Infrarotheizung – Informationen und Wirkungsweise

Infrarotheizungen erzeugen Strahlungswärme ähnlich wie ein Kachelofen. Im Gegensatz dazu haben Infrarotheizungen den Vorteil, dass die gewünschte Raumtemperatur mittels Raumthermostat eingestellt werden kann.

Dadurch werden sowohl unerwünschtes Überheizen als auch schnelles Abkühlen unterbunden.

Von der Sonne kennen und lieben wir das Prinzip der Wärmestrahlung. Im Winter beispielsweise gibt es kaum etwas Schöneres, als an einem sonnigen Tag mittags auf der Hausbank zu sitzen.

Infrarot-Flächenheizelemente arbeiten nach dem Prinzip der Wärmewellenverteilung. Das bedeutet, dass Elektroenergie direkt mittels Carbon-Gewebe oder Graphitbeschichtungen in reine Infrarot-Strahlungsenergie umgewandelt wird. Dadurch erwärmen sich sowohl der menschliche Körper, als auch Möbel, Wände, etc.

Gegenstände in den Räumen geben Wärme an die Umgebung ab und sorgen dadurch für ein besonders angenehmes Raumtklima. Eine einfachere und sparsamere Heizmethode ist nicht möglich.

Wie viel Infrarotstrahlung tatsächlich von einer Infrarotheizung abgegeben wird, ist ein wesentliches Qualitätskriterium für Infrarotheizungen. Je mehr Strahlungsanteil vorliegt, desto besser ist die Infrarotheizung. Durch direkte Infrarotstrahlung werden die Raumhüllen (Wände, Böden, Decke) sowie Gegenstände im Raum erwärmt. Diese geben die gespeicherte Wärme wieder in den Raum ab. Der restliche Teil der erzeugten Wärme ist Konvektion.

Inzwischen gibt es aufwändige technische Messverfahren, wie sie beispielsweise die TU Kaiserslautern, die TU Prag oder die FH Pinkafeld verwenden, um den Strahlungswirkungsgrad zu ermitteln. Im Internet kursieren Informationen, dass der Strahlungswirkungsgrad einfach selbst zu berechnen sei. Solche Aussagen, sind unseriös. Wir empfehlen, Prüfprotokolle von anerkannten Prüfinstitutionen zu verlangen. Diese umfassen mindestens 7 Seiten und geben Aufschluss über den Messaufbau, Kennwerte der Infrarotheizungen, verwendete Messgeräte sowie Messwerte und beinhalten eine Auswertung, u.a. mit Wärmebildern.

Ebenfalls kommt es immer wieder vor, dass Anbieter den Strahlungsanteil der Rückseite des Paneels zu dem der Vorderseite addieren. Auch dies sollte kritisch hinterfragt werden, da nur der Strahlungsanteil der Vorderseite (bei Wand- und Deckenmontage) relevant ist.

Besonders interessant ist, dass der Strahlungsanteil bei Deckenmontage höher ausfällt. Dies resultiert daher, weil hier keine Luft vor der Infrarotheizung aufsteigt und erwärmt wird. Der Konvektionsanteil ist also geringer.

Beim Kauf von Infrarotheizungen sollte also darauf geachtet werden, dass Prüfprotokolle zum Strahlungswirkungsgrad vorgelegt werden.

Klassifizierung des Strahlungswirkungsgrads

Dr.-Ing. Kosack von der TU Kaiserslautern hat zum Strahlungswirkungsgrad 3 Klassen festgelegt:

• 1. Klasse: Strahlungswirkungsgrad größer 50% (diesen erreichen alle unsere Infrarotheizungen, bis auf Glas- und Spiegelelemente)
• 2. Klasse: Strahlungswirkungsgrad 45% bis 50% (diesen erreichen unsere Glas- und Spiegelelemente)
• 3. Klasse: Strahlungswirkungsgrad 40% bis 45%

Alle Heizungen, deren Strahlungswirkungsgrad weniger als 40% beträgt, sind keine Infrarotheizungen.

Hier können Sie zwei Prüfberichte finden:

750W-Infrarotheizung der Serie “slim line” mit Mineralbeschichtung:

Prüfprotokoll Strahlungswirkungsgrad mineral slim line

700W-Glas-Infrarotheizung:

Prüfprotokoll Strahlungswirkungsgrad Glasheizung

Vorab: diese sollte der Kunde kritisch hinterfragen, ebenso den Herkunftsnachweis der Infrarotheizung. Nicht jedes „österreichische Produkt“ wurde in Österreich gefertigt. Manchmal steckt chinesische Technik und Verarbeitung hinter diesem Label.

Auch „Patente“ sind teilweise kritisch zu sehen. Wer die erste 21-eckige Verschraubung als Patent anmeldet, bietet nicht unbedingt die bessere Heizung an. Und schließlich gibt es wie bei Kleidung und anderen Gütern des täglichen Lebens auch bei Heizungen Fälschungen von Prüfsiegeln u.a.

Trotzdem sollte der interessierte und kritische Kunde wissen, welche Normen und Standards zwingend erfüllt (und natürlich auch nachgewiesen) sein müssen.

• EN-Normen
• EU Konformitätserklärung
• VDE-Prüfzeichen
• TÜV-getestet

Der umweltbewusste Verbraucher (dazu gehört ein erheblicher Teil derer, die mit IRH heizen) erkennt umweltfreundliche und gesunde Produkte am EU ecolabel. Dieses Europäische Umweltzeichen wird nur vergeben, wenn bei Herstellung und Verwendung die Umweltverschmutzung verringert wird. Eine ähnliche Klassifikation zeigt „der Blaue Engel“.

Demgegenüber sollten eigentlich keine Heizungen in den Vertrieb kommen, die nicht RoHS zertifiziert sind (restriction of hazardous substances). Damit wird bescheinigt, dass die Heizung frei von Schadstoffen ist. In Deutschland beispielsweise ist das nach dem dt. Elektrogesetz vorgeschrieben.

Ein letzter Hinweis: ISO ist die von der gleichnamigen, in Genf seit 1947 ansässigen Organisation, weltweit am meisten verbreitete Norm für Qualitätsmanagement. Zertifikate werden nur befristet vergeben. Firmen, die dieses Zertifikat immer wieder ausgestellt bekommen, kann der Verbraucher sicher vertrauen. Hersteller, die nachweislich ISO-zertifiziert sind, bürgen für Qualität!

Welche Art der Oberfläche verwendet wird, ist insofern unwesentlich, weil es auf den Strahlungswirkungsgrad ankommt.

Auch hier kursieren im Internet Informationen, dass sogenannte keramische Oberflächen bei Infrarotheizungen am wirkungsvollsten seien.

Klassische Keramik, wie man sie aus dem Kunsthandwerk oder der Baubranche kennt (z.B. Fliesen oder Ofenkacheln), kann als Oberfläche von Infrarotheizungen gar nicht verwendet werden.

Viele Infrarotheizungen, deren Oberflächen als „keramisch“ beworben werden, sind tatsächlich emailliert. Das Trägermaterial von Email wiederum ist entweder Metall oder Glas.

Die Oberflächengestaltung hat in erster Linie optische Qualitäten (Design) und kann selbstverständlich auch ein Qualitätsnachweis sein (unterschiedliche Formen der Verarbeitung).

Generell bestehen Infrarotheizungen aus einer geschlossenen Karosserie (Stahlblech, bzw. Aluminium). Durch ein speziell entwickeltes Kohlefasergewebe wird die aufgenommene elektrische Energie direkt in langwellige Infrarotstrahlung (Infrarot C) umgewandelt.

Je nach Fabrikat wird die innere Oberfläche der Heizungen nach patentierten Verfahren hergestellt. Das „Innenleben“ verstärkt den Wirkungsgrad der Infrarotheizungen.

Mineralheizungen

Grundlage dieser Infrarotheizungen ist eine Karosserie aus verzinktem Stahlblech mit Stirnheizfläche, die mit spezieller beiderseitiger Oberflächenbehandlung versehen ist. Der innere Teil der Heizung, “Thermoquartz*” sichert maximale Wärmeabsorption (Wärmeaufnahme) aus der Wärmequelle. “Thermocrystal*” als Beschichtung erhöht bedeutend die Wirksamkeit bei der Wärmeemission (Wärmeausstrahlung), der sogenannten Infrarotbeheizung.

Diese Oberflächenbehandlung basiert auf Siliziumkristallbasis. Ein charakteristisches, auf den ersten Blick offensichtliches Merkmal ist die körnige, rauputzartige Oberfläche der Infrarotheizung. Eine solche ist einer der Gründe für die bedeutende Erhöhung des Strahlungswirkungsgrades .

Bei Infrarotheizungen mit Anschlusswerten unter 600W basiert das Heizelement auf einer spezielle gewebten Heizfolie auf Graphitbasis mit einer Hitzeresistenz von bis zu 150°C. Infrarotheizungen mit höheren Anschlusswerten weisen eine Hitzeresistenz von bis zu 180°C auf. Zwischen das Heizelement und die Stirnheizfläche ist eine dielektrische Isolationsplatte eingelegt.

Im Inneren der Platte befindet sich eine Wärmeisolierung aus Basaltwolle. Dadurch wird Wärmeabwanderung durch die Rückseite der Infrarotheizung verhindert und die Strahlungswirksamkeit erhöht. Die Ausführungsart der Verbindungen zwischen Karosserie und hinterer Abdeckung (Nietung/Lötung), der Mantel des Zuführungsdrahts (PVC/Silikon) und der Typ der Kabeldurchführung beeinflussen den resultierenden Schutzgrad IP der Paneele.

*) Thermoquartz/Thermocrystal sind eingetragene Marken. Außer der oben angeführten Beeinflussung der Absorption und Ausstrahlung der Wärmeenergie sind auch die Lebensdauer und Stabilität der technischen sowie ästhetischen Parameter garantiert.

Farbige Ausführung

Infrarotheizungen der IRH sind mit einer gesundheitsunschädlichen, wasserlöslichen Acrylfarbe mit garantierter Farbechtheit bei Wärmebelastung versehen. Die Standardausführung aller Elemente ist in weißer Farbe. Eine Fertigung in allen anderen RAL-Farben ist möglich.

Hochleistungsheizungen

Genauso wie bei den Infrarotpaneelen bildet eine Karosserie aus Stahlblech die Grundlage dieser Heizungen. Bei Umgebungen mit besonderer Belastung durch Feuchtigkeit, Dämpfe, etc. kommt eine Karosserie aus rostfreiem Edelstahl 316 zum Einsatz. Dies können beispielsweise Schwimmbäder, landwirtschaftliche Betriebe, Lackierereien, etc. sein.

In die Karosserie sind Aluminiumheizlamellen mit eingepresstem Heizstab eingesetzt. Die Lamellenoberfläche ist mit einer speziellen, galvanisierten Oberflächenbehandlung SILICATING versehen. Vergleichbar mit dem Thermocrystal bei den Niedertemperaturplatten erhöht diese Behandlung das Strahlungsvermögen der Lamellen bedeutend. Die Hitzeresistenz der Hochleistungsheizungen liegt bei bis zu 500°C. Je nach Anschlussleistung haben die Geräte eine, zwei oder drei Lamellen.

Überdies sind die Elemente mit einer Klemmleiste versehen, in die der Zuführungsdraht angeschlossen wird. Ausführungen mit einer Lamelle sind nur für eine Spannung von 230V bestimmt, jene mit zwei und drei Lamellen können auch an 400V angeschlossen werden. Bei entsprechendem Anschluss können die einzelnen Lamellen der Hochleistungsheizungen stufenweise geschaltet werden. Dadurch wird ermöglicht, die Leistung je nach Bedarf zu erhöhen oder zu reduzieren.

In der folgenden Abbildung ist die mikroskopische Aufnahme der Heizplattenoberfläche nach der Behandlung mit SILICATING zu sehen.

Klassische Heizkörper erwärmen die Raumluft durch Konvektion. Dies bedeutet, dass sich die Luft durch Erwärmung ausdehnt und nach oben strömt. Von dort aus fällt die aufgeheizte Luft bei zunehmender Abkühlung an der gegenüberliegenden Wand herunter und wird von unten als kühlere Luft über dem Boden wieder angesaugt.

Infrarotheizungen erwärmen die Luft nur indirekt.

Zuerst werden Wände, Decke und Boden (hier spricht man von der Erwärmung der Raumhüllen) erwärmt. Danach nehmen weitere, sich im Raum befindlichen festen Gegenstände (z.B. Möbel) die Wärmestrahlung direkt auf, erwärmen sich und geben ihrerseits die Wärmestrahlung wieder ab. Dies ist vergleichbar, wenn die Sonne im Winter die Hauswände erwärmt oder die Erde in der Nacht die Wärme, die sie durch Sonneneinstrahlung im Tagesverlauf gespeichert hat, wieder abgibt.

Konventionelle kleinflächige Heizkörper erwärmen unmittelbar nur einen kleinen Teil des Raums. Bei Verwendung einer Infrarotheizung hingegen wird durch milde, großflächige Strahlungserwärmung der Raum gleichmäßig beheizt. Infrarotheizungen verbrauchen durch die indirekte Beheizung der Raumluft kaum Sauerstoff.

Der Strahlungswinkel der Paneelee beträgt 180° und reicht 4 bis 5 Meter weit. Deshalb ist auch die richtige Verteilung der Infrarotheizungen im Raum wichtig. Man spricht hier vom gleichmäßigen „Ausleuchten“ des Raumes.

Auf unserer Homepage führen wir aus Datenschutzgründen ausschließlich Firmen, sortiert nach Bundesländern an, die Infrarotheizungen der IRH verwenden. Dort können die Infrarotheizungen, sofern öffentlich zugägnlich, auch in Betrieb angesehen werden. Für weitere Referenzen in Ihrer Region kontaktieren Sie uns bitte!

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• Lassen Sie sich von uns zuvor noch über die notwendige Leitung für den “Testraum” beraten – denn nur bei korrekter Berechnung und der passenden Wattzahl wird die Infrarotheizung auch richtig funktionieren und Ihre Heizkosten senken!

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