Aquecimento: Combinação de aquecimento infravermelho e bomba de calor

A combinação de aquecimento infravermelho e bomba de calor é possível e pode ser vantajosa em alguns casos. Aqui estão algumas informações importantes sobre isso:

Como funciona o aquecimento infravermelho

Os aquecedores infravermelhos funcionam emitindo radiação infravermelha que aquece diretamente objetos e pessoas. Ao contrário dos aquecedores tradicionais que aquecem o ar, um aquecedor infravermelho aquece as superfícies da sala, que então liberam calor no ar circundante.

Como funciona a bomba de calor

Uma bomba de calor utiliza energia do ambiente (como ar, água ou terra) e a converte em calor para aquecer um edifício. Funciona segundo o princípio da troca de calor e também pode ser utilizado para resfriamento.

Vantagens da combinação

A combinação de um aquecedor infravermelho com uma bomba de calor pode oferecer várias vantagens. Como os aquecedores infravermelhos emitem calor direto, eles podem fornecer rapidamente um calor confortável. A bomba de calor, por outro lado, funciona de forma eficiente e utiliza fontes de energia renováveis ​​para gerar calor. Juntos, eles podem fornecer uma solução de aquecimento confortável e eficiente em termos energéticos.

Usando a bomba de calor como fonte primária de aquecimento

Na maioria dos casos, a bomba de calor é utilizada como fonte primária de aquecimento porque é energeticamente eficiente. O aquecedor infravermelho pode então ser usado como fonte de aquecimento suplementar para fornecer calor adicional de forma mais rápida e direcionada, especialmente em ambientes que são usados ​​com menos frequência.

Controle e regulação

O controlo e a regulamentação cuidadosos são importantes para combinar eficazmente os dois sistemas. Existem sistemas de controlo inteligentes que podem controlar tanto a bomba de calor como o aquecedor infravermelho para atingir uma temperatura ambiente ideal e poupar energia.

No entanto, é importante notar que a combinação de aquecimento infravermelho e bomba de calor depende de vários factores, tais como o isolamento do edifício, o tamanho da divisão e as necessidades individuais de aquecimento. É aconselhável aconselhamento profissional de profissionais para encontrar a melhor solução para a sua situação específica.

O estudo “Avaliando o potencial do aquecimento infravermelho para cobrir cargas de pico” da Universidade Técnica de Dresden confirma o aquecimento infravermelho como uma solução para reduzir no curto prazo o consumo de energia fóssil em edifícios residenciais existentes e, ao mesmo tempo, tornar o edifício aquecido. pronto para bomba ++ Apresentação dos resultados na conferência “Aquecimento infravermelho na construção residencial “

Qualquer pessoa que não consiga mudar rapidamente para uma bomba de calor numa casa existente - seja por dificuldades de entrega, elevados custos de investimento ou falta de tempo por parte do instalador - pode utilizar um aquecedor infravermelho como primeiro passo para poupar combustíveis fósseis em o curto prazo. Posteriormente, o proprietário pode instalar uma bomba de calor com potência inferior em vez do antigo aquecedor condutor de água e operá-la em conjunto com o sistema de aquecimento infravermelho. Com esta abordagem, que de acordo com o estudo da Universidade Técnica de Dresden é tecnicamente viável, o proprietário primeiro reduz a temperatura do sistema (temperatura de fluxo) do sistema de aquecimento a gás existente e, assim, cobre apenas a carga básica da casa. Requisitos de aquecimento mais elevados – os chamados picos de carga – podem ser atendidos com aquecedores infravermelhos de reação rápida. Isto reduz o consumo de combustíveis fósseis enquanto a casa permanece confortável sem a necessidade de medidas de renovação caras e complexas, como novos radiadores, janelas ou isolamento das paredes externas.

Esta abordagem e a necessidade energética resultante foram examinadas no estudo “Avaliação do potencial do aquecimento infravermelho para cobrir cargas de pico” na Universidade Técnica de Dresden usando o exemplo de uma casa unifamiliar representativa. Os resultados foram apresentados pelo Prof. hábil. Joachim Seifert, chefe do departamento de tecnologia de energia de edifícios do Instituto de Tecnologia de Energia da TU Dresden, apresentou-o pela primeira vez na conferência “Aquecimento infravermelho na construção residencial” em 11 de maio de 2023 em Würzburg. "Os sistemas de bombas de calor em combinação com aquecedores elétricos infravermelhos representam uma opção tecnológica para edifícios antigos. O cumprimento da tarefa de aquecimento e o conforto térmico podem ser garantidos com esta combinação de sistemas", conclui o cientista.

Combinação de aquecimento infravermelho e bomba de calor

No estudo encomendado pela associação industrial IG infravermelho, os cientistas da TU Dresden examinaram se um sistema de aquecimento condutor de água existente com altas temperaturas de fluxo pode ser atualizado para operar com uma bomba de calor a baixas temperaturas, combinando-o com um aquecedor infravermelho.

Para representar o parque imobiliário existente na Alemanha, a equipa escolheu uma casa unifamiliar com 160 metros quadrados de área útil aquecida e um padrão de isolamento térmico de acordo com a Portaria de Isolamento Térmico 95.

A carga de aquecimento padrão é de 9,2 quilowatts, a carga de aquecimento específica é de 57,20 watts por metro quadrado. A simulação foi realizada utilizando a simulação acoplada de edifícios e sistemas TRNSYS-TUD.

Na simulação, o edifício existente possui uma caldeira a gás de baixa temperatura. O calor é transferido através de radiadores. Com base nisso, os cientistas reduziram a temperatura do fluxo para demonstrar o potencial do aquecimento infravermelho com controle básico de temperatura usando o aquecimento a gás ou radiadores existentes.

Combinação de aquecimento básico não regulamentado e aquecimento infravermelho regulado

A análise foi realizada em uma sequência que pode ser realizada na prática pelos proprietários. Primeiro, a temperatura básica do edifício é controlada através de aquecimento a gás. Partindo do sistema de aquecimento com temperatura de ida de 70°C e temperatura de retorno de 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), a temperatura máxima da curva de aquecimento foi reduzida para uma temperatura de ida (ϑV ) de 40°C e uma curva de aquecimento de ϑV/ϑR = 40/30 definida. Em sete em cada dez salas, os radiadores, agora não regulamentados, serão agora apoiados por aquecedores infravermelhos.

Na etapa seguinte, a caldeira de baixa temperatura foi substituída por uma bomba de calor ar-água. Os cientistas não fizeram alterações nas dimensões do sistema de transferência de calor, ou seja, nos radiadores, ou no padrão de isolamento. Nesta base, as variantes foram então comparadas e a energia final necessária foi determinada. O pré-requisito em todos os momentos foi que os critérios de conforto térmico fossem respeitados durante os períodos de utilização. Com os parâmetros selecionados, o aquecimento infravermelho cobre o gasto de energia útil proporcionalmente numa faixa de 26 a 38 por cento.

Os déficits de desempenho podem ser compensados ​​pelo aquecimento infravermelho

“Os resultados mostram que o défice de desempenho resultante pode ser compensado pelo aquecimento infravermelho”, escrevem os cientistas da TU Dresden na conclusão do estudo e continuam: “No geral, o estudo mostra que, ao complementar um sistema de aquecimento à base de água com um aquecedor infravermelho, existente, para Um sistema de aquecimento projetado para temperaturas mais altas pode ser usado com temperaturas baixas do sistema sem substituir as superfícies de aquecimento e, portanto, é adequado para combinação com uma bomba de calor. As análises mostraram que, em comparação com a variante básica, a energia final pode ser reduzida em até 62% através deste uso combinado.” Os picos de carga podem ser cobertos com diferentes sistemas a uma temperatura base reduzida. “No entanto, o aquecimento infravermelho é particularmente adequado para esta finalidade devido aos seus curtos tempos de resposta.”

Use economia para sistemas fotovoltaicos

Como os aquecedores infravermelhos são baratos, estão disponíveis e são instalados em apenas algumas horas, esta abordagem pode ser implementada pelos proprietários num curto espaço de tempo e com baixos custos de investimento”, afirma Lars-Henric Voß, primeiro presidente da IG Infrared Germany.

O estudo mostra que uma chamada renovação profunda da envolvente do edifício e alterações no sistema de transferência de calor condutor de água podem ser dispensadas. Isto leva a custos de investimento significativamente mais baixos e, portanto, a uma menor carga financeira para os proprietários e também a um alívio económico, uma vez que não são necessários subsídios. “O dinheiro economizado desta forma pode ser usado de forma sensata em um sistema fotovoltaico maior para gerar energia solar ainda mais favorável ao clima - e não apenas para aquecimento ambiente, mas também para eletricidade do usuário, água quente e mobilidade elétrica”, acrescenta Dirk Bornhorst , membro do conselho da IG Infrared.

Fonte: Comunicado de imprensa 'Aquecimento infravermelho acelera a mudança para bombas de calor'

Geralmente é possível uma combinação de aquecimento básico não regulado e aquecimento infravermelho regulado. Aqui estão algumas informações sobre isso:

Aquecimento básico não regulamentado

O aquecimento básico não regulamentado refere-se geralmente ao aquecimento central tradicional, onde o calor é fornecido por radiadores ou piso radiante. Este tipo de aquecimento é frequentemente controlado por um termóstato, que mede a temperatura da divisão e liga ou desliga o aquecimento em conformidade.

Aquecimento infravermelho regulado

Ao contrário do aquecimento básico não regulamentado, o aquecimento infravermelho geralmente pode ser controlado de forma individual e precisa. Os aquecedores infravermelhos modernos possuem termostatos integrados e controles programáveis ​​que podem ser usados ​​para definir com precisão a temperatura do ambiente e os tempos de aquecimento.

Combinação de sistemas de aquecimento

A combinação de aquecimento básico não regulamentado com aquecimento infravermelho regulado pode fazer sentido em determinadas situações. Por exemplo, o aquecimento básico poderia servir como fonte de aquecimento primária que leva o ambiente a uma determinada temperatura mínima. O aquecedor infravermelho poderia então ser usado como uma fonte de aquecimento adicional para proporcionar conforto adicional e calor direcionado a áreas específicas da sala.

Vantagens da combinação

Ao combinar aquecimento básico e aquecimento infravermelho, você pode aproveitar as vantagens de ambos os sistemas. O aquecimento básico garante um aquecimento uniforme e geral da sala, enquanto o aquecimento infravermelho oferece um tempo de resposta rápido e aquecimento direcionado. Isto pode ser particularmente benéfico em salas que são usadas apenas de forma intermitente ou onde existem preferências individuais de aquecimento.

Controle e regulação

É importante ter controlo e regulação adequados para combinar eficazmente os dois sistemas de aquecimento. Idealmente, o aquecedor infravermelho deve ter um controle separado que possa ser ajustado independentemente do aquecimento básico. Isto permite-lhe adaptar a saída de calor do aquecedor infravermelho às suas necessidades individuais e poupar energia.

Tenha em atenção que é recomendado aconselhamento profissional de profissionais em relação aos requisitos específicos do seu edifício e sistema de aquecimento. Eles podem ajudá-lo a encontrar a melhor combinação e opções de controle para sua situação individual.