Lämpöpinnan

Lämpöpinnan, eli lämpöpinnan käsite tarkoittaa tilan, laitteen tai rakenteen pintaa, jonka kautta lämpö siirtyy tai vastaanotetaan. Tyypillisesti kyseessä on se pinta, jonka kautta lämpöä siirrettään nesteen, kaasun tai kiinteän aineen välille tai jonka ympärillä lämpötilakehitys kohdistuu tilapäisesti suurelle lämpömäärälle. Lämpöpintaa käytetään sekä rakennusten lämmityksessä että teollisissa lämmitys- ja jäähdytysprosesseissa.

Lämpöpinnan merkitys vaihtelee sovelluksesta riippuen. Rakennusten lämmityksessä lämpöpinnan muodostavat esimerkiksi patterien, lattialämmitysputkien ja lämmöä säteilevien pintojen rajat, joiden kautta lämpö siirtyy huoneilmaan. Teollisuudessa lämpöpinnat voivat olla osia lämmönvaihtimista, kattiloista, kuumista säiliöistä tai muista laitteista, joissa kuuma neste tai kaasu siirtää lämpöä kohdeaineelle tai -tilalle. Pintojen suunnittelussa kiinnitetään huomiota pinta-alaan, materiaalivalintoihin, pintakäsittelyihin ja pintojen sähkömagneettisiin ominaisuuksiin, kuten emissiviteettiin, joka vaikuttaa säteilylämmön osuutta.

Ominaisuuksiltaan lämpöpinnan tulee kestää käyttöolosuhteita, kuten korkeita tai vaihtelevia lämpötiloja, korroosiota ja likaantumista. Pintojen naarmuuntuminen tai kerrosten kertymä (fouling) heikentävät lämmönsiirtotehoa, jolloin suunnittelussa huomioidaan säännöllinen huolto ja mahdollinen puhdistus. Lämpöpinnan kokonaistehoon vaikuttavat pinta-ala, lämpötilaojain (ero, jolla lämpöä siirretään), sekä lämmönsiirtokerroin tai emissiviteetti, riippuen siitä, syntyykö siirto pääasiassa konvektiota, johtumista vai säteilyä.

Esimerkkeinä ovat rakennusten ympäröivät rakenneteräskuoriin kiinnitetyt lämmöpinnat sekä lämmitysjärjestelmien, kuten pattereiden ja lattialämmityksen, kiinnityspinnat. Yhteenvetona lämpöpinnan käsite kattaa kaiken sen, mikä mahdollistaa lämmön siirtymisen tehokkaasti ja tarkoituksenmukaisesti kappaleen tai tilan rajalla.