Για αρχή, ας απομυθοποιήσουμε αυτό το εξωτικό «υπέρυθρα». Δεν πρόκειται παρά για την ίδια ακτινοβολία που μας σιγοψήνει όταν κάνουμε ηλιοθεραπεία το καλοκαίρι. Ενα τμήμα από το όλο φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας εμπεριέχει κάπως πιο αλέγρα φωτόνια που χορεύουν... πυρρίχιο. Αυτό το τμήμα του φάσματος λέγεται υπέρυθρη ακτινοβολία και βρίσκεται ανάμεσα στο ορατό φως και στα μικροκύματα - πολύ μετά τις ακτίνες Χ και τις υπεριώδεις και πολύ πριν από τα ραδιοκύματα. Οι υπέρυθρες ακτίνες που βρίσκονται πιο κοντά στο ορατό φως λέγονται «εγγύς» ή «φωτεινές υπέρυθρες» (NIR - με μήκος κύματος από 780 νανόμετρα ως 1,5 μικρόμετρα), οι αμέσως μετά λέγονται «μέσες υπέρυθρες» (MIR - από 1,5 ως 3 μικρόμετρα) και εκείνες που συνορεύουν με τα μικροκύματα λέγονται «σκοτεινές» ή «μακρές υπέρυθρες» (FIR - 3 μικρόμετρα ως ένα χιλιοστό του μέτρου). Το κοινό χαρακτηριστικό και των τριών κατηγοριών υπέρυθρων ακτίνων είναι ότι μεταφέρουν θερμική ενέργεια σε σώματα χαμηλότερης θερμοκρασίας ακόμη και εν κενώ.

 

Η θέση των υπέρυθρων ακτίνων στο φάσμα των ακτινοβολιών

Επίσης η υπέρυθρη ακτινοβολία δεν θεωρείται εξωτική σε καμία χώρα που μετείχε της Βιομηχανικής Επανάστασης: την ανακάλυψε το 1800 ο βρετανός αστρονόμος σερ William Herschel όταν κατασκεύασε τον πρώτο φασματογράφο. Εντόπισε τότε ότι από το όλο φάσμα του ηλιακού φωτός το κόκκινο φως ήταν εκείνο που εμφάνιζε την υψηλότερη μεταβολή θερμοκρασίας. Το εύρημά του αυτό δεν βρήκε ευρεία εφαρμογή παρά μόλις στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν χρειάστηκαν κάτι που να στεγνώνει γρήγορα τη βαφή στις λαμαρίνες των πολεμικών σκαφών, χωρίς να μπαίνουν σε φούρνο. Ετσι κατασκευάστηκαν οι υπέρυθρες λάμπες - που βλέπουμε και σήμερα σε κάποια fast food να ζεσταίνουν τα πατατάκια. Από τον πόλεμο και μετά εμείς οι Ελληνες γνωρίσαμε την υπέρυθρη ακτινοβολία σε πεδίο δόξης ακόμη λαμπρότερο: ήταν οι κατακόρυφες υπέρυθρες θερμάστρες που έκαναν το πάλαι ποτέ τούρκικο ντονέρ και εφεξής «ελληνικό γύρο» σήμα κατατεθέν της πατρίδας μας. Κατά τα λοιπά, εκείνο που δεν φαντάζονται οι παππούδες όταν πρωτοαντικρίζουν τα εγγονάκια τους στη θερμοκοιτίδα είναι ότι τα νεογνά ζεσταίνονται με σύστημα υπέρυθρης θέρμανσης - περίπου όπως ο γύρος!

 

Οι πρώτες υπέρυθρες λάμπες ήταν κανονικοί λαμπτήρες με  σύρμα πυράκτωσης Tungsten, συν έναν ανακλαστήρα και ένα φίλτρο περιορισμού του ορατού φωτός που εξέπεμπαν. Αργότερα, όταν χρειάστηκαν μεγαλύτερες θερμαντικές επιφάνειες, περιέστρεφαν το σύρμα Tungsten σε κύλινδρο - για να αποκτήσει μεγαλύτερη επιφάνεια εκπομπής - και τοποθετούσαν πλάι του έναν κύλινδρο χαλαζία που αναλάμβανε τον ρόλο ανακλαστήρα και κατευθυντή της ακτινοβολίας προς το σώμα που έπρεπε να θερμάνει. Για ακόμη μεγαλύτερη ανακλαστικότητα, στις εφαρμογές που αιτιολογούσαν το έξοδο, τύλιγαν τον χαλαζία με επίστρωση χρυσού. Οι θερμοκρασίες που έπιαναν ξεπερνούσαν και τους 1.800 βαθμούς Κελσίου!

Αυτές οι υπέρυθρες θερμάστρες με Tungsten παρήγαν «φωτεινές υπέρυθρες» που - όπως γνωρίζετε από το σουβλατζίδικο της γειτονιάς σας - βγάζουν ένα ροδαλό φως. Καθώς οι εφαρμογές άρχισαν να επεκτείνονται και σε πεδία που απαιτούσαν χαμηλότερες θερμοκρασίες, βρήκαν ότι αντί για Tungsten μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν ένα κράμα σιδήρου, χρωμίου και αλουμινίου, το λεγόμενο Cromel ή Kanthal (FeCrAl).

Ηταν όμως η αξιοποίηση της τρίτης κατηγορίας υπέρυθρων ακτίνων, της FIR, που έφερε τη ζέστη τους στα σπίτια μας. Ολα ξεκίνησαν στην Ιαπωνία, το 1967, όταν ο δρ Tadishi Ishikawa κατασκεύασε πρώτος μια  καμπίνα υπέρυθρης θέρμανσης για ιατρικούς σκοπούς. Την ιδέα αντέγραψαν και βελτίωσαν οι Σκανδιναβοί, που έψαχναν να βρουν έναν ηλεκτρικό τρόπο θέρμανσης της παραδοσιακής σάουνας που είχαν στα σπίτια τους. Ανακάλυψαν ότι, αν αντί για μεταλλικό σύρμα χρησιμοποιούσαν σύρμα άνθρακα, μπορούσαν να πάρουν θερμοκρασίες μέχρι 100 βαθμών Κελσίου. Μάλιστα το σύρμα από άνθρακα επιτρέπει την ταχύτερη θέρμανση όλων, αν και είναι πιο δύσκολο να παραχθεί. Σταδιακά η τεχνολογία αυτή εξελίχθηκε και σήμερα έχουμε κεραμικά θερμαντικά σώματα υπέρυθρων ακτίνων που, ακριβώς λόγω του ότι δεν πυρακτώνονται, εκπέμπουν θερμότητα χωρίς οσμές και τοξικούς ατμούς βαφής και χωρίς να προκαλούν αλλεργίες.

 

Ενώ τα κλασικά θερμαντικά σώματα θερμαίνουν αέρα, που ανεβαίνει ψηλά, τα υπέρυθρα (κέντρο και δεξιά) θερμαίνουν τα αντικείμενα του χώρου

Το γιατί και πώς η υπέρυθρη ακτινοβολία μάς θερμαίνει έχει να κάνει με την πραγματική εξήγηση της «αίσθησης ζέστης» που έχουμε: δεν θερμαινόμαστε ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα αλλά με την απορρόφηση υπέρυθρης ακτινοβολίας από το περιβάλλον μας και ψυχόμαστε από την απώλεια αυτής της ακτινοβολίας. Πρακτικά θα το κατανοήσετε αυτό αν σκεφθείτε το ότι δεν παγώνουμε σε ένα χιονισμένο βουνό τον χειμώνα εφόσον μας λούζει ο ήλιος - αντίθετα, παθαίνουμε και εγκαύματα χωρίς αντηλιακό. Μεταφέροντας αυτή την αίσθηση στο σπίτι, με ένα πάνελ υπερύθρων, διαπιστώνουμε ότι «η ζέστη δεν χάνεται» ακόμη και όταν ανοίξουμε τα παράθυρα. Στο άλλο άκρο, η παραδοξότητα της μη αποτελεσματικής θέρμανσής μας από τη θέρμανση του αέρα με τα κλασικά σώματα καλοριφέρ αποδείχθηκε από το εργαστήριο John B. Pierce των ΗΠΑ: «Τα άτομα που βάλαμε σε ένα δωμάτιο με αέρα θερμοκρασίας 50°C αλλά με κρύους τοίχους» έγραψαν στην έκθεσή τους «ένιωσαν όλα ότι παγώνουν. Αντίθετα, όταν μπήκαν σε ένα δωμάτιο με αέρα θερμοκρασίας 10°C αλλά με ζεστούς τοίχους, ίδρωσαν όλα ανεξαιρέτως».

 

Τα υπέρυθρα πάνελ που βρίσκουμε σήμερα και στην ελληνική αγορά δεν έχουν βέβαια ανακλαστήρα από χαλαζία και χρυσό. Χρησιμοποιούν μια ειδικά γυαλισμένη φέτα αλουμινίου, που όμως κατορθώνει να στέλνει ακόμη και μέτρα εμπρός της το 86% ως 92% της παραγόμενης θερμότητας. Καθώς δεν χρειάζονται κανενός είδους ανεμιστήρα, έχουν ελάχιστο πάχος και είναι πανάλαφρα. Κυριολεκτικά θυμίζουν πίνακα χωρίς κορνίζα. Αυτή η υπόμνηση έκανε τους κατασκευαστές να τα προωθούν και με δωρεάν επικάλυψή τους από όποιο φωτογραφικό θέμα επιλέξετε ή να σας προτείνουν να τα ζωγραφίσετε οι ίδιοι. Επίσης τα διαθέτουν και επαργυρωμένα ώστε να τα θεωρείτε έναν ακόμη καθρέφτη στο δωμάτιο. Η τοποθέτησή τους είναι είτε όρθια - στο δάπεδο ή στον τοίχο - είτε οριζόντια, στην οροφή. Τα συνήθη μοντέλα τους είναι: (α) 60Χ60 cm, κατανάλωσης 400 Watt, κάλυψης χώρου 12 τ.μ., (β) 60Χ90 cm, 600 Watt, για 17 τ.μ. και (γ) 60Χ120 cm, 900 Watt, για 25 τ.μ. Ωστόσο θα βρείτε και μοντέλα των 1.200 Watt, όπως και λωρίδες φιλμ για υποδαπέδια θέρμανση, που μάλιστα θεωρείται και η αποδοτικότερη όλων.

Συνοπτικά τα πλεονεκτήματα που αποδίδουν στα πάνελ υπέρυθρης θέρμανσης είναι:

• Παρέχουν αυτόνομη, άοσμη, γρήγορη και αθόρυβη θέρμανση που δεν ξηραίνει την ατμόσφαιρα, με ευεργετικές ιδιότητες για τον άνθρωπο (για κυκλοφορία του αίματος, ρευματισμούς, αρθρίτιδα, πόνους μυών).

• Θερμαίνουν τα αντικείμενα του χώρου χωρίς διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δαπέδου και οροφής.

• Στεγνώνουν την υγρασία και δεν αφήνουν φθορά ή διάβρωση στα τοιχώματα.

• Δεν δημιουργούν ρεύματα αέρα και σκόνης.

• Εχουν σχετικά χαμηλό κόστος (από 60 ως 600 ευρώ), χωρίς καμία πρόσθετη εγκατάσταση και χωρίς συντήρηση.

• Παρέχουν τη δυνατότητα εύκολης μεταφοράς στους διάφορους χώρους μιας κατοικίας.

• Προσφέρουν εξοικονόμηση ενέργειας (50%-60% έναντι του πετρελαίου, 40%-80% έναντι των κλιματιστικών) χωρίς ρύπανση.

Στα μειονεκτήματά τους συγκαταλέγονται:

• Δεν αποδίδουν ικανοποιητικά σε σπίτια χωρίς υποτυπώδη μόνωση.

• Δεν θερμαίνουν τις μεταλλικές επιφάνειες τόσο καλά όσο τις πλαστικές, τις ξύλινες ή το ανθρώπινο σώμα.

Τέλος, ως προς το φλέγον θέμα αν η υπέρυθρη θέρμανση έχει βλαβερές επιπτώσεις στην υγεία, δεν εντοπίστηκαν παρά οι συστάσεις που δίνονται και για την ηλιοθεραπεία: μη στήνεστε με τις ώρες ακίνητοι μπροστά και κολλητά στο πάνελ για να μην πάθετε εγκαύματα. Ειδικά για τους έχοντες βηματοδότες δεν υπάρχει καμία παρεμβολή στο κύκλωμα της συσκευής τους. Το μόνο που είναι καλό να θυμούνται είναι το ότι ο βηματοδότης παρακολουθεί και ανταποκρίνεται στα αισθήματα δυσφορίας του φέροντος από την αιφνίδια αλλαγή των συνθηκών περιβάλλοντος. Καθώς το υπέρυθρο πάνελ ανεβάζει γρήγορα τη θερμοκρασία μόλις το ανοίξουν, σκόπιμο είναι να μην το... αγκαλιάζουν.

το βημα