Strahlungsheizung

Eine Gemeinsamkeit aller Strahlungsheizungen ist die Eigenschaft, dass die Wärmeübertragung größtenteils durch Wärmestrahlung und nicht durch Konvektion erfolgt. Wie beim natürlichen Wärmeprinzip der Sonne haben Wärmestrahlen die Eigenschaft, nur die Körper zu erwärmen, auf die sie treffen. Die Umwandlung der Strahlungs- in Wärmeenergie erfolgt direkt und unterscheidet sich damit deutlich vom Prinzip der Konvektion, das als Übertragungsmedium von der Wärmequelle zum Körper Luft benötigt.

Das Verhältnis von Konvektion zu Wärmestrahlung gibt Auskunft über die Qualität und die Effizienz eines Strahlungsheizsystems. Ziel ist es, den "konvektiven Verlust" (aufsteigende Warmluft) so gering wie möglich zu halten. Da der Strahlungsanteil abhängig von der Temperatur der Wärmequelle ist, sind hohe Oberflächentemperaturen der Strahler ein Kennzeichen effizienter Strahlungsheizsysteme.

Die Gasstrahlungsheizungen, auch als Infrarotheizsysteme bekannt, übertragen den größten Anteil ihrer Energie in Form von Infrarotstrahlung. Die Strahlungsenergie wird dabei durch elektromagnetische Wellen übertragen, die auf einen Körper treffen, dort absorbiert und reflektiert werden.

Die Luft wird bei diesem Vorgang nur unwesentlich erwärmt, da die elektromagnetischen Wellen erst beim Auftreffen auf einen Körper in Wärme umgewandelt werden. Im Strahlungsbereich befindliche Körper wie Boden, Wände, Maschinen und Menschen werden also unmittelbar nach Inbetriebnahme der Strahlungsheizung erwärmt.

Nur ein Teil dieser Wärme wird an die umgebende Luft abgegeben, so dass sich diese, allerdings verzögert, ebenfalls langsam erwärmt. Ausgehend vom Prinzip der Strahlungswärmeübertragung und der Funktion der Heizgeräte können folgende wesentliche Vorteile zusammengefasst werden:

  • Strahlungsheizsysteme benötigen kein Trägermedium zum Transport ihrer Energie, so dass die Wärme nahezu verlustfrei vom Gerät zum Bestimmungsgegenstand gelangt.
  • Im Vergleich zur Konvektionsheizung ist die Lufttemperatur bei gleicher Empfindungstemperatur niedriger, so dass in der Folge auch der Wärmebedarf zur Beheizung des Gebäudes geringer ist.
  • Das Heizsystem verursacht nur sehr geringe Luftgeschwindigkeiten, so dass unangenehme Zugerscheinungen und Staubaufwirbelungen im Einsatzbereich weitestgehend vermieden werden, was sich wiederum positiv auf das Raumklima und die Arbeitsqualität auswirkt.
  • Die Geräuschbelästigung durch das Heizsystem am Einsatzort entfällt bzw. ist sehr gering.
  • Strahlungsheizungen erlauben die Beheizung von Teilflächen bzw. einzelnen Arbeitsplätzen


Als nachteilig bzw. Einschränkungen für den Einsatz von Strahlungsheizungen sind zu nennen:

  • Beschränkung des Systems auf die reine Beheizungsfunktion, so dass die notwendige Frischluftzufuhr in der Regel separat erfolgen muss.
  • Der Einsatz der Strahlungsheizung ist wegen der Einstrahlung im Kopfbereich in Abhängigkeit vom gewählten System auf Hallen mit bestimmten Mindesthöhen beschränkt.
  • In ausgewählten Bereichen (Meßgerätefertigung, Pharmabereich, Lebensmittelindustrie) sind die Oberflächentemperaturen der bestrahlten Materialien / Stoffe zu hoch.
  • Der Einsatz von Gasstrahlern ist in Räumen mit explosiven Gasen und Dämpfen nicht möglich.

 

 

Anwendungsbereiche

Strahlungsheizsysteme finden Anwendung in Industrie-, Lager-, Ausstellungs- und Sporthallen, in Logistikzentren, Sportstadien, Werkstätten, Gewächshäusern, Ställen, Kirchen, Museen, Waschanlagen, Freiluftgastronomie etc. Ausnahmen bei den Gas-Infrarotheizsystemen bilden explosionsgeschützte Hallenbereiche oder Räume mit Deckenhöhen unter etwa 3,50 Meter, wobei genauere Angaben in den technischen Unterlagen der Hersteller und in den DVGW-Regelwerken G 638-1 und G 638-2 zu finden sind.

Hohe Räume sowie Hallen mit ungenügendem Wärmeschutz, starkem Luftwechsel durch Absaugung oder offenstehenden Toren sowie kurzzeitig bzw. nur teilweise zu beheizenden Flächen sind neben den allgemeinen Anwendungsfällen besonders bevorzugte Einsatzfälle für eine Strahlungsheizung.

Die Entwicklung der Geräte in Form und Leistung hat sich den Rahmenbedingungen angepasst. Ihren guten Ruf verdanken die Systeme unter anderem der Möglichkeit, Hallen und Hallenbereiche komfortabel und schnell beheizen zu können. So ist es mit dieser Technik möglich, einzelne Arbeitsplätze oder Hallenbereiche ohne räumliche Trennung separat und je nach Bedarf zu heizen. Ungenutzte Hallenbereiche bleiben einfach unbeheizt.

Bei den Strahlungsheizsystemen wird unterschieden in

  • Gas-Infrarotheizsysteme mit den beiden Systemen
    - Hellstrahler und 
    - Dunkelstrahler sowie
  • Strahlplattenheizung

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