Säteilylämmitys – mikä se on, historia, edut ja käyttökohteet

Säteilylämmitys: historia, edut ja käyttökohteet — energiatehokas, miellyttävä ratkaisu lattia-, seinä- ja yläpuoliseen sekä ulkotilojen lämmitykseen.

Säteilylämmitys tapahtuu, kun kuuma pinta lämmittää muita ympärillään olevia esineitä ja ihmisiä suoran lämpösäteilyn avulla sen sijaan, että lämmittäisi ensin huoneilmaa. Säteilylämmityksellä on pitkä historia, ja sitä on käytetty rakennuksissa jo roomalaisten ja korealaisten toimesta. Sillä on iso etu perinteisiin konvektiivisiin lämmitystapoihin verrattuna: se voi tarjota miellyttävämmän ja usein energiatehokkaamman lämmön tuntuman, koska iho lämpiää suoraan ilman, että huoneilman täytyy olla yhtä lämmin. Lattialämmitys on yleisin rakennuksissa käytetty säteilylämmitysmuoto, mutta myös seinä- ja yläpuolisia säteilylämmitysjärjestelmiä käytetään. Säteilylämmitystä voidaan käyttää myös ulkoalueiden lämmittämiseen.

Mikä on säteilylämmitys käytännössä?

Säteilylämmityksessä lämmitetty pinta (esimerkiksi lattia, paneeli tai Putki) emittoi infrapuna- tai lämpösäteilyä, joka lämmittää suoraan kohtuuttaan vastaanottavia pintoja ja ihmisiä. Ilma lämpiää vasta lähempänä kuumia pintoja ja esineitä, joten tilan ilman lämpötilamittaus ei aina kerro todellisesta mukavuudesta.

Lyhyt historia

Ihmiskunta on hyödyntänyt säteilylämmitystä vuosisatojen ajan. Antiikin roomalaiset kehittivät hypocaust-järjestelmiä, joissa lämmin ilma ja kuumat pinnat lämmittivät lattioita ja seiniä, ja korealaisissa perinteissä on myös tunnettuja lämmitysratkaisuja, jotka käyttivät säteilyä ja massaa lämmön siirtoon. Nykyaikaiset tekniikat ovat eriytyneet sähkö- ja vesikiertoisiin ratkaisuihin, mutta perusperiaate – lämmittää pintoja eikä pelkästään ilmaa – on säilynyt.

Säteilylämmityksen tyypit

• Lattialämmitys (vesikiertoinen) – Putkistoon kierrätetään lämmintä vettä. Hyvä lämmönvaraava massa (esim. betonilattia) tasaa lämmitystä.
• Sähköinen lattialämmitys – Kaapelit tai lämmitysmatot asennetaan lattian alle. Sopii hyvin saneerauksissa ja pienempiin tiloihin.
• Seinä- ja kattopaneelit – Ohutpaneelit tai -levyt säteilevät lämpöä suuntaavasti, ja niitä voidaan asentaa esimerkiksi huoneiden yläosiin tai seiniin.
• Ulko- ja terassilämmittimet – Infrapunalämmittimet, jotka lämmittävät ihmisiä ja pintoja ulkotiloissa ilman tarpeetonta ilmankiertoa.
• Teolliset säteilylämmittimet – Suuret paneelit tai putket korkeille tiloille, kuten varastoihin ja tuotantohalleihin.

Edut

• Mukavuus: Suora säteily tuntuu usein lämpimämmältä pienemmällä ilmanlämpötilalla, eli sisäilma voi olla viileämpää mutta mukavuus pysyy.
• Energia- ja kustannustehokkuus: Lämpöhäviöt voivat pienentyä, kun ei lämmitetä suurta ilmavolyymiä turhaan. Vesikiertoiset järjestelmät ovat usein kilpailukykyisiä energiatehokkuudessa.
• Vähemmän ilmavirtauksia: Pölyn ja epäpuhtauksien liikkeet ovat vähäisemmät, mikä voi parantaa sisäilman laatua ja olla hyödyksi allergikoille.
• Hiljaisuus ja huomaamattomuus: Järjestelmät toimivat usein äänettömästi eikä niissä ole näkyviä säteilijöitä, jos käytetään lattian tai katon alle asennettavia ratkaisuja.
• Skaalautuvuus: Toimii sekä kodeissa että suurissa teollisuustiloissa ja ulkoalueilla.

Rajoitukset ja haitat

• Hitaampi reagointi: Lämpötilan säätö voi olla hitaampaa erityisesti massiivisissa lattiarakenteissa.
• Asennuskustannukset: Alkuinvestointi (erityisesti vesikiertoisessa lattialämmityksessä ja saneerauksessa) voi olla korkeampi kuin perinteisessä patterilämmityksessä.
• Pintamateriaalit: Lattian materiaalilla on merkitystä: laattalattiat ja kivipinnat johtavat hyvin, kun taas paksut matot tai puut saattavat heikentää tehokkuutta.
• Rajat lämpötilalle: Pinta- ja huoneilman lämpötilat täytyy mitoittaa oikein, jotta vältetään liialliset pintalämpötilat ja epämukavuus.

Käyttökohteet

• Kotitaloudet: asuinhuoneet, kylpyhuoneet, keittiöt (lattialämmitys) ja uudis­rakentamisessa koko talon lämmitykseen.
• Toimistot ja julkiset rakennukset: katon tai seinäpaneelien avulla tasainen lämmitys ja parempi akustiikka.
• Teollisuus ja varastot: yläpuoliset säteilypaneelit tehokkaina suurissa tiloissa, joissa konvektiivinen lämmitys olisi kallista.
• Ulko- ja terassialueet: infrapuna-heittimet, jotka antavat miellyttävän lämmön pöytä- ja istuma-alueille.
• Uima-altaat ja kylpylät: lattialämmitys märissä tiloissa ja säteilylämmittimet oleskelualueilla.

Asennus, säätö ja huolto

• Suunnittelu: Tilakohtainen mitoitus ja lämmönlähteen valinta (esim. kaukolämpö, lämpöpumppu, sähkö) vaikuttavat järjestelmän tehokkuuteen.
• Eristeet: Hyvä lattiarakenne ja alapuolinen eristys vähentävät lämpöhäviöitä.
• Säätö ja zonitus: Huonekohtaiset termostaatit ja jakotukit mahdollistavat mukavan ja taloudellisen käytön.
• Huolto: Vesikiertoisessa järjestelmässä tarvitaan ajoittaista tarkastusta, paineen ja vedenlaadun seurantaa; sähköjärjestelmät vaativat vähäisempää huoltoa mutta sähköturvallisuuden varmistamisen.

Vinkkejä ja käytännön huomioita

• Valitse lattiamateriaali tilanteen mukaan: kivi- ja laatat johtavat hyvin, puulattia vaatii suunnittelua (lämpölaajenemisen huomiointi).
• Hyödynnä termostaatteja ja aikaan perustuvia ohjauksia säästääksesi energiaa.
• Yhdistä säteilylämmitys energiatehokkaaseen lämmönlähteeseen, kuten maalämpöön tai lämpöpumppuun.
• Uudisrakennuksessa säteilylämmitys on helppo integroida ja se voi alentaa kokonaisenergiankulutusta; saneerauksissa suunnittele pintarakenteet tarkasti kustannusten ja korkeuden vuoksi.

Yhteenvetona säteilylämmitys tarjoaa miellyttävän lämmön kokemuksen ja monissa kohteissa energiatehokkaan ratkaisun verrattuna pelkkään ilmankiertoon perustuviin järjestelmiin. Oikein suunniteltuna ja mitoitetuna se soveltuu niin koteihin, julkisiin tiloihin kuin teollisuuteenkin.

Säteilylämmityksen historia

Roomalaiset olivat ensimmäiset ihmiset, jotka käyttivät lattialämmitysjärjestelmiä. Nämä järjestelmät perustuivat hypokausteihin ja käyttivät lämmitykseen lämmintä ilmaa. Lattia asetettiin monien tiilikasojen päälle, jolloin uunin tuottama kuuma ilma ja höyry pääsivät kulkemaan lattian alle. Kuuma ilma kulki sitten seinien sivuilla olevia savupiippuja pitkin, joten kuuma ilma ja höyry eivät koskaan päässeet asuintiloihin. Nämä järjestelmät olivat hyvin kalliita rakentaa ja ylläpitää, joten vain rikkailla oli varaa niihin. . ^[]

Koreassa lattialämmitys on ollut käytössä noin 2000 vuotta. Ondol, joka tarkoittaa "lämmintä kiveä", tarkoittaa kivien ja maanalaisten kanavien käyttöä lämpimän ilman kuljettamiseksi keittiöstä talon huoneisiin. Useimmissa korealaisissa kodeissa ja rakennuksissa käytetään edelleen ondolia, vaikka nykyään käytetäänkin kuumavesi- ja sähköjärjestelmiä. Amerikkalainen arkkitehti Frank Lloyd Wright löysi ondolin 1900-luvun alussa ja käytti sitä monissa rakennussuunnitelmissaan. Wright keksi myös lattian alle asennettavat kuumavesijärjestelmät.

 
Caldarium Bathin roomalaisesta kylpylästä, Englannista. Lattia on poistettu, jotta hypokaustin pilarit paljastuisivat.  

Säteilylämmityksen tyypit

Lattialämmitys

Yleisin säteilylämmitysmuoto on lattialämmitys. Lattialämmitystä on kolmea eri tyyppiä: kuumailmajärjestelmät, kuumavesijärjestelmät ja sähköjärjestelmät.

Kuumailmajärjestelmät

Kuumailmajärjestelmissä käytetään kuumaa ilmaa lattian lämmittämiseen, kuten roomalaisten järjestelmissä. Ilma ei kuitenkaan pidä lämpöä kovin hyvin, eikä näitä järjestelmiä suositella asuinkäyttöön.

Kuumavesijärjestelmät

Lämminvesijärjestelmät ovat suosituimpia ja kustannustehokkaimpia järjestelmiä kylmissä ilmastoissa. Tämäntyyppisessä järjestelmässä vesi lämmitetään kattilalla ja pumpataan lattian alle asennettujen putkien kautta. Lämminvesijärjestelmät voidaan myös yhdistää aurinkolämpöenergiaan, jolloin niistä tulee ympäristöystävällisempiä. Aurinkolämpöenergia käyttää auringonvaloa veden lämmittämiseen, jota voidaan sitten käyttää lattialämmitysjärjestelmässä.

Lämminvesijärjestelmiä voidaan käyttää myös päinvastoin juoksuttamalla kylmää vettä putkien läpi rakennuksen jäähdyttämiseksi. Tätä tekniikkaa on kuitenkin vaikea käyttää oikein, ja se voi aiheuttaa lattialle kondenssivettä, joka voi pilata puulattiat tai matot ja lisätä ihmisten kaatumisriskiä.

Sähköjärjestelmät

Sähköiset järjestelmät koostuvat sähkökaapeleista, jotka on asennettu lattian alle. Sähköä käytetään sitten kaapeleiden lämmittämiseen, ja tämäntyyppinen järjestelmä voidaan kytkeä päälle tai pois päältä paljon nopeammin kuin kuumavesijärjestelmä. Nämä järjestelmät ovat kuitenkin usein kalliimpia kuin kuumavesijärjestelmät, koska sähkön hinta on korkea, varsinkin jos kuumavesijärjestelmään sisältyy aurinkolämpöenergian käyttö. Sähkölämmitysjärjestelmän korkeita kustannuksia voidaan pienentää, jos lattia voidaan asettaa lämmittämään muina kuin huipputunteina, kuten myöhään illalla, ja jättää pois päältä päivällä. Sähköjärjestelmät ovat myös vähemmän ympäristöystävällisiä, koska sähkö tuotetaan yleensä polttamalla fossiilisia polttoaineita, mikä lisää hiilidioksidipäästöjä.

Lattianalainen asennus

Lattialämmitysjärjestelmät voidaan asentaa joko märkänä tai kuivana. Märkäjärjestelmä asennetaan ja sen päälle valetaan betoni. Betonilattiat pitävät lämpöä erittäin hyvin, mutta lämmön imeytyminen voi kestää kauan. Kuivat järjestelmät toimivat perustuksen ja lattian välissä olevassa avoimessa ilmatilassa, mutta ne voivat olla tehottomampia, koska niiden on lämmitettävä myös ilmaa. Kuiviin järjestelmiin on kuitenkin paljon helpompi päästä käsiksi, jos järjestelmä rikkoutuu tai vuotaa.

Lattialämmityksen kanssa voidaan käyttää mitä tahansa lattiapinnoitteita, mutta keraamiset laatat ovat suosituin lattiamateriaali, koska ne siirtävät ja varastoivat lämpöä hyvin. Materiaalit, kuten puu, matto tai linoleumilaatat, heikentävät lattialämmitysjärjestelmän lämmönsiirtoa, ja järjestelmä on säädettävä korkeampaan lämpötilaan, jos näitä materiaaleja käytetään.

Seinä- ja kattolämmitys

Seinä- ja yläpuoliset säteilylämmitysjärjestelmät on yleensä valmistettu seiniin tai kattoon ripustetuista alumiinipaneeleista. Lattialämmityksen tavoin näitä paneeleita voidaan lämmittää joko kuumalla vedellä tai sähköllä. Kuumalla vedellä lämmitettävät paneelit vuotavat kuitenkin usein, joten sähköpaneelit ovat yleisimpiä. Näillä paneeleilla ei voida lämmittää yhtä suurta aluetta kuin lattian alla olevalla järjestelmällä, mutta ne voidaan kytkeä nopeasti päälle ja pois päältä, kun henkilö tulee huoneeseen tai poistuu sieltä. Sähköpaneelit voivat vähentää energiakustannuksia, jos paneelit jätetään pois päältä tyhjissä huoneissa.

Ulkolämmitys

Säteilylämmityksen käyttäminen ulkona on paljon käytännöllisempää kuin ilmalämmitys, koska ilma liikkuu aina ulkona. Ulkona käytettävät säteilylämmittimet ovat lähes aina sähkölaitteita, ja ne ovat yleensä kannettavia, vaikka terassin alle voidaan asentaa lattialämmitys.

 
Betonia valetaan märkää sähkölämmitysjärjestelmää varten.  

Hae kirjaimella