Δεν ξέρω αν σε κάποια στιγμή της ζωής σου έκανες κάποιο μάθημα "Φαινόμενα Μεταφοράς" σε κάποια σχολή η πανεπιστήμιο. Το πρώτο πράγμα που μαθαίνεις είναι ότι η μετάδοση θερμότητας με απλά λόγια πραγματοποιείται λόγω θερμοκρασιακής διαφοράς. Η μετάδοση καθεαυτή μπορεί να γίνει με τρεις τρόπους:
1. Με αγωγή (αναφέρεται με απλά λόγια σε σώματα που τα βλέπουμε ακίνητα και η μετάδοση γίνεται σε μοριακό επίπεδο - για παράδειγμα έχεις ένα θερμαντικό σώμα σε ένα δωμάτιο και ένα κρύο τοίχο, ο αέρας του δωματίου με αγωγή θα πάρει θερμότητα από το καυτό μέταλλο του καλοριφέρ που έρχεται σε επαφή και θα τη μεταφέρει σιγά σιγά σε όλη του την επιφάνεια θερμαίνοντας τελικά και τον κρύο τοίχο - που και με αυτόν είναι σε επαφή)
2. Με συναγωγή (αναφέρεται για παράδειγμα σε μεταφορά θερμότητας από ένα ακίνητο στερεό σώμα προς ένα κινούμενο ρευστό το οποίο "παρασέρνει" τη θερμότητα μέσα του και μπορεί να τη μεταφέρει)
3. Με ακτινοβολία (όλα τα σώματα εκπέμπουν ακτινοβολία θεωρητικά άνω των 0 βαθμών Kelvin, και η μετάδοση με ακτινοβολία θεωρητικά πάλι είναι μέγιστη όταν υπάρχει κενό μεταξύ των δύο σωμάτων - άρα δεν χρειάζεται ενδιάμεσο μέσο)
Στην πράξη ποτέ δεν έχουμε μόνο ένα τρόπο μετάδοσης, αλλά κάποιο συνδυασμό των 3 αυτών και τα παραδείγματά μου δεν είναι 100% επιστημονικά
Στην περίπτωση της θέρμανσης με ακτινοβολία το μεγαλύτερο ποσό της ενέργειας μεταφέρεται με ακτινοβολία και ένα πολύ μικρότερο με τους άλλους τρόπους. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αν βάλεις μια σόμπα αλογόνου στη μέση ενός δωματίου και κάτσεις στο 1 μέτρο μπροστά της. Θα νιώσεις μια ζεστή θαλπωρή και ότι έχεις ζεσταθεί. Αν μετά από 1 ώρα που είναι αναμμένη η σόμπα σηκωθείς από εκεί που καθόσουν και πας 1 μέτρο πίσω από τη σόμπα, θα δεις ότι παγώνεις, αν ξαναέρθεις μπροστά στη σόμπα θα ξανανιώσεις πάλι ζεστός. Αυτό δείχνει με απλά λόγια ότι η σόμπα δεν ζεσταίνει τον αέρα του δωματίου (τον ζεσταίνει σε πολύ μικρό βαθμό για να είμαστε πιο σωστοί), αλλά κάνει εσένα να νιώθεις ζεστασιά όταν ακτινοβολεί τη θερμότητα πάνω σου.
Για το magnetron (φούρνο μικροκυμάτων που αναφέρεις) εκπέμπει στα 2.45 GHz, οι σόμπες υπέρυθρων μεταξύ 780 nm και 3000 nm στις περισσότερες περιπτώσεις. Δεν έχουν καμία σχέση τα δύο μήκη κύματος της ακτινοβολίας, και προφανώς στο υπέρυθρο δεν παρουσιάζονται τα προβλήματα που εμφανίζονται στα μικροκύματα.
Όσο για τη φράση σου "Θεωρώ προσωπικά απατεωνιά, να υπόσχεται κάποιος ότι μπορεί να θερμάνει ένα δωμάτιο με υπέρυθρες 400 Watt, όταν το δωμάτιο χάνει από παράθυρα πόρτες και τοίχους 2000 Watt." θα συμφωνούσα μερικώς μαζί σου. Και θα σου δώσω ένα αντιπαράδειγμα πολύ κλασσικό. Οι αντλίες θερμότητας (τα γνωστά μας κλιματιστικά) "κλέβουν" ενέργεια από το περιβάλλον. Εμείς τους δίνουμε μηχανικό έργο από το συμπιεστή (το οποίο παράγεται συνήθως από ηλεκτροκινητήρα καταναλώνοντας ηλεκτρική ενέργεια) και αυτά παράγουν θερμικό έργο (είτε θέρμανσης, είτε ψύξης). Το πόσο "κλέβουν" μας το λέει το COP της συσκευής. Ένα κινέζικό κλιματιστικό των 200 ευρώ σήμερα έχει ένα COP της τάξης του 3. Αυτό σημαίνει πως αν καταναλώσει 1 ηλεκτρική kWh από τη ΔΕΗ, θα αποδώσει στον χώρο μας 3 θερμικές kWh. Τα ακριβά κλιματιστικά σήμερα έχουν COP μεγαλύτερο από το 5. Οπότε αν το δωμάτιό σου έχει απώλειες 2000 W, ένα τέτοιο κλιματιστικό θα μπορούσε να σου τις καλύψει με 400 W ηλεκτρικά και μόνο (τα οποία θα παράξουν 2000 W θερμικά). Για τις υπέρυθρες όπως είπα και παραπάνω, αν κάθεσαι εκεί που ακτινοβολούν τότε ναι θα νιώθεις ζεστός με λιγότερα W. Όμως αν κινηθείς σε κάποιο σημείο του δωματίου στο οποίο δεν ακτινοβολεί η σόμπα απλώς θα κρυώσεις.
Δες και στην παρακάτω εικόνα. Τέλος αν θες να διαβάσεις και να μάθεις περισσότερα δες τις παρακάτω σημειώσεις που υπάρχουν ελεύθερα στο διαδίκτυο από το πανεπιστήμιο Πατρών.
http://users.uoi.gr/vkalpak/files/Notes_Heat-Transfer_Nikolos.pdf
