Elektroheizung
Foto: Rainer Schwarz
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Eine Elektroheizung ist eine technische Einrichtung zur Erwärmung von Räumen mit Hilfe von elektrischem Strom.
Die Anwendungsgebiete betreffen nahezu alle Lebensbereiche. So finden sich Elektroheizungen in Haushaltsgeräten genauso wie in industriellen Produktionsprozessen. Im engeren Sinne werden unter Elektroheizungen vor allem Widerstandsheizungen und induktive Heizungen; elektrische Heizstrahler verstanden.
Anwendungen
(Auswahl einiger Beispiele)
- Haushalt: Elektroherd; Fön; Waschmaschine, Wasserkocher
- Industrie: Beheizung von Formwerkzeugen (Kunststoffverarbeitung)
- Heizregister zur Warmlufterwärmung
Gebäudeheizung
Heizungen werden auch im Rahmen der Haustechnik der Heizung der Innenräume von Gebäuden eingesetzt. Als problematisch gilt der Gesamtwirkungsgrad, der die Stromerzeugung einschließt, im Vergleich zur direkten Verbrennung von fossile Energie. Zudem sind bei allen Systemen, auch bei Nutzung verbilligten Nachtstroms, die Energiekosten in der Regel vergleichsweise hoch, was allerdings bei nur gelegentlich genutzten Räumen weniger ins Gewicht fällt und durch die niedrigen Installations- und die entfallenden Wartungskosten dann aber nur teilweise kompensiert wird.
Niedertarif-Speicherheizungen
Die Nachtspeicherheizung ist eine elektrisch betriebene Heizung, bei dem ein Wärmespeicher in den sogenannten Schwachlastzeiten durch günstig angebotenen elektrischen Strom der Stromversorger aufgeheizt wird. Jedoch braucht diese eine enorme Menge an Strom um arbeiten zu können und ist zu dem nicht flexibel einsetzbar.
Diese Stromart wird umgangssprachlich auch als Nachtstrom bezeichnet.
Heizgebläse
Ein Ventilator bläst über einen elektrischen Widerstandsdraht, der sich durch den Stromfluss erwärmt.
- Vorteil: variabel einsetzbar, leicht, spontan
- Nachteile: Zugluft, Laufgeräusch, teuer im Unterhalt
Teilspeicherheizungen
Ein Wärmespeicher, meist aus Naturstein, wird elektrisch auf ca. 80 bis 90 °C erwärmt. Der Wärmespeicher strahlt verstärkt eine langwellige Strahlung im Infrarotbereich ab. Die Ausführung mit inneren oder äußeren Rippen ist unüblich; die Wärmeverteilung über Konvektion daher untergeordnet.
Teilspeicherheizungen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Neben den einem herkömmlichen Heizkörper stark ähnelnden Modellen mit Speicherkern im Inneren gibt es auch Ausführungen, bei denen der Naturstein-Speicherkörper unverkleidet in Plattenform mit dahinterliegenden Heizelementen Verwendung findet. Letztere werden oft als „Marmorheizung“ oder „Natursteinheizung“ vermarktet.
Vorteile:
- Strahlungswärme ähnlich einem Kachelofen
- geringer Platzbedarf
- je nach Anbieter und benötigter Heizkörperzahl geringere Investitionen im Vergleich zu einer kompletten Öl- oder Gaszentralheizung
- je nach Hersteller keine Folgekosten für Wartung
- flexibel nutzbar
Nachteile:
- um ein vielfaches höhere Verbrauchskosten im Vergleich zu Öl- oder Gaszentralheizungen
- höherer Schadstoff- und CO Ausstoß, selbst im Vergleich zu alten Gas- und Ölheizungsanlagen aufgrund des geringen Wirkungsgrades bei der Erzeugung von Strom
- durch fehlende Wärmeverteilung in wasserführenden Leitungen kein Umstieg auf alternative Energieformen bzw. andere Heizungsarten möglich
- durch fehlende zentrale Heizanlage wird eine dezentrale Warmwasserbereitung an allen Verbrauchsstellen nötig
- je nach Hersteller bei 80 bis 90 °C Gefahr von Verbrennung (Medizin)|Hautverbrennungen, gerade bei Kleinkindern
- quasioptische Wärmeübertragung, Objekte im Strahlungsschatten können bei Teilspeicherheizungen nur durch Konvektion erwärmt werden
- Niedertarifstrom ist bei fast allen Stromanbietern im Laufe eines Tages nur zeitlich begrenzt verfügbar, wenn überhaupt noch.
Radiatoren
Elektroradiatoren
In einem geschlossenem Heizkörper wird Öl erhitzt.
- Vorteil: variabel einsetzbar, da - in Grenzen - mobil, in der Anschaffung relativ preisgünstig
- Nachteil: vergleichsweise hohe Betriebskosten.
Zusatzheizung bei Zentralheizsystemen
In einzelne Radiatoren (oder anderen Heizkörpern) einer Zentralheizung wird ein elektrischer Heizstab eingesetzt, um diese in Übergangszeiten auch dann als Heizung benutzen zu können, wenn die Zentralheizung noch bzw. bereits abgeschaltet ist.
Flächenheizung
Eine Wand oder ein anderer Baukörper wird erwärmt und gibt die Wärme mit einem verstärkten Infrarotstrahlungsanteil in den Raum ab.
Es wird bei Flächenheizungen zwischen Wandheizung|Wand-, Deckenheizung|Decken- und Fußbodenheizungen unterschieden. Alle Flächenheizungen nutzen das Infrarotprinzip (Wärmestrahlung). Wärmestrahlung ohne Konvektion ist der energietechnische Ausgleich zwischen einem warmen und einem kalten Objekt.
Deckenheizungen haben den Vorteil, dass sie die Objekte im Raum von oben erwärmen.
Wandheizungen arbeiten meist mit einer höheren Temperatur, da die Strahlungsentfernungen größer sind. Bei Wandheizungen ist Konvektion und damit Staubverwirbelung zu erwarten.
Bei der Fußbodenheizung werden die Raumobjekte (Tische, Stühle, Betten usw.) wie bei den anderen Flächenheizungen verstärkt durch Infrarotstrahlung erwärmt. Dies geschieht konstruktionsbedingt von unten.
Vorteile:
- „unsichtbare“ Heizung
- die meisten elektrischen Flächenheizsysteme sind in der Anschaffung wegen des Entfalls der Rohrleitungsverlegung und des Kessels in der Installation kostengünstiger als warmwasserbetriebe Heizkörper.
Nachteile:
- träges Wärmeverhalten. Kalte Wände mit hoher Wärmekapazität heizen nur langsam auf.
- großflächig verteilte elektrische Felder beim Betrieb von Elektro-Flächenheizungen.
- mit Haushaltstrom betriebene Flächenheizsysteme verursachen – bei gleicher Leistung – etwa dreifach höhere Betriebskosten als durch Erdgas oder Heizöl betriebene Flächenheizsysteme.
- durch elektrische Kurzschlüsse
- durch unzureichende Sicherheitsabstände
- durch unsachgemäßen Gebrauch
siehe auch:
- Wirkungsgrad (Gesamtwirkungsgrad)
Weblinks
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