STIR®-Technologie

STIR®-Strahler sind äußerst effektive Hochleistungsstrahler auf Basis von Infrarot. Mit dieser Technologie wird eine energieeffiziente Energieübertragung im Spektrum von 2 µm bis 10 µm erreicht. Unsere STIR®-Technologie ist für einige verfahrensspezifische Anwendungen patentrechtlich geschützt.

Was ist die STIR®-Technologie und was unterscheidet sie von anderen Infrarot-Technologien?

Konventionelle Infrarotstrahler erzeugen große spektrale Energiemengen, die von den Werkstoffen nur teilweise oder gar nicht absorbiert werden.

Unsere hocheffizienten STIR®-Strahler erzeugen ein dunkles Infrarot. Ihre Energie wird durch das jeweilig bestrahlte Gut in einem genau definierten Wellenlängenbereich absorbiert. Dieser liegt zwischen 2-10 µm. Das entspricht weitgehend der Lage der für die Werkstoffe relevanten Banden mit IR-aktiven funktionellen Gruppen wie z. B. der CH-Gruppen.

Damit erfolgt die Energieübertragung zum größten Teil im Bereich der Resonanz. Dagegen liegen die Wellenlängenbereiche des nahen Infrarots zwischen ca. 780 nm bis 3 µm.

Erwärmungsprozesse finden dadurch, gegenüber den derzeit eingesetzten IR-Technologien, stark beschleunigt und ohne qualitative Beeinträchtigungen statt.

Die mit speziellen Funktionskeramiken beschichteten STIR®-Emitter von IBT verfügen aber nicht nur über ein schnelles Reaktionsvermögen bei Aufwärm- und Abkühlprozessen. In Verbindung mit einstellbaren Leistungsdichten, Temperaturbereichen und weiteren Steuerungsmöglichkeiten gelingt die volle Nutzung der Strahlung über die gesamte Einbaulänge. Hochsensible Reflektoren sorgen für einen gerichteten Strahlungsverlauf, der das zu behandelnde Gut exakt eingrenzt. Durch die Verschiebung der Strahlungsmaxima mittels Anpassung der Emittertemperatur gewährleistet es ein punktuell anwendungsangepasstes Bearbeitungsniveau.

Mit STIR®-Modulen ausgerüstete Öfen zeichnen sich durch eine sehr geringe Baugröße aus. Man spart neben Investitionskosten auch erheblich an Produktionsfläche. Von Vorteil sind des Weiteren außergewöhnlich hohe Lebensdauerzyklen. Dieser Umstand multipliziert sich vor allem in langen Produktionsperioden als ein enormer Kostenfaktor. Individuell anpassbare Einbaugeometrie sowie universelle Einbaumöglichkeiten (horizontal, vertikal usw.) sind selbstverständlich.

Der Anwender erreicht kurze Prozesszeiten bei einem deutlich minimierten Prozessraumbedarf, optimierte, werkstoffspezifische Temperaturgradienten bis 850°C sowie ein hohes Einsparpotential der Betriebs- und Energiekosten.

Alle STIR®-Vorteile auf einen Blick

Infrarotstrahler, IR-Strahler, Infrarot-Strahler, Dunkelstrahler, Infrarotmodul, Infrarot-modul, IR-modul, IR-Anlage, Infrarot-Anlage, IR-Trockner, Infrarot-Trockner, STIR®-Technologie, Infrarot-Wärmetechnik
  • Kundenspezifische Lösung für beste Bearbeitungsqualität
  • Universelle Einbaulage, Leistungs-, temperatur- und geometrievariabel, individuelle Bauformen und Kontaktierungen
  • Leicht integrier- und steuerbar
  • Wärme entsteht an dem Ort wo Sie benötigt wird (im Gegensatz zur Konvektion)
  • Schonender und effizienter Energieeintrag durch die Auswahl geeigneter Reflektoren, geringe thermische Belastung der Substrate
  • Emissions-, staub- und keimfrei (im Gegensatz zur Konvektion)
  • Senkung der Betriebs- und Energiekosten durch
    • Kürzere Prozesszeiten bei geringerem Prozessraumbedarf
    • Variable Zonensteuerung und Anschlussleistung
    • Optimale Aufheiz- und Abkühlzeiten (Reaktionszeiten) (im Gegensatz zur Konvektion)
    • Keine Energieverschwendung durch sichtbares Licht (im Gegensatz zu Hellstrahlern)
    • Anspruch der Energieübertragung bei Resonanz (α=ε), beste Energieeffizienzklasse
  • Alleinstellung bei mit Funktionskeramiken beschichteten Emittern
  • Lange Lebensdauer der Strahler
  • Leistungsdichten auf der bestrahlten Fläche von 2 - 40 kW/m² möglich

Infrarotstrahler im Vergleich: STIR®-Strahler sind effizienter!

Als eine der wichtigsten Fragen stellt sich dem Anwender von technologischen Prozessen die nach der Energieeffizienz.
Diese wird durch den Wirkungsgrad definiert und beschreibt das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Leistung bzw. Energie. Im Fall von Infrarot-Strahlern ist dabei die Effizienz der Strahlungsleistung das entscheidende Kriterium.
Die Fa. IBT InfraBioTech GmbH hat dazu Messungen am KIT - Karlsruher Institut für Technologie durchführen lassen. Es wurden dabei verschiedene STIR®-Strahler sowie andere marktübliche IR-Strahler vermessen. In untenstehender Grafik ist zu sehen: STIR®-Strahler sind effizienter!

Der STIR®-Keramikstrahler hat einen ca. 7% höheren Wirkungsgrad als ein herkömmlicher Keramikstrahler, der STIR®-IRQ-Strahler ist im Vergleich zu einem handelsüblichen Quarzstrahler (Hellstrahler) sogar 22% effizienter! Ähnlich fällt der Vergleich zum durchschnittlichen Wirkungsgrad eines gasbetriebenen Dunkelstrahlers aus. Besonders hervorzuheben ist die hohe Effizienz eines STIR®-Strahlerfeldes (Modul).

Quellen und Erläuterungen:

(1) Analyse des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nach DVGW G5416 (2011): "Messverfahren zur Ermittlung des Strahlungsfaktors von Dunkel- und Hellstrahler nach DIN EN 416/419
(2) Analyse des WTD der Bundeswehr Meppen: "Spektrale Messungen und Emissionsverhalten im Wellenlängenbereich von 2 - 14 µm mit Schwarzkörperstrahler-Kalibrierung"
(6) ɛ = 1 Schwarzer Körper (100 %): λ (3 µm) = ƒ (700°C) (optimale Wellenlänge für die Absorption von Wassermolekülen)

In den Diagrammen sind drastische Unterschiede zwischen herkömmlichen Keramik-, Quarz- und Backofenstrahlern sichtbar. Es konnte bei einer Wellenlänge von 3 μm im Fall der Quarzstrahler ein Emissionsfaktor von 92 %, im Vergleich zu handelsüblichen Hellstrahlern mit 39 %, festgestellt werden. Auch bei Keramikstrahlern und Backofenstrahlern fällt der Vergleich deutlich zugunsten der STIR®-IR-Strahler aus. Diese sind deshalb z.B. hervorragend für den Einsatz bei Trocknungsprozessen geeignet. Bei STIR®-Strahlern wird die emittierte Energie im Bereich der Resonanz im bestrahlten Gut absorbiert, deshalb ist STIR® im Vergleich zur herkömmlichen thermischen Bearbeitung von Werkstoffen mit Konvektionswärme und klassischem Infrarot effektiver.

Die angewandten Untersuchungsmethoden konnten nachweisen, dass eine Verbesserung des Wirkungsgrades von technologischen Prozessen durch eine effizientere Energieübertragung mit dem Einsatz des speziellen Infrarot STIR® erfolgt. Für den Anwender von Infrarot-Technik bedeutet das eine Senkung der Betriebs- und Energiekosten.

Weiterführende Informationen:

Back to Top