Fűtés: Infravörös fűtés és hőszivattyú kombinációja

Az infrafűtés és a hőszivattyú kombinációja lehetséges, és bizonyos esetekben előnyös lehet. Íme néhány fontos információ róla:

Hogyan működik az infravörös fűtés

Az infravörös fűtőberendezések infravörös sugárzás kibocsátásával működnek, amely közvetlenül a tárgyakat és az embereket melegíti fel. A hagyományos, levegőt melegítő fűtőtestekkel ellentétben az infravörös fűtőberendezés a helyiségben lévő felületeket melegíti fel, amelyek ezután hőt sugároznak a környező levegőbe.

Hogyan működik a hőszivattyú

A hőszivattyú a környezet (például levegő, víz vagy talaj) energiáját használja fel, és hővé alakítja, hogy fűtse az épületet. A hőcsere elvén működik, és hűtésre is használható.

A kombináció előnyei

Az infravörös fűtőberendezés és a hőszivattyú kombinációja számos előnnyel járhat. Mivel az infravörös fűtőberendezések közvetlen hőt bocsátanak ki, gyorsan biztosítanak kellemes meleget. A hőszivattyú ezzel szemben hatékonyan működik, és megújuló energiaforrásokat használ a hő előállításához. Együttesen energiahatékony és kényelmes fűtési megoldást kínálhatnak.

A hőszivattyú használata elsődleges fűtési forrásként

A legtöbb esetben a hőszivattyút használják elsődleges fűtési forrásként energiahatékonysága miatt. Az infravörös fűtés ezután kiegészítő fűtési forrásként használható, hogy gyorsabban és pontosabban biztosítson további hőt, különösen a ritkábban használt helyiségekben.

Ellenőrzés és szabályozás

A két rendszer hatékony kombinálásához elengedhetetlen a gondos vezérlés és szabályozás. Léteznek olyan intelligens vezérlőrendszerek, amelyek képesek mind a hőszivattyút, mind az infravörös fűtési rendszert kezelni az optimális szobahőmérséklet elérése és az energiamegtakarítás érdekében.

Fontos azonban megjegyezni, hogy az infravörös fűtés és a hőszivattyú kombinációja számos tényezőtől függ, például az épület szigetelésétől, a szoba méretétől és az egyéni fűtési igényektől. Szakértők tanácsa ajánlott a legjobb megoldás megtalálásához az adott helyzetre.

A Drezdai Műszaki Egyetem „Infravörös fűtési rendszerek csúcsterhelés lefedésére való alkalmasságának vizsgálata” című tanulmánya megerősíti, hogy az infravörös fűtés rövid távon megoldást jelenthet a meglévő lakóépületek fosszilis tüzelőanyag-fogyasztásának csökkentésére, és egyidejűleg az épület hőszivattyú-felkészítésére. Az eredményeket az „Infravörös fűtés a lakóépítésben” című konferencián mutatják be.

Azok a háztulajdonosok, akik nem tudnak gyorsan hőszivattyúra váltani meglévő házukban – legyen szó ellátási nehézségekről, magas beruházási költségekről vagy a szerelő időhiányáról –, kezdetben infravörös fűtéssel rövid távon megtakaríthatják a fosszilis tüzelőanyagokat. Később a háztulajdonos lecserélheti a régi vízmelegítő rendszert egy kisebb kapacitású hőszivattyúra, és azt az infravörös fűtési rendszerrel együtt üzemeltetheti. A Drezdai Műszaki Egyetem tanulmánya szerint ez a megközelítés technikailag megvalósítható. A háztulajdonos először csökkenti a meglévő gázfűtési rendszer hőmérsékletét (előremenő hőmérsékletét), így csak a ház alapterhelését fedezi. A nagyobb fűtési igények – az úgynevezett csúcsterhelések – gyorsan reagáló infravörös fűtőberendezésekkel kielégíthetők. Ez csökkenti a fosszilis tüzelőanyagok fogyasztását, miközben állandóan kellemes hőmérsékletet tart fenn a házban, anélkül, hogy drága és bonyolult felújításokra, például új radiátorokra, ablakokra vagy külső falszigetelésre lenne szükség.

Ezt a megközelítést és az ebből fakadó energiaigényt vizsgálták a Drezdai Műszaki Egyetemen a „People Assessment of Infrared Heating Systems For Peak Load Coverage” (Infravörös fűtési rendszerek csúcsterhelés lefedésére való alkalmasságának vizsgálata) című tanulmányban, egy reprezentatív családi ház példáján keresztül. Az eredményeket először Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, a TU Drezda Energiatechnológiai Intézetének Épületenergetikai Technológiai Tanszékének vezetője mutatta be a 2023. május 11-én Würzburgban megrendezett „Infravörös fűtés a lakóépületekben” című konferencián. „A hőszivattyús rendszerek elektromos infravörös fűtőtestekkel kombinálva technológiai lehetőséget jelentenek a meglévő épületek számára. Ez a rendszerkombináció biztosíthatja mind a fűtési igényeket, mind a hőkomfortot” – összegezte a tudós.

Infravörös fűtés és hőszivattyú kombinációja

Az IG Infrarot iparági szövetség megbízásából készült tanulmányban a TU Dresden tudósai azt vizsgálták, hogy egy meglévő, magas előremenő hőmérsékletű vízmelegítő rendszer alkalmassá tehető-e alacsony hőmérsékletű hőszivattyúval való üzemeltetésre egy infravörös fűtőberendezéssel kombinálva.

A németországi épületállomány reprezentatív bemutatása érdekében a csapat egy 160 négyzetméter fűtött hasznos alapterületű, a 95-ös hőszigetelési rendelet szerinti hőszigetelési szabványnak megfelelő családi házat választott.

A standard fűtési terhelés 9,2 kilowatt, a fajlagos fűtési terhelés pedig 57,20 watt négyzetméterenként. A szimulációt a TRNSYS-TUD kapcsolt épület- és üzemszimulációs szoftverrel végezték.

A szimulációban a meglévő épületben egy alacsony hőmérsékletű gázkazán található. A hőt radiátorokon keresztül szállítják. Ennek alapján a kutatók csökkentették az előremenő hőmérsékletet, hogy bemutassák az infravörös fűtésben rejlő lehetőségeket az alaphőmérséklet fenntartására a meglévő gázkazán vagy radiátorok használatával.

Szabályozatlan alapfűtés és szabályozott infravörös fűtés kombinációja

Az elemzést a lakástulajdonosok számára gyakorlati eljárásokat tükröző sorrendben végezték el. Először az épületet gázfűtési rendszerrel melegítették fel alaphőmérsékletre. Egy 70°C előremenő és 55°C visszatérő hőmérséklettel működő fűtési rendszerrel (ϑV/ϑR = 70°C/55°C) kezdve a fűtési görbe maximális hőmérsékletét 40°C előremenő hőmérsékletre (ϑV) csökkentették, és ϑV/ϑR = 40/30 fűtési görbét állítottak be. Tízből hét szobában a szabályozatlan radiátorokat később infravörös fűtőtestekkel egészítették ki.

A következő lépésben az alacsony hőmérsékletű kazánt levegő-víz hőszivattyúval helyettesítették. A kutatók nem változtattak a hőátadó rendszer, azaz a radiátorok méretein, illetve a szigetelési szabványon. Ennek alapján összehasonlították a két lehetőséget, és meghatározták a szükséges végső energiaigényt. Mindenkor előfeltétel volt, hogy az üzemidő alatti hőkomfort kritériumai teljesüljenek. A kiválasztott paraméterekkel az infravörös fűtési rendszer a szükséges energia 26-38 százalékát fedezi.

A teljesítménybeli hiányosságokat infravörös fűtéssel lehet kompenzálni.

„Az eredmények azt mutatják, hogy a keletkező teljesítményveszteség kompenzálható infravörös fűtéssel” – írják a TU Dresden tudósai a tanulmány következtetésében, hozzátéve: „Összességében a tanulmány azt mutatja, hogy egy vízbázisú fűtési rendszer infravörös fűtéssel való kiegészítésével egy meglévő, magasabb hőmérsékletre tervezett fűtési rendszer alacsony rendszerhőmérséklettel is használható a fűtőfelületek cseréje nélkül, ezért jól illeszkedik a hőszivattyúval való kombinációhoz. Az elemzések kimutatták, hogy az alapváltozathoz képest a végső energiafogyasztás akár 62%-kal is csökkenthető ezzel a kombinált használattal.” Míg az alacsonyabb alaphőmérséklet melletti csúcsterheléseket különféle rendszerekkel lehet lefedni, „az infravörös fűtés különösen alkalmas erre a célra a rövid válaszideje miatt”.

Használja a megtakarításokat a fotovoltaikus rendszerre

„Mivel az infravörös fűtőberendezések olcsók, könnyen beszerelhetők és mindössze néhány óra alatt telepíthetők, ezt a megközelítést a háztulajdonosok rövid időn belül és alacsony beruházási költségekkel megvalósíthatják” – mondja Lars-Henric Voß, az IG Infrared Germany elnöke.

A tanulmány kimutatta, hogy elkerülhető az épületburkolat átfogó felújítása és a víz alapú hőátadó rendszer módosítása. Ez jelentősen alacsonyabb beruházási költségekhez vezet, és így a háztulajdonosok pénzügyi terheinek csökkenéséhez, valamint a nemzetgazdaság számára is előnyös, mivel nincs szükség támogatásokra. „Az így megtakarított pénz hatékonyan felhasználható egy nagyobb fotovoltaikus rendszerhez, amely még több klímabarát napenergiát termel – nemcsak a helyiségek fűtésére, hanem a felhasználók áramellátására, melegvíz-ellátásra és az e-mobilitásra is” – teszi hozzá Dirk Bornhorst, az IG Infrared elnöke.

Forrás: Sajtóközlemény: „Az infravörös fűtés felgyorsítja a hőszivattyúkra való átállást”

Általában lehetséges egy szabályozatlan alapfűtési rendszer és egy szabályozott infravörös fűtési rendszer kombinációja. Íme néhány információ erről:

Szabályozatlan alapfűtés

A szabályozatlan alapfűtési rendszer jellemzően egy hagyományos központi fűtési rendszerre utal, ahol a hőt radiátorokon vagy padlófűtésen keresztül osztják el. Az ilyen típusú fűtést gyakran egy termosztát szabályozza, amely méri a szobahőmérsékletet, és ennek megfelelően kapcsolja be vagy ki a fűtést.

Szabályozott infravörös fűtés

A szabályozatlan alapfűtéssel ellentétben az infravörös fűtés általában egyedileg és pontosan szabályozható. A modern infravörös fűtőberendezések beépített termosztátokkal és programozható vezérlőkkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a helyiség hőmérsékletének és a fűtési idők pontos beállítását.

Fűtési rendszerek kombinációja

Bizonyos helyzetekben előnyös lehet egy szabályozatlan fő fűtési rendszer és egy szabályozott infravörös fűtőberendezés kombinációja. Például a fő fűtési rendszer szolgálhat elsődleges hőforrásként, amely egy adott minimális hőmérsékletre melegíti a helyiséget. Az infravörös fűtőberendezés ezután kiegészítő hőforrásként használható, hogy további kényelmet és célzott meleget biztosítson a szoba meghatározott területein.

A kombináció előnyei

Egy hagyományos fűtési rendszer és az infravörös fűtés kombinálásával mindkettő előnyeit élvezheti. A hagyományos fűtési rendszer egyenletes és általános meleget biztosít a helyiségben, míg az infravörös fűtés gyors reakcióidőt és célzott meleget kínál. Ez különösen előnyös lehet azokban a helyiségekben, amelyeket csak alkalmanként használnak, vagy ahol egyéni fűtési preferenciák vannak.

Ellenőrzés és szabályozás

Fontos a megfelelő vezérlők használata a két fűtési rendszer hatékony kombinálásához. Ideális esetben az infravörös fűtőberendezésnek külön vezérlőegységgel kell rendelkeznie, amely a fő fűtési rendszertől függetlenül állítható. Ez lehetővé teszi az infravörös fűtőberendezés hőteljesítményének egyéni igényeihez igazítását és energiamegtakarítást.

Felhívjuk figyelmét, hogy az épülete és fűtési rendszere egyedi igényeivel kapcsolatban szakértők tanácsát javasoljuk. Ők segíthetnek megtalálni az Ön egyedi helyzetéhez leginkább illő kombinációt és szabályozási lehetőségeket.