Konvektion: Welche Aufgabe erfüllt sie bei der Heizung?

Bei der Auswahl der richtigen Heizungsform treffen potentielle Kunden auf zahlreiche unterschiedliche Begriffe, wie beispielsweise die Thematik der Konvektion. Wir haben dieses Thema näher beleuchtet und die in diesem Zusammenhang stehenden Begrifflichkeiten und Hintergründe betrachtet. Erhalten Sie außerdem Informationen zu den Alternativen wie zum Beispiel einer Strahlungsheizung.

konvektion funktionsweise

Der Wärmetransport auf drei Arten:

1. Konvektion: Das Grundprinzip der Konvektion ist auch als Wärmeströmung bekannt. Die Wärme ist an Materie gebunden und wandert mit dieser aufgrund der Bewegungen durch den Raum.
2. Wärmeleitung: Die Wärmeübertragung findet durch Stöße zwischen einzelnen Teilchen statt. Die Teilchen führen zwar die Stöße aus, verbleiben jedoch an ihrer Position.
3. Wärmestrahlung: Strahlung (beispielsweise Licht oder Infrarotstrahlung) kann Wärme transportierten. Der Transport ist über kleine wie über große Strecken möglich.

Hintergründe und Definition der Konvektion

Für die freien Konvektionen sind die Dichteunterschiede in einem Gas oder einer Flüssigkeit (Fluid) wichtig. Die Dichte und das Volumen bestimmen das Gewicht. Im Kreislauf ist somit die Schwerkraft für die Bewegungen der Teilchen zuständig.

Wichtige Begriffe und Zusammenhänge

  • Eine der häufigsten Ursachen für die Konvektionen ist ein vorhandener Temperaturunterschied. Die natürliche Konvektion ist ein Beispiel hierfür. Warme Luft steigt auf, während kalte Luft nachzieht. Dieses Prinzip kann für das Heizsystem nutzbar gemacht werden. Der Wärmeerzeuger erwärmt die Luft, welche nun aufsteigt. Kalte Luft wird nachgezogen und kann erwärmt werden. Die zuvor aufgestiegene warme Luft kühlt ab und sinkt dadurch nach unten.
  • Konvektionsströme sind Bewegungen eines Gases oder einer Flüssigkeit. Konvektion kann in unterschiedlichen Medien, beispielsweise in der Luft, stattfinden.

Konvektion in der Gebäudetechnik

Die Schwerkraftheizung nutzt das Prinzip der Schwerkraftzirkulation. Moderne Heizungen sind jedoch meistens als Pumpenheizung konstruiert. Ein Anwendungsbeispiel für die konvektionsbasierte Heizanlagen ist die Thermosiphonanlage. Über einen Sonnenkollektor wird der Anlage Wärme zugeführt. Das Wasser kühlt entweder ab oder wird dem Kreislauf entnommen. Diese Veränderungen führen zum Einsetzen der Zirkulation.

Icon

Die Konvektionsheizung

Unter dem Begriff der Konvektionsheizungen werden spezielle Heizkörper-Bauformen verstanden. Die Wärmeübertragung an die Raumluft erfolgt über das  Konvektionsprinzips. Der Konvektor erwärmt zunächst die Luft, welche anschließend nach oben steigt. Es entsteht nun aufgrund der Auftriebsbewegungen eine Luftzirkulation und die kalte Raumluft strömt nach unten.

Der Konvektionsofen

Konvektionsöfen sind in verschiedenen Ausführungen verfügbar, vom Gastro/Küchenofen bis hin zum Werkstattofen. Beim Gastro-Ofen sorgt ein Ventilator für die Zirkulation der Wärme. Gastro-Öfen sind für Preise ab rund 440 Euro erhältlich. Ein Werkstattofen kostet rund 1.600 Euro aufwärts.

Die Praxis: Vielfältige Kombinationen existieren

In der Praxis muss eine Heizung nicht zwangsläufig nach nur einem Prinzip funktionieren. Es können auch zwei Mechanismen gleichzeitig zur Geltung kommen. Ein Heizkörper überträgt zunächst einmal Energie auf die Luftteilchen. Aufgrund der Luftzirkulation verteilen sich die Luftteilchen im Raum. Die Wärme aus der Konvektion verteilt sich somit im Raum. Der Heizkörper selbst erwärmt sich und gibt Wärme in Form von Strahlung ab.

Die alternativen Heizformen

Die Infrarotheizung ist eine Alternative zur Heizen mit Konvektion. Diese Heizungsart erwärmt nicht die Luft, sondern Decken, Möbel oder Wände werden angestrahlt. Diese verteilen die aufgenommene Energie gleichmäßig im Wohnraum. Das Prinzip ist von sonnigen Wintertagen bekannt. Obgleich die Luft kalt ist, entsteht durch die Sonnenstrahlung ein warmes Gefühl.