Pemanasan: Kombinasi pemanas inframerah dan pompa panas

Menggabungkan pemanasan inframerah dan pompa panas dimungkinkan dan dapat menguntungkan dalam beberapa kasus. Berikut beberapa informasi penting mengenainya:

Cara kerja pemanasan inframerah

Pemanas inframerah bekerja dengan memancarkan radiasi inframerah, yang secara langsung memanaskan benda dan orang. Tidak seperti pemanas konvensional yang memanaskan udara, pemanas inframerah menghangatkan permukaan di dalam ruangan, yang kemudian memancarkan panas ke udara sekitarnya.

Cara kerja pompa panas

Pompa kalor menggunakan energi dari lingkungan sekitar (seperti udara, air, atau tanah) dan mengubahnya menjadi panas untuk memanaskan bangunan. Pompa kalor bekerja berdasarkan prinsip pertukaran panas dan juga dapat digunakan untuk pendinginan.

Keunggulan kombinasi

Menggabungkan pemanas inframerah dengan pompa panas dapat menawarkan beberapa keuntungan. Karena pemanas inframerah memancarkan panas langsung, pemanas ini dapat dengan cepat memberikan kehangatan yang nyaman. Di sisi lain, pompa panas beroperasi secara efisien dan menggunakan sumber energi terbarukan untuk menghasilkan panas. Bersama-sama, keduanya dapat memberikan solusi pemanasan yang hemat energi dan nyaman.

Menggunakan pompa panas sebagai sumber pemanas utama

Dalam kebanyakan kasus, pompa panas digunakan sebagai sumber pemanas utama karena efisiensi energinya. Pemanasan inframerah kemudian dapat digunakan sebagai sumber pemanas tambahan untuk memberikan panas tambahan dengan lebih cepat dan tepat, terutama di ruangan yang jarang digunakan.

Pengendalian dan pengaturan

Pengendalian dan pengaturan yang cermat sangat penting untuk menggabungkan kedua sistem secara efektif. Sistem kontrol cerdas tersedia yang dapat mengelola pompa panas dan sistem pemanas inframerah untuk mencapai suhu ruangan optimal dan menghemat energi.

Namun, penting untuk dicatat bahwa kombinasi pemanas inframerah dan pompa panas bergantung pada berbagai faktor, seperti isolasi bangunan, ukuran ruangan, dan kebutuhan pemanasan individu. Saran profesional dari para ahli disarankan untuk menemukan solusi terbaik untuk situasi spesifik Anda.

Studi “Penilaian Potensi Sistem Pemanasan Inframerah untuk Cakupan Beban Puncak” oleh Universitas Teknik Dresden mengkonfirmasi pemanasan inframerah sebagai solusi untuk mengurangi konsumsi bahan bakar fosil di bangunan tempat tinggal yang sudah ada dalam jangka pendek dan sekaligus mempersiapkan bangunan tersebut untuk penggunaan pompa panas. Hasil penelitian akan dipresentasikan pada konferensi “Pemanasan Inframerah dalam Konstruksi Perumahan”

Pemilik rumah yang tidak dapat segera beralih ke pompa panas di rumah yang sudah ada—baik karena kesulitan pasokan, biaya investasi yang tinggi, atau kurangnya waktu pemasang—dapat menggunakan pemanas inframerah untuk menghemat bahan bakar fosil dalam jangka pendek. Kemudian, pemilik rumah dapat mengganti sistem pemanas berbasis air lama dengan pompa panas berkapasitas lebih kecil dan mengoperasikannya bersamaan dengan sistem pemanas inframerah. Menurut sebuah studi oleh Universitas Teknik Dresden, pendekatan ini secara teknis layak. Pemilik rumah pertama-tama mengurangi suhu sistem (suhu aliran) dari sistem pemanas gas yang ada, sehingga hanya mencakup beban dasar rumah. Kebutuhan pemanasan yang lebih tinggi—yang disebut beban puncak—dapat dipenuhi dengan pemanas inframerah yang bekerja cepat. Ini mengurangi konsumsi bahan bakar fosil sambil mempertahankan suhu yang nyaman secara konsisten di rumah, tanpa perlu renovasi yang mahal dan rumit seperti radiator baru, jendela, atau insulasi dinding luar.

Pendekatan ini dan kebutuhan energi yang dihasilkan diselidiki dalam studi "Penilaian Potensial Sistem Pemanasan Inframerah untuk Cakupan Beban Puncak" di Universitas Teknik Dresden, menggunakan rumah keluarga tunggal yang representatif sebagai contoh. Hasilnya pertama kali dipresentasikan oleh Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, Kepala Departemen Teknologi Energi Bangunan di Institut Teknologi Energi di TU Dresden, pada konferensi "Pemanasan Inframerah dalam Konstruksi Perumahan" pada 11 Mei 2023, di Würzburg. "Sistem pompa panas yang dikombinasikan dengan pemanas inframerah listrik merupakan pilihan teknologi untuk bangunan yang sudah ada. Kombinasi sistem ini dapat memastikan kebutuhan pemanasan dan kenyamanan termal," simpul ilmuwan tersebut.

Kombinasi pemanas inframerah dan pompa panas

Dalam studi yang ditugaskan oleh asosiasi industri IG Infrarot, para ilmuwan dari TU Dresden menyelidiki apakah sistem pemanas berbasis air yang ada dengan suhu aliran tinggi dapat dibuat agar sesuai untuk dioperasikan dengan pompa panas suhu rendah dengan menggabungkannya dengan pemanas inframerah.

Untuk mewakili stok bangunan di Jerman secara representatif, tim memilih rumah keluarga tunggal dengan luas area yang dapat dipanaskan sebesar 160 meter persegi dan standar insulasi termal sesuai dengan Peraturan Insulasi Termal 95.

Beban pemanasan standar adalah 9,2 kilowatt, dan beban pemanasan spesifik adalah 57,20 watt per meter persegi. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak simulasi bangunan dan pabrik terintegrasi TRNSYS-TUD.

Dalam simulasi, bangunan yang ada memiliki boiler gas suhu rendah. Panas dipindahkan melalui radiator. Berdasarkan hal ini, para peneliti mengurangi suhu aliran untuk mendemonstrasikan potensi pemanasan inframerah untuk mempertahankan suhu dasar menggunakan boiler gas atau radiator yang ada.

Kombinasi pemanasan dasar yang tidak diatur dan pemanasan inframerah yang diatur

Analisis dilakukan secara berurutan yang mencerminkan prosedur praktis bagi pemilik rumah. Pertama, bangunan dipanaskan hingga suhu dasar menggunakan sistem pemanas gas. Dimulai dengan sistem pemanas yang beroperasi pada suhu aliran 70°C dan suhu balik 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), suhu maksimum kurva pemanasan dikurangi menjadi suhu aliran (ϑV) 40°C, dan kurva pemanasan ϑV/ϑR = 40/30 ditetapkan. Di tujuh dari sepuluh ruangan, radiator yang sekarang tidak diatur kemudian dilengkapi dengan pemanas inframerah.

Pada langkah selanjutnya, boiler suhu rendah digantikan oleh pompa panas udara-ke-air. Para peneliti tidak melakukan perubahan pada dimensi sistem perpindahan panas, yaitu radiator, atau pada standar isolasi. Berdasarkan hal ini, kedua opsi tersebut kemudian dibandingkan dan kebutuhan energi akhir yang diperlukan ditentukan. Prasyarat utama adalah terpenuhinya kriteria kenyamanan termal selama jam operasional. Dengan parameter yang dipilih, sistem pemanas inframerah mencakup antara 26 dan 38 persen dari energi yang dibutuhkan.

Kekurangan kinerja dapat dikompensasi dengan pemanasan inframerah

"Hasil penelitian menunjukkan bahwa defisit kinerja yang dihasilkan dapat dikompensasi dengan pemanasan inframerah," tulis para ilmuwan dari TU Dresden dalam kesimpulan studi tersebut, menambahkan: "Secara keseluruhan, studi ini menunjukkan bahwa dengan melengkapi sistem pemanas berbasis air dengan pemanasan inframerah, sistem pemanas yang ada yang dirancang untuk suhu lebih tinggi dapat digunakan dengan suhu sistem rendah tanpa mengganti permukaan pemanas, dan oleh karena itu sangat cocok untuk dikombinasikan dengan pompa panas. Analisis menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan varian dasar, konsumsi energi akhir dapat dikurangi hingga 62% melalui penggunaan gabungan ini." Meskipun beban puncak pada suhu dasar yang lebih rendah dapat ditutupi oleh berbagai sistem, "pemanasan inframerah sangat cocok untuk tujuan ini karena waktu responsnya yang singkat."

Gunakan penghematan tersebut untuk sistem fotovoltaik

“Karena pemanas inframerah harganya terjangkau, mudah didapatkan, dan dapat dipasang hanya dalam beberapa jam, pendekatan ini dapat diimplementasikan oleh pemilik rumah dalam waktu singkat dan dengan biaya investasi yang rendah,” kata Lars-Henric Voß, Ketua IG Infrared Jerman.

Studi ini menunjukkan bahwa renovasi menyeluruh pada selubung bangunan dan modifikasi sistem perpindahan panas berbasis air dapat dihindari. Hal ini menyebabkan biaya investasi yang jauh lebih rendah dan dengan demikian mengurangi beban keuangan bagi pemilik rumah, serta memberikan manfaat bagi perekonomian nasional, karena tidak diperlukan subsidi. "Uang yang dihemat dengan cara ini dapat digunakan secara efektif untuk sistem fotovoltaik yang lebih besar guna menghasilkan lebih banyak energi surya yang ramah iklim – tidak hanya untuk pemanasan ruangan, tetapi juga untuk listrik bagi pengguna, air panas, dan mobilitas listrik," tambah Dirk Bornhorst, Ketua IG Infrared.

Sumber: Siaran pers ‘Pemanasan inframerah mempercepat peralihan ke pompa panas’

Kombinasi antara sistem pemanas dasar yang tidak diatur dan sistem pemanas inframerah yang diatur umumnya dimungkinkan. Berikut beberapa informasi mengenai hal ini:

Pemanasan dasar yang tidak diatur

Sistem pemanas dasar yang tidak diatur biasanya merujuk pada sistem pemanas sentral tradisional di mana panas didistribusikan melalui radiator atau pemanas lantai. Jenis pemanas ini sering dikendalikan oleh termostat yang mengukur suhu ruangan dan menghidupkan atau mematikan pemanas sesuai kebutuhan.

Pemanasan inframerah terkontrol

Berbeda dengan pemanas dasar yang tidak diatur, pemanas inframerah biasanya dapat dikontrol secara individual dan tepat. Pemanas inframerah modern memiliki termostat terintegrasi dan kontrol yang dapat diprogram yang memungkinkan suhu ruangan dan waktu pemanasan diatur dengan tepat.

Kombinasi sistem pemanas

Menggabungkan sistem pemanas utama yang tidak diatur dengan pemanas inframerah yang diatur dapat menguntungkan dalam situasi tertentu. Misalnya, sistem pemanas utama dapat berfungsi sebagai sumber panas utama, menaikkan suhu ruangan hingga suhu minimum tertentu. Pemanas inframerah kemudian dapat digunakan sebagai sumber panas tambahan untuk memberikan kenyamanan tambahan dan kehangatan yang tepat sasaran di area tertentu dalam ruangan.

Keunggulan kombinasi

Dengan menggabungkan sistem pemanas standar dengan pemanas inframerah, Anda dapat memperoleh manfaat dari keunggulan keduanya. Sistem pemanas standar memberikan kehangatan yang merata dan umum di ruangan, sementara pemanas inframerah menawarkan waktu respons yang cepat dan kehangatan yang tepat sasaran. Hal ini sangat menguntungkan di ruangan yang hanya digunakan sesekali atau di mana terdapat preferensi pemanasan individual.

Pengendalian dan pengaturan

Penting untuk memiliki kontrol yang sesuai agar dapat menggabungkan kedua sistem pemanas secara efektif. Idealnya, pemanas inframerah harus memiliki unit kontrol terpisah yang dapat diatur secara independen dari sistem pemanas utama. Hal ini memungkinkan Anda untuk menyesuaikan keluaran panas pemanas inframerah sesuai kebutuhan individu dan menghemat energi.

Harap dicatat bahwa saran profesional dari spesialis mengenai persyaratan khusus bangunan dan sistem pemanas Anda sangat disarankan. Mereka dapat membantu Anda menemukan kombinasi dan opsi kontrol terbaik untuk situasi Anda.