Was ist ein berührungsloses Heizelement?
Berührungslose Heizelemente sind Heizelemente, die beim Erhitzen eines Objekts Wärme ohne direkten Kontakt übertragen.
Die Wärmequelle muss nicht mit dem Objekt in Kontakt kommen, und das Objekt kann effizient und gleichmäßig erwärmt werden. Berührungslose Heizelemente übertragen den größten Teil der Wärmeenergie direkt auf das Objekt und erwärmen es daher effizient und mit geringem Energieverlust. Da es keinen Kontakt mit dem Objekt gibt, kann außerdem die Gefahr eines Brandes oder einer Verbrennung durch die Hitze verringert werden.
Sie können jedoch teurer sein als herkömmliche Heizmethoden. Außerdem kann die Installation der Geräte und der Technologie teuer sein, und viele Materialien können je nach Prinzip nicht verwendet werden.
Anwendungen für berührungslose Heizelemente
Berührungslose Heizelemente werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für den Einsatz von berührungslosen Heizgeräten:
1. Industrie
Berührungslose Heizelemente werden häufig in industriellen Prozessen eingesetzt. Sie erhitzen und schmelzen metallische Werkstoffe beim Gießen und Schweißen von Metallen sowie beim Gießen und Fügen. Beim Kunststoffgießen erhitzen sie auch Kunststoffmaterialien, um den Gießprozess zu erleichtern.
Sie werden auch in der Glasverarbeitung eingesetzt, wo sie nützlich sind, um die Formgebung und Abkühlung zu steuern, um eine bestimmte Form und bestimmte Eigenschaften zu erhalten. Bei der Herstellung von Halbleitern sind sie wichtige Geräte zum Erhitzen und zur Wärmebehandlung von Siliziumwafern, um Präzisionsprodukte herzustellen.
2. Lebensmittelverarbeitung
Verfahren zur Trocknung von Lebensmitteln werden eingesetzt, um ihnen Wasser zu entziehen, wodurch die Haltbarkeit verlängert und das Gewicht reduziert werden kann. Hitzesterilisationsverfahren werden eingesetzt, um Mikroorganismen aus Lebensmitteln zu entfernen. Backverfahren erhitzen die Oberfläche von Lebensmitteln gleichmäßig und können Bräunungsstreifen erzeugen.
3. Medizinische Geräte
Berührungslose Heizelemente werden auch zur Erwärmung von medizinischen Geräten und Instrumenten eingesetzt. Bei der Sterilisation von chirurgischen Instrumenten können berührungslose Heizelemente durch die Anwendung hoher Temperaturen Mikroorganismen abtöten. In der Thermotherapie werden berührungslose Heizelemente zur Erwärmung bestimmter Körperregionen eingesetzt, um die Blutzirkulation anzuregen und Muskelverspannungen zu lösen.
Funktionsweise der berührungslosen Heizelemente
Das Hauptprinzip der berührungslosen Heizelemente ist die Energieübertragung durch Wärmestrahlung. Der gängigste Mechanismus ist die Verwendung von Infrarotstrahlung zur Übertragung von Wärme auf ein Objekt.
Infrarotstrahlung ist eine Art elektromagnetischer Strahlung, die für das Auge unsichtbar ist, aber Wärmeenergie enthält. Berührungslose Heizelemente nutzen Strom oder Gas als Energiequelle und können Infrarotstrahlung zur Erwärmung von Gegenständen ausstrahlen.
Infrarotstrahlung hat eine hohe Kapazität zur Übertragung von Wärmeenergie und kann Objekte direkt über die Luft erwärmen. Infrarotstrahlung hat ein bestimmtes Wellenlängenband, das von Objekten absorbiert wird, und eine effiziente Erwärmung kann durch die Auswahl des für das Objekt geeigneten Wellenlängenbandes erreicht werden.
Arten von berührungslosen Heizelementen
Es gibt verschiedene Arten von berührungslosen Heizelementen. Im Folgenden sind Beispiele für berührungslose Heizelemente aufgeführt:
1. Infrarot-Heizgeräte
Diese Strahler erwärmen Objekte durch Infrarotstrahlung. Elektrische Infrarotstrahler wandeln elektrische Energie in Infrarotstrahlung um. Berührungslose Heizelemente werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. in der industriellen Heizung und Beheizung.
Es gibt viele verschiedene Arten von Infrarotheizungen, zum Beispiel Keramikheizungen. Diese berührungslosen Heizelemente erzeugen Wärme, indem sie Strom durch eine Keramik leiten, die die angesaugte Luft erwärmt und dann wieder abgibt. Sie zeichnen sich durch eine schnelle Anlaufzeit aus.
2. Induktionsheizungen
Induktionsheizungen sind Heizgeräte, die ein elektromagnetisches Feld nutzen, um einen Gegenstand zu erwärmen. Die Spule, durch die der Strom fließt, erzeugt ein elektromagnetisches Feld und erwärmt das Objekt, indem sie einen induzierten Strom im leitfähigen Material des Objekts erzeugt. So lassen sich beispielsweise stark leitfähige Gegenstände effizient erwärmen. Sie werden häufig in Kochgeschirr und industriellen Heizgeräten eingesetzt.
3. Mikrowellen-Heizgeräte
Diese Heizgeräte verwenden Mikrowellen zur Erwärmung von Gegenständen. Die von einem so genannten Magnetron erzeugten Mikrowellen erwärmen Gegenstände, indem sie die Bewegung von Wassermolekülen aktivieren. Sie werden in Mikrowellenherden im Haushalt und in industriellen Heizsystemen eingesetzt.
4. Laser-Heizgeräte
Diese Heizgeräte verwenden Laserstrahlen zur Erwärmung von Gegenständen. Ein hochenergetischer Lichtstrahl wird auf das Objekt gestrahlt, und die von der Objektoberfläche absorbierte Lichtenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt, die dann das Objekt erwärmt. Sie werden eingesetzt, wenn eine präzise Steuerung der Erwärmung oder eine örtlich begrenzte Erwärmung erforderlich ist.