Grundinformationen über Infrarotheizungen

Die Wärmewellenheizung war bereits Thema in diesem Blog. Nun soll diese Form des Heizens genauer betrachtet werden. Immerhin ist sie die derzeit günstigste Alternative, für alle Hausbesitzer, die ihre Nachtspeicherheizung ersetzen möchten. In Häusern mit Elektroheizung gibt es keinen Heizkessel und keine Rohrsysteme. Oft ist kein Platz vorhanden um Brennstoffe zu lagern und es fehlt an einem Schornstein. Ein Umstieg auf Öl oder Pellets ist nahezu unmöglich. Gas ist eine unter diesen Bedingungen zwar eine Alternative, aber natürlich mit hohen Investitionskosten verbunden.

Quelle : www.elektroheizung.com 

 

Die Frage steht im Raum, wie teuer langfristig eine Wärmwellenheizung ist. Welche Stromkosten kommen auf die Verbraucher zu. Die Hersteller der IR-Heizungen versprechen einen Energieersparnis von etwa 30%. Skeptiker sagen sich, dass dies nicht möglich ist, denn welche Energie ein Raum benötigt, um eine bestimmte Temperatur zu erreichen, hängt von der Isolierung und dem verwendeten Baustoff ab. Aber es gibt einige Faktoren, die tatsächlich zu einer erheblichen Energieersparnis führen.

Auch ein anderes Argument der Hersteller verdient eine skeptische Betrachtung. Es ist die Behauptung, dass Infrarotheizungen Schimmel verhindern. Auch hier gibt es durchaus nachvollziehbare Argumente, dass dies stimmen kann. Aber in diesem Zusammenhang kommt es auf den Einzelfall an.

Um die weiteren Ausführungen verstehen zu können, ist es wichtig, sich zunächst mit IR-Strahlung im Allgemeinen auseinanderzusetzen.

IR-Strahlung ist keine Wärme

Wärme ist eine Energieform, die Materie voraussetzt. Durch Zufuhr von Energie beginnen die Moleküle eines Stoffs zu schwingen. Der Physiker nennt dies brownsche Bewegung. Die Zufuhr an Energie kann auch über mechanische Kraft erfolgen. Sicher hat schon jeder beobachtet, dass Hammerschläge Metall erwärmen oder Bohrer beim Bohren heiß werden.

IR-Strahlung ist eine elektro-magnetische Strahlung, die sich lediglich in der Wellenlänge von Lichtstrahlen unterscheidet. Die Strahlung breitet sich gradlinig auch im luftleeren Raum aus. Wie Licht, kann die Strahlung keine Materie einfach durchdringen, Sie wird von dieser aufgenommen oder reflektiert. Lediglich bei Glas gibt es einen Unterschied. IR-Strahlung kann es nicht passieren, Licht kann es.

Vergleich von Konvektions- und Infrarotheizungen

Jede Wärmequelle, die keine IR-Strahlung aussendet, braucht ein Medium, um Die Wärme zu verbreiten. Bei der Raumheizung ist es die Luft, welche Wärme im Raum verteilt. Sie erwärmt sich am Ofen oder der Heizung. Da warme Luft leichter ist als Kühle, steigt sie nach oben. Natürlich gibt sie an der Decke Wärme ab. Durch die nachströmende warme Luft fließt Sie zur gegenüberliegenden Wand. Das abkühlen bewirkt, dass sie dabei nach unten sinkt. . An der Wärmequelle entsteht ein Sog, da diese ständig Luft nach oben “pumpt“. Sie saugt die abgekühlte Luft in Bodennähe an.

Diese Art der Wärmeausbreitung nennt der Fachmann Konvektion. Die Wärme wird durch eine Medium transportiert, durch eine Strömung.

Die Grafik zeigt die Wärmeverteilung in einem Raum ohne Infrarotheizung deutlich. Am Boden herrscht ständig ein kühler Luftzug. An Decke ist es am Wärmsten. Die wärmste Stelle im Raum ist an der Decke über dem Heizkörper. Die Wände sind kühler als die Luft im Raum.

Eine Infrarotheizung sendet Wärmestrahlen aus. Diese regt alle Teilchen zu Schwingungen an, wenn sie auf diese trifft. Die brownsche Bewegung wird also durch die Strahlung ausgelöst. Da feste Materie je Raumeinheit mehr Teilchen enthält als gasförmige (Luft), wird diese stärker erwärmt als die Luft. In dem Raum erwärmen sich also Wände und Möbel sehr schnell. Diese geben über direkten Kontakt Wärmeenergie an die Luft weiter und strahlen selber IR-Strahlung ab. Die Luft wird also an den warmen Wänden gleichmäßig im gesamten Raum erwärmt.

Die Wärmestrahlen erwärmen die Wände und die Decke. Diese sorgen ihrerseits für eine Erwärmung der Luft. Im Zentrum des Raums ist es minimal kühler als an den Rändern. Luftbewegungen finden kaum statt.

Wärme fließt immer von Warm nach Kalt

Dies ist eine Tatsache, genauso wie die, dass Wasser immer bergab fließt. Dieser Umstand ist eigentlich nicht erwähnenswert, wenn er nicht ein wesentlichen Einfluss auf die Raumheizung hätte. Wenn Wände über die Luft erwärmt werden, sind diese immer etwas Kälter als die Raumluft. Selbst nach einer langen Aufheizzeit sind die Wände nie wärmer als die Luft.

Umgekehrt kann die Luft in einem Raum nie wärmer als die Wände sein, wenn die Bausubstanz durch Strahlungswärme aufgeheizt wird und ihrerseits für deren Erwärmung der Luft sorgt.

Ähnlich wie bei Wasser, ist der Fluß umso kräftiger, je größer das Gefälle ist. Je mehr sich die Temperatur von Luft und Wand annähern,umso weniger Wärme wird übertragen. Aus diesem Grund ist es nie möglich, das Wand und Raumluft identische Temperaturen haben.

Mit diesem Grundwissen ausgestattet, ist es nun möglich, die beiden Kernaussagen

  • IR-Heizungen benötigen weniger Energie als Konvektionsheizungen
  • Heizen mit Wärmewellen verhindert Schimmelbildung

zu überprüfen. Diesen Betrachtungen widmen wir gesonderte Beiträge.