Infrarood verwarming wordt steeds vaker gezien en toegepast als een duurzame en comfortabele oplossing voor het verwarmen van woningen en bedrijfsruimten. Niet alleen als lokale verwarming, maar zeker ook als hoofdverwarming. Recent heeft IG Infrarood samen met Techniek Nederland de ‘Kennisbijeenkomst Infraroodverwarming bij woningen met een kleine warmtevraag’ georganiseerd waar de toepassing van infrarood panelen als hoofdverwarming, inclusief praktijkcijfers zijn toegelicht.
Op basis van de positieve praktijkervaringen pleit de sector in het Manifest om in een publiek-private samenwerking infrarood verwarming met panelen op te nemen in de bouwregelgeving. De term infrarood verwarming zal waarschijnlijk vaker gehoord worden.
De praktijkcijfers en normeringen rondom infrarood verwarming zijn gebaseerd op diens toepassing in panelen. En daar is een goede reden voor: in een andere toepassing werkt het mechanisme namelijk niet meer als infrarood. Wij zien in toenemende mate “infrarood vloerverwarming”.
En daar moeten we het even over hebben: “Infrarood” vloerverwarming is geen infrarood verwarming. “Infrarood” vloerverwarming werkt feitelijk niet anders dan elektrische vloerverwarming en beschikt daarmee ook niet over de voordelen van infrarood panelen. Om uit te leggen waarom elektrische vloerverwarming géén “infrarood” kan zijn, moeten we uitleggen wanneer iets wél infrarood verwarming is.
Wat is infrarood verwarming
In de overdracht van warmte kennen wij vanuit de natuurkunde een drietal mechanismen:
- Geleiding (conductie)
- Convectie (lucht)
- Straling
Geleiding als warmteafgifte is in de gebouwde omgeving niet van toepassing.
Bij verwarmen met convectie wordt warmte afgegeven aan de lucht, zodat de luchttemperatuur in een ruimte stijgt. Dit kennen we van traditionele vloerverwarming, convectoren en radiatoren. Bij verwarming met straling worden mensen en objecten in de ruime verwarmd (waarbij ook indirect de luchttemperatuur omhoog zal gaan). Warmteafgiftelichamen kunnen zowel warmte afgeven middels convectie als met straling. Hieronder is dit geïllustreerd:
In de illustratie laat de grootte van de pijl het aandeel in de warmteafgifte zien. Van convector naar radiator naar stralingspaneel neemt het aandeel convectie af en neemt het aandeel straling toe. Ofwel: de straling efficiëntie neemt toe. Hier introduceren wij een belangrijke norm: IEC60675-3 – Household electric direct-acting room heaters – Methods for measuring performance – Part 3: Additional provisions for the measurement of the radiation efficiency
De toegevoegde waarde van deze norm is meerledig, maar een belangrijk gegeven uit deze norm is dat een direct (elektrisch) afgiftesysteem alleen als infrarood beschouwd mag worden als de stralingsefficiency groter dan of gelijk is aan 40%. Met andere woorden, minimaal 40% van het opgenomen vermogen moet via stralingswarmte afgegeven worden.
Er zijn meerdere variabelen die de stralingsefficiëntie van een paneel beïnvloeden, waaronder materialisatie/ opbouw en oppervlaktetemperatuur. De kunst is om ervoor te zorgen dat er oppervlaktetemperatuur behaald wordt die leidt tot voldoende stralingsintensiteit om een binnenruimte te verwarmen en het paneel rondom dusdanig te isoleren dat convectie zo veel mogelijk voorkomen wordt.
Als deze principes toegepast worden op vloerverwarming, dan kan vloerverwarming pas als infrarood verwarming fungeren als het minimaal 40% van haar warmteafgifte via infrarood straling realiseert. Daar hoor dus ook een minimale oppervlaktetemperatuur bij. Er vanuit gaande dat aan de randvoorwaarden van isolatie en opbouw voldaan worden, zal de minimale stralingsefficiëntie van de vloer niet gerealiseerd worden, omdat de oppervlaktetemperatuur van de vloer daar veel te laag voor is. Om een vloer als infraroodverwarming te laten werken moet het oppervlaktetemperatuur dermate hoog zijn dat het zeer oncomfortabel wordt om over de vloer te lopen (Het voordeel is dat het kinderspelletje “de vloer is lava” een stuk minder fantasie zal vergen). Elektrische vloerverwarming is ook vaak begrensd tot c.a. 35 graden, onvoldoende om de vloer warmte te laten ‘stralen’.
Kortom, infrarood vloerverwarming is gewoon elektrische convectie-vloerverwarming. Bekent dit dat elektrische vloerverwarming onzinnig is? Nee hoor, er zijn toepassingen voor te bedenken. Maar, bij de terminologie infrarood hoort ook een bepaald verwachtingspatroon qua werking, en daar voldoet vloerwarming simpel niet aan.