Heizung “Zebra” (Zebra): Funktionsprinzip, Besonderheiten, Montageanleitung

Die allseits bekannte Konvektionsheizung erweist sich in der Praxis als nicht besonders effizient. Dieses Problem ist Wohnungs- und Hausbesitzern wohlbekannt, die ihre Wohnräume effektiv und dennoch sparsam beheizen möchten. Zu diesem Zweck wurden neue Heizmöglichkeiten entwickelt, unter denen die Heizung “Zebra” einen Spitzenplatz einnimmt.

Wir erklären, wie dieses Heizsystem funktioniert, das auf der Nutzung von Infrarotstrahlung basiert. Wir stellen die Vor- und Nachteile von Folienheizgeräten vor. Für Heimwerker geben wir eine detaillierte Montageanleitung.

Infrarotheizung: Was ist das?

Der Schulphysikunterricht hat uns über die Wellen um uns herum informiert. Die Strahlung, die unser Auge sieht, nehmen wir als Farbspektrum wahr, und wir wissen genau, dass jenseits seiner Grenzen ultraviolette und infrarote Wellen existieren. Letztere nimmt der menschliche Organismus als Wärme wahr. Wissenschaftler haben das Infrarotspektrum in drei Gruppen unterteilt: Wellen mit niedriger, mittlerer und hoher Länge.

Je höher die Temperatur des infrarotemittierenden Objekts ist, desto kürzer ist die Wellenlänge. Die kürzesten Wellen kann der Mensch sehen, sie liegen bereits im sichtbaren Spektrum.

Zum Beispiel emittiert ein glühender Stahlstab kurzwellige Strahlung. Eine weitere Gesetzmäßigkeit ist bekannt: Kurzwellige und sogar mittelwellige Strahlung ist nicht nützlich, sondern manchmal gefährlich für lebende Organismen.

Alle erhitzten Gegenstände emittieren Infrarotstrahlung. Die stärkste Quelle von Infrarotwellen ist die Sonne, die unserem Planeten Leben schenkt, indem sie ihn erwärmt.

Lange Wellen des infraroten Spektrums wirken sich positiv auf den Menschen aus. Jedoch fürchten manche sogar das Wort “Strahlung” und betrachten daher die Infrarotheizung nicht als eine würdige Option. Das ist grundlegend falsch. Das Universum ist so beschaffen, dass alle erwärmten Körper um uns herum Infrarotwellen unterschiedlicher Länge ausstrahlen. Auch wir selbst strahlen sie aus.

Funktionsprinzip des Systems “Zebra”

Die Infrarotheizung funktioniert ähnlich. Das Folienheizgerät Zebra wird an der Decke des zu beheizenden Raums angebracht. Nachdem das Gerät in Betrieb genommen wird, beginnt es Strahlen auszusenden, deren Wellenlänge mit der Wellenlänge der Infrarotstrahlung des Menschen übereinstimmt.

Sie strömen nach unten und treffen auf ihrem Weg auf große Gegenstände. Meistens handelt es sich um sperrige Möbel und den Boden. Die Strahlung wird von ihnen absorbiert und akkumuliert, wodurch die Gegenstände langsam erwärmt werden und die aufgenommene Wärme wieder abgeben.

Somit steigt die Temperatur im Raum und wird allmählich angenehm. Und das geschieht sehr schnell. Sobald es im Raum warm genug ist, schalten sich die Heizgeräte automatisch aus und bleiben inaktiv, bis der Raum etwas abkühlt.

Die Folienheizgeräte Zebra werden als Hauptheizung eingesetzt. Die Geräte werden an der Decke montiert, die Infrarotstrahlung wird nach unten gerichtet und erwärmt den Boden des Wohnraums.

Mediziner stellen fest, dass beim Vergleich von Konvektions- und Infrarotheizung letztere für den Menschen vorteilhafter ist. Eine herkömmliche Konvektionswasserheizung basiert meist auf der Erwärmung eines Wärmeträgers, der wiederum die Raumluft erwärmen soll. Es ist jedoch bekannt, dass Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter ist, sodass hierfür eine zu große Energiemenge aufgewendet werden muss.

Im System sind unbedingt Geräte vorhanden, die Wärme übertragen. Dies sind Heizkörper – Heizgeräte, die durch den Wärmeträger erhitzt werden und dadurch die Luft erwärmen. Um ihre Aufgabe zu erfüllen, müssen die Heizkörper heiß sein. Dadurch trocknen sie die Raumluft aus und entziehen ihr Feuchtigkeit.

Außerdem bleiben die von den heißen Heizkörpern erwärmten Luftmassen nicht an Ort und Stelle. Sie steigen zur Decke auf, und an ihre Stelle tritt kühlere Luft.

Somit bleibt der Boden unangenehm kalt, während auf Kopfhöhe eine unangenehme Überhitzung herrscht. Diese Temperaturverteilung ist unangenehm und für den Menschen nicht gesund.

Die Infrarotheizung funktioniert anders. Die Strahlung erwärmt in erster Linie den Boden, der angenehm warm wird und den Raum beheizt.

Infrarot-Folienheizgeräte können sogar an der Wand verwendet werden. In diesem Fall kann nicht von einer vollwertigen Heizung gesprochen werden, aber ein einzelner Bereich des Raumes wird gut erwärmt.

Es ergibt sich, dass sich die Zone maximaler Wärme in den unteren Bereich des Raumes verlagert, während im oberen Bereich eine angenehme Kühle herrscht. Laut Ärzten ist diese Temperaturverteilung für den Körper äußerst vorteilhaft. Vom Funktionsprinzip her ähnelt die Strahlungs-IR-Heizung dem natürlichen Strahler Sonne. Die von ihr erzeugten langen Wellen sind für Lebewesen nützlich.

Aufbau und Eigenschaften des Heizgeräts

Unter der Marke “Zebra” werden IR-Heizgeräte vom Folientyp hergestellt. Das System wurde von russischen Ingenieuren entwickelt und wird im Werk in der Stadt Tscheljabinsk produziert.

Es handelt sich um eine mehrschichtige Folie, bei der sich zwischen den nicht leitenden Kunststoffschichten ein Strahlungselement befindet. Wenn ein elektrischer Strom fließt, wird dieses aktiviert und beginnt, Infrarotstrahlen auszusenden. Damit diese in die gewünschte Richtung gelenkt werden, wird ein Aluminiumschirm verwendet. Das Ergebnis ist eine flexible Folie mit einer Dicke von 1 mm.

Die Zebra-Heizfolie wird als Band mit unterteilten Segmenten verkauft. Dadurch lässt sich die Bahn leicht in Stücke der gewünschten Länge schneiden – von 60 cm bis 6 m.

Die Breite der Heizfolie beträgt 50 cm. Eine Verpackung enthält in der Regel 50 solcher Segmente. Der Zuschnitt der Folie erfolgt meist direkt vor der Montage und wird mit einer gewöhnlichen Schere oder einem Cutter-Messer durchgeführt.

Der Aufbau eines Folienheizgeräts ist denkbar einfach. Im Wesentlichen handelt es sich lediglich um einen Infrarotstrahler, der in eine Folie laminiert ist. Die Effizienz wird durch ein reflektierendes Element erhöht.

Jedes Segment des Heizgeräts stellt ein vollwertiges Heizelement mit einer Nutzleistung von 67 W dar. Die IR-Folienheizung ist ausreichend flexibel, um auf Profilen unterschiedlicher Form verwendet zu werden. Die Arbeitsseite der Folie ist mit einem Firmenaufkleber gekennzeichnet, der unter der Folie laminiert ist.

Aus den technischen Daten des Geräts lässt sich schließen, dass es für den Einsatz in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit geeignet ist. Das Heizgerät hat die Schutzart IP44, was die Installation in Saunen, Schwimmbädern usw. ermöglicht. Der Wellenlängenbereich des Geräts liegt zwischen 8,9 und 9,5 µm. Für die Stromversorgung wird ein normales 220-V-Stromnetz verwendet.

Warum werden Folienheizungen gewählt?

Die Infrarotheizung bietet viele Vorteile gegenüber anderen Heizsystemen. Betrachten Sie diese genauer.

Effizienz und Wirtschaftlichkeit

Der Infrarotheizer gehört zu den Direktheizgeräten. Es wird kein Wärmeträger verwendet, daher wird keine Energie für dessen Erwärmung benötigt. Die automatische Steuerung ermöglicht es dem IR-System, in einem äußerst sparsamen Modus zu arbeiten.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, in Abwesenheit der Personen eine minimale Temperatur im Haus zu halten. Kurz vor der Rückkehr des Eigentümers heizt das System die Räume auf und stellt ein angenehmes Raumklima ein.

Da das System im Sparmodus arbeitet, ist sein Energieverbrauch gering. Im Durchschnitt werden etwa 12 kWh pro Quadratmeter beheizter Fläche benötigt. Diese Werte gelten für Gebäude, die den Anforderungen der SNiP ‚Wärmeschutz von Gebäuden‘ 23-02-2003 entsprechen.

Dabei darf die am Thermostat eingestellte Temperatur +20 ºC nicht überschreiten. Bei Nichteinhaltung dieser Bedingungen steigt der Energieverbrauch entsprechend.

Unter dieser Kennzeichnung wird eine neue Variante der Zebra hergestellt. Jedes Heizsegment dieses Heizgeräts liefert 10 % mehr Leistung als die Standardfolie.

Die Infrarotheizung ist sehr einfach zu installieren. Die Montage des Folienheizsystems kann selbst durchgeführt werden, was Kosten für Fachleute spart. Die Kosten für die Ausrüstung sind jedoch recht hoch.

Wenn man jedoch die Gesamtkosten für Planung, Gerätekauf und Installation einer Gasheizung beispielsweise mit denen einer Zebra-Anlage vergleicht, ist letztere etwa ein Drittel günstiger.

Darüber hinaus benötigen IR-Heizgeräte während des Betriebs keine Wartung und verursachen keine finanziellen Kosten. Wenn man bedenkt, dass die garantierte Lebensdauer 15 Jahre und die Nutzungsdauer mehr als 50 Jahre beträgt, ist die Ersparnis erheblich.

IR-Heizung ist leicht regulierbar, sodass ihr Betrieb an die Nutzung eines Mehrtarifzählers angepasst werden kann. Die durchschnittliche Amortisationszeit einer IR-Anlage beträgt zwei Jahre.

Zuverlässigkeit und Langlebigkeit

Ein Folienheizgerät besteht im Wesentlichen aus einer Gruppe von Leitern, die in Folie laminiert sind. Die Konstruktion hat keine reibenden oder beweglichen Teile.

Dadurch kann sie bei ordnungsgemäßem Betrieb unbegrenzt lange halten. Der Hersteller garantiert eine Lebensdauer von 10 Jahren, tatsächlich kann sie jedoch ein Vielfaches betragen.

Möglichkeit der intelligenten Steuerung

Zur Überwachung des Heizbetriebs und zur Regelung der Raumtemperatur kann eine manuelle Steuerung verwendet werden. Diese Methode ist jedoch längst veraltet. Sie ermöglicht es der Anlage nicht, möglichst wirtschaftlich und effizient zu arbeiten.

Ein Mensch kann physisch nicht rechtzeitig auf alle Umgebungsveränderungen reagieren, die den Betrieb der Anlage beeinflussen. Daher ist die beste Wahl eine automatische Steuerung der Heizgeräte.

Einer der möglichen Anschlusspläne für die Strahlungsheizung Zebra unter Verwendung eines Thermostats und eines modularen Schützes. Zum Schutz ist ein Automat installiert.

Zur Umsetzung ist die Installation von Temperatursensoren und einer Steuerung erforderlich, die die von den Detektoren eingehenden Daten verarbeitet und auf dieser Grundlage die gesamte Anlage ein- oder ausschaltet. Bei Bedarf kann diese Steuerung nicht nur direkt vor Ort, sondern auch aus der Ferne, z. B. über das Telefon, bedient werden.

Die Infrarotheizung lässt sich hervorragend in ein Smart-Home-System integrieren. In diesem Fall überwacht der Hauptprozessor die angenehme Temperatur.

Er kann individuelle Temperaturprofile für verschiedene Räume einstellen und deren strikte Einhaltung überwachen. Darüber hinaus werden alle möglichen Störungen in der Anlage sofort erkannt und dem Besitzer gemeldet.

Vielfältige Möglichkeiten für die Dekoration

Der Zebra-Folienheizkörper ist nur 1 mm dick. Das bedeutet, dass er bei der Montage überhaupt keinen Platz 'frisst'. Das Gerät wird an der Decke, am Boden oder an der Wand montiert.

Über der Folie kann jede dekorative Abdeckung angebracht werden. Ausnahme sind Spanndecken. Im Betrieb erwärmt sich der Heizkörper auf sichere +45 °C, aber die hitzeempfindliche Folie einer Spanndecke würde darauf reagieren.

Wer jedoch unbedingt eine Spanndecke möchte, kann zu Schutzzwecken eine Rohdecke aus Gipskarton hinter dem Folienheizkörper anbringen und dann die Spanndecke montieren.

Vielseitigkeit der Folienplatzierung

IR-Folie dieser Art kann auf drei Arten installiert werden:

• An der Decke;
• Unter dem Bodenbelag;
• An der Wand.

Jede Methode hat ihre Vorteile. Am häufigsten wird das Zebra an der Decke montiert. Dies gilt als optimale Lösung. In diesem Fall werden der Boden und die Möbel auf der gesamten Fläche unter dem Heizkörper gut erwärmt.

Weitere Vorteile: Der Heizkörper kann nicht versehentlich beschädigt werden, die Folie fällt nicht durch Überhitzung aufgrund darüber stehender Einrichtungsgegenstände aus. Große Haushaltsgeräte und Möbel können verschoben werden.

Zu den Nachteilen der Deckenmontage zählt die Wärmeeinwirkung auf Elektronik und Haushaltsgeräte, was sich negativ auf deren Betrieb auswirken kann. Zudem besteht bei darüber liegenden Wohnungen die Gefahr von Überschwemmungen, was zum Ausfall des gesamten Systems führen würde.

Die Bodenmontage vermeidet diese Nachteile, jedoch müssen die Heizkörper dabei besonders sorgfältig vor versehentlichen Beschädigungen geschützt werden.

Da der Strahlungsheizkörper vom Folientyp Zebra sehr dünn ist, wird der freie Raum im Raum praktisch nicht “aufgefressen”

Die unter dem Bodenbelag verlegten Folienheizkörper erwärmen den Boden sehr gut: Egal ob sie an der Decke oder am Boden sind, die Temperaturverteilung im Raum ändert sich nicht.

Ausnahme ist die Wandmontage. Theoretisch ist sie möglich, kommt aber in der Praxis selten vor. Dies liegt an ihrer geringen Effizienz. Die Strahlung bewegt sich nur geradeaus, sodass nur ein streng begrenzter Bereich beheizt wird. Diese Option eignet sich nur als Zusatzheizung.

Montagetechnik des Infrarotheizgeräts Zebra

Ein großer Vorteil des Infrarot-Heizsystems ist, dass Berechnung und Montage selbst durchgeführt werden können. Betrachten wir die wichtigsten Schritte des Prozesses.

Vorbereitungsarbeiten und Berechnungen

So seltsam es klingen mag, mit der Montage der Folie sollte man erst nach gründlicher Dämmung der Wohnung beginnen. Die Entwickler des Zebras haben es als ein Gerät konzipiert, das die eingestellte Temperatur nahezu perfekt hält.

Wenn der Raum schnell Wärme verliert, wird die Heizung im Dauerbetrieb arbeiten. Das ist für den Besitzer sehr teuer. Aus diesem Grund sollten Sie zunächst die Wärmelecks identifizieren und beseitigen.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Berechnung der für die Installation erforderlichen Folie. Um Fehler zu vermeiden, sollten Sie die Raumgrößen ermitteln und einen Deckenplan zeichnen.

Anschließend sollten Sie versuchen, das Bahnenmaß optimal an der Decke zu platzieren. Dabei müssen Sie bedenken, dass die Heizung in Segmente unterteilt ist und nur entlang der Trennlinien zwischen ihnen geschnitten werden darf.

Jede Heizungsbahn ist in Segmente unterteilt. Sie darf nur entlang der markierten Linien geschnitten werden, wobei Sie nicht vergessen sollten, den Phasen- und den Neutralleiter korrekt zu trennen. Verschiedene Zebra-Modelle unterscheiden sich geringfügig in den Segmentgrößen.

Nachdem auf der Skizze die Position der Folie markiert wurde, sollte die Anzahl der Segmente und entsprechend die Anzahl der Pakete der Bahnen berechnet werden. Wenn eine eigenständige Montage des IR-Fußbodens oder der Decke geplant ist, empfiehlt es sich, zusätzlich einen sogenannten Installationssatz zu erwerben, der eine Schrumpfschlauch, Ösen, ZPO-Klemmen usw. enthält.

Montage der reflektierenden Schicht

Unter der IR-Folie wird unbedingt eine Dämmsystem installiert. Trotz des im Heizgerät integrierten Aluminiumreflektors dringt ein Teil der Strahlung dennoch in den Untergrund. Um dies zu verhindern, wird auf dem Untergrund ein reflektierender Schirm befestigt.

Für die Herstellung sollten Sie ein Material auf Folienbasis verwenden. Als optimale Variante gilt Isolon – ein mit Folie laminiertes Schaumpolyethylen. Für die Befestigung an der Decke benötigen Sie Befestigungselemente. Die Art der Befestigung richtet sich nach dem Material des Untergrunds.

Zum Beispiel werden für Betondecken Dübel mit Pressscheibe verwendet, für Holz ein Bauhefter oder selbstschneidende Schrauben mit Pressscheibe. Zunächst wird das Material zugeschnitten, wobei zu beachten ist, dass die Isolierstreifen mit einer kleinen Überlappung aneinanderstoßen. Die Maße sollten Sie in der Anleitung des Materials nachlesen.

Der reflektierende Schirm lässt sich am einfachsten auf einem Holzuntergrund oder auf Holzlatten befestigen. In diesem Fall können Sie die Arbeit mit einem Bauhefter bewältigen.

Die vorbereiteten Streifen werden an der Decke angebracht. Eine Person kann das nicht allein schaffen, daher ist Hilfe erforderlich. Anschließend werden die Befestigungselemente angebracht. Am schwierigsten ist die Arbeit mit einem Betonuntergrund, da zuerst ein Loch gebohrt, dann ein Dübel gesetzt und schließlich die Bahn mit einer Pressscheibe befestigt werden muss. Indem Sie Streifen für Streifen befestigen, montieren Sie den gesamten reflektierenden Schirm.

Vorbereitung der Folienheizgeräte

Zunächst wird die Folie zugeschnitten. Dies muss richtig gemacht werden. Zuerst messen Sie die erforderliche Anzahl von Segmenten ab und finden die Schnittlinie zwischen ihnen. Dann schneiden Sie die Folie mit einer Schere.

Dabei ist es wichtig, die Drähte, den Phasen- und den Neutralleiter, fachgerecht zu schneiden. An einem Ende sollten etwa 100-150 mm Draht verbleiben, während am anderen Ende nicht mehr als 10 mm übrig sein sollten. Das letztere Ende wird als Blindende betrachtet und muss unbedingt mit einer Klebepistole oder einem Schrumpfschlauch isoliert werden.

Beim Zuschneiden ist zu beachten, dass der Neutralleiter und der Phasenleiter nicht für hohe Lasten ausgelegt sind. Aus diesem Grund sollte die Länge einer einzelnen Bahn 6 m nicht überschreiten, da sonst ernsthafte Betriebsprobleme auftreten können.

An die zugeschnittenen Folienbahnen muss ein Erdungsleiter angeschlossen werden. Dazu wird in das dafür vorgesehene Loch eine 4-mm-Schraube eingesetzt, an der der Leiter befestigt wird.

Installation der Strahlungsheizgeräte

Die Montage der vorbereiteten Heizbahnen erfolgt ähnlich wie bei den Isolierstreifen, jedoch ohne Überlappung. Es werden die gleichen Befestigungen verwendet. Hierbei gibt es eine Anmerkung.

Die Befestigungen müssen sehr vorsichtig angebracht werden – so, dass sie möglichst weit von den stromführenden, in die Folie einlaminierten Drähten entfernt sind. Andernfalls ist das Risiko einer mechanischen Beschädigung zu groß, was das Heizsegment unbrauchbar machen würde.

Wenn die Strahlungsheizung direkt an der Deckenplatte montiert wird, muss sie mit Dübeln und Pressscheiben befestigt werden. Die Befestigung erfolgt analog zu der, die bei der Montage der Isolierung verwendet wurde.

Die Folie wird mit einer gewissen Spannung an der Decke befestigt, um ein mögliches unerwünschtes Durchhängen der Bahn zu vermeiden. Dies ist notwendig, da der Abstand von der Heizung zur später installierten Endverkleidung 150 mm nicht überschreiten und nicht weniger als 10 mm betragen darf. Bei der Montage der Bahnen werden die Neutral- und Phasenleiter strikt auf eine Seite geführt.

Verbinden und Anschließen der Kabel

Anschließend wird das Hauptkabel entlang der Decke verlegt. Es sollte sich auf der Seite befinden, an der die Drähte der Heizungen herausgeführt sind. Für die Verlegung wird ein spezielles Element verwendet – ein Kabelkanal. In diesem werden kleine Löcher angebracht, die gegenüber den von der Folie abgehenden Drähten positioniert sind.

Durch diese werden jede Phase und der Nullleiter in den Kabelkanal eingeführt. Hier müssen sie mit dem Hauptkabel verbunden werden. Optimal ist es, hierfür Löten zu verwenden.

Während der Montage werden die Null- und Phasenleiter von jedem Heizstreifen strikt auf eine Seite geführt. Hierfür verwendet man am besten einen Kupferdraht mit geeignetem Querschnitt.

Die anderen Methoden sind nicht so zuverlässig. Die Drähte werden sorgfältig an Ort und Stelle gelötet und unbedingt isoliert. Danach wird das betriebsbereite Hauptkabel an seinen Platz gelegt und abgedeckt.

Die weitere Montage hängt vom Steuerungsschema des Systems ab. Für die manuelle Variante wird ein Thermostat angeschlossen. Wenn ein Automatikbetrieb vorgesehen ist, werden Temperaturdetektoren und eine Steuerung hinzugefügt. Ein sehr wichtiger Punkt: Für den Netzanschluss des Systems muss unbedingt eine separate Leitung und ein FI-Schutzschalter verwendet werden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Die in den Videos dargelegten Materialien helfen Ihnen besser zu verstehen, wie das Heizgerät funktioniert, worin es sich von Alternativen unterscheidet und wie Sie es schnell installieren können.

Video #1. Funktionsprinzip der Infrarotheizung:

Video #2. Kurzer Überblick über das Heizsystem Zebra EWO:

Video #3. Wie installiert man das Zebra-System?

Infrarotheizung – und Zebra gehört genau zu diesem Typ – ist eine praktische Alternative zu Konvektionssystemen. Ihre Effizienz und Wirtschaftlichkeit sind durch zahlreiche Studien und jahrelange praktische Anwendung belegt.

Wenn Sie sich für die Installation von IR-Heizgeräten entscheiden, müssen Sie verstehen, dass sich alle ihre Vorteile nur dann voll entfalten, wenn die Räume sorgfältigst wärmegedämmt sind, andernfalls wird Zebra nur Enttäuschung bringen.

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