Calefacción: Combinación de calefacción por infrarrojos y bomba de calor.

La combinación de calefacción por infrarrojos y bomba de calor es posible y, en algunos casos, puede resultar ventajosa. Aquí hay información importante al respecto:

Cómo funciona la calefacción por infrarrojos

Los calentadores de infrarrojos funcionan emitiendo radiación infrarroja que calienta directamente objetos y personas. A diferencia de los calentadores tradicionales que calientan el aire, un calentador de infrarrojos calienta las superficies de la habitación, que luego liberan calor al aire circundante.

Cómo funciona la bomba de calor

Una bomba de calor utiliza energía del medio ambiente (como el aire, el agua o la tierra) y la convierte en calor para calentar un edificio. Funciona según el principio de intercambio de calor y también se puede utilizar para enfriar.

Ventajas de la combinación

Combinar un calentador de infrarrojos con una bomba de calor puede ofrecer varias ventajas. Dado que los calentadores infrarrojos emiten calor directo, pueden proporcionar rápidamente un calor confortable. La bomba de calor, por otro lado, funciona de manera eficiente y utiliza fuentes de energía renovables para generar calor. Juntos pueden proporcionar una solución de calefacción confortable y energéticamente eficiente.

Utilizar la bomba de calor como fuente principal de calefacción

En la mayoría de los casos, la bomba de calor se utiliza como fuente principal de calefacción porque es energéticamente eficiente. De este modo, la calefacción por infrarrojos se puede utilizar como fuente de calor adicional para proporcionar calor adicional de forma más rápida y selectiva, especialmente en habitaciones que se utilizan con menos frecuencia.

Control y regulación

Es importante un control y una regulación cuidadosos para combinar eficazmente los dos sistemas. Existen sistemas de control inteligentes que pueden controlar tanto la bomba de calor como el calentador de infrarrojos para conseguir una temperatura ambiente óptima y ahorrar energía.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que la combinación de calefacción por infrarrojos y bomba de calor depende de varios factores, como el aislamiento del edificio, el tamaño de la habitación y las necesidades de calefacción individuales. Es recomendable el asesoramiento profesional de profesionales para encontrar la mejor solución para su situación específica.

El estudio "Evaluación del potencial de la calefacción por infrarrojos para cubrir los picos de carga" de la Universidad Técnica de Dresde confirma que la calefacción por infrarrojos es una solución para reducir a corto plazo el consumo de energía fósil en los edificios residenciales existentes y al mismo tiempo calentar el edificio. pump-ready ++ Presentación de los resultados en la conferencia “Calefacción por infrarrojos en la construcción residencial”

Cualquiera que no pueda cambiar rápidamente a una bomba de calor en una casa existente, ya sea por dificultades de entrega, altos costes de inversión o falta de tiempo por parte del instalador, puede utilizar un calentador de infrarrojos como primer paso para ahorrar combustibles fósiles en el corto plazo. En el futuro, el propietario podrá instalar en lugar de la antigua calefacción por agua una bomba de calor de menor potencia y utilizarla junto con el sistema de calefacción por infrarrojos. Con este método, que según un estudio de la Universidad Técnica de Dresde es técnicamente viable, el propietario reduce primero la temperatura del sistema (temperatura de ida) de la calefacción de gas existente y así cubre sólo la carga básica de la casa. Las necesidades de calefacción más elevadas, las llamadas cargas punta, se pueden cubrir con calefactores infrarrojos de rápida reacción. Esto reduce el consumo de combustibles fósiles mientras la casa sigue siendo cómoda sin necesidad de medidas de renovación costosas y complejas como nuevos radiadores, ventanas o aislamiento de las paredes exteriores.

Este enfoque y las necesidades energéticas resultantes se examinaron en el estudio "Evaluación del potencial de la calefacción por infrarrojos para cubrir los picos de carga" de la Universidad Técnica de Dresde utilizando el ejemplo de una vivienda unifamiliar representativa. Los resultados fueron presentados por el Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, jefe del departamento de tecnología energética de edificios del Instituto de Tecnología Energética de la Universidad Técnica de Dresde, lo presentó por primera vez en la conferencia “Calefacción por infrarrojos en la construcción residencial” el 11 de mayo de 2023 en Würzburg. "Los sistemas de bomba de calor en combinación con calentadores infrarrojos eléctricos representan una opción tecnológica para edificios antiguos. Con esta combinación de sistemas se puede garantizar el cumplimiento de la tarea de calefacción y el confort térmico", concluye el científico.

Combinación de calefacción por infrarrojos y bomba de calor.

En un estudio encargado por la asociación industrial IG infrarrojos, los científicos de la Universidad Técnica de Dresde examinaron si un sistema de calefacción existente por conducción de agua con altas temperaturas de flujo se puede actualizar para que funcione con una bomba de calor a bajas temperaturas combinándolo con un calentador de infrarrojos.

Para representar el parque de edificios existente en Alemania, el equipo eligió una casa unifamiliar con 160 metros cuadrados de superficie útil con calefacción y un estándar de aislamiento térmico según el Reglamento sobre aislamiento térmico 95.

La carga de calefacción estándar es de 9,2 kilovatios, la carga de calefacción específica es de 57,20 vatios por metro cuadrado. La simulación se llevó a cabo utilizando el sistema acoplado de simulación de edificio y sistema TRNSYS-TUD.

En la simulación, el edificio existente dispone de una caldera de gas de baja temperatura. El calor se transfiere a través de radiadores. Basándose en esto, los científicos redujeron la temperatura del flujo para demostrar el potencial de la calefacción por infrarrojos con un control básico de la temperatura mediante la calefacción de gas o los radiadores existentes.

Combinación de calefacción básica no regulada y calefacción por infrarrojos regulada

El análisis se llevó a cabo en una secuencia que los propietarios pueden llevar a cabo en la práctica. En primer lugar, la temperatura básica del edificio se controla mediante calefacción de gas. Partiendo del sistema de calefacción con una temperatura de ida de 70°C y una temperatura de retorno de 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), la temperatura máxima de la curva de calefacción se redujo a una temperatura de ida (ϑV ) de 40°C y una curva de calentamiento de ϑV/ϑR = 40/30 ajustada. En siete de cada diez habitaciones, los radiadores que ahora no están regulados contarán con calentadores de infrarrojos.

En el siguiente paso, se sustituyó la caldera de baja temperatura por una bomba de calor aire-agua. Los científicos no realizaron cambios en las dimensiones del sistema de transferencia de calor, es decir, los radiadores, ni en el estándar de aislamiento. A continuación se compararon las variantes y se determinó la energía final necesaria. La condición previa era en todo momento que se respetaran los criterios de confort térmico durante el uso. Con los parámetros seleccionados, la calefacción por infrarrojos cubre proporcionalmente el gasto de energía útil en un rango del 26 al 38 por ciento.

Los déficits de rendimiento se pueden compensar con calefacción por infrarrojos

"Los resultados muestran que el déficit de rendimiento resultante se puede compensar con calefacción por infrarrojos", escriben los científicos de la Universidad Técnica de Dresde al final del estudio y continúan: "En general, el estudio demuestra que al complementar un sistema de calefacción basado en agua con un El calentador de infrarrojos existente para un sistema de calefacción diseñado para temperaturas más altas se puede utilizar con temperaturas bajas del sistema sin reemplazar las superficies de calefacción y, por lo tanto, es muy adecuado para combinarlo con una bomba de calor. Los análisis han demostrado que, en comparación con la variante básica, la energía final se puede reducir hasta un 62 % mediante este uso combinado”. Las cargas punta se pueden cubrir con diferentes sistemas a una temperatura base reducida. "Sin embargo, la calefacción por infrarrojos es especialmente adecuada para este fin debido a sus cortos tiempos de respuesta".

Utilizar ahorros para sistemas fotovoltaicos.

Dado que los calefactores infrarrojos son económicos, están disponibles y se instalan en tan solo unas horas, los propietarios pueden implementar este enfoque en poco tiempo y con bajos costes de inversión”, afirma Lars-Henric Voß, primer presidente de IG Infrarrojos Alemania.

El estudio muestra que se puede prescindir de la llamada renovación profunda de la envolvente del edificio y de cambios en el sistema de transferencia de calor por conducción de agua. Esto conduce a costes de inversión significativamente más bajos y, por tanto, a una menor carga financiera para los propietarios de viviendas y también a un alivio económico, ya que no son necesarias subvenciones. "El dinero ahorrado de esta manera se puede utilizar de forma sensata para una instalación fotovoltaica más grande que genere energía solar aún más respetuosa con el clima, y ​​no sólo para la calefacción de habitaciones, sino también para la electricidad del usuario, el agua caliente y la movilidad eléctrica", añade Dirk Bornhorst. , miembro de la junta directiva de IG Infrarrojos.

Fuente: Comunicado de prensa "La calefacción por infrarrojos acelera el cambio a las bombas de calor"

Generalmente es posible combinar una calefacción básica no regulada con una calefacción por infrarrojos regulada. Aquí hay alguna información al respecto:

Calefacción básica no regulada

La calefacción básica no regulada suele referirse a la calefacción central tradicional, en la que el calor lo proporcionan radiadores o calefacción por suelo radiante. Este tipo de calefacción suele estar controlado por un termostato, que mide la temperatura de la habitación y enciende o apaga la calefacción en consecuencia.

Calefacción por infrarrojos regulada

A diferencia de la calefacción básica no regulada, la calefacción por infrarrojos normalmente se puede controlar de forma individual y precisa. Los calentadores de infrarrojos modernos tienen termostatos integrados y controles programables que se pueden utilizar para ajustar con precisión la temperatura de la habitación y los tiempos de calentamiento.

Combinación de sistemas de calefacción.

La combinación de calefacción básica no regulada con calefacción por infrarrojos regulada puede tener sentido en determinadas situaciones. Por ejemplo, la calefacción básica podría servir como fuente de calefacción primaria que lleva la habitación a una temperatura mínima determinada. El calentador de infrarrojos podría utilizarse como fuente de calor adicional para proporcionar comodidad adicional y calidez específica a áreas específicas de la habitación.

Ventajas de la combinación

Al combinar la calefacción básica y la calefacción por infrarrojos, podrá aprovechar las ventajas de ambos sistemas. La calefacción básica garantiza un calentamiento uniforme y general de la habitación, mientras que la calefacción por infrarrojos ofrece un tiempo de respuesta rápido y un calentamiento específico. Esto puede resultar especialmente beneficioso en habitaciones que sólo se utilizan de forma intermitente o donde existen preferencias de calor individuales.

Control y regulación

Es importante disponer de un control y una regulación adecuados para combinar eficazmente los dos sistemas de calefacción. Idealmente, la calefacción por infrarrojos debería tener un control independiente que pueda ajustarse independientemente de la calefacción básica. Esto le permite adaptar la potencia calorífica del calefactor por infrarrojos a sus necesidades individuales y ahorrar energía.

Tenga en cuenta que se recomienda el asesoramiento profesional de profesionales en relación con los requisitos específicos de su edificio y sistema de calefacción. Pueden ayudarle a encontrar la mejor combinación y opciones de control para su situación individual.