Verwarming: combinatie van infraroodverwarming en warmtepomp

Het combineren van infraroodverwarming met een warmtepomp is mogelijk en kan in sommige gevallen voordelig zijn. Hieronder vindt u belangrijke informatie hierover:

Hoe infraroodverwarming werkt

Infraroodkachels werken door infraroodstraling uit te zenden, die objecten en mensen direct verwarmt. In tegenstelling tot conventionele kachels die de lucht verwarmen, verwarmt een infraroodkachel de oppervlakken in de ruimte, die vervolgens warmte afgeven aan de omringende lucht.

Hoe een warmtepomp werkt

Een warmtepomp gebruikt energie uit de omgeving (zoals lucht, water of aarde) en zet deze om in warmte om een ​​gebouw te verwarmen. Het werkt volgens het principe van warmte-uitwisseling en kan ook worden gebruikt voor koeling.

Voordelen van de combinatie

De combinatie van een infraroodverwarming met een warmtepomp biedt diverse voordelen. Omdat infraroodverwarmingen directe warmte afgeven, zorgen ze snel voor een aangename temperatuur. De warmtepomp werkt daarentegen efficiënt en maakt gebruik van hernieuwbare energiebronnen om warmte op te wekken. Samen vormen ze een energiezuinige en comfortabele verwarmingsoplossing.

De warmtepomp gebruiken als primaire verwarmingsbron

In de meeste gevallen wordt de warmtepomp als primaire verwarmingsbron gebruikt vanwege de energie-efficiëntie. Infraroodverwarming kan dan als aanvullende verwarmingsbron worden ingezet om sneller en nauwkeuriger extra warmte te leveren, met name in ruimtes die minder vaak worden gebruikt.

Controle en regulering

Zorgvuldige controle en regeling zijn essentieel voor een effectieve combinatie van de twee systemen. Er bestaan ​​intelligente besturingssystemen die zowel de warmtepomp als het infraroodverwarmingssysteem kunnen aansturen om een ​​optimale kamertemperatuur te bereiken en energie te besparen.

Het is echter belangrijk om te weten dat de combinatie van infraroodverwarming en een warmtepomp afhankelijk is van verschillende factoren, zoals de isolatie van het gebouw, de grootte van de ruimte en de individuele verwarmingsbehoeften. Professioneel advies van experts wordt aanbevolen om de beste oplossing voor uw specifieke situatie te vinden.

De studie "Potentiële beoordeling van infraroodverwarmingssystemen voor piekbelastingdekking" van de Technische Universiteit Dresden bevestigt dat infraroodverwarming een oplossing is om het fossiele brandstofverbruik in bestaande woongebouwen op korte termijn te verminderen en tegelijkertijd de gebouwen geschikt te maken voor warmtepompen. De resultaten worden gepresenteerd op de conferentie "Infraroodverwarming in de woningbouw"

Huiseigenaren die niet snel kunnen overstappen op een warmtepomp in een bestaande woning – bijvoorbeeld vanwege leveringsproblemen, hoge investeringskosten of tijdgebrek bij de installateur – kunnen in eerste instantie infraroodverwarming gebruiken om op korte termijn te besparen op fossiele brandstoffen. Later kunnen ze het oude watergebaseerde verwarmingssysteem vervangen door een warmtepomp met een kleinere capaciteit en deze in combinatie met het infraroodverwarmingssysteem gebruiken. Volgens een studie van de Technische Universiteit Dresden is deze aanpak technisch haalbaar. De huiseigenaar verlaagt eerst de systeemtemperatuur (aanvoertemperatuur) van het bestaande gasverwarmingssysteem, waardoor alleen de basisbehoefte van de woning wordt gedekt. ​​Hogere verwarmingsbehoeften – de zogenaamde piekbelastingen – kunnen worden opgevangen met snelwerkende infraroodverwarmers. Dit vermindert het verbruik van fossiele brandstoffen en zorgt tegelijkertijd voor een constant comfortabele temperatuur in huis, zonder dat er dure en complexe verbouwingen zoals nieuwe radiatoren, ramen of gevelisolatie nodig zijn.

Deze aanpak en de daaruit voortvloeiende energiebehoefte werden onderzocht in de studie "Potentiële beoordeling van infraroodverwarmingssystemen voor piekbelastingdekking" aan de Technische Universiteit Dresden, waarbij een representatieve eengezinswoning als voorbeeld werd gebruikt. De resultaten werden voor het eerst gepresenteerd door prof. dr.-ing. habil. Joachim Seifert, hoofd van de afdeling Bouwenergietechnologie aan het Instituut voor Energietechnologie van de TU Dresden, tijdens de conferentie "Infraroodverwarming in de woningbouw" op 11 mei 2023 in Würzburg. "Warmtepompsystemen in combinatie met elektrische infraroodverwarmers vormen een technologische optie voor bestaande gebouwen. Deze systeemcombinatie kan zowel in de verwarmingsbehoefte als in het thermisch comfort voorzien", concludeerde de wetenschapper.

Combinatie van infraroodverwarming en warmtepomp

In de door branchevereniging IG Infrarot in opdracht uitgevoerde studie onderzochten wetenschappers van de Technische Universiteit Dresden of een bestaand watergebaseerd verwarmingssysteem met hoge aanvoertemperaturen geschikt gemaakt kan worden voor gebruik met een lage-temperatuurwarmtepomp door het te combineren met een infraroodverwarmingselement.

Om de woningvoorraad in Duitsland op een representatieve manier te vertegenwoordigen, koos het team voor een eengezinswoning met een verwarmde, bruikbare oppervlakte van 160 vierkante meter en een thermische isolatienorm volgens de Thermische Isolatieverordening 95.

De standaard warmtebelasting bedraagt ​​9,2 kilowatt en de specifieke warmtebelasting 57,20 watt per vierkante meter. De simulatie is uitgevoerd met behulp van de gekoppelde gebouw- en installatiesimulatiesoftware TRNSYS-TUD.

In de simulatie beschikt het bestaande gebouw over een gasboiler met lage temperatuur. De warmte wordt overgedragen via radiatoren. Op basis hiervan verlaagden de onderzoekers de aanvoertemperatuur om het potentieel van infraroodverwarming aan te tonen voor het handhaven van een basistemperatuur met behulp van de bestaande gasboiler of radiatoren.

Combinatie van ongereguleerde basisverwarming en gereguleerde infraroodverwarming

De analyse werd uitgevoerd in een volgorde die de praktische procedures voor huiseigenaren weerspiegelt. Eerst werd het gebouw op een basistemperatuur gebracht met behulp van het gasverwarmingssysteem. Beginnend met een verwarmingssysteem dat werkte met een aanvoertemperatuur van 70 °C en een retourtemperatuur van 55 °C (ϑV/ϑR = 70 °C/55 °C), werd de maximale temperatuur van de verwarmingscurve verlaagd naar een aanvoertemperatuur (ϑV) van 40 °C, en werd een verwarmingscurve van ϑV/ϑR = 40/30 ingesteld. In zeven van de tien kamers worden de nu niet-gereguleerde radiatoren vervolgens aangevuld met infraroodverwarmers.

In de volgende stap werd de lage-temperatuurketel vervangen door een lucht-water warmtepomp. De onderzoekers brachten geen wijzigingen aan in de afmetingen van het warmteoverdrachtssysteem, oftewel de radiatoren, noch in de isolatienorm. Op basis hiervan werden de twee opties vergeleken en werd de benodigde uiteindelijke energiebehoefte bepaald. Een voorwaarde was te allen tijde dat er tijdens de bedrijfsuren aan de criteria voor thermisch comfort werd voldaan. Met de gekozen parameters dekt het infraroodverwarmingssysteem tussen de 26 en 38 procent van de benodigde energie.

Prestatieverlies kan worden gecompenseerd door infraroodverwarming

"De resultaten tonen aan dat het resulterende prestatieverlies kan worden gecompenseerd door infraroodverwarming", schrijven de wetenschappers van de TU Dresden in de conclusie van de studie. "Over het geheel genomen laat de studie zien dat door een watergebaseerd verwarmingssysteem aan te vullen met infraroodverwarming, een bestaand verwarmingssysteem dat is ontworpen voor hogere temperaturen, kan worden gebruikt met lagere systeemtemperaturen zonder de verwarmingsoppervlakken te vervangen. Het is daarom zeer geschikt voor combinatie met een warmtepomp. De analyses hebben aangetoond dat, vergeleken met de basisvariant, het uiteindelijke energieverbruik door dit gecombineerde gebruik tot 62% kan worden verlaagd." Hoewel piekbelastingen bij een verlaagde basistemperatuur door verschillende systemen kunnen worden opgevangen, "is infraroodverwarming hiervoor bijzonder geschikt vanwege de korte reactietijden."

Gebruik de besparingen voor het zonnepanelensysteem

"Omdat infraroodverwarmers goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zijn en in slechts enkele uren geïnstalleerd kunnen worden, kunnen huiseigenaren deze aanpak snel en met lage investeringskosten implementeren", aldus Lars-Henric Voß, voorzitter van IG Infrared Duitsland.

De studie toont aan dat een complete renovatie van de gebouwschil en een aanpassing van het watergebaseerde warmteoverdrachtssysteem vermeden kunnen worden. Dit leidt tot aanzienlijk lagere investeringskosten en daarmee een verminderde financiële last voor huiseigenaren, en is tevens gunstig voor de nationale economie, aangezien er geen subsidies nodig zijn. "Het geld dat zo bespaard wordt, kan effectief worden ingezet voor een groter fotovoltaïsch systeem om nog meer klimaatvriendelijke zonne-energie op te wekken – niet alleen voor ruimteverwarming, maar ook voor elektriciteit voor de gebruikers, warm water en e-mobiliteit", voegt Dirk Bornhorst, voorzitter van IG Infrared, toe.

Bron: Persbericht 'Infraroodverwarming versnelt de overstap naar warmtepompen'

Een combinatie van een ongereguleerd basisverwarmingssysteem en een gereguleerd infraroodverwarmingssysteem is over het algemeen mogelijk. Hier vindt u meer informatie hierover:

Ongecontroleerde basisverwarming

Een ongereguleerd basisverwarmingssysteem verwijst doorgaans naar een traditioneel centraal verwarmingssysteem waarbij warmte wordt verdeeld via radiatoren of vloerverwarming. Dit type verwarming wordt vaak geregeld door een thermostaat die de kamertemperatuur meet en de verwarming dienovereenkomstig in- of uitschakelt.

Gecontroleerde infraroodverwarming

In tegenstelling tot ongereguleerde basisverwarming, kan infraroodverwarming meestal individueel en nauwkeurig worden geregeld. Moderne infraroodkachels hebben geïntegreerde thermostaten en programmeerbare bedieningselementen waarmee de kamertemperatuur en verwarmingstijden exact kunnen worden ingesteld.

Combinatie van verwarmingssystemen

Het combineren van een niet-gereguleerd hoofdverwarmingssysteem met een gereguleerde infraroodverwarming kan in bepaalde situaties voordelig zijn. Het hoofdverwarmingssysteem kan bijvoorbeeld dienen als primaire warmtebron om de ruimte tot een bepaalde minimumtemperatuur te verwarmen. De infraroodverwarming kan dan worden gebruikt als aanvullende warmtebron om extra comfort en gerichte warmte in specifieke delen van de ruimte te bieden.

Voordelen van de combinatie

Door een standaard verwarmingssysteem te combineren met infraroodverwarming profiteert u van de voordelen van beide. Het standaard verwarmingssysteem zorgt voor een gelijkmatige en algemene warmte in de ruimte, terwijl infraroodverwarming een snelle reactietijd en gerichte warmte biedt. Dit kan met name voordelig zijn in ruimtes die slechts af en toe worden gebruikt of waar individuele verwarmingsvoorkeuren bestaan.

Controle en regulering

Het is belangrijk om over de juiste bedieningselementen te beschikken om de twee verwarmingssystemen effectief te combineren. Idealiter heeft de infraroodverwarming een aparte bedieningseenheid die onafhankelijk van het hoofdverwarmingssysteem kan worden ingesteld. Hierdoor kunt u de warmteafgifte van de infraroodverwarming aanpassen aan uw individuele behoeften en energie besparen.

Houd er rekening mee dat het raadzaam is om professioneel advies in te winnen bij specialisten met betrekking tot de specifieke eisen van uw gebouw en verwarmingssysteem. Zij kunnen u helpen de beste combinatie en regelopties voor uw individuele situatie te vinden.