In de praktijk vindt de overdracht van stralingswarmte plaats door het thermisch activeren van constructieve oppervlakken. Men brengt warmtebronnen, zoals watervoerende leidingen of elektrische weerstandsmatten, aan in de massa van vloeren, wanden of plafonds. De opwarming van deze massa is de eerste stap. Zodra het afwerkoppervlak een temperatuur bereikt die hoger ligt dan die van de omringende objecten, vangt de emissie aan. Elektromagnetische golven verplaatsen zich door de ruimte. Zonder de tussenliggende lucht op te warmen. De energie plant zich voort totdat deze een vast lichaam raakt. Een bewoner. Een kast. Een tegenoverliggende muur.
De absorptie van deze golven zorgt voor directe moleculaire beweging in het getroffen object. Dit resulteert in warmteontwikkeling op de plek van inslag. Omdat er geen geforceerde luchtstroom nodig is, blijft de stofverplaatsing minimaal. Het proces is inherent zelfregulerend door de wetten van de thermodynamica; de uitwisseling stopt pas wanneer alle oppervlakken een gelijke temperatuur hebben bereikt. In grote hallen of bij renovaties worden vaak infraroodpanelen ingezet. Deze genereren een gerichte stralingsbundel. Hierbij is de stralingsintensiteit direct afhankelijk van de afstand tot de bron en de hoek van de straling. De lucht fungeert slechts als toeschouwer bij dit proces.
In de bouw- en installatietechniek maken we onderscheid op basis van het elektromagnetische spectrum. De golflengte bepaalt de intensiteit. Korte golfstraling, ook wel IR-A genoemd, is direct voelbaar en vaak zichtbaar als een rode gloed. Denk aan halogeenstralers of terrasverwarmers. Ze hebben een enorme penetratiegraad. Maar voor een permanent verblijfsklimaat in een woning is dit minder geschikt. Langgolvige infraroodstraling (IR-C) daarentegen is onzichtbaar. Deze variant is de standaard voor infraroodpanelen en vloerverwarming. Het werkt op een lagere temperatuur. Veilig. Comfortabel voor de menselijke huid. Daartussen zit de middengolf (IR-B), een hybride vorm die vaak in industriële hallen of bij specifieke droogprocessen wordt toegepast om een balans te vinden tussen opwarmsnelheid en reikwijdte.
Niet alle stralingswarmte komt direct van een verwarmingselement. We maken onderscheid tussen primaire en secundaire straling. De primaire bron is de radiator of het paneel. De secundaire straling ontstaat wanneer meubels en wanden de energie absorberen en vervolgens zelf weer gaan uitzenden. Ze worden zelf kleine kacheltjes. Dit verklaart waarom een ruimte met veel stralingswarmte minder last heeft van koude hoeken. Het is een kettingreactie van energie-uitwisseling. Synoniemen zoals 'infraroodverwarming' of 'stralingsverwarming' worden vaak door elkaar gebruikt, maar technisch gezien beschrijft de term stralingswarmte de energieoverdracht zelf, terwijl de andere termen naar het specifieke systeem verwijzen. Een belangrijk onderscheid bij renovaties: een klassieke ledenradiator geeft circa 30% stralingswarmte, terwijl een specifiek infraroodpaneel de 90% kan aantikken. Een wereld van verschil in beleving.
Stel je een ijskoude badkamer voor op een winterochtend. De luchttemperatuur is laag, maar de vloerverwarming staat aan. Zodra je de ruimte betreedt, voel je de warmte direct op je huid trekken, nog voordat de lucht in de kamer is opgewarmd. Dit is de essentie van straling. Geen gewapper van warme luchtstromen langs het plafond, maar een directe overdracht van de vloermassa naar de gebruiker. In een renovatieproject zie je dit effect vaak terug bij de installatie van infraroodpanelen boven een bureau in een tochtige zolderkamer; de werknemer zit comfortabel in een warme cocon, terwijl de rest van de ongeïsoleerde ruimte koud blijft.
Een klassiek voorbeeld is de toepassing van radiatorfolie. Een kale muur achter een radiator absorbeert de straling en voert deze af naar buiten. Door een glanzende barrière te plaatsen, dwing je de infraroodgolven letterlijk om te keren. De reflectie zorgt ervoor dat de energie behouden blijft voor de leefruimte. Je ziet dit principe ook extreem terug bij monumentale panden met dikke steens muren en een grote schouw. De zware bakstenen rondom de haard fungeren als een thermische batterij. Uren nadat het vuur is gedoofd, geven deze wanden nog steeds die typische, indringende stralingswarmte af aan de bewoners die erlangs lopen. Het is de afwezigheid van koudeval bij een groot glasoppervlak waar stralingswarmte echt zijn waarde bewijst. Een goed geplaatst stralingslichaam compenseert de negatieve straling van het koude glas, waardoor de bewoner geen tocht ervaart, ook al beweegt de lucht technisch gezien nauwelijks.
De wetgever stelt eisen. Harde eisen aan energieverbruik en veiligheid. Bij de integratie van stralingswarmtesystemen vormt de NTA 8800 het rekenkundig fundament voor de energieprestatie, beter bekend als de BENG-indicatoren. Hierin wordt de efficiency van het systeem gewaardeerd. Er wordt specifiek rekening gehouden met de lagere luchttemperatuur die bij stralingswarmte vaak volstaat om hetzelfde comfortniveau te bereiken als bij convectiesystemen. Een cruciaal detail voor de MPG-berekening en de energetische waardering van een gebouwontwerp.
Voor lokale elektrische ruimteverwarming is de Europese Ecodesign-verordening (EU) 2015/1188, ook wel bekend als Lot 20, leidend. Deze richtlijn dwingt fabrikanten tot het integreren van intelligente regelingen. Denk aan weektimers. Open-raamdetectie. Adaptieve startregeling. Dit is geen vrijblijvend advies; zonder deze functies mag een infraroodpaneel simpelweg niet als primaire verwarmingstoestel op de markt worden gebracht binnen de Europese Unie. De focus ligt hierbij op het minimaliseren van onnodig energieverbruik door nauwkeurige sturing.
Installatietechnisch is de NEN 1010 onontkoombaar. Vooral bij elektrische stralingssystemen in vochtige ruimtes zoals badkamers, waar zone-indeling en aardvoorzieningen kritisch zijn voor de gebruiksveiligheid. Voor watergedragen systemen in de vloer of wand biedt de NEN-EN 12831 de methodiek voor de warmteverliesberekening. Dit is essentieel om de juiste legafstand en debieten te bepalen. Het gaat om de balans tussen constructieve integriteit en thermische afgifte. De constructie moet de warmte immers veilig kunnen verwerken zonder schade aan de afwerklagen. Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) borgt daarbij de algemene eisen voor een gezond binnenklimaat en de brandveiligheid van de toegepaste installaties.
De Romeinen wisten het al. Het hypocaustum-systeem. Geen directe luchtverwarming, maar rookgassen die door holle ruimtes onder vloeren en achter wanden werden geleid. De thermische massa van de constructie absorbeerde de hitte. Het resultaat? Een constante, weldadige straling in thermen en villa's. Na de val van het Romeinse Rijk verdween deze kennis grotendeels uit Europa, totdat de middeleeuwse tegelkachel in Centraal-Europa zijn intrede deed. Enorme keramische massa's. Een traag proces van warmte-accumulatie. Eén keer stoken volstond om een vertrek de hele dag te voorzien van milde infraroodstraling.
De negentiende eeuw bracht de gietijzeren radiator. Hoewel de naam anders doet vermoeden, werken moderne varianten vooral via convectie, maar de vroege, massieve modellen boden een significant stralingsaandeel. Een technische omslag volgde in de jaren veertig. Architect Frank Lloyd Wright. Hij herontdekte de vloerverwarming voor de moderne woningbouw door koperen leidingen in betonvloeren te storten. De echte democratisering van stralingswarmte vond echter pas plaats in de jaren zeventig. De doorbraak van flexibele kunststof leidingen. PE-X. Hierdoor werd vloerverwarming technisch betrouwbaar en financieel bereikbaar voor de woningbouw. Recente ontwikkelingen focussen op de miniaturisering van techniek; flinterdunne koolstoffolies en hoogwaardige elektrische infraroodpanelen die direct reageren zonder de traagheid van traditionele zware systemen. Van massieve steenovens naar onzichtbare hightech-coatings.