INFRAROTHEIZUNG
Wie wurde sie entwickelt?
Mit der Erfindung des Spektrometers im Jahr 1800 durch William Herschel war es erstmals möglich, die Energiemenge zu untersuchen, die von Wellen unterschiedlicher Länge abgestrahlt wird. Damals entdeckte man rotes Licht und stellte fest, dass es das Licht ist, das die Temperatur eines Objekts, das seinem Einfluss ausgesetzt ist, am stärksten verändert. Sehr bald wurde festgestellt, dass rotes Licht Energie in Form von Wärme auf andere Objekte überträgt, ohne die Luft zu erwärmen, d.h. ohne Zwischenmedium, was den Energieverlust minimiert. Zur Bestätigung dieser Tatsache wurde nachgewiesen, dass auch im Vakuum thermische Energie übertragen wird. Trotz dieser bahnbrechenden Entdeckung wurde diese Technologie bis 1938 nicht eingesetzt. Erst mit dem Einsatz von Infrarotstrahlern zur sofortigen Aushärtung von Lacken und Farben bei der Produktion von Militärfahrzeugen wurde die IR-Technik populär, und Mitte der 1950er Jahre folgten den Rüstungsherstellern die Automobil- und Landmaschinenhersteller, die begannen, IR zur Aushärtung von Lacken auf den Karosserien von zivilen Fahrzeugen und Traktoren einzusetzen.
Wie wird die Wärme erzeugt?
Der Zweck der IR-Heizung ist die Umwandlung von elektrischer Energie in Wellenwärmeenergie. Das Element, das Wärme erzeugt, ist ein elektrischer Heizkörper. Heizstrahler gibt es in Form einer Glühbirne oder von Keramik- und Metallheizelementen. Unabhängig von der Bauart und dem Typ des Strahlrohrs ist es immer mit einem Glühfaden ausgestattet. Der Glühfaden funktioniert nach dem Prinzip eines Stabes in den Glühlampen alten Typs, mit dem Unterschied, dass in Glühlampen ein Widerstandsdraht im Vakuum auf eine solche Temperatur erhitzt wird, dass er sichtbare Strahlung (Licht) aussendet, während er in IR-Strahlern durch die richtige Wahl des Widerstands des Glühfadens und seiner Dicke von etwa 5 °C auf 700 °C erhitzt wird, was elektromagnetische Strahlung erzeugt, die in Infrarotwellen enthalten ist, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, aber das Gefühl von Wärme vermitteln. Die Aufgabe des Heizstrahlers ist es, möglichst viel der ihm zugeführten Energie in Wärme umzuwandeln.
Wie wird ein Raum beheizt?
Die von Infrarotheizungen ausgesandten Wellen werden von allen Objekten innerhalb ihrer Reichweite absorbiert. Bei der Verwendung von Deckenheizpaneelen wird die größte Effizienz erreicht, wenn hauptsächlich der Boden und alle horizontalen Flächen von Möbeln und anderen Gegenständen beheizt werden. Bei einem solchen Heizungsmodell wird die Wärme mit maximaler Effektivität übertragen, was dazu führt, dass die gewünschte Temperatur im Raum sehr schnell erreicht wird. Mit der richtigen Positionierung der Heizkörper sind wir in der Lage, 86 % der Effektivität bei der Wärmeabgabe aus der absorbierten Energie zu erzielen. Unter ideal ausgelegten Bedingungen erreicht der Wirkungsgrad von Heizkörpern sogar 95 %. An diesen Wert kommt derzeit kein anderes Heizsystem auch nur annähernd heran. Nach vielen Studien und Experimenten wurde anerkannt, dass es möglich ist, eine Wirksamkeit auf dem Niveau von 100 % zu erreichen, aber derzeit kennen wir keine Materialien, die sich durch eine 100 %ige Absorption von Infrarotwellen auszeichnen könnten. Dies ist die einzige Einschränkung, um die ideale Wärmeausbeute zu erreichen.
Wann lohnt sich die Installation einer IR-Heizung?
Die IR-Heizung ist sehr effizient und effektiv, vorausgesetzt, es werden die richtigen Bedingungen für ihre Wirkung geschaffen. Erstens wird die Installation von IR-Strahlern in Gebäuden mit schlechter Wärmedämmung hohe Kosten verursachen. Aufgrund der Tatsache, dass IR-Strahlung Materialien mit geringem Wärmewiderstand durchdringt, kann es zu einer Situation kommen, in der die Effektivität des Systems drastisch abnimmt. Um die eingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten, wird das System große Mengen an Strom verbrauchen, was sich in keiner Weise auf den thermischen Effekt auswirkt. Nicht nur, dass wir thermisch durchlässige Trennwände im Raum nicht aufheizen, sondern auch die Wärmeabsorption durch andere Objekte deckt nicht den Bedarf an Wärmeerzeugung, der notwendig ist, um die erwarteten Bedingungen zu erreichen. Zwar ist die IR-Heizung für historische Gebäude zu empfehlen, aber nur wegen ihrer entfeuchtenden Eigenschaften, die einen guten technischen Zustand des Gebäudes garantieren. Die Kosten für eine solche Heizung sind sehr hoch. Die IR-Heizung wird auch nicht für Gebäude mit hoher thermischer Trägheit empfohlen. Zwar bleibt die Wärme in solchen Gebäuden noch sehr lange erhalten, nachdem die Heizung abgeschaltet wurde, aber wir müssen das Gebäude vorher sehr lange aufheizen. Bei wechselnden Wetterbedingungen ist es sehr schwierig, konstante, komfortable und für den menschlichen Aufenthalt geeignete Bedingungen zu schaffen. Bei einem plötzlichen Zufluss von Wärmeenergie von außen, in Form von Sonneneinstrahlung von Räumen, überhitzen diese sehr oft, was für die Nutzer ein erhebliches Unbehagen verursacht. Beim Bau von Häusern in unserer Technologie wird viel Wert auf eine gute Wärmedämmung gelegt. Mit unseren Lösungen funktioniert das IR-Heizsystem am besten und ist sehr effizient. Minimale Trägheit von Gebäuden und sehr niedrige Wärmedurchgangskoeffizienten durch Trennwände garantieren erhebliche Einsparungen. Daher die Idee, unseren Kunden eine solche Heizung anzubieten.
Einfluss der IR-Erwärmung auf den Menschen?
Wir können mit Sicherheit sagen, dass die IR-Heizung keine schädlichen Auswirkungen auf den Menschen hat. Der Einsatz von Infrarotheizungen, die die so genannte Ferninfrarotstrahlung erzeugen, bewirkt eine schnelle Wärmeaufnahme durch den Körper ohne jegliche Nebenwirkungen. Natürlich können niedriges und mittleres Infrarot gesundheitliche Schäden verursachen, aber die Emissionen dieser Wellen werden nur in der Industrie verwendet. Die Hersteller von IR-Heizungen bauen nur Ferninfrarotstrahler in ihre Paneele ein. Man soll die Heizkörper nicht in der Nähe der Orte, an denen man sich aufhält installieren. Die IR-Heizung funktioniert aus der Ferne, daher ist es nicht notwendig, sie direkt neben den Benutzern zu installieren. Dabei ist zu beachten, dass IR-Strahler zwar ähnlich wie die Sonne wirken, aber nicht die Produktion von Vitamin D im Körper unterstützen. Heizstrahler sind kein Ersatz für die Sonne, sie heizen nur auf einer ähnlichen Basis. Allergiker werden sicherlich eine Erleichterung spüren. Die Infrarotheizung verursacht nicht die so genannte „Staubaufnahme“, wodurch Allergiker Beschwerden durch Luftbewegungen im Raum vermeiden können.