Polttoainekäyttöinen hallilämmitin – miten paljon se vaatii korvausilmaa ja muita kysymyksiä.

Miten on mahdollista käyttää hallilämmitintä ilman pakoputkea?

Sen selittää korkealaatuisen, eli puhtaan polttoaineen täydellinen polttaminen, mikä on täysin mahdollista. Pakokaasuista yli 99 % on hiilidioksidia ja vesihöyryä, jotka ovat osasia meidän hengittämästä ilmasta. Nokea ja muita pienhiukkasia ei käytännössä esiinny, eikä edes häkää. Puhtaasti palavan korkealaatuisen polttoaineen pakokaasujen typpioksidipitoisuudet jäävät hyvin vähäisiksi, joten nekään eivät muodosta terveysriskiä. Tästä voit lukea lisää tästä artikkelista. Vesihöyry ei aiheuta minkäänmoista terveysriskiä, eikä Airrex-infrapunalämmitin uhkaa edes lämmitettävän tilan rakenteita pakokaasujen oheen syntyvällä kosteudella.

Öljylämmitin ja hiilidioksidikuormitus

Suljetun tilan, kuten hallin tai varaston lämmityksessä on kaksi vaihetta, varsinainen lämmitys sekä tilan ylläpitolämmitys. Tilaa lämmitettäessä polttoainelämmitin puhaltaa tai säteilee täydellä teholla, mistä aiheutuu suurin mahdollinen pakokaasujen muodostus. Jo lämmitetyn kohteen lämpötilan ylläpito vaatii enää murto-osan laitteen antamasta lämmitystehosta. Tässä vaiheessa Airrex-infrapunalämmitin kuluttaa tyypillisesti vain pienen määrän polttoainetta tunnissa. Tästä lämmitysvaiheen kaksijakoisuudesta johtuen myös lämmitettävään tilaan kohdistuvat pakokaasurasitukset ovat kovin erisuuruisia. Sen takia tarvittavan korvausilman määrä sekä paikan hengitysilman ihmiselle sopivan hiilidioksiditason varmistaminen edellyttävät eritehoista ilmanvaihtoa.

Täyden lämmitystehon kuormitus

Airrex-infrapunalämmittimiä on tarjolla kolmessa eri teholuokassa. Pienin Airrex AH-200 tuottaa 13kWh lämmitystehon, keskimmäinen Airrex AH-300 15 kWh lämmitysteho ja suurin AH-800 antaa parhaimmillaan 22 kWh. Lämmitystehon synnyttämiseksi lämmittimessä poltetaan noin 1,0 – 2,5 litraa polttoainetta tunnissa. 1,5 litraa poltto- tai dieselöljyä muodostaa palaessaan noin neljä kiloa eli 4000 grammaa hiilidioksidia. Öljyn polttamiseen tarvitaan ilmaa noin 22 kuutiometriä. Vastaavasti 2,5 litran polttaminen edellyttää noin 36 kuution ilmamäärää, ja palamistuotteena syntyy noin 6 600 grammaa hiilidioksidia. Tämä lämmityksen aiheuttama hiilidioksidi kuormittaa lämmitettävässä tilassa työskenteleviä. Milloin siitä muodostuu terveysriski?

Hiilidioksidi ei ole vaarallinen, mutta suuria pitoisuuksia pidetään haitallisina

Hiilidioksidi on yksi ilmaan kuuluvista kaasuista, se ei ole lainkaan vaarallinen. Päinvastoin, ihmisen elimistö tarvitsee hiilidioksidia toimiakseen. Ihminen kokee hiilidioksidipitoisuuden nousun ”ilman loppumisena” ja keho reagoi siihen automaattisesti kiihdyttämällä hengitystä. Korkeiden hengitysilman hiilidioksidipitoisuuksien on raportoitu aiheuttavan päänsärkyä, väsymystä ja tunkkaisuuden tunnetta. Hiilidioksidin määrän ilmassa ilmaisee mittausyksikkönä käytetty ppm, joka on tilavuuden miljoonasosa. Ulkoilmassa hiilidioksidia on noin 380 ppm. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus haitallisiksi tunnetuista pitoisuuksista (HTP) (Lisätietoa: http://stm.fi/julkaisu?pubid=10024/116148) sekä Ympäristöministeriön ohje hiilidioksidin enimmäispitoisuudelle on sisäilmassa tavanomaisissa sääoloissa ja huonetilan käyttöaikana.  1200 ppm. Työpaikoilla hyväksyttävä altistusraja 8 tunnin työpäivän aikana on 5000 ppm. Se tarkoittaa ilmaan sekoittunutta puolen prosentin (0,5%) hiilidioksidipitoisuutta. Jotain hiilidioksidin kuormittavuudesta elimistölle kertoo se, että sukellusveneissä työskennellään ja oleillaan noin prosentin (10 000 ppm) hiilidioksidia sisältävässä ilmassa. Edes 2 % eli 20 000 ppm:n lyhytaikaisella altistuksella ei ole todettu haitallisia terveysvaikutuksia.

Miten paljon öljylisälämmitin nostaa hallin hiilidioksidipitoisuutta?

Ilman ominaispaino vaihtelee sen lämpötilan ja sisältämän kosteuden mukaan, mutta keskiarvona käytetään näissä mittauksissa lukemaa 1,225 kg kuutiometriltä (meren pinnan tasolla). Tästä lukemasta hiilidioksidin osuus on siis 0,038 % = 0,0004655 kg eli noin 0,47 grammaa. Työpaikoille hyväksytty 5000 ppm:n hiilidioksidin altistusraja tarkoittaa noin 6,125 gramman määrää hiilidioksidia kuutiometrissä ilmaa. Kun ottaa huomioon ilman jo sisältämän hiilidioksidin (0,47 grammaa/kuutio), saa ilmaan sekoittua hiilidioksidia lisää 5,655 grammaa. Jos oletamme, ettei lämmitettävän tilan ilma vaihdu lainkaan ja Airrex AH-300-infrapunalmmitin hönkii täydellä teholla, niin minkä kokoiseen tilaan sen pakokaasut sekoittuvat siten, ettei mahdollista terveyshaittaa muodostu? Tunnissa muodostuva noin neljä kiloa eli 4000 grammaa hiilidioksidia liudentuu alle 5000 ppm:n pitoisuudeksi noin 710 kuution tilassa. Neljä (4) metriä korkean hallin pinta-ala saisi siten olla noin 180 neliötä. Tehokkaamman Airrex AH-800:n tunnin täyden tehon käytön aiheuttama hiilidioksiditason nousu jäisi alle 5000 ppm:n suositusrajan tilavuudeltaan noin 1150 kuutiometrin hallitilassa. Täyteen lämmitystehoon verrattuna tilojen ylläpitolämmitys kuluttaa vain kolmasosan tai selvästi vähemmän polttoainetta. Siten hiilidioksidikuormitus jää kolmasosaan tai alle.Tämä tarkoittaa sitä, että lämmitettävien tilojen ei tarvitse olla kuin 230-380-kuutioisia, jotta niihin muodostuva hiilidioksidikuormitus alittaisi työpaikoille suositellun altistusrajan. Tilavuudeltaan 230-380-kuutioisen hallin pohjapinta-ala on 2,70 metriä korkeana 85 – 140 neliömetriä.

Ilmanvaihdon merkitys

Edellisen kohdan esimerkit ovat osittain teoreettisia, sillä täysin tiiviitä lämmitettäviä tiloja on vähän. Toisaalta hyvin pieneksi säädetty ilmanvaihto aiheuttaa polttoainelämmitintä käytettäessä jatkuvan sisäilman hiilidioksidipitoisuuden nousun, mikä tulee ottaa huomioon. Jos lämmitettävässä tilassa on normaali, määräysten mukaan mitoitettu ilmanvaihto eli koko ilmatilavuus vaihtuu kerran kahdessa tunnissa, lämmitettävän tilan hiilidioksidipitoisuus ei pääse nousemaan missään olosuhteissa haitallisen korkeaksi. Periaatteessa kohteeseen riittää ilmanvaihdoksi lämmittimen käytössä kuluvan ilmamäärän korvaaminen. Se tarkoittaa AH-300-infrapunlämmittimen kohdalla tilan lämmityksen aikana käytännössä 15 – 20 kuution ilmanvaihtoa tunnissa, ja noin 10 kuution ilmanvaihtoa ylläpitolämmityksen aikana. Tehokkaamman Airrex AH-800:n kohdalla tämä tarkoittaa noin 30 kuutiometrin ilmanvaihtoa lämmityksessä, ylläpitolämmityksen aikaiseksi ilmanvaihdoksi riittää samat noin 10 kuutiota ilmaa kuin AH-300:n kohdalla.

Teoria ja käytäntö

Polttoainekäyttöiset, erittäin tehokkaasti polttoaineen hyödyntävät ja polttavat Airrex-infrapunalämmittimet eivät siis vaadi kummoisia ilmanvaihdon järjestelyjä suositusten mukaisen työskentelyn varmistamiseksi. Kymmenen kuutiota ilmaa vaihtuu yhdellä nosto-oven avauksella. Edellä kerrottiin lämmitettävän tilan ilman hiilidioksidin määrän kasvusta. On muistettava myös se, että hiilidioksidia on käytetty pitkään tulen sammuttamiseen. Eli riittävän korkea hiilidioksidipitoisuus syrjäyttää hapen ja tuli sammuu. Niin sammuu lämmittimen öljypoltinkin, jos lämmitettävä tila on tiivis ja/tai siinä ei ole riittävää ilmanvaihtoa. Jos öljypolttimella toimivasta lämmittimestä ei ole pakokaasujen poistoputkea ulos, lämmitettävään tilaa muodostuu aina vain enemmän hiilidioksidia ja tilassa olevan hapen määrä pienenee. Lopulta poltin voi sammua hapen puutteen takia, mutta jo sitä ennen polttimen toiminta heikkenee. Se alkaa savuttaa, mistä syntyvä noki karstoittaa palotilaa ja suuttimia. Suoranaista terveysriskiä ei liian rikkaaksi päässeestä hiilidioksidin määrästä muodostu, mutta viimeistään päänsäryn ja väsymyksen yllättäessä kannattaa varmistaa ilmanvaihdon riittävyys. Ja ne eivät lisää lämmityskuluja niin paljoa, että työmukavuudesta kannattaisi tinkiä.