Mikathermische Heizgeräte: Aufbau, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

Das Problem der Ressourceneinsparung betrifft zunehmend alle Lebensbereiche. Wenn heute keine Wärme und Energie gespart wird, wird man morgen mit einem Mangel an natürlichen Ressourcen konfrontiert. Die moderne Wissenschaft ist auf die Entwicklung von energieeffizienten „intelligenten“ Geräten ausgerichtet, zu denen auch der mikatermische Heizstrahler mit IR-Strahlung gehört.

Alles über den Aufbau und die Funktionsprinzipien der innovativen Heizgeräteart erfahren Sie in unserem Artikel. Wir berichten über ihre Varianten, die charakteristischen Unterschiede und die Auswahlkriterien. Außerdem erläutern wir, ob die thermische Infrarotstrahlung im Haushalt schädlich oder nützlich ist.

Allgemeine Informationen über mikatermischen Heizstrahler

Mikatermischer Heizstrahler – ein Elektrogerät, das Infrarot-Wärmewellen verbreitet. IR-Wärme ist elektromagnetische Strahlung, die den Bereich des Spektrums zwischen dem roten Ende des mit dem menschlichen Auge sichtbaren Lichts (Wellenlänge λ = 0,74 μm) und der Mikrowellenstrahlung (Wellenlänge etwa 1-2 mm) einnimmt.

Der Heizstrahler zeichnet sich durch eine mehrschichtige Konstruktion aus. Jede der darin enthaltenen Schichten aus Nichtmetallen und Metallen erfüllt eine genau definierte Funktion. Die einen isolieren, die anderen konzentrieren und reflektieren Wärmewellen. Das Funktionsprinzip ist denkbar einfach und die Bauweise des mikatermischen Infrarot-Heizstrahlers durchaus verständlich.

Aufbau des mikatermischen Heizgeräts

Die Entwicklung des MK-Heizstrahlers basiert auf Errungenschaften der Raumfahrttechnologie. Äußerlich ähnelt er jedoch einem gewöhnlichen Konvektor.

Das IR-Gerät besteht aus:

• Heizelement – eine Glimmerplatte mit eingebetteten resistiven Flachelementen oder Nitrochrom-Drahtwicklungen;
• Isolator, der eine übermäßige Erhitzung des Geräts verhindert (meist aus Basalt);
• Metallgehäuse des Geräts;
• Schutzgitter aus Metall, durch das die Infrarotstrahlung tritt;
• Unterlagen für Stützen und Rollen zum Bewegen.

Für die Steuerung und Überwachung des Betriebs ist das Heizgerät ausgestattet mit:

• einer Fernbedienung;
• einem Sensor- oder Tastenbedienfeld;
• einem Temperaturregler;
• einer Anzeigetafel, die hilft zu verstehen, in welchem Zustand sich das Gerät befindet;
• einem Leistungsregler (die meisten im Handel erhältlichen Heizgeräte haben eine Leistung von 1-2 kW).

Die wichtigsten Arbeitselemente der MK-Heizstrahler sind die Mikanit-Heizungen. Sie werden nach der Micathermik-Technologie (Mikatermik) hergestellt. Diese Technologie besteht darin, Glimmer schichtweise auf die metallischen Heizelemente aufzutragen.

Der Mikanit-Heizung wird in ein Gehäuse aus Glimmer eingesetzt. Er transportiert die vom Heizgerät gewonnene Wärmeenergie in den zu beheizenden Raum. Die Infrarotwärme wird auf umliegende Gegenstände gerichtet und von diesen an den zu versorgenden Raum weitergegeben. Dabei werden weder Wasser- noch Ölwärmeträger verwendet.

Den Mikanit-Heizung kann man nur sehen, wenn man das elektrische Gerät zerlegt. Beim Zerlegen des Geräts ist es jedoch wichtig, den Heizung nicht zu beschädigen und seine Position im Inneren des Geräts nicht zu verändern. Wenn die Kontaktdichte gestört wird, verringert sich der Heizeffekt.

Mikanit ist ein Papier, das aus winzigen Glimmerschuppen gepresst wird. Dieses Mineral ist von schuppiger Struktur und ziemlich spröde, seine Schichten sind auf Bruchteile von Millimetern dünn. Glimmer hat gute elektrisch isolierende, wärmeleitende und hitzebeständige Eigenschaften. Es wird häufig in Radioelementen und Kondensatoren verwendet.

Das Erhitzen des Minerals erfolgt in kürzester Zeit und erreicht 200 Grad und mehr. Durch die synthetische Herstellung von Glimmer verlängert sich die Wellenlänge der IR-Strahlung, während die Intensität der Strahlung abnimmt.

Beim Mischen von Mikanit mit einem hitzebeständigen Bindemittel und beim Pressen werden hitzebeständige Platten mit guten dielektrischen Eigenschaften hergestellt, die in Heizgeräten verwendet werden können. Zudem gibt Glimmer beim Erhitzen keine giftigen Bestandteile ab.

Die Glimmerschichten isolieren das Heizelement von den anderen Konstruktionsteilen und übertragen die Wärme. Die Dicke der Glimmerplatten wird sorgfältig in Abhängigkeit von den Gesamtabmessungen des Geräts ausgewählt. Normalerweise beträgt sie nicht mehr als 0,03-0,025 mm.

Die Wärmeausdehnung von Glimmer stimmt immer mit der Wärmeausdehnung des Kerns überein. Dadurch wird ein maximal leiser Betrieb erreicht, da alle möglichen Klick- und Klopfgeräusche im Inneren des Geräts vermieden werden.

Zwischen dem Heizelement und den Glimmerplatten befinden sich 2 zusätzliche Schichten: eine innere und eine äußere. Die innere Schicht reflektiert die Wärme, wodurch die IR-Strahlung vollständig an den gewählten Heizraum abgegeben wird. Die äußere Schicht ist für die Verstärkung der Temperaturströme verantwortlich.

Heizelement aus Glimmer wird in ein Metallgehäuse mit Gittereinsätzen eingebaut. Durch die perforierte “Hülle” kann die Infrarotstrahlungswärme ungehindert austreten. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass die vom Gerät abgegebene Wärmeenergie mit maximaler Gleichmäßigkeit im Raum verteilt wird.

Die stärkste Infrarotstrahlung von mikathermischen Geräten tritt direkt vor dem Gerät auf. Dies sollten Sie bei der Anordnung von Gegenständen berücksichtigen. Es wird nicht empfohlen, das Gerät gegenüber einem Bett oder in unmittelbarer Nähe eines Schreibtisches aufzustellen.

Neben der Infrarotwärmestrahlung des eingeschalteten MK-Heizgeräts wird ein spürbarer Strom aufsteigender warmer Luft durch den oberen Gitterendbereich (Konvektionsmethode) abgegeben, obwohl das Gehäuse selbst nicht heiß wird.

Während des Betriebs sendet das Aggregat Infrarot- und elektromagnetische Wellen aus, die sich in einem für Lebewesen ungefährlichen Bereich befinden. Dadurch können mikatermische Heizgeräte in Kindergärten oder Krankenhäusern eingesetzt werden.

Funktionsprinzip des MK-Heizstrahlers

Die Wirkung jedes mikatermischen Heizstrahlers beruht auf der Wärmeübertragung durch Infrarotstrahlung (80 % der Gesamtleistung) und durch Konvektionserwärmung aufgrund der Luftbewegung durch Temperaturunterschiede (20 %). Durch die Kombination der beiden Heizmethoden wird die bestmögliche Effizienz erreicht.

Das heißt, er erwärmt das Luftvolumen und die Gegenstände durch Infrarotstrahlung auf Distanz. Dadurch erfolgt die Wärmeübertragung viel schneller im Vergleich zu einem Wasser- oder Ölradiator. Denn ein gewöhnlicher Wasser-, Gas- oder Elektrokonvektor erwärmt nur die Luft, die mit seinen Rippen in Kontakt kommt.

Das MK-Heizgerät überträgt Energie mit minimaler Streuung auf ein Objekt. Als Objekt können Gegenstände, Tiere oder Menschen dienen. Dabei werden Gegenstände und Wände nach Einwirkung der Infrarotwellen selbst zu Wärmequellen und erwärmen die Luft.

Außerhalb des Wirkungsbereichs des IR-Heizgeräts wird der Raum praktisch nicht erwärmt. Dabei nimmt die Wärmestromdichte mit zunehmendem Abstand zwischen Heizgerät und Gegenstand ab.

Allerdings ist ein IR-Heizgerät unverzichtbar, wenn ein einzelner Gegenstand im Raum schnell erwärmt werden soll. Das Gehäuse selbst, isoliert mit einer Basaltmischung, erreicht keine hohen Temperaturen (nicht über 60 Grad Celsius), was die Gefahr von Verbrennungen bei versehentlichem Kontakt mit dem Gerät ausschließt.

Am besten kaufen Sie mikatermische Heizgeräte mit Stahlgehäuse. Solche Konstruktionen haben keine Angst vor äußeren mechanischen Einwirkungen durch Stöße und Stürze. Außerdem heizen sie sehr schnell auf.

Sie sollten jedoch keine Kleidung auf dem Heizgerät trocknen, da Brandgefahr besteht. Einige synthetische Materialien können auf dem Gehäuse des Geräts schmelzen oder sich entzünden. Eine Ausnahme bilden spezielle verbesserte Modelle, die mit Ablagen für Schuhe oder ausklappbaren Trocknern für saubere Wäsche ausgestattet sind.

Technisch ist das Funktionsprinzip der Elemente eines mikatermischen Heizstrahlers recht einfach. Wenn das Gerät an das Stromnetz angeschlossen wird, beginnt sich die Platte zu erwärmen. Sie erhitzt sich auf 200-400 Grad Celsius und gibt die Wärme an die Glimmerschichten ab.

Die den Glimmerplatten zugeführte elektrische Energie wandelt sich in Infrarotstrahlung um, die auf Gegenstände in der Nähe des Elektrogeräts gerichtet ist. Dieser gesamte Vorgang dauert nur wenige Minuten, und der Raum wird fast unmittelbar nach dem Einschalten des Geräts warm.

Ein kleiner Raum (bis zu 20 m²) kann mit einem mikatermischen Gerät in 10 Minuten erwärmt werden. Sobald die Raumluft die gewünschte Temperatur erreicht, schaltet der Thermostat im Gerät den Heizer ab. Die Anlage kann so eingestellt werden, dass sie automatisch eine angenehme Temperatur im Raum aufrechterhält.

Hohe Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit sind die Hauptmerkmale von mikatermischen Heizgeräten. Sie zeichnen sich durch hohe Leistung aus und verbrauchen daher etwa ein Drittel weniger Strom als herkömmliche Konvektoren. Der Wirkungsgrad eines Infrarotheizgeräts beträgt etwa 90%.

Nützliche Zusatzfunktionen

Standard-MK-Heizgeräte haben eine minimale Anzahl von Einstellungen, aber einige von ihnen verfügen je nach Modifikation über verschiedene zusätzliche Elemente.

Dazu gehören:

• eingebaute Thermostate, die die Steuerung mehrerer Luftströme ermöglichen;
• Flüssigkristallanzeigen mit speziellen Schutzfunktionen;
• Ionisatoren und Luftbefeuchter;
• Timer usw.

Viele mikatermische Heizgeräte verfügen über eine Frostschutzfunktion. Wenn diese Option aktiviert wird und das Gerät in einem unbeheizten Raum aufgestellt wird, schaltet es sich automatisch ein, wenn die Raumtemperatur nahe null Grad sinkt.

Außerdem sind einige Heizgeräte mit der Schutzart IP24 ausgestattet, die vor Feuchtigkeit schützt und die Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls oder Kurzschlusses verhindert, falls Wasser auf das Gerät gelangt.

Alle Zusatzgeräte sind von Anfang an in die Konstruktion des mikathermischen Heizgeräts integriert. Die genaue Ausstattung hängt von den technischen Daten des Heizgeräts ab: seiner Leistung, Befestigungsart und Größe.

Klassifizierung nach Strahlungsrichtung

Alle mikatermischen Heizgeräte werden unterteilt in:

• einseitige Geräte, bei denen die Infrarotstrahlen nur in eine Richtung ausgerichtet sind;
• zweiseitige Geräte, die Wärme auf beiden Seiten des Produkts abstrahlen;
• zylindrische Aggregate mit einem kreisförmigen Infrarotstrahlungsbereich.

Einseitige Heizgeräte können wandmontiert oder bodenstehend sein. Sie haben eine vordere Gitterseite und eine Rückseite. Die Rückseite verfügt über kleine Lüftungsöffnungen im unteren Bereich.

Zweiseitige Heizgeräte werden auf dem Boden aufgestellt. Sie haben zwei Arbeitsplatten, die Infrarotstrahlen erzeugen. Die Heizplatten sind mit Metallgittern versehen. Einseitige und zweiseitige Heizgeräte richten die Infrarotstrahlen horizontal entlang des Bodens aus.

Die horizontale Zufuhr von IR-Strahlen führt zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung im Raum. Bei der Infrarotstrahlung befindet sich die wärmste Luft in Bodennähe, sodass die Füße warm gehalten werden. Weiter oben zur Decke hin ist sie normalerweise kälter.

Heizgeräte sollten in den kältesten Teilen des Raumes installiert werden. Es wird jedoch nicht empfohlen, sie in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit zu verwenden (Badezimmer, Waschküchen, Duschen). An solchen Orten sollten Elektrogeräte mit Schutz gegen in der Luft schwebende Feuchtigkeit installiert werden.

In zylinder- oder ovalförmigen Heizgeräten befinden sich Strahler mit nicht standardmäßiger Ausstattung (halbringförmig oder rohrförmig). Sie können je nach Bauart an der Decke oder an Wänden befestigt werden. Zylindrische Heizgeräte zeichnen sich durch eine kreisförmige Ausstrahlungszone der Infrarotstrahlung aus.

Häufige Einsatzmöglichkeiten

Infrarotheizgeräte können in geschlossenen und offenen Räumen eingesetzt werden. Damit können Terrasse, Balkon, Kinderzimmer oder Wohnzimmer beheizt werden. Auch MK-Geräte mit der Fähigkeit, durch Konvektion zu heizen, eignen sich zur Vermeidung von Eisbildung im Treppenhaus.

Da bei der Beheizung eines Raumes mit Infrarotstrahlen der Sauerstoffgehalt in der Luft nicht abnimmt (und die Luft nicht ausgetrocknet wird), wird empfohlen, IR-Geräte in Räumen zu verwenden, in denen Kleinkinder, Asthmatiker oder Allergiker leben.

Aber mikatermische Systeme dienen nicht nur Privatpersonen, sie sind auch gefragt in:

• der Medizin zur Therapie von Patienten mit Durchblutungsstörungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Migräne und häufigen akuten Atemwegsinfektionen;
• der Tiermedizin zur Behandlung von Tieren;
• Massagepraxen (Massage unter Infrarotstrahlung trägt zur Gewichtsreduktion bei);
• Büros zur Abtötung von Viren und Bakterien.

Mit Hilfe von mikatermischen Heizgeräten können Wärmevorhänge über Panoramafenstern und anderen lichtdurchlässigen Glaskonstruktionen erzeugt werden, die sich durch geringe Wärmedämmeigenschaften auszeichnen.

Um Bakterien abzutöten, sollte der mikatermische Heizstrahler mehrere Stunden eingeschaltet bleiben. Es wird jedoch nicht empfohlen, das Gerät ausschließlich zur Desinfektion zu verwenden, da es nicht alle im Raum befindlichen Viren, Pilze und Schimmelpilze abtötet.

Vor- und Nachteile mikatermischer Heizstrahler

Die Vor- und Nachteile eines mikatermischen Heizgeräts sind durch das Funktionsprinzip und die Bauweise der Anlage bedingt.

Das Gerät bietet eine Reihe beeindruckender Vorteile, darunter:

• Energieeffizienz;
• hohe Aufheizgeschwindigkeit;
• kompaktes Gehäuse;
• stilvolles Design;
• geringes Gewicht (je nach Gerätetyp zwischen 3 und 4 kg);
• Sicherheit;
• Erhaltung eines gesunden Raumklimas;
• minimale Geräuschentwicklung im Betrieb usw.

Außerdem verhindert ein mikatermisches Heizgerät die Entwicklung von mikrobieller und viraler Mikroflora und tötet Schimmel im Raum. Allerdings hat dieses Gerät keine bakterizide Wirkung und kann nicht gleichwertig mit UV-Lampen für die Quarzbestrahlung verwendet werden.

Während des Betriebs des Infrarotgeräts bildet sich unter der Decke keine Luftansammlung. Dadurch eignet sich die IR-Ausrüstung hervorragend für Räume mit hohen Decken, da die Wärme nicht über die gesamte Fläche verteilt wird. Durch die Öffnungen im Gehäuse des Geräts gelangt jedoch viel Staub hinein, der praktisch nicht zu entfernen ist.

Beim Einschalten des Geräts erhitzen sich Staub und Schmutz und riechen unangenehm. Der Geruch verschwindet erst, wenn der Staub vollständig verbrannt ist. Bemerkenswert ist, dass ein solcher Gestank von einem mikatermischen Heizgerät jedes Mal ausgeht, wenn es längere Zeit ausgeschaltet bleibt.

Wie wählt man ein passendes Modell richtig aus?

Beim Kauf eines mikatermischen Heizgeräts sollte man von den Eigenschaften des Raums ausgehen, in dem es aufgestellt wird. Ungefähr pro 10 m² Wohnfläche ist 1 kW Leistung ohne Berücksichtigung der Wärmeverluste anzusetzen.

Wenn dies die einzige Wärmequelle ist, muss ein Gerät mit höherer Leistung gewählt werden. Wenn der Infrarot-Heizstrahler jedoch für ein kleines Sommerhaus gekauft wird, kann man ein Gerät mit einer Leistung von nicht mehr als 70 W pro m² wählen.

In der Realität ist es schwierig, einen Raum nur mit einem mikatermischen Heizgerät zu heizen, da Sie die Platzierung des Geräts sehr gut durchdenken müssen. Die maximale Erwärmung der Luft und der Gegenstände tritt nur in einer Entfernung von ein paar Metern von der Vorderseite auf.

Vor dem Kauf eines MK-Heizgeräts müssen Sie beim Verkäufer alle erforderlichen Begleitdokumente anfordern, einschließlich des Hygienezertifikats für den Isolator. Es ist besser, Geräte mit einem Basaltisolator zu kaufen, der sogar in der Lebensmittelindustrie verwendet werden kann (Hinweise darauf sind in der Regel im Hygienezertifikat enthalten).

Jedes elektrische Gerät benötigt rechtzeitige und umfassende Pflege. Aufgrund der besonderen Bauweise müssen Sie mikatermische Heizgeräte regelmäßig saugen und mit einem feuchten Tuch abwischen, um sie von angesammeltem Staub zu reinigen. Vor der Reinigung sollten Sie das Gerät spannungslos schalten.

Schaden von Infrarotwellen für den Körper – Mythos?

Infrarotwellen stellen eine traditionelle elektromagnetische Strahlung dar, die in ihrer Struktur den Sonnenstrahlen ähnelt. Schaden und Nutzen der IR-Strahlung werden durch die Eindringtiefe dieser Wellen in die Haut bestimmt.

Es gibt 3 Arten von Heizgeräten, abhängig von der Wellenlänge und der Glühtemperatur des Heizelements:

• Geräte mit einer maximalen Erhitzung bis 300 Grad und einer Wellenlänge von 50-200 Mikrometern;
• Geräte, die sich bis 600 Grad erhitzen, mit einer Wellenlänge von 2,5-50 Mikrometern;
• Heizgeräte mit einer Erhitzung bis 800 Grad und einer Wellenlänge von 0,7-2,5 Mikrometern.

Das heißt, je höher die Glühtemperatur des Geräts, desto mehr kurze Wellen werden abgestrahlt. Für einen normalen gesunden Menschen sind Wärmewellen mit einer Länge von etwa 9,6 Mikrometern unbedenklich. Die Hersteller geben im technischen Datenblatt den Bereich der Infrarotstrahlung an.

Informationen über den Bereich der Infrarotstrahlung finden Sie in der Begleitdokumentation der Heizgeräte oder auf der Verpackung. Das Fehlen dieser Informationen weist auf erhebliche Verstöße seitens des Herstellers hin.

Er variiert normalerweise zwischen 2 und 10 Mikrometern. Die Intensität der IR-Strahlung hängt von den Eigenschaften der beheizten Oberfläche ab (insbesondere ihrem Emissionsgrad). Die stärkste Strahlung geht von einem erhitzten schwarzen Gegenstand aus.

Jede langanhaltende gezielte Infrarotstrahlung hat negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper, die sich äußern in:

• Austrocknung der Haut;
• Verschlechterung des Sehvermögens (bei längerer Bestrahlung erhöht sich das Risiko der Entwicklung eines Grauen Stars);
• Störung der Struktur der Zellmembranen (typisch für kurze Infrarotwellen) usw.

Besonders gefährlich ist es, eine leistungsstarke Deckenheizung in einem Raum mit niedrigen Decken zu installieren. In diesem Fall werden die Infrarotstrahlen ständig den Kopf einer Person erwärmen und können zur Entwicklung verschiedener Krankheiten führen.

Aber einen realen Schaden können diese Infrarotheizgeräte nur dann anrichten, wenn ein konstanter gerichteter Strom auf eine Person gerichtet ist. Im Idealfall sollten Sie die Geräte so installieren, dass die Heizgeräte ihre Wärme an Wände oder Möbelstücke abgeben, aber nicht auf eine Person gerichtet sind.

Das Heizgerät sollte nicht ständig auf eine Person gerichtet sein. Infrarotstrahlung ist nur in geringen Mengen nützlich.

Dennoch entwickeln in Japan und Europa ganze Institute Methoden zur Krebsbekämpfung auf der Grundlage des Einflusses von Infrarotstrahlung. Im Laufe wissenschaftlicher Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass IR-Wellen, die 14–20 cm tief in die Haut eindringen, eine effektive Entgiftung der Zellen durchführen.

Dies geschieht durch selektive Hyperthermie, Erhöhung der biochemischen Zirkulation und Beseitigung von Stauungserscheinungen im Gewebe. Das Ergebnis der Nutzung der Strahlung hängt von richtig ausgewählten Schemata ab, und ein mikatermischer Heizgerät ist absolut gesundheitlich unbedenklich, wenn Sie bei der Installation gesunden Menschenverstand anwenden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Das Video bietet einen Überblick über das mikathermische Heizgerät MK-1501 – ein innovatives Gerät, anhand dessen man das Funktionsprinzip von Infrarotheizungen verstehen kann:

Ein mikathermischer Heizstrahler ist ein innovatives Elektrogerät, das zur Beheizung von Räumen verwendet wird. Seine Funktionsweise basiert auf der Infrarotstrahlung von Mikainit-Elementen. Das Gerät zeichnet sich durch hohe Energieeffizienz, Kompaktheit und Multifunktionalität aus.

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