Kuumutamine: infrapunakütte ja soojuspumba kombinatsioon

Infrapunakütte ja soojuspumba kombineerimine on võimalik ja mõnel juhul võib see olla kasulik. Siin on selle kohta oluline teave:

Kuidas infrapunaküte töötab

Infrapunakütteseadmed töötavad infrapunakiirguse kiirgamise teel, mis soojendab otse esemeid ja inimesi. Erinevalt tavalistest õhku soojendavatest kütteseadmetest soojendab infrapunakütteseade ruumi pindu, mis seejärel kiirgavad soojust ümbritsevasse õhku.

Kuidas soojuspump töötab

Soojuspump kasutab keskkonnast (näiteks õhust, veest või maapinnast) pärit energiat ja muundab selle hoone kütmiseks soojuseks. See töötab soojusvahetuse põhimõttel ja seda saab kasutada ka jahutamiseks.

Kombinatsiooni eelised

Infrapunaküttekeha ja soojuspumba kombineerimine pakub mitmeid eeliseid. Kuna infrapunaküttekehad kiirgavad otsest soojust, saavad nad kiiresti pakkuda mugavat soojust. Soojuspump seevastu töötab tõhusalt ja kasutab soojuse tootmiseks taastuvaid energiaallikaid. Koos pakuvad nad energiatõhusat ja mugavat küttelahendust.

Soojuspumba kasutamine peamise kütteallikana

Enamasti kasutatakse soojuspumpa peamise kütteallikana selle energiatõhususe tõttu. Infrapunakütet saab seejärel kasutada täiendava kütteallikana, et pakkuda lisasoojust kiiremini ja täpsemalt, eriti harvemini kasutatavates ruumides.

Kontroll ja reguleerimine

Kahe süsteemi tõhusaks kombineerimiseks on oluline hoolikas juhtimine ja reguleerimine. Olemas on intelligentsed juhtimissüsteemid, mis suudavad juhtida nii soojuspumpa kui ka infrapunaküttesüsteemi, et saavutada optimaalne toatemperatuur ja säästa energiat.

Siiski on oluline märkida, et infrapunakütte ja soojuspumba kombinatsioon sõltub mitmest tegurist, näiteks hoone isolatsioonist, ruumi suurusest ja individuaalsetest küttevajadustest. Teie konkreetsele olukorrale parima lahenduse leidmiseks on soovitatav konsulteerida ekspertidega.

Dresdeni Tehnikaülikooli uuring „Infrapunaküttesüsteemide potentsiaali hindamine tippkoormuse katmiseks“ kinnitab, et infrapunaküte on lahendus fossiilkütuste tarbimise vähendamiseks olemasolevates elamutes lühiajaliselt ja samal ajal hoone soojuspumbavalmiks muutmiseks. Tulemused esitletakse konverentsil „Infrapunaküte elamuehituses“

Majaomanikud, kes ei saa olemasolevas majas kiiresti soojuspumbale üle minna – olgu siis varustusraskuste, suurte investeerimiskulude või paigaldaja ajapuuduse tõttu –, saavad esialgu kasutada infrapunakütet, et lühiajaliselt fossiilkütuste pealt kokku hoida. Hiljem saab majaomanik vana veepõhise küttesüsteemi asendada väiksema võimsusega soojuspumbaga ja seda koos infrapunaküttesüsteemiga käitada. Dresdeni Tehnikaülikooli uuringu kohaselt on see lähenemisviis tehniliselt teostatav. Majaomanik vähendab kõigepealt olemasoleva gaasiküttesüsteemi temperatuuri (pealevoolutemperatuuri), kattes seega ainult maja baaskoormuse. Suuremat küttevajadust – nn tippkoormust – saab rahuldada kiiretoimeliste infrapunakütteseadmetega. See vähendab fossiilkütuste tarbimist, säilitades samal ajal majas ühtlaselt mugava temperatuuri, ilma et oleks vaja kalleid ja keerulisi renoveerimistöid, nagu uued radiaatorid, aknad või välisseinte isolatsioon.

Seda lähenemisviisi ja sellest tulenevat energiavajadust uuriti Dresdeni Tehnikaülikooli uuringus "Infrapunaküttesüsteemide potentsiaali hindamine tippkoormuse katmiseks", kasutades näitena representatiivset ühepereelamut. Tulemusi esitles esmakordselt TU Dresdeni Energiatehnoloogia Instituudi hoonete energiatehnoloogia osakonna juhataja professor dr Ing. habil. Joachim Seifert konverentsil "Infrapunaküte elamuehituses" 11. mail 2023 Würzburgis. "Soojuspumbasüsteemid koos elektriliste infrapunakütteseadmetega on tehnoloogiline võimalus olemasolevate hoonete jaoks. See süsteemide kombinatsioon suudab tagada nii küttevajaduse kui ka soojusmugavuse," järeldas teadlane.

Infrapunakütte ja soojuspumba kombinatsioon

Tööstusühenduse IG Infraroti tellitud uuringus uurisid TU Dresdeni teadlased, kas olemasolevat kõrge pealevoolutemperatuuriga veepõhist küttesüsteemi saab muuta sobivaks madala temperatuuriga soojuspumbaga töötamiseks, kombineerides seda infrapunakütteseadmega.

Saksamaa hoonefondi esinduslikuks esindamiseks valis meeskond ühepereelamu, mille köetav kasulik pind oli 160 ruutmeetrit ja soojusisolatsiooni standard vastab soojusisolatsiooni määrusele 95.

Standardne küttekoormus on 9,2 kilovatti ja eriküttekoormus on 57,20 vatti ruutmeetri kohta. Simulatsioon viidi läbi hoone ja seadme simulatsioonitarkvara TRNSYS-TUD abil.

Simulatsioonis on olemasolevas hoones madalatemperatuuriline gaasikatel. Soojus kantakse üle radiaatorite kaudu. Selle põhjal vähendasid teadlased pealevoolu temperatuuri, et demonstreerida infrapunakütte potentsiaali baastemperatuuri hoidmiseks olemasoleva gaasikatla või radiaatorite abil.

Reguleerimata baaskütte ja reguleeritud infrapunakütte kombinatsioon

Analüüs viidi läbi järjekorras, mis peegeldab majaomanike praktilisi protseduure. Esiteks kuumutati hoone gaasiküttesüsteemi abil baastemperatuurini. Alustades küttesüsteemist, mis töötas pealevoolutemperatuuril 70 °C ja tagasivoolutemperatuuril 55 °C (ϑV/ϑR = 70 °C/55 °C), vähendati küttekõvera maksimaalset temperatuuri pealevoolutemperatuurini (ϑV) 40 °C ja seadistati küttekõver ϑV/ϑR = 40/30. Seitsmes kümnest toast täiendavad nüüdseks reguleerimata radiaatoreid seejärel infrapunakütteseadmed.

Järgmises etapis asendati madalatemperatuuriline katel õhk-vesi-soojuspumbaga. Teadlased ei teinud muudatusi soojusülekandesüsteemi, st radiaatorite mõõtmetes ega isolatsioonistandardis. Selle põhjal võrreldi seejärel kahte varianti ja määrati kindlaks vajalik lõplik energiavajadus. Eeltingimuseks oli alati, et töötundidel oleksid täidetud termilise mugavuse kriteeriumid. Valitud parameetritega katab infrapunaküttesüsteem 26–38 protsenti vajalikust energiast.

Jõudluse puudujääke saab kompenseerida infrapunakütte abil

„Tulemused näitavad, et tekkivat jõudlusdefitsiiti saab kompenseerida infrapunaküttega,“ kirjutavad TU Dresdeni teadlased uuringu kokkuvõttes, lisades: „Üldiselt näitab uuring, et veepõhise küttesüsteemi täiendamisega infrapunaküttega saab olemasolevat kõrgemate temperatuuride jaoks mõeldud küttesüsteemi kasutada madalate süsteemitemperatuuridega ilma küttepindu välja vahetamata ning seetõttu sobib see hästi kombineerimiseks soojuspumbaga. Analüüsid on näidanud, et võrreldes põhivariandiga saab selle kombineeritud kasutamise abil lõppenergia tarbimist vähendada kuni 62%.“ Kuigi madalama baastemperatuuri juures tekkivaid tippkoormusi saab katta erinevate süsteemidega, „sobib infrapunaküte selleks otstarbeks eriti hästi oma lühikese reageerimisaja tõttu“

Kasutage sääste fotogalvaanilise süsteemi jaoks

„Kuna infrapunakütteseadmed on odavad, kergesti kättesaadavad ja paigaldatavad vaid mõne tunniga, saavad majaomanikud seda lähenemisviisi rakendada lühikese etteteatamisega ja väikeste investeerimiskuludega,“ ütleb IG Infrared Germany esimees Lars-Henric Voß.

Uuring näitab, et hoone väliskesta põhjalikku renoveerimist ja veepõhise soojusülekandesüsteemi muutmist on võimalik vältida. See toob kaasa oluliselt madalamad investeerimiskulud ja seega ka väiksema rahalise koormuse majaomanikele ning on kasulik riigi majandusele, kuna toetusi pole vaja. „Sel viisil säästetud raha saab tõhusalt kasutada suurema fotogalvaanilise süsteemi jaoks, et toota veelgi kliimasõbralikumat päikeseenergiat – mitte ainult ruumide kütmiseks, vaid ka kasutajatele elektri, sooja vee ja e-mobiilsuse jaoks,“ lisab Dirk Bornhorst, IG Infrared'i esimees.

Allikas: Pressiteade „Infrapunaküte kiirendab üleminekut soojuspumpadele”

Reguleerimata baasküttesüsteemi ja reguleeritud infrapunaküttesüsteemi kombinatsioon on üldiselt võimalik. Siin on selle kohta veidi teavet:

Reguleerimata põhiküte

Reguleerimata baasküttesüsteem viitab tavaliselt traditsioonilisele keskküttesüsteemile, kus soojus jaotatakse radiaatorite või põrandakütte kaudu. Seda tüüpi kütet juhib sageli termostaat, mis mõõdab toatemperatuuri ja lülitab vastavalt sellele kütte sisse või välja.

Kontrollitud infrapunaküte

Erinevalt reguleerimata põhiküttest saab infrapunakütet tavaliselt individuaalselt ja täpselt reguleerida. Kaasaegsetel infrapunakütteseadmetel on integreeritud termostaadid ja programmeeritavad juhtnupud, mis võimaldavad ruumi temperatuuri ja kütteaega täpselt seadistada.

Küttesüsteemide kombinatsioon

Reguleerimata peamise küttesüsteemi kombineerimine reguleeritava infrapunakütteseadmega võib teatud olukordades olla kasulik. Näiteks võib peamine küttesüsteem olla peamine kütteallikas, mis soojendab ruumi teatud miinimumtemperatuurini. Seejärel saab infrapunakütteseadet kasutada täiendava kütteallikana, et pakkuda ruumi teatud piirkondades täiendavat mugavust ja sihipärast soojust.

Kombinatsiooni eelised

Standardküttesüsteemi ja infrapunakütte kombineerimisel saate kasu mõlema eelistest. Standardküttesüsteem tagab ruumis ühtlase ja üldise soojuse, samas kui infrapunaküte pakub kiiret reageerimisaega ja sihipärast soojust. See võib olla eriti kasulik ruumides, mida kasutatakse ainult aeg-ajalt või kus on individuaalsed kütteeelistused.

Kontroll ja reguleerimine

Kahe küttesüsteemi tõhusaks kombineerimiseks on oluline omada sobivaid juhtseadmeid. Ideaalis peaks infrapunakütteseadmel olema eraldi juhtseade, mida saab seadistada põhiküttesüsteemist sõltumatult. See võimaldab teil infrapunakütteseadme soojusvõimsust vastavalt oma vajadustele reguleerida ja energiat säästa.

Palun arvestage, et teie hoone ja küttesüsteemi erinõuete osas on soovitatav küsida professionaalset nõu spetsialistidelt. Nad aitavad teil leida teie olukorrale sobivad parimad kombinatsioonid ja juhtimisvõimalused.