Отопление: Комбинация от инфрачервено отопление и термопомпа

Комбинирането на инфрачервено отопление и термопомпа е възможно и в някои случаи може да бъде предимство. Ето някои важни данни за това:

Как работи инфрачервеното отопление

Инфрачервените отоплители работят чрез излъчване на инфрачервено лъчение, което директно затопля предмети и хора. За разлика от конвенционалните отоплители, които затоплят въздуха, инфрачервеният отоплител затопля повърхностите в помещението, които след това излъчват топлина в околния въздух.

Как работи термопомпата

Термопомпата използва енергия от околната среда (като въздух, вода или земя) и я преобразува в топлина за отопление на сграда. Тя работи на принципа на топлообмен и може да се използва и за охлаждане.

Предимства на комбинацията

Комбинирането на инфрачервен нагревател с термопомпа може да предложи няколко предимства. Тъй като инфрачервените нагреватели излъчват директна топлина, те могат бързо да осигурят комфортна топлина. Термопомпата, от друга страна, работи ефективно и използва възобновяеми енергийни източници за генериране на топлина. Заедно те могат да осигурят енергийно ефективно и комфортно решение за отопление.

Използване на термопомпата като основен източник на отопление

В повечето случаи термопомпата се използва като основен източник на отопление поради енергийната си ефективност. Инфрачервеното отопление може да се използва като допълнителен източник на отопление, за да осигури допълнителна топлина по-бързо и прецизно, особено в помещения, които се използват по-рядко.

Контрол и регулиране

Внимателният контрол и регулиране са от съществено значение за ефективното комбиниране на двете системи. Съществуват интелигентни системи за управление, които могат да управляват както термопомпата, така и инфрачервената отоплителна система, за да се постигне оптимална стайна температура и да се пести енергия.

Важно е обаче да се отбележи, че комбинацията от инфрачервено отопление и термопомпа зависи от различни фактори, като например изолация на сградата, размер на помещението и индивидуални нужди от отопление. Препоръчва се професионален съвет от експерти, за да намерите най-доброто решение за вашата конкретна ситуация.

Проучването „Оценка на потенциала на инфрачервените отоплителни системи за покриване на пикови натоварвания“ от Техническия университет в Дрезден потвърждава инфрачервеното отопление като решение за намаляване на потреблението на изкопаеми горива в съществуващи жилищни сгради в краткосрочен план и едновременно с това подготвя сградата за работа с термопомпи. Резултатите ще бъдат представени на конференцията „Инфрачервено отопление в жилищното строителство“

Собствениците на жилища, които не могат бързо да преминат към термопомпа в съществуваща къща – независимо дали поради затруднения с доставките, високи инвестиционни разходи или липса на време от страна на монтажника – първоначално могат да използват инфрачервено отопление, за да спестят изкопаеми горива в краткосрочен план. По-късно собственикът на жилището може да замени старата отоплителна система на водна основа с термопомпа с по-малък капацитет и да я използва заедно с инфрачервената отоплителна система. Според проучване на Техническия университет в Дрезден, този подход е технически осъществим. Собственикът на жилището първо намалява температурата на системата (температурата на подаващата линия) на съществуващата газова отоплителна система, като по този начин покрива само основното натоварване на къщата. По-високите нужди от отопление – т.нар. пикови натоварвания – могат да бъдат задоволени с бързодействащи инфрачервени отоплители. Това намалява потреблението на изкопаеми горива, като същевременно поддържа постоянно комфортна температура в къщата, без да е необходимо скъпоструващо и сложно ремонтиране, като нови радиатори, прозорци или изолация на външни стени.

Този подход и произтичащото от него потребление на енергия бяха изследвани в проучването „Оценка на потенциала на инфрачервени отоплителни системи за покриване на пикови натоварвания“ в Техническия университет в Дрезден, като за пример беше използвана представителна еднофамилна къща. Резултатите бяха представени за първи път от проф. д-р инж. х. Йоахим Зайферт, ръководител на катедра „Енергийна технология на сградите“ в Института по енергийни технологии към ТУ Дрезден, на конференцията „Инфрачервено отопление в жилищното строителство“ на 11 май 2023 г. във Вюрцбург. „Термопомпените системи в комбинация с електрически инфрачервени нагреватели представляват технологична опция за съществуващи сгради. Тази системна комбинация може да осигури както отоплителни нужди, така и топлинен комфорт“, заключи ученият.

Комбинация от инфрачервено отопление и термопомпа

В проучването, поръчано от индустриалната асоциация IG Infrarot, учени от TU Dresden изследваха дали съществуваща отоплителна система на водна основа с високи температури на потока може да бъде пригодена за работа с нискотемпературна термопомпа чрез комбинирането ѝ с инфрачервен нагревател.

За да представи сградния фонд в Германия по представителен начин, екипът избра еднофамилна къща със 160 квадратни метра отопляема използваема площ и стандарт за топлоизолация съгласно Наредба за топлоизолация 95.

Стандартното отоплително натоварване е 9,2 киловата, а специфичното отоплително натоварване е 57,20 вата на квадратен метър. Симулацията е извършена с помощта на софтуера за симулация на сгради и инсталации TRNSYS-TUD.

В симулацията съществуващата сграда има нискотемпературен газов котел. Топлината се предава чрез радиатори. Въз основа на това, изследователите намалиха температурата на потока, за да демонстрират потенциала на инфрачервеното отопление за основен контрол на температурата, използвайки съществуващия газов котел или радиатори.

Комбинация от нерегулирано основно отопление и регулирано инфрачервено отопление

Анализът е проведен в последователност, която отразява практическите процедури за собствениците на жилища. Първо, сградата е загрята до базова температура, използвайки газовата отоплителна система. Започвайки с отоплителна система, работеща при температура на подаващата линия 70°C и температура на връщащата линия 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), максималната температура на отоплителната крива е намалена до температура на подаващата линия (ϑV) от 40°C и е зададена отоплителна крива ϑV/ϑR = 40/30. В седем от десет стаи вече нерегулираните радиатори впоследствие са допълнени от инфрачервени нагреватели.

В следващата стъпка нискотемпературният котел беше заменен с термопомпа въздух-вода. Изследователите не направиха промени в размерите на системата за топлопренос, т.е. радиаторите, нито в стандарта за изолация. Въз основа на това двата варианта бяха сравнени и беше определено необходимото крайно енергийно потребление. Предпоставка през цялото време беше да бъдат изпълнени критериите за топлинен комфорт по време на работните часове. С избраните параметри инфрачервената отоплителна система покрива между 26 и 38 процента от необходимата енергия.

Недостатъците в производителността могат да бъдат компенсирани чрез инфрачервено отопление

„Резултатите показват, че полученият дефицит в производителността може да бъде компенсиран чрез инфрачервено отопление“, пишат учените от TU Dresden в заключението на изследването, добавяйки: „Като цяло изследването показва, че чрез допълване на отоплителна система на водна основа с инфрачервено отопление, съществуваща отоплителна система, проектирана за по-високи температури, може да се използва с ниски температури на системата, без да се подменят нагревателните повърхности и следователно е подходяща за комбинация с термопомпа. Анализите показват, че в сравнение с основния вариант, крайната консумация на енергия може да бъде намалена с до 62% чрез това комбинирано използване.“ Докато пиковите натоварвания при понижена базова температура могат да бъдат покрити от различни системи, „инфрачервеното отопление е особено подходящо за тази цел поради краткото си време за реакция.“

Използвайте спестяванията за фотоволтаичната система

„Тъй като инфрачервените отоплители са евтини, леснодостъпни и могат да бъдат инсталирани само за няколко часа, този подход може да бъде приложен от собствениците на жилища в кратки срокове и с ниски инвестиционни разходи“, казва Ларс-Хенрик Вос, председател на IG Infrared Germany.

Проучването показва, че може да се избегне цялостно обновяване на сградната обвивка и модификация на системата за топлопренос на водна основа. Това води до значително по-ниски инвестиционни разходи и по този начин до намалена финансова тежест за собствениците на жилища, както и до полза за националната икономика, тъй като не се изискват субсидии. „Спестените по този начин пари могат да се използват ефективно за по-голяма фотоволтаична система, която да генерира още повече щадяща климата слънчева енергия – не само за отопление на помещения, но и за електричество за потребителите, топла вода и електрическа мобилност“, добавя Дирк Борнхорст, председател на IG Infrared.

Източник: Прессъобщение „Инфрачервеното отопление ускорява преминаването към термопомпи“

Комбинацията от нерегулирана основна отоплителна система и регулирана инфрачервена отоплителна система е по принцип възможна. Ето малко информация по въпроса:

Нерегулирано основно отопление

Нерегулираната основна отоплителна система обикновено се отнася до традиционна система за централно отопление, при която топлината се разпределя чрез радиатори или подово отопление. Този тип отопление често се контролира от термостат, който измерва температурата в помещението и съответно включва или изключва отоплението.

Контролирано инфрачервено отопление

За разлика от нерегулираното основно отопление, инфрачервеното отопление обикновено може да се контролира индивидуално и прецизно. Съвременните инфрачервени отоплители имат вградени термостати и програмируеми контролери, които позволяват точното задаване на температурата в помещението и времето за отопление.

Комбинация от отоплителни системи

Комбинирането на нерегулирана основна отоплителна система с регулиран инфрачервен нагревател може да бъде предимство в определени ситуации. Например, основната отоплителна система може да служи като основен източник на топлина, като затопля помещението до определена минимална температура. Инфрачервеният нагревател може да се използва като допълнителен източник на топлина, за да осигури допълнителен комфорт и целенасочена топлина в определени зони на помещението.

Предимства на комбинацията

Чрез комбиниране на стандартна отоплителна система с инфрачервено отопление, можете да се възползвате от предимствата и на двете. Стандартната отоплителна система осигурява равномерна и обща топлина в помещението, докато инфрачервеното отопление предлага бързо време за реакция и целенасочена топлина. Това може да бъде особено предимство в помещения, които се използват само от време на време или където съществуват индивидуални предпочитания за отопление.

Контрол и регулиране

Важно е да имате подходящи контролери, за да комбинирате ефективно двете отоплителни системи. В идеалния случай инфрачервеният нагревател трябва да има отделен контролен блок, който може да се настройва независимо от основната отоплителна система. Това ви позволява да регулирате топлинната мощност на инфрачервения нагревател според индивидуалните си нужди и да пестите енергия.

Моля, обърнете внимание, че се препоръчва професионален съвет от специалисти относно специфичните изисквания на вашата сграда и отоплителна система. Те могат да ви помогнат да намерите най-добрите опции за комбинация и управление за вашата индивидуална ситуация.