Infrarotheizungen sind die populärste Art von Heizungen, die heute auf dem Markt sind. Nach Ansicht von Experten verwenden sie die energieeffizienteste Technologie unter allen Heizgeräten. Das Infrarot-Heizverfahren unterscheidet sich grundlegend von anderen konventionellen Heizverfahren. Die meisten von uns wissen jedoch nicht, wie effizient Infrarotheizungen sind oder ob sie wirklich funktionieren. In diesem Artikel erfahren Sie, wie sie funktionieren und wie sich Infrarotheizungen auf die Stromrechnung auswirken.
- Wie Infrarotheizungen funktionieren:
- Klassifizierung der Infrarotheizung
- Radiostrahler
- Heizstrahler oder Baustrahler
- Terrassenheizungen
- Leuchtende Quarzstrahler oder hochintensive Keramikstrahler
- Effizienz vs. Effektivität
- Wirksamkeit von Infrarotheizungen
- Effizienz von Infrarotheizungen: Sind Infrarotheizungen wirklich effizient?
- Gesundheitsrisiken von Infrarotheizungen
Wie Infrarotheizungen funktionieren:
Viele von uns halten Infrarotheizungen für eine ausgeklügelte Technologie, aber in Wirklichkeit sind sie nicht nur das am weitesten verbreitete Heizverfahren, sondern es gibt sie auch in Hülle und Fülle. Wir wissen, dass die meisten von uns wissenschaftliche und technische Artikel vermeiden möchten. In diesem Sinne wollen wir unser Thema auf eine sehr einfache Art und Weise verstehen.
Es gibt drei Wege, auf denen Wärme übertragen werden kann. Sie sind:
- Leitung in Festkörpern
- Konvektion in Flüssigkeiten oder Gasen
- Strahlung
Infrarotheizungen erwärmen die Umgebung durch Strahlung, während herkömmliche Heizungen wie elektrische Heizungen, Ölheizungen und andere nach dem Prinzip der Leitung oder Konvektion arbeiten. Bei Konduktion und Konvektion wird Materie benötigt, um die Wärme zu übertragen. Im Gegensatz dazu kann bei der Strahlung die Wärme ohne ein Medium übertragen werden.
Infrarotstrahlen sind elektromagnetische Wellen, die eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht haben. Wegen dieser langen Wellenlänge können wir Infrarotstrahlen nicht mit bloßem Auge sehen.
Um den Prozess der Infrarotheizung zu verstehen, müssen wir verstehen, wie das Sonnenlicht unsere Erde erwärmt. Denn die Sonne ist die ultimative Infrarotheizung unseres Sonnensystems. Die Sonne sendet Infrarot-Strahlen aus, die die Erdoberfläche direkt erwärmen. Infrarotstrahlen erwärmen das Objekt direkt, ohne die Luft zu erwärmen. Die Erde überträgt die Wärme dann durch Konduktion oder Konvektion. Das ist der Grund, warum selbst im Winter Menschen und Gegenstände durch das Sonnenlicht erwärmt werden, obwohl die Umgebungsluft kalt ist.
Infrarotheizungen funktionieren auf ganz ähnliche Weise. Die Infrarot-Heizplatten im Inneren der Infrarotheizungen arbeiten wie die Sonne. Die durch die Verbrennung von Brennstoff (Elektrizität, Erdgas oder Öl) erzeugte Temperatur erwärmt das Infrarotpaneel, und dann gibt das Paneel Wärme durch Infrarotstrahlen an umliegende Objekte (Wände, Boden & Körper) ab.
Klassifizierung der Infrarotheizung
In unserer modernen Gesellschaft gibt es verschiedene Anwendungen der Infrarotheiztechnik. Auf der Grundlage der Heizintensität gibt es hauptsächlich drei Arten von Infrarotheizungen. Sie sind:
- Nahe Infrarotheizungen
- Mittelwellen-Infrarotheizungen
- Ferne Infrarotheizungen
Nahe Infrarotheizungen und Mittelwellen-Infrarotheizungen liefern intensive Wärme, die zwischen 0,75 und 1,5 Mikron arbeitet. Sie können Wärme mit einer Temperatur von 500 bis 1300°C abgeben und sind für bestimmte industrielle Anwendungen und medizinische Geräte geeignet. Um beim Thema zu bleiben, werden wir uns nur mit der Effizienz von Ferninfrarotstrahlern befassen, die für den Einsatz in Haushalten und Unternehmen bestimmt sind. Es gibt viele Arten von Ferninfrarot-Heizungen auf dem Markt, die für unterschiedliche Einsatzbereiche konzipiert sind. Jede von ihnen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Nachfolgend werden einige gängige Ferninfrarotstrahler beschrieben, um die Effizienz und Effektivität von Infrarotheizungen richtig einschätzen zu können.
Radiostrahler
Radiostrahler sind eine intelligente Lösung für die Beheizung ganzer Gebäude. Sie sind in der Lage, Luft zur Verbrennung zu nutzen und haben eine Entlüftungsmöglichkeit. Die Oberflächenwärme für Fußbodenheizungen kann bis zu 1100°F Grad erreichen, was als niedrig intensiv gilt, weshalb sie oft als Röhrenheizungen mit niedriger Intensität bezeichnet werden.
Heizstrahler oder Baustrahler
Baustrahler oder Heizstrahler sind am besten für Außenanwendungen geeignet. Sie sind tragbar und sehr praktisch für Gebäude, die gerade gebaut werden, oder für andere vorübergehende Anwendungen. Heizstrahler bestehen hauptsächlich aus zwei Teilen. Die durch die Verbrennung von Brennstoff erzeugte Wärme wird auf eine Stahl- oder Keramikplatte übertragen, die die Wärme über Infrarotstrahlen abgibt.
Terrassenheizungen
Terrassenheizungen sind speziell für die konzentrierte Beheizung von Außenbereichen konzipiert. Sie sind superschlank und effizient, was sie perfekt für den Garten oder die Garage macht. Terrassenstrahler werden oft als Pilzstrahler bezeichnet, da ihr Infrarotpaneel optisch an Pilze erinnert. Sie sind jedoch nur für Flächenheizungen und Punktheizungen geeignet.
Leuchtende Quarzstrahler oder hochintensive Keramikstrahler
Leuchtende Strahler können hochintensive Wärme bis zu 1800°F Grad liefern. Sie sind sehr flexibel und können Flächenheizungen, Punktheizungen, Zonenheizungen oder Heizungen für ganze Gebäude anbieten. Lichtstrahler werden mit einem geeigneten Belüftungssystem geliefert und können auch bei ständigem Luftwechsel hervorragend funktionieren.
Effizienz vs. Effektivität
Obwohl wir die Worte Effizienz und Effektivität oft synonym verwenden, gibt es kaum technische Unterschiede zwischen den beiden. Effektivität bedeutet, ob der Zweck der Tätigkeit erfüllt wird oder nicht. Andererseits bedeutet Effizienz, dass die Tätigkeit auf die bestmögliche Art und Weise durchgeführt wird, ohne Zeit oder Ressourcen zu verschwenden. Mit einfachen Worten: Effektivität bedeutet, das Richtige zu tun, und Effizienz bedeutet, die Sache richtig zu tun.
Um die Effizienz von Infrarotheizungen zu beurteilen, müssen wir die folgenden zwei Fragen beantworten, bevor wir ein objektives Urteil fällen können.
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- Sind Infrarotheizungen effektiver in der Bereitstellung von Wärme als andere konventionelle Heizgeräte?
- Sind Infrarotheizungen im Vergleich zu konventionellen Heizungen zeit-, energie- und kostensparend?
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Wirksamkeit von Infrarotheizungen
Infrarotheizungen können Temperaturen von 100°C bis 1300°C erzeugen. Ferninfrarotstrahler erzeugen normalerweise eine Temperatur von 100°C, die perfekt für die Erwärmung des menschlichen Körpers und anderer biologischer Lebewesen ist, da unser Körper zu 80% aus Wasser besteht. Unter den drei Arten von Infrarotheizungen ist Ferninfrarot am wenigsten durchlässig für unseren Körper, aber es wird am besten von unserer Haut absorbiert.
Infrarotheizungstechnologie ist sehr schnell in der Übertragung von Wärme auf die umgebenden Objekte. Der Hauptvorteil von Infrarotheizungen ist, dass sie im Gegensatz zu konventionellen Heizungen nicht die Luft erwärmen müssen, um Wärme zu übertragen. Wenn Sie sich in einem großen Raum befinden, bräuchten herkömmliche Heizungen viel mehr Zeit, um die Wärme auf Ihren Körper zu übertragen, da die Wärme durch die Luft übertragen werden müsste. Andererseits können Infrarotheizungen die Wärme in kürzester Zeit auf Ihren Körper übertragen.
Dieser Punkt hat Infrarotheizungen viel effektiver gemacht und sie können dort eingesetzt werden, wo andere typische Heizungen nicht hinkommen. Zum Beispiel an Arbeitsplätzen, wo die Luft ständig in Bewegung ist und nach außen entweichen könnte. So hat die Infrarotheizungstechnologie den Nutzen und die Sicherheit von Heizungen und damit auch ihre kommerziellen Aspekte erweitert.
Nach der Bewertung dieser Punkte können wir also mit Sicherheit sagen, dass Infrarotheizungen in Bezug auf die Effektivität weit besser abschneiden als herkömmliche Heizungen.
Effizienz von Infrarotheizungen: Sind Infrarotheizungen wirklich effizient?
Bei der Bestimmung der Effizienz von Infrarotheizungen müssen wir untersuchen, ob Infrarotheizungen die Wärme auf die bestmögliche Weise oder mit der geringsten Energiemenge übertragen. Um die Effizienz von Infrarotheizungen mit der von konventionellen Heizungen zu vergleichen, werden wir zwei Parameter betrachten: Energieeffizienz und Kosteneffizienz.
Infrarotheizungen können mit Strom, Erdgas und anderen Energieformen betrieben werden. Elektrische Infrarotheizungen sind auf dem Markt am weitesten verbreitet. Um die Energie- und Kosteneffizienz zu vergleichen, bauen wir ein einfaches Modell von zwei identischen Häusern mit zwei verschiedenen Heizungen. Bei der einen handelt es sich um eine Infrarotheizung und bei der anderen um eine Raumheizung. Wir nehmen an, dass beide Heizungen mit Strom betrieben werden. Da die Effektivität von Infrarotheizungen aufgrund ihrer Strahlungstechnologie besser ist als die von konventionellen Heizungen, haben wir eine 0,4 KW Infrarotheizung mit einer 1 KW Elektroheizung gleichgesetzt.
Hier sind noch ein paar andere Annahmen, die der Einfachheit des Modells wegen gemacht werden müssen.
- Beide Heizungen waren 12 Stunden am Tag eingeschaltet.
- Die Stromkosten pro Watt betragen 12 Cent, was den durchschnittlichen Stromkosten in den USA entspricht.
- Wir verwenden eine 2KW-Elektroheizung und eine 800W-Infrarot-Heizung.
- Es gibt 120 Tage in einem Winter.
Infrarotstrahler | Elektrische Raumheizung | |
Wattleistung | 800 Watt | 2000 Watt |
Energieverbrauch pro Stunde | 0.8 KW | 2 KW |
Kosten pro KW | $0.12 | $0.12 |
Kosten des Heizungsbetriebs pro Stunde | $0.10 | $0.24 |
Tageskosten | $1.15 | $2.88 |
Kosten der laufenden Heizungen pro Winter | $138.24 | $345.60 |
In unserem einfachen Modell wird deutlich, dass die Energie- und Kosteneffizienz von Infrarotheizungen viel höher ist als die von herkömmlichen Heizungen. Wir können buchstäblich 207 Dollar pro Winter einsparen, wenn wir eine Infrarotheizung verwenden.
Ein weiterer Punkt, der zu berücksichtigen ist, ist die Frage, was passiert, wenn wir eine Gasheizung anstelle einer elektrischen Heizung verwenden. Die Antwort ist zu einfach, um eine Berechnung durchzuführen. Gas ist viel billiger als Strom. Wenn wir eine elektrische Infrarotheizung mit einer Gasheizung vergleichen, wäre eine Gasheizung die billigste Option. In diesem Fall wäre jedoch eine mit Gas betriebene Infrarotheizung die billigste Option. Der größte Nachteil von Gasheizungen besteht darin, dass Gas nicht in allen Regionen der USA gleichermaßen verfügbar ist.
Außerdem kann man mit der Zentralheizung keinen einzelnen Raum beheizen (Raumheizung). Man muss das ganze Haus heizen, was die Kosten des Systems in die Höhe treibt. Man kann thermostatische Heizkörperventile zur punktuellen Beheizung installieren, aber sie sind nicht sehr effektiv. Ein weiterer Nachteil von Gasheizungen ist die Brandgefahr.
Gesundheitsrisiken von Infrarotheizungen
Bei den Verbrauchern gibt es Sicherheitsbedenken gegenüber der Infrarottechnologie. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Infrarotheizungstechnologie den Strahlungsprozess nutzt, um die Wärme zu übertragen. Das Wort “Strahlung” ist in unseren Köpfen im Allgemeinen mit negativen Eindrücken verbunden, was auf die jüngsten Ereignisse wie Tschernobyl und Fukushima zurückzuführen ist.
Die drei Arten von Infrarotstrahlen haben unterschiedliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Nah- und Mittelwellen-Infrarotstrahlen haben die größte Durchdringungsfähigkeit, die für alle biologischen Lebewesen, einschließlich des Menschen, sehr gefährlich ist. Bei längerer Exposition können sie ernsthafte gesundheitliche Probleme verursachen. Ferninfrarotstrahlen haben jedoch nicht die gleiche Durchschlagskraft. Ihre Durchdringungsfähigkeit ist die gleiche wie die der Sonnenstrahlen. Infrarotheizungen, die für Komfortheizungen eingesetzt werden, verwenden Ferninfrarotstrahlen, die für uns völlig ungefährlich sind. Wenn Sie mehr über die Sicherheit von Infrarotheizungen wissen wollen, können Sie unseren Blog lesen.
Nachdem wir alle möglichen Aspekte von Infrarotheizungen betrachtet haben, können wir sagen, dass die Effizienz einer Infrarotheizung normalerweise viel höher ist als die anderer konventioneller Heizungen. Für den Betrieb einer Infrarotheizung wird weniger Energie benötigt. Somit ist der Effekt einer Infrarotheizung auf die Stromrechnung unbestreitbar.
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