Säteilylämpövirran

Säteilylämpövirta tarkoittaa radiatiivisen energian siirtymisen määrää pintaa kohti per pinta-ala. Se on yksi kolmesta pääreitistä lämmönsiirrossa, muiden ollessa johtuminen ja konvektio. Yleisesti säteilylämpövirta mitataan wattihauteina per neliömetri (W/m²). Säteilylämpövirran suunta riippuu pintojen lämpötiloista sekä niiden emissivisyydestä ja näkösuhteista.

Kahden diffusein, harmaapinnan tapaustasolla netosäteilylämpövirta q" voidaan esittää kaavalla q" = σ (T1^4 − T2^4) / (1/ε1 + 1/ε2 − 1). Tässä σ on Stefan–Boltzmannin vakio (noin 5.6704 × 10^−8 W/m²K⁴), T1 ja T2 ovat pintojen absoluuttisia lämpötiloja (Kelvin), ja ε1 sekä ε2 ovat pintojen emissiviyksiä (0–1). Jos toinen pinta on musta kappale (ε = 1), kaava yksinkertaistuu q" = ε2 σ (T1^4 − T2^4).

Säteilylämpövirta voidaan tarkastella myös spektrisesti: q"λ on radiatiivinen virta tietyn aallonpituuden µn yli, ja kokonaisvirta saadaan integroimalla q"λ kaikkien aallonpituuksien yli. Radiatiivinen siirto riippuu myös ympäröivistä pinnoista, ympäröivästä ympäristöstä sekä näkösuhteista eli view factor -tekijöistä.

Säteilylämpövirta on keskeinen tekijä rakennusten lämmityksen ja eristyksen, teollisten prosessien sekä energiatehokkuuden suunnittelussa. Mittausvälineinä käytetään radiometrejä ja bolometrejä, jotka mittaavat säteilyn intensiteettiä pintakohdassa.