Riscaldamento: Combinazione di riscaldamento a infrarossi e pompa di calore

La combinazione di riscaldamento a infrarossi e pompa di calore è possibile e in alcuni casi può essere vantaggiosa. Ecco alcune informazioni importanti a riguardo:

Come funziona il riscaldamento a infrarossi

I riscaldatori a infrarossi funzionano emettendo radiazioni infrarosse che riscaldano direttamente oggetti e persone. A differenza dei tradizionali riscaldatori che riscaldano l'aria, un riscaldatore a infrarossi riscalda le superfici della stanza, che poi rilasciano calore nell'aria circostante.

Come funziona la pompa di calore

Una pompa di calore utilizza l'energia dell'ambiente (come aria, acqua o terra) e la converte in calore per riscaldare un edificio. Funziona secondo il principio dello scambio termico e può essere utilizzato anche per il raffreddamento.

Vantaggi della combinazione

La combinazione di un riscaldatore a infrarossi con una pompa di calore può offrire diversi vantaggi. Poiché i riscaldatori a infrarossi emettono calore diretto, possono fornire rapidamente un calore confortevole. La pompa di calore, invece, funziona in modo efficiente e utilizza fonti di energia rinnovabile per generare calore. Insieme possono fornire una soluzione di riscaldamento confortevole ed efficiente dal punto di vista energetico.

Utilizzo della pompa di calore come fonte di riscaldamento primaria

Nella maggior parte dei casi, la pompa di calore viene utilizzata come fonte di riscaldamento primaria perché è efficiente dal punto di vista energetico. Il riscaldatore a infrarossi può quindi essere utilizzato come fonte di riscaldamento supplementare per fornire calore aggiuntivo in modo più rapido e mirato, soprattutto negli ambienti meno utilizzati.

Controllo e regolamentazione

Un controllo e una regolamentazione accurati sono importanti per combinare efficacemente i due sistemi. Esistono sistemi di controllo intelligenti in grado di controllare sia la pompa di calore che il riscaldatore a infrarossi per raggiungere una temperatura ambiente ottimale e risparmiare energia.

Tuttavia è importante notare che la combinazione di riscaldamento a infrarossi e pompa di calore dipende da diversi fattori, come l’isolamento dell’edificio, le dimensioni della stanza e il fabbisogno di riscaldamento individuale. È consigliabile una consulenza professionale da parte di professionisti per trovare la soluzione migliore per la vostra situazione specifica.

Lo studio “Valutare il potenziale del riscaldamento a infrarossi per coprire i carichi di punta” dell’Università Tecnica di Dresda conferma il riscaldamento a infrarossi come una soluzione per ridurre a breve termine il consumo di energia fossile negli edifici residenziali esistenti e allo stesso tempo riscaldare l’edificio pump-ready ++ Presentazione dei risultati al convegno “Il riscaldamento a infrarossi nell’edilizia residenziale”

Chi non può passare rapidamente alla pompa di calore in un'abitazione esistente, a causa di difficoltà di consegna, elevati costi di investimento o mancanza di tempo da parte dell'installatore, può utilizzare un riscaldatore a infrarossi come primo passo per risparmiare combustibili fossili in il breve termine. In un secondo momento il proprietario della casa potrà far installare al posto del vecchio riscaldatore ad acqua una pompa di calore di potenza inferiore e farla funzionare insieme al riscaldamento a infrarossi. Con questo approccio, che secondo lo studio dell'Università Tecnica di Dresda è tecnicamente fattibile, il proprietario della casa riduce innanzitutto la temperatura di sistema (temperatura di mandata) dell'impianto di riscaldamento a gas esistente e copre così solo il carico di base della casa. Fabbisogni di riscaldamento più elevati – i cosiddetti carichi di punta – possono essere coperti con riscaldatori a infrarossi a reazione rapida. Ciò riduce il consumo di combustibili fossili mentre la casa rimane confortevole senza la necessità di interventi di ristrutturazione costosi e complessi come nuovi radiatori, finestre o isolamento delle pareti esterne.

Questo approccio e il conseguente fabbisogno energetico sono stati esaminati nello studio “Valutazione del potenziale del riscaldamento a infrarossi per la copertura dei carichi di punta” presso l'Università Tecnica di Dresda sull'esempio di una casa unifamiliare rappresentativa. I risultati sono stati presentati dal Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, capo del dipartimento di tecnologie energetiche edilizie presso l'Istituto di tecnologia energetica della TU Dresda, lo ha presentato per la prima volta alla conferenza "Riscaldamento a infrarossi nell'edilizia residenziale" l'11 maggio 2023 a Würzburg. "I sistemi a pompa di calore in combinazione con riscaldatori elettrici a infrarossi rappresentano un'opzione tecnologica per i vecchi edifici. Con questa combinazione di sistemi è possibile garantire l'adempimento del compito di riscaldamento e il comfort termico", conclude lo scienziato.

Combinazione di riscaldamento a infrarossi e pompa di calore

Nello studio commissionato dall'associazione industriale IG infrarossi, gli scienziati della TU Dresden hanno esaminato se un impianto di riscaldamento esistente con conduzione dell'acqua con temperature di mandata elevate possa essere adattato per funzionare con una pompa di calore a basse temperature combinandolo con un riscaldatore a infrarossi.

Per rappresentare il patrimonio edilizio esistente in Germania, il team ha scelto una casa unifamiliare con 160 metri quadrati di superficie utilizzabile riscaldata e uno standard di isolamento termico secondo l'ordinanza sull'isolamento termico 95.

Il carico di riscaldamento standard è di 9,2 kilowatt, il carico di riscaldamento specifico è di 57,20 watt per metro quadrato. La simulazione è stata effettuata utilizzando la simulazione accoppiata di edificio e sistema TRNSYS-TUD.

Nella simulazione l'edificio esistente è dotato di caldaia a gas a bassa temperatura. Il calore viene trasferito tramite radiatori. Su questa base gli scienziati hanno ridotto la temperatura del flusso per dimostrare il potenziale del riscaldamento a infrarossi con controllo di base della temperatura utilizzando il riscaldamento a gas o i radiatori esistenti.

Combinazione di riscaldamento di base non regolato e riscaldamento a infrarossi regolato

L'analisi è stata effettuata secondo una sequenza che può essere eseguita nella pratica dai proprietari di case. Innanzitutto la temperatura di base dell'edificio viene controllata mediante il riscaldamento a gas. Partendo dall'impianto di riscaldamento con una temperatura di mandata di 70°C e una temperatura di ritorno di 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), la temperatura massima della curva di riscaldamento è stata ridotta ad una temperatura di mandata (ϑV ) di 40°C e una curva di riscaldamento di ϑV/ϑR = 40/30 impostata. In sette stanze su dieci i radiatori, ora non regolati, saranno ora supportati da riscaldatori a infrarossi.

Nella fase successiva la caldaia a bassa temperatura è stata sostituita con una pompa di calore aria-acqua. Gli scienziati non hanno apportato modifiche alle dimensioni del sistema di trasferimento del calore, cioè ai radiatori, o allo standard di isolamento. Su questa base sono state poi confrontate le varianti ed è stata determinata l'energia finale necessaria. Il prerequisito in ogni momento era che durante i periodi di utilizzo fossero rispettati i criteri di comfort termico. Con i parametri selezionati, il riscaldamento a infrarossi copre proporzionalmente il dispendio energetico utile in un intervallo compreso tra il 26 e il 38%.

I deficit di prestazione possono essere compensati dal riscaldamento a infrarossi

“I risultati mostrano che il conseguente deficit di prestazione può essere compensato dal riscaldamento a infrarossi”, scrivono gli scienziati della TU Dresden nella conclusione dello studio e continuano: “Nel complesso, lo studio mostra che integrando un sistema di riscaldamento ad acqua con un riscaldatore a infrarossi, esistente, per Un sistema di riscaldamento progettato per temperature più elevate può essere utilizzato con temperature di sistema basse senza sostituire le superfici riscaldanti ed è quindi adatto per la combinazione con una pompa di calore. Le analisi hanno dimostrato che grazie a questo utilizzo combinato l'energia finale può essere ridotta fino al 62% rispetto alla variante base.“ I carichi di punta possono essere coperti con diversi sistemi con una temperatura base ridotta. “Tuttavia, il riscaldamento a infrarossi è particolarmente adatto a questo scopo grazie ai suoi brevi tempi di risposta.”

Utilizzare il risparmio per gli impianti fotovoltaici

Poiché i riscaldatori a infrarossi sono economici, disponibili e installabili in poche ore, questo approccio può essere implementato dai proprietari di case in breve tempo e con bassi costi di investimento”, afferma Lars-Henric Voß, primo presidente di IG Infrared Germany.

Lo studio dimostra che si può fare a meno di una cosiddetta ristrutturazione profonda dell'involucro edilizio e di modifiche al sistema di conduzione del calore dell'acqua. Ciò porta a costi di investimento notevolmente inferiori e quindi a un minore onere finanziario per i proprietari di case e anche a un sollievo economico, poiché non sono necessarie sovvenzioni. "Il denaro così risparmiato può essere utilizzato in modo sensato per un impianto fotovoltaico più grande per generare energia solare ancora più rispettosa del clima - e non solo per il riscaldamento degli ambienti, ma anche per l'elettricità, l'acqua calda e la mobilità elettrica", aggiunge Dirk Bornhorst , membro del consiglio direttivo di IG Infrared.

Fonte: Comunicato stampa "Il riscaldamento a infrarossi accelera il passaggio alle pompe di calore"

In genere è possibile una combinazione tra riscaldamento di base non regolato e riscaldamento a infrarossi regolato. Ecco alcune informazioni a riguardo:

Riscaldamento di base non regolato

Il riscaldamento di base non regolato si riferisce solitamente al riscaldamento centralizzato tradizionale, dove il calore è fornito da radiatori o riscaldamento a pavimento. Questo tipo di riscaldamento è spesso controllato da un termostato, che misura la temperatura nella stanza e accende o spegne il riscaldamento di conseguenza.

Riscaldamento a infrarossi regolato

A differenza del riscaldamento di base non regolato, il riscaldamento a infrarossi di solito può essere controllato individualmente e con precisione. I moderni riscaldatori a infrarossi sono dotati di termostati integrati e controlli programmabili con cui è possibile impostare con precisione la temperatura nella stanza e i tempi di riscaldamento.

Combinazione di sistemi di riscaldamento

In determinate situazioni può essere utile combinare il riscaldamento di base non regolato con il riscaldamento a infrarossi regolato. Ad esempio, il riscaldamento di base potrebbe fungere da fonte di riscaldamento primaria che porta la stanza a una determinata temperatura minima. Il riscaldatore a infrarossi potrebbe quindi essere utilizzato come fonte di riscaldamento aggiuntiva per fornire ulteriore comfort e calore mirato a specifiche aree della stanza.

Vantaggi della combinazione

Combinando il riscaldamento di base e il riscaldamento a infrarossi è possibile sfruttare i vantaggi di entrambi i sistemi. Il riscaldamento di base garantisce un riscaldamento uniforme e generale della stanza, mentre il riscaldamento a infrarossi offre tempi di risposta rapidi e un riscaldamento mirato. Ciò può essere particolarmente vantaggioso nelle stanze che vengono utilizzate solo in modo intermittente o dove esistono preferenze di calore individuali.

Controllo e regolamentazione

È importante disporre di un controllo e di una regolazione adeguati per combinare efficacemente i due sistemi di riscaldamento. Idealmente il riscaldatore a infrarossi dovrebbe avere un controllo separato che possa essere regolato indipendentemente dal riscaldamento di base. In questo modo è possibile adattare la potenza termica del riscaldatore a infrarossi alle proprie esigenze individuali e risparmiare energia.

Si prega di notare che si consiglia una consulenza professionale da parte di professionisti in relazione ai requisiti specifici del vostro edificio e del vostro sistema di riscaldamento. Possono aiutarti a trovare la migliore combinazione e opzioni di controllo per la tua situazione individuale.