Vytápění: Kombinace infratopení a tepelného čerpadla

Kombinace infratopení a tepelného čerpadla je možná a v některých případech může být výhodná. Zde je několik důležitých informací o tom:

Jak funguje infračervené vytápění

Infrazářiče fungují tak, že vyzařují infračervené záření, které přímo ohřívá předměty a lidi. Na rozdíl od tradičních ohřívačů, které ohřívají vzduch, infrazářič ohřívá povrchy v místnosti, které pak uvolňují teplo do okolního vzduchu.

Jak funguje tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo využívá energii z okolního prostředí (jako je vzduch, voda nebo země) a přeměňuje ji na teplo pro vytápění budovy. Funguje na principu výměny tepla a lze jej použít i pro chlazení.

Výhody kombinace

Kombinace infrazářiče s tepelným čerpadlem může nabídnout různé výhody. Protože infrazářiče vyzařují přímé teplo, mohou rychle poskytnout příjemné teplo. Tepelné čerpadlo naproti tomu pracuje efektivně a k výrobě tepla využívá obnovitelné zdroje energie. Společně mohou poskytnout energeticky účinné a pohodlné řešení vytápění.

Použití tepelného čerpadla jako primárního zdroje vytápění

Ve většině případů se jako primární zdroj vytápění používá tepelné čerpadlo, protože je energeticky účinné. Infrazářič je pak možné použít jako doplňkový zdroj vytápění pro rychlejší a cílenější poskytování dodatečného tepla, zejména v místnostech, které jsou méně využívané.

Řízení a regulace

Pro efektivní kombinaci těchto dvou systémů je důležitá pečlivá kontrola a regulace. Existují inteligentní řídicí systémy, které dokážou ovládat tepelné čerpadlo i infrazářič pro dosažení optimální pokojové teploty a úspory energie.

Je však důležité si uvědomit, že kombinace infračerveného vytápění a tepelného čerpadla závisí na různých faktorech, jako je izolace budovy, velikost místnosti a individuální potřeby vytápění. Pro nalezení nejlepšího řešení pro vaši konkrétní situaci je vhodné odborné poradenství od profesionálů.

Studie „Hodnocení potenciálu infračerveného vytápění pro pokrytí špičkových zátěží“ z Technické univerzity v Drážďanech potvrzuje infračervené vytápění jako řešení, které krátkodobě sníží spotřebu fosilní energie ve stávajících obytných budovách a zároveň budovu vytopí. připraveno na čerpadlo ++ Prezentace výsledků na konferenci „Infračervené vytápění v bytové výstavbě“

Každý, kdo nemůže rychle přejít na tepelné čerpadlo ve stávajícím domě – ať už kvůli potížím s dodávkou, vysokým investičním nákladům nebo nedostatku času na straně instalatéra – může jako první krok k úspoře fosilních paliv použít infrazářič. v krátkodobém horizontu. Majitel domu si může později místo starého vodovodného ohřívače nechat nainstalovat tepelné čerpadlo s nižším výkonem a provozovat jej společně s infratopením. Tímto přístupem, který je podle studie Technické univerzity v Drážďanech technicky proveditelný, majitel domu nejprve sníží systémovou teplotu (průtokovou teplotu) stávajícího plynového topného systému a pokryje tak pouze základní zatížení v domě. Vyšší požadavky na vytápění – tzv. špičková zatížení – lze pokrýt rychle reagujícími infrazářiči. To snižuje spotřebu fosilních paliv, zatímco dům zůstává pohodlný bez nutnosti nákladných a složitých renovačních opatření, jako jsou nové radiátory, okna nebo izolace vnějších stěn.

Tento přístup a výsledná energetická náročnost byly zkoumány ve studii „Hodnocení potenciálu infračerveného vytápění pro pokrytí špičkového zatížení“ na Technické univerzitě v Drážďanech na příkladu reprezentativního rodinného domu. Výsledky prezentoval Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, vedoucí oddělení energetické technologie budov Institutu pro energetické technologie TU Drážďany, jej poprvé představil na konferenci „Infračervené vytápění v bytové výstavbě“ 11. května 2023 ve Würzburgu. "Systémy tepelných čerpadel v kombinaci s elektrickými infrazářiči představují technologickou variantu pro staré budovy. S touto systémovou kombinací lze zaručit splnění úkolu vytápění a tepelnou pohodu," zní závěr vědce.

Kombinace infratopení a tepelného čerpadla

Ve studii zadané průmyslovým sdružením IG infrared vědci z TU Dresden zkoumali, zda lze stávající systém vytápění na vedení vody s vysokými teplotami průtoku upgradovat na provoz s tepelným čerpadlem při nízkých teplotách kombinací s infračerveným ohřívačem.

Pro reprezentaci stávajícího stavebního fondu v Německu si tým vybral rodinný dům se 160 m2 vytápěné užitné plochy a tepelně izolačním standardem v souladu s vyhláškou o tepelné izolaci 95.

Standardní topná zátěž je 9,2 kilowattů, měrná topná zátěž je 57,20 wattů na metr čtvereční. Simulace byla provedena pomocí simulace spojené budovy a systému TRNSYS-TUD.

Stávající objekt má v simulaci nízkoteplotní plynový kotel. Teplo se přenáší prostřednictvím radiátorů. Na základě toho vědci snížili teplotu přívodu, aby prokázali potenciál infračerveného vytápění se základní regulací teploty pomocí stávajícího plynového vytápění nebo radiátorů.

Kombinace neregulovaného základního vytápění a regulovaného infratopení

Analýza byla provedena v pořadí, které mohou v praxi provádět majitelé domů. Nejprve je pomocí plynového vytápění řízena základní teplota budovy. Počínaje topným systémem s výstupní teplotou 70 °C a vratnou teplotou 55 °C (ϑV/ϑR = 70 °C/55 °C) byla maximální teplota topné křivky snížena na výstupní teplotu (ϑV ) 40°C a topná křivka ϑV/ϑR = 40/30 nastavená. V sedmi z deseti místností budou nyní neregulované zářiče podporovány infrazářiči.

V dalším kroku byl nízkoteplotní kotel vyměněn za tepelné čerpadlo vzduch-voda. Vědci neprovedli žádné změny v rozměrech systému přenosu tepla, tedy radiátorů, ani v normě izolace. Na tomto základě byly následně varianty porovnány a stanovena konečná potřebná energie. Předpokladem vždy bylo dodržování kritérií tepelné pohody v době užívání. Infratopení při zvolených parametrech úměrně pokryje užitečný energetický výdej v rozmezí 26 až 38 procent.

Výkonnostní deficity lze kompenzovat infračerveným ohřevem

„Výsledky ukazují, že výsledný deficit výkonu lze kompenzovat infračerveným ohřevem,“ píší vědci z TU Dresden v závěru studie a pokračují: „Celkově studie ukazuje, že doplněním vodního topného systému o infrazářič, stávající, pro Topný systém určený pro vyšší teploty lze použít s nízkými teplotami systému bez výměny topných ploch, a proto se dobře hodí pro kombinaci s tepelným čerpadlem. Analýzy ukázaly, že ve srovnání se základní variantou lze tímto kombinovaným použitím snížit konečnou energii až o 62 %.“ Špičková zatížení lze pokrýt různými systémy při snížené základní teplotě. "Infračervené vytápění je však pro tento účel obzvláště vhodné kvůli krátké době odezvy."

Využijte úspory pro fotovoltaické systémy

Vzhledem k tomu, že infrazářiče jsou levné, dostupné a nainstalované během několika hodin, mohou majitelé domů tento přístup implementovat v krátké době as nízkými investičními náklady,“ říká Lars-Henric Voß, 1. předseda IG Infrared Germany.

Studie ukazuje, že se lze obejít bez tzv. hloubkové renovace obálky budovy a změn ve vodivém systému přenosu tepla. To vede k výrazně nižším investičním nákladům a tím k nižší finanční zátěži vlastníků domů a také k ekonomické úlevě, protože nejsou nutné žádné dotace. „Peníze ušetřené tímto způsobem lze rozumně použít na větší fotovoltaický systém, který bude vyrábět solární energii ještě šetrnější ke klimatu – a to nejen na vytápění místností, ale také na uživatelskou elektřinu, teplou vodu a e-mobilitu,“ dodává Dirk Bornhorst. , člen představenstva IG Infrared.

Zdroj: Tisková zpráva „Infračervené vytápění urychluje přechod na tepelná čerpadla“

Obecně je možná kombinace neregulovaného základního ohřevu a regulovaného infračerveného ohřevu. Zde je několik informací o tom:

Neregulované základní vytápění

Neregulovaným základním vytápěním se obvykle rozumí tradiční ústřední vytápění, kde teplo zajišťují radiátory nebo podlahové vytápění. Tento typ vytápění je často řízen termostatem, který měří teplotu v místnosti a podle toho vytápění zapíná nebo vypíná.

Regulované infračervené vytápění

Na rozdíl od neregulovaného základního ohřevu lze infratopení většinou ovládat individuálně a přesně. Moderní infrazářiče mají integrované termostaty a programovatelné ovladače, kterými lze přesně nastavit teplotu v místnosti a doby vytápění.

Kombinace topných systémů

Kombinace neregulovaného základního vytápění s regulovaným infratopením může mít v určitých situacích smysl. Například základní vytápění by mohlo sloužit jako primární zdroj vytápění, který přivede místnost na určitou minimální teplotu. Infračervený ohřívač by pak mohl být použit jako doplňkový zdroj vytápění pro zajištění dodatečného komfortu a cíleného tepla do konkrétních oblastí místnosti.

Výhody kombinace

Kombinací základního vytápění a infratopení můžete využít výhod obou systémů. Základní vytápění zajišťuje rovnoměrné a celkové vytápění místnosti, zatímco infračervené vytápění nabízí rychlou odezvu a cílené vytápění. To může být výhodné zejména v místnostech, které se používají pouze občas nebo kde existují individuální preference tepla.

Řízení a regulace

Pro efektivní kombinaci obou topných systémů je důležité mít vhodnou regulaci a regulaci. V ideálním případě by infrazářič měl mít samostatné ovládání, které lze nastavit nezávisle na základním ohřevu. To vám umožní přizpůsobit tepelný výkon infrazářiče vašim individuálním potřebám a šetřit energii.

Vezměte prosím na vědomí, že se doporučuje odborné poradenství od profesionálů ve vztahu ke konkrétním požadavkům vaší budovy a topného systému. Mohou vám pomoci najít nejlepší kombinaci a možnosti ovládání pro vaši individuální situaci.