Was ist ein Heizstrahler?
Heizstrahler sind ein Oberbegriff für Heizgeräte, die einen Glühfaden mit elektrischer Energie versorgen und ein Objekt mit den dabei entstehenden elektromagnetischen Wellen im nahen bis fernen Infrarotbereich erwärmen.
Diese Heizgeräte arbeiten mit Strahlungswärme und strahlen rotes bis weißes Licht aus, da sie Wellenlängen im sichtbaren Spektrum enthalten. Sie zeichnen sich durch eine gleichmäßige Erwärmung über einen großen Bereich und eine hohe Ansprechempfindlichkeit aus, da sie kein Medium zur Vermittlung der Wärme benötigen,
Je nach Art und Struktur der Glühfäden gibt es verschiedene Typen. In den letzten Jahren hat die Nachfrage aufgrund der hohen Energieeffizienz dieser Heizmethode zugenommen.
Anwendungen für Heizstrahler
Aufgrund der Strahlungseigenschaften der Strahlungsenergie können Heizstrahler große Flächen gleichmäßig erwärmen und werden daher häufig zur Erwärmung flacher Gegenstände eingesetzt. Typische Beispiele sind:
Trocknungsprozesse bei der Herstellung von Halbleitern und Flachbildschirmen, Trocknung von Druckfarben für Druckerzeugnisse, Inline-Trocknung von Lebensmitteln usw.
Sie werden auch zur Erwärmung korrosiver Chemikalien verwendet, die sich nur schwer direkt erwärmen lassen, sowie in bekannten Anwendungen zur Beheizung von Geräten und zum Warmhalten von Lebensmitteln.
Da sie mit nahen bis fernen Infrarotstrahlen arbeiten, eignen sie sich nicht für die Erwärmung transparenter Gegenstände, die durchsichtig sind.
Funktionsweise der Heizstrahler
Durch Anlegen von elektrischem Strom an den Glühfaden werden elektromagnetische Wellen im nahen bis fernen Infrarotbereich erzeugt, und die Energie wird zur berührungslosen Erwärmung des Gegenstands genutzt.
Es werden Glühfäden aus Wolfram, Kohlenstoff, Eisen-Chrom-Aluminium, Nickel-Chrom (Nichrom) usw. verwendet, wobei die Temperaturen der Glühfäden 2500-3000 °C erreichen.
Wenn der Draht in einem so niedrigen Temperaturbereich mit der Atmosphäre in Berührung kommt, kommt es zu einer schnellen Oxidationsreaktion, die zu einer sehr kurzen Lebensdauer aufgrund von Drahtbruch und Ausdünnung führt, so dass der Draht in einem mit Vakuum oder Inertgas gefüllten Quarzglasrohr versiegelt wird.
Die Struktur ist in einem mit Vakuum oder Inertgas gefüllten Quarzglasrohr versiegelt. Aufgrund dieser Struktur sind lange, dünne zylindrische Produkte üblich, aber es gibt auch Heizstrahler mit Halogenlampen als Wärmequelle.
Bei der Erwärmung flacher Gegenstände müssen mehrere Heizstrahler so angeordnet werden, dass die Strahlungsenergie den Gegenstand gleichmäßig bedeckt.
Anders als bei der direkten Erwärmung und der atmosphärischen Erwärmung kann die Form und Struktur des zu erwärmenden Objekts für einige Objektformen ungeeignet sein, da die schattigen Bereiche nicht erwärmt werden, wenn die Strahlungsenergie blockiert wird.
Die Erwärmungstemperatur des Objekts kann bis zu 1500 °C betragen.
Das Objekt kann bis zu einer Höchsttemperatur von 1500 °C erwärmt werden, aber das Element muss auf 1000 °C oder höher eingestellt werden, da die Strahlungsenergie bei niedrigen Temperaturen unter 500 °C gering ist.
Obwohl die Energieeffizienz hoch ist, ist der Leistungsbedarf aus den oben genannten Gründen hoch, so dass es für Heizanwendungen mit geringer Leistung und niedrigen Temperaturen weniger geeignet ist.
Außerdem können Schmutz oder andere Verunreinigungen, die am äußeren Quarzrohrkolben anhaften, diesen erhitzen und eine starke lokale Veränderung der Temperaturverteilung an der Außenfläche verursachen, was zu Schäden führen kann.