การให้ความร้อนโดยรังสีอินฟราเรด (Infrared Heating)

หลักการทำงาน

การให้ความร้อนโดยรังสีอินฟราเรดอาศัยหลักการการถ่ายเทพลังงานโดยการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงถี่คลื่นอินฟราเรด (f =400 THz – 300 GHz) เมื่อคลื่นรังสีอินฟราเรดกระทบกับชิ้นวัสดุพลังงานส่วนหนึ่งจะถูกดูดซับและกลายเป็นพลังงานความร้อนในวัสดุ

การปล่อยคลื่นรังสีอินฟราเรด

ตัวปล่อยคลื่นรังสีอินฟราเรด (Infrared emitters)

ตัวปล่อยคลื่นรังสีอินฟราเรดทำจากวัสดุได้แก่ ควอทซ์ ทังสเตน โลหะผสม เซรามิค ซึ่งเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปวัสดุเหล่านี้จะปล่อยคลื่นในย่านความถี่รังสีอินฟราเรด (ความยาวคลื่น 0.76 µm – 1 mm)

วัสดุตัวปล่อยคลื่นรังสีอินฟาเรด

ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรด (Infrared wavelength)

การให้ความร้อนโดยรังสีอินฟราเรดสามารถออกแบบให้มีการให้ความร้อนตามลักษณะการใช้งานที่ต่างกันได้โดยการใช้รังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นต่างกันดังนี้

ความยาวคลื่นรังสีอินฟาเรด

• รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นจะให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่สูงและสามารถผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ลึกเหมาะกับการให้ความร้อนอุณหภูมิสูงอย่างรวดเร็วเช่น การอบสี (Power coating) การอบแห้งผลิตภัณฑ์
• รังสีอินฟราเรดคลื่นปานกลางจะให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่และสามารถผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ลึกปานกลางระหว่างรังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นและคลื่นยาว เหมาะกับการให้ความร้อนเช่น การอบแห้งในการสีผ้า การอบแห้งในการผลิตกระดาษ
• รังสีอินฟราเรดคลื่นยาวจะให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่ต่ำและสามารถผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ตื้นเหมาะกับการให้ความร้อนที่อุณหภูมิไม่สูงมากและจำกัดบริเวณผิวหรือสารเคลือบวัสดุ เช่น การให้ความร้อนในการผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์

References :
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2557). บทที่ 6 แนวทางการอนุรักษ์พลังงานด้วยการปรับเปลี่ยนด้านเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์โลหะ เครื่องจักร อุปกรณ์. In คู่มือการอนุรักษ์พลังงานจากกรณีตัวอย่างที่ประสบผลสำเร็จ อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์โลหะ เครื่องจักร อุปกรณ์ (pp. 6-4 – 6-7).