Hur fungerar infraröd uppvärmning?

Infraröd värme är ett elektriskt värmesystem som värmer människor, möbler, golv och väggar direkt istället för att främst värma luften först. Det kan installeras under golv, ovanför tak eller i vägmonterade paneler och kan användas för ett rum eller som ett komplett värmesystem för hela hemmet.

Tänk på solsken en kall dag

Har du någonsin stått utomhus en kall dag och känt dig varmare så fort solen kom fram, trots att luften fortfarande var sval? Den känslan kommer till stor del från strålningsenergi som når din hud direkt.

Infraröd värme fungerar på ett liknande sätt. Den skickar mild strålningsvärme mot människor och omgivande ytor. Golv, väggar och möbler absorberar energin, värms upp och avger sedan värme i rummet.

Denna guide förklarar processen på ett enkelt sätt, jämför infraröd värme med konvektionsvärme, tittar på värmefilm för tak och undergolv och visar varför isolering, fönster, ventilation och värmeförlustberäkningar fortfarande spelar roll.

Vad är infraröd värme?

Infraröd värme är strålningsvärme. Ett värmeelement blir varmt och avger infraröd energi mot rummet. När den energin når en person eller en fast yta absorberas en del av den och omvandlas till värme.

Detta skiljer sig från ett värmesystem som först överför det mesta av sin effekt till den omgivande luften. Traditionella väggmonterade element levererar trots sitt namn vanligtvis en stor del av sin värme genom konvektion: luften intill elementet värms upp, stiger och cirkulerar genom rummet. Strålningssystem är utformade för att ge ett högre strålningsbidrag.

Infraröd värme finns i flera former, bland annat väggpaneler, takpaneler, undergolvssystem och tunn elektrisk infraröd värmefilm. Det mest lämpliga formatet beror på byggnaden, ytfinishen, rummets användning och den önskade värmeutsigneringen.

Hur infraröd värme fungerar i sex steg

Inget värmesystem skapar gratis energi. Byggnaden förlorar fortfarande värme genom väggar, fönster, tak, golv, dörrar och ventilation. Ett fungerande infrarött system måste tillföra tillräckligt med värme för att ersätta dessa förluster under de avsedda designförutsättningarna.

Strålningsvärme jämfört med konvektionsvärme

Alla praktiska rumsvärmesystem använder en blandning av värmeöverföringsmekanismer. Skillnaden ligger i balansen mellan dem.

Ingen av mekanismerna garanterar automatiskt lägre räkningar. Den faktiska energianvändningen beror på byggnadens värmeförlust, den önskade temperaturen, driftstider, styrningsstrategi, elpris och användarnas beteende.

Värmer infraröd värme luften?

Ja, men inte enbart eller nödvändigtvis främst vid värmeelementet.

Infraröd energi passerar genom luften och absorberas främst av människor och fasta ytor. När dessa ytor blir varmare överför de en del av värmen till luften som kommer i kontakt med dem. Rumsluften värms därför indirekt som en del av den övergripande värmeöverföringsprocessen.

Denna distinktion är viktig eftersom påståenden om att infraröd värme ”inte värmer luft” är förenklade. Ett bekvämt uppvärmt rum innehåller normalt varma ytor, tillräckligt varm luft och en lämplig genomsnittlig strålningstemperatur.

Vad är fjärrinfraröd värme?

Infrarött är en del av det elektromagnetiska spektrumet. Vi kan inte se det med våra ögon, men vi kan känna det som värme.

iHelios värmefilm fungerar som en strålningsvärmeyta vid låg temperatur och avger främst långvågig, eller fjärrinfraröd, termisk strålning. Det är den typ av mild strålningsvärme som vanligtvis förknippas med varma golv, väggar och andra uppvärmda byggnadsytor.

Systemet producerar inte en enda våglängd. Precis som varje varm yta avger det ett spektrum av infraröda våglängder. Den exakta fördelningen beror främst på den operativa yttemperaturen.

Fjärrinfrarött skiljer sig från ultraviolett strålning och är inte joniserande strålning. Det är helt enkelt termisk strålning som avges av en varm yta.

Infraröd värmefilm jämfört med infraröda paneler

Båda teknikerna använder elektriskt uppvärmda ytor, men deras form och installation skiljer sig åt.

iHelios värmefilm är utformad för kompatibla undergolvs- och takapplikationer. Kontrollera alltid produktspecifikationen, installationsmetoden, den elektriska designen och kompatibiliteten med ytbehandlingen före köp.

Takvärme eller undergolvs värme?

Infraröd takvärme

Takvärme kan ge en tydlig strålningsväg in i det uppvärmda utrymmet utan att ta upp vägg- eller golvyta. Ett korrekt utformat taksystem kan fungera väl där golven måste förbli orörda, där bred rumstäckning krävs eller där möbelplaceringar gör vissa golvytor olämpliga.

Takkonstruktionen, gipsarrangemanget, isoleringens placering, den tillgängliga uppvärmda ytan och den maximalt tillåtna effekten måste alla övervägas. Läs iHelios installationsguide före design av en konstruktion.

Infraröd undergolvs värme

Undergolvsfilm skapar en stor, lågprofilerad uppvärmd yta under kompatibla flytande golvbeläggningar. Beläggningen, underlaget, möbeluppsättningen, isoleringen under systemet och golvtemperaturens begränsningar påverkar alla prestandan.

Tjocka isoleringsbeläggningar kan begränsa värmeöverföringen. Fasta möbler eller föremål som hindrar värme från att spridas kan också påverka layoutbeslut. Värmeområdet bör därför planeras utifrån den slutliga rumdesignen snarare än att uppskattas enbart utifrån den totala golvytan.

Kan infraröd värme värma ett helt hus?

Ja, infraröd värme kan utformas som det primära värmesystemet för en hel fastighet, men endast när den tillgängliga effekten i varje rum är tillräcklig för att möta rummets beräknade värmeförlust.

En design för hela huset bör ta hänsyn till:

• yttre väggar, tak, golv, fönster och dörrar;
• isoleringsstandarder och köldbryggor;
• ventilation och infiltration;
• rummens dimensioner och takhöjd;
• önskade innertemperaturer;
• lokala yttre designförutsättningar;
• tillgängligt tak- eller golvvärmeområde;
• elektrisk kapacitet och kretsdesign;
• begränsningar i golv- eller takkonstruktionen;
• rumsvis termostatstyring.

Läs mer i vår guide om att använda infraröd värmefilm som ett primärt värmesystem.

Vad påverkar prestandan för infraröd värme?

Prestandan för infraröd värme bestäms inte av värmaren ensam. Den kompletta byggnaden och styrningsstrategin spelar roll.

Isolering och täthet

Byggnadselement med bättre isolering förlorar värme långsammare. Förbättrad isolering och kontroll av oavsiktliga luftläckage kan minska effekten och drifttiden som krävs av alla värmesystem.

Fönster och ytterdörrar

Stora glasytor, äldre ramar och ofta öppnade dörrar kan avsevärt öka värmeförlusten. De bör mätas och inkluderas i rumskalkylen.

Ventilation

Friska byggnader kräver ventilation, men inkommande kallare luft måste värmas. Frånluftsfläktar, ventilationsventiler, mekanisk ventilation och naturlig infiltration påverkar alla värmebehovet.

Tillgängligt uppvärmt område

Ett rum kan ha tillräckligt med total golv- eller takyta men mindre användbar installationsyta efter att ha tagit hänsyn till armaturer, väggavdelare, fasta möbler och tillverkarens avståndskrav.

Ytbehandlingar

Golvbeläggningar, underlag, gipsskikt och dekorativa ytor påverkar värmeöverföringen. Använd endast konstruktioner som är godkända för den aktuella värmeprodukten.

Styringsinställningar och närvaro

Att värma ett oanvänt rum enligt samma schema som ett uppvärmt rum slösar energi. Oberoende zoner, rimliga inställda temperaturer och realistiska scheman är viktiga oavsett värmeteknik.

Varför en värmeförlustberäkning spelar roll

En värmeförlustberäkning uppskattar hur mycket värme ett rum förlorar under angivna inom- och utomhusförhållanden. Den installerade värmeutsigneringen bör vara tillräcklig för att ersätta den förlusten och höja rummet till den avsedda designtemperaturen.

Det grundläggande förhållandet för värmeförlust genom byggnadens stomme är:

Denna beräkning upprepas för väggar, fönster, ytterdörrar, golv och tak eller tak. Ventilation- och infiltrationsförluster läggs sedan till. En verklig design kan också kräva avdrag för köldbryggor, intermittent drift och andra projektspecifika faktorer.

En enkel regel om watt per kvadratmeter kan vara användbar för en tidig uppskattning, men den bör inte ersätta en ordentlig rumsvis beräkning för ett primärt system. Använd iHelios infraröda värmekalkylator för en initial uppskattning, och begär sedan en teknisk granskning för den slutliga designen.

Hur termostater och zonindelning styr infraröd värme

Termostaten gör inte en värmare i sig mer effektiv på att omvandla elektricitet till värme. Dess roll är att undvika onödig drift och bibehålla de nödvändiga förutsättningarna mer exakt.

Ett välkontrollerat infrarött system kan inkludera:

• oberoende rum- eller zontermostater;
• veckoscheman;
• golvsensorer där det krävs;
• maximaltemperaturgränser;
• öppenventilsdetektion;
• närvarobaserad automatisering;
• fjärrstyrning via app;
• låsbara inställningar för hyresvärdar eller förvaltade fastigheter;
• tidsstyrning anpassad efter solenergi eller elpriser utanför topplast.

Styringsenheter bör väljas för den anslutna elektriska belastningen och installeras i enlighet med ledningsdesignen. Större zoner kan kräva kontaktorer eller andra brytararrangemang som anges av den elektriska designern.

Är infraröd värme effektiv, och vad kostar den att driva?

Vid användningspunkten omvandlar motståndsbaserade elektriska värmare den elektriska energi de förbrukar till värme i byggnaden. Men det faktumet ensamt bestämmer inte räkningen.

Driftskostnaden styrs av:

• installerad elektrisk effekt i kilowatt;
• andelen tid systemet är strömförsörjt;
• elpris per kilowattimme;
• inställda rumstemperaturer;
• byggnadens värmeförlust;
• väder;
• zonindelning och scheman;
• solceller, batterianvändning eller tidsdifferentierade elpriser.

Exempel med 45 % nyttjandegrad

Ett termostatstyrt system förblir normalt inte påslaget kontinuerligt efter att rummet har nått sin måltemperatur. Den procentuella andel av tiden som det är påslaget kallas nyttjandegraden.

En nyttjandegrad på 45 % är ett exempel, inte ett garanterat resultat. Det faktiska värdet varierar med utetemperatur, isolering, fönster, ventilation, inställd temperatur, termostatens placering, närvaro och hur ofta dörrar eller fönster öppnas.

Under den första uppvärmningen eller vid mycket kallt väder kan systemet vara påslaget nära 100 % under en period. I ett välisolerat rum efter att måltemperaturen har uppnåtts kan nyttjandegraden vara mycket lägre.

Fördelar och begränsningar med infraröd värme

Vanliga myter om infraröd värme

Var infraröd värme kan användas

Korrekt dimensionerade system kan övervägas för:

• hus, lägenheter och bostadsrätter;
• nybyggnationer och renoveringsprojekt;
• tilläggsbyggnader och vindkonverteringar;
• trädgårdsrum och annex;
• bostäder med flera hyresgäster och hyresfastigheter;
• semesterbostäder;
• kontor, ateljéer och butikslokaler;
• modulbyggnader och prefabricerade byggnader;
• socialt bostadsbyggande och kommersiella projekt.

Lämpligheten måste bedömas för varje fastighet. Elkapacitet, värmeförluster, konstruktionens uppbyggnad, golvbeläggning, brandstrategi samt relevanta byggregler eller projektstandarder bör alla kontrolleras.

Vanliga frågor