. Deregistration.

Conduction is the transfer of heat directly from the heat source. A common example of conduction is the handle of a cauldron that becomes hot as a result of the cauldron being hot.

Convection is the transfer of heat through air. A common example is the hot air coming from your hairdryer.

Radiation is the transfer of heat by electromagnetic waves . More precisely, infrared waves (also known as infrared rays). These rays have no adverse health effectsand are completely safe.

A common example is the sun. It emits infrared rays that travel some 150 million kilometers to warm the Earth. Infrared rays don’t heat the air, but rather the first solid surface they hit.

What are infrared rays? These are light waves in the electromagnetic spectrum.

Electromagnetic spectrum

The electromagnetic spectrum comprises all the wavelengths of light rays. Only one section of the spectrum is visible to the human eye. This spectrum is called the visible light spectrum.

The visible light spectrum is only a small segment of the complete electromagnetic spectrum. The human eye can only see the range of wavelengths within this spectrum, with wavelengths between 380 and 700 nanometres.

Just outside the red spectrum is the infrared spectrum.

Infrared in the electromagnetic spectrum.

Infrared includes light with wavelengths between 760 and 1,000,000 nanometers. This light is not visible to the human eye. We can, however, feel this energy in the form of heat. Some heat sources also emit visible light, as does the sun.

Infrared cameras allow you to see infrared waves that are invisible to the human eye. They are very useful in many applications, such as animal rescue, heating and insulation.

The first image shows the infrared radiation emitted by an animal, enabling it to be found. The second image illustrates the sources of cold air infiltration in a garage.

Discovering infrared

In 1800, William Herschel discovered infrared by measuring the temperature between the different visible spectra. He placed a thermometer for each color, including an additional thermostat at the red end. He found that the temperature was even higher just beyond the end of the visible red spectrum – Herschel discovered infrared light!

How does this information affect your choice of heating system?

2. Infrared heating

Note : le chauffage infrarouge peut provenir d’une source électrique ou de gaz / propane. Par simplicité, cet article traite du chauffage électrique. Pour une comparaison entre le chauffage électrique et au gaz, veuillez vous référer à cet article.

The second part of this article deals directly with electric infrared heating, also known as EIR heating. Like the sun, infrared heaters don’t heat the air, but rather objects, people and the ground. Some heaters also emit visible light. The following sections explain why this type of heating is preferable in many spaces.

Reminder: Infrared includes light with wavelengths between 760 and 1,000,000 nanometers. Infrared is not visible to the human eye, compared with visible light, which includes light with wavelengths between 380 and 700 nanometers.

Infrared heating compared with conduction and convection heating

Some environments or heating applications have constraints that make only infrared heating suitable. The most common application is patio heating. Most applications can be heated with either infrared or convection heating. However, in many of these applications and environments, infrared heating is to be preferred for energy or comfort reasons.

The benefits of electric infrared heating

 

  • Energy efficiency: Several factors contribute to the energy efficiency of electric infrared. The main factor is that infrared heating heats objects, people and the ground instead of the air. This makes it particularly effective in large spaces and those with high ceilings.
    • Large spaces: Since infrared heats objects, people and the floor, it’s possible to target certain sections and ensure comfort without having to heat the entire space.
    • High ceilings: Infrared efficiently heats buildings with high ceilings without wasting energy heating the air rising to the ceiling. Infrared first heats masses such as the ground and people.
  • No noise, no wind: This advantage, which may seem trivial at first glance, is one of the factors that is most appreciated as time goes by using this type of heater. In commercial and industrial applications, the constant, ear-silencing noise of unit heaters is a thing of the past. What’s more, convection heating creates a lot of wind, which circulates dust in the air. Infrared heating has the advantage of heating every space without creating unwanted air circulation.
  • Indoor and outdoor use: Since electric radiant heating emits no greenhouse gases, it can be used both indoors and outdoors without risk to health. This means you can install our units in your garage, on your veranda or directly on your terrace without ventilation.
  • Greenhouse gas-free: Traditional gas burners are often less than 50% efficient, emitting carbon monoxide and other hazardous gases as a by-product of combustion and fuel. Electric infrared heaters, on the other hand, offer radiant efficiencies of up to 96%. This means that 96% of the energy used is radiant heat and 4% is convective heat. What’s more, our systems use a much greener energy source.

Quand choisir le chauffage infrarouge ?

Le chauffage infrarouge est idéal dans plusieurs scénarios. Il est particulièrement efficace dans les 4 scénarios suivants.

  1. Chauffage d’une aire total (total area heating)

Qu’il s’agisse d’un garage, un entrepôt, un bâtiment commercial ou une usine, le chauffage infrarouge est en mesure de chauffer efficacement l’entièreté de l’espace en question. Le chauffage infrarouge chauffe d’abord les personnes, les objets et le sol pour ensuite distribuer uniformément la chaleur dans l’espace. Cette façon de chauffer permet de garder une température de l’air ambiant plus faible qu’avec un chauffage à air pulsé et de conserver le même niveau de confort.

  1. Chauffage par zone (indoor spot heating)

Le chauffage infrarouge est le seul type de chauffage qui permet de chauffer confortablement une section d’un grand bâtiment, communément appelé chauffage par zone. Il permet de créer des économies d’énergie importantes puisqu’il n’est pas nécessaire de chauffer tout le bâtiment lorsqu’un seul poste de travail est utilisé. Il s’agit d’un avantage important du chauffage infrarouge puisqu’il serait impossible de chauffer une seule zone d’un grand espace avec le chauffage par convection vue l’impossibilité de contenir l’air chaud.

  1. Chauffage d’appoint ou ponctuel extérieur (outdoor spot heating)

Similairement, grâce au chauffage infrarouge, il est possible de chauffer un espace extérieur comme une terrasse. Le rayonnement infrarouge chauffe directement les utilisateurs de la terrasse et non l’air comme un système à air pulsé. Ce qui est absolument impossible avec les autres méthodes de chauffage.

  1. Déglaçage (ice melting)

De la même façon que le chauffage ponctuel extérieur, avec la puissance suffisante, le chauffage infrarouge est en mesure d’effectuer du déglaçage et de la fonte de neige

Infrared heating applications

More specifically, infrared heating is effective and often used in the following applications.

 

Terrasse de restaurant
Garage résidentiel
Garage commercial
Garage mécanique automobile
Carrosserie
Garage municipal
Entrepôt
Usine
Quai de chargement
Aéroport
Hangar à avions
Marché public
Gare de train et d’autobus
Amphithéâtre et salle de spectacle

Terrasse résidentielle
Stade et terrain de soccer
Terrain de tennis
Aréna
Champ de pratique de golf
Spa santé
Église
École
Entrée de bâtiment et de magasin
Centre de tri
Scène extérieure
Hôpital
Entrée d’urgence
Hôtel
Usine de filtration
Station d’épuration d’eau
Abri temporaire
Corridor et passerelle interbâtiments
Gym
Lave auto
Salle de lavage de véhicule lourd
Écurie
Mine
Scierie
Épicerie
Service au volant
Fonte de neige et de glace

Infrared heaters

Infrared heating is divided into three families: short-wave infrared (near), medium-wave infrared (mid) and long-wave infrared (far).

Infrared includes light with wavelengths between 760 and 1,000,000 nanometers.

 

Wavelength Most common device type
Short-wave infrared 760 to 1400 nanometres Device with quartz lamp including tungsten filament (W)
Medium-wave infrared 1,400 to 3,000 nanometres Device with quartz tube, usually including a ferrochromium alloy (FeCr) or a nickel-chromium alloy (NiCr)
Long-wave infrared 3,000 to 1,000,000 nanometers Device with steel tube resistor and ceramic panel

Chaque type de chauffage comporte ses particularités, ses avantages et ses inconvénients.

Chauffage infrarouge à ondes courtes

Le chauffage infrarouge à ondes courtes est considéré comme le plus efficace pour chauffer des espaces ouverts. Celui-ci chauffe majoritairement les personnes, les objets et le sol. Très peu d’énergie est utilisée pour chauffer l’air. C’est pour cette raison que ce type d’appareil est normalement favorisé dans les espaces extérieurs demandant une source de chaleur importante.

Les lampes quartz offrent une chaleur instantanée. En seulement 1-2 secondes, les lampes atteignent leur pleine puissance, ce qui permet de chauffer instantanément sans aucun préchauffage. Ces lampes émettent également une lumière intense. Il est toutefois possible de glisser les lampes dans un tube de verre réduisant ainsi l’émission de lumière d’environ 90%.

L’infrarouge à ondes courtes a une efficacité radiante d’environ 96%, ce qui est idéal pour les espaces ouverts ou les espaces avec un grand volume. 96% de l’énergie est utilisée pour chauffer les personnes, les objets et le sol. Tandis que seulement 4% de l’énergie est utilisée pour chauffer l’air.

Exemple :

Un produit populaire utilisant cette technologie correspond aux appareils de la série MTM de Fostoria. Ces appareils ont deux ou trois lampes quartz incluant un filament de tungstène enroulé et scellé avec des bouts en porcelaine.

Voici ces appareils en fonction dans quelques applications

Chauffage infrarouge à ondes moyennes

Le chauffage infrarouge à ondes moyennes est le plus populaire pour les terrasses résidentielles et les espaces avec un volume standard. Son investissement à plus faible coût, sa chaleur confortable et l’absence de lumière intense sont des facteurs contribuants.

Les tubes quartz offrent une pleine chaleur en moins de 5 minutes et émettent seulement une faible lueur orangée. Il faut garder en tête qu’un aérotherme dans un garage de taille standard peut devoir fonctionner pendant 30 minutes simplement pour offrir un environnement de travail minimalement confortable. Du côté des tubes quartz, en moins de 5 minutes, les gens travaillant sous les rayons seront déjà confortables.

Exemple :

Un produit populaire utilisant cette technologie correspond aux appareils de la série OCH de Fostoria. Ces appareils ont un ou deux tubes quartz incluant un alliage nickel-chrome enroulé. Les appareils Infratech sont également des produits gagnants en popularité.

Voici ces appareils en fonction dans quelques applications

Chauffage infrarouge à ondes longues

Le chauffage infrarouge à ondes longues offre l’efficacité radiante la plus faible. Ce type est donc moins performant dans des espaces ouverts. Il est toutefois adéquat pour les espaces fermés.

Ce type d’émetteur ne produit pas une chaleur instantanée et nécessite une période de préchauffage pour obtenir sa pleine puissance et le niveau de confort recherché.  Celui-ci ne produit aucune source lumineuse.

Exemple :

Un produit populaire utilisant cette technologie correspond aux appareils de la série FSA de Fostoria. Il s’agit d’appareils avec un panneau émetteur.

Voici ces appareils en fonction dans quelques applications

Comparison :

Short-wave device Medium-wave device Long-wave device
  • Approx. 96% radiant efficiency;
  • Full power in 2 seconds;
  • Water-resistant ;
  • Light emission; (can be reduced with a glass tube).
  • Approx. 70% radiant efficiency;
  • Full power in 5 minutes;
  • Water-resistant ;
  • Low light emission.
  • Full power in over 10 minutes;
  • Not resistant to water and damp;
  • No light emission.

How to choose the right type of infrared heater

The three types of infrared each have their own advantages, depending on the application and environment.

The main factors to consider when choosing the type of device for optimum results are as follows:

  • Size of space to be heated, including height ;
  • Type of space (open outdoor space, lightly insulated indoor space, insulated indoor space);
  • Use of space including duration of use ;
  • The budget.

Of course, when you work with Technirep, the responsibility for choosing the right type of device for your situation never falls to you. In fact, our team of experts has been specializing in infrared system specification since 1997, and will be happy to assist you in choosing the optimum device and control for your project.

ASHRAE/IES STANDARD 90.1

9.4.6.1 Radiant heating systems should be considered instead of convection or warm air heating systems for heating areas with infiltration loads greater than 2 air changes per hour under design heating conditions.

9.4.6.1 Radiant heating systems shall be considered in lieu of convective or all-air heating systems to heat areas which experience infiltration loads of excess of 2 air changes per hour at design heating conditions.

9.4.6.2 Radiant heating systems should be considered for areas with high ceilings, for spot heating and for other environments where radiant heating may be more energy efficient than convection or warm air heating systems.

9.4.6.2 Radiant heating systems should be considered for areas with high ceilings, for spot heating, and for other applications where radiant heating may be more energy efficient than convective or all-air heating systems.

For more information on infrared heating, or for your infrared heating project, please contact one of our experts at info@technirep.ca.

Nous espérons que cet article vous a été utile pour décider quel appareil de chauffage conviendrait le mieux à votre projet. Si vous avez besoin d’aide pour décider ou si vous avez des questions sur votre projet particulier, n’hésitez pas à nous envoyer un courriel à info@technirep.ca

Vous êtes un entrepreneur en construction ou un électricien et vous recherchez un partenaire pour vous assistez dans tous vos projets. Technirep travaille directement avec vous pour créer les plus beaux projets.

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