Încălzire: Combinație de încălzire cu infraroșu și pompă de căldură

Combinarea încălzirii cu infraroșu și a unei pompe de căldură este posibilă și poate fi avantajoasă în unele cazuri. Iată câteva informații importante despre aceasta:

Cum funcționează încălzirea cu infraroșu

Încălzitoarele cu infraroșu funcționează prin emiterea de radiații infraroșii, care încălzesc direct obiectele și persoanele. Spre deosebire de încălzitoarele convenționale care încălzesc aerul, un încălzitor cu infraroșu încălzește suprafețele din cameră, care apoi radiază căldură în aerul din jur.

Cum funcționează pompa de căldură

O pompă de căldură folosește energia din mediu (cum ar fi aerul, apa sau solul) și o transformă în căldură pentru a încălzi o clădire. Funcționează pe principiul schimbului de căldură și poate fi utilizată și pentru răcire.

Avantajele combinației

Combinarea unui încălzitor cu infraroșu cu o pompă de căldură poate oferi mai multe avantaje. Deoarece încălzitoarele cu infraroșu emit căldură directă, acestea pot oferi rapid o căldură confortabilă. Pompa de căldură, pe de altă parte, funcționează eficient și utilizează surse de energie regenerabilă pentru a genera căldură. Împreună, acestea pot oferi o soluție de încălzire eficientă din punct de vedere energetic și confortabilă.

Utilizarea pompei de căldură ca sursă principală de încălzire

În majoritatea cazurilor, pompa de căldură este utilizată ca sursă principală de încălzire datorită eficienței sale energetice. Încălzirea cu infraroșu poate fi apoi utilizată ca sursă suplimentară de încălzire pentru a furniza căldură suplimentară mai rapid și mai precis, în special în încăperile utilizate mai puțin frecvent.

Control și reglementare

Controlul și reglarea atentă sunt esențiale pentru combinarea eficientă a celor două sisteme. Există sisteme inteligente de control care pot gestiona atât pompa de căldură, cât și sistemul de încălzire cu infraroșu pentru a atinge o temperatură optimă a camerei și a economisi energie.

Totuși, este important de reținut că combinația dintre încălzirea cu infraroșu și o pompă de căldură depinde de diverși factori, cum ar fi izolația clădirii, dimensiunea camerei și nevoile individuale de încălzire. Se recomandă sfatul profesional al experților pentru a găsi cea mai bună soluție pentru situația dumneavoastră specifică.

Studiul „Evaluarea potențială a sistemelor de încălzire cu infraroșu pentru acoperirea sarcinii de vârf” realizat de Universitatea Tehnică din Dresda confirmă încălzirea cu infraroșu ca o soluție pentru reducerea consumului de combustibili fosili în clădirile rezidențiale existente pe termen scurt și, în același timp, pentru pregătirea clădirii pentru pompe de căldură. Rezultatele vor fi prezentate la conferința „Încălzirea cu infraroșu în construcțiile rezidențiale”

Proprietarii de case care nu pot trece rapid la o pompă de căldură într-o casă existentă - fie din cauza dificultăților de aprovizionare, a costurilor mari de investiție sau a lipsei de timp a instalatorului - pot utiliza inițial încălzirea cu infraroșu pentru a economisi combustibili fosili pe termen scurt. Ulterior, proprietarul poate înlocui vechiul sistem de încălzire pe bază de apă cu o pompă de căldură de capacitate mai mică și o poate opera împreună cu sistemul de încălzire cu infraroșu. Conform unui studiu realizat de Universitatea Tehnică din Dresda, această abordare este fezabilă din punct de vedere tehnic. Proprietarul reduce mai întâi temperatura sistemului (temperatura de tur) a sistemului de încălzire pe gaz existent, acoperind astfel doar sarcina de bază a casei. Cererile mai mari de încălzire - așa-numitele sarcini de vârf - pot fi satisfăcute cu încălzitoare cu infraroșu cu acțiune rapidă. Acest lucru reduce consumul de combustibili fosili, menținând în același timp o temperatură confortabilă constantă în casă, fără a fi nevoie de renovări costisitoare și complexe, cum ar fi radiatoare noi, ferestre sau izolație a pereților exteriori.

Această abordare și cererea de energie rezultată au fost investigate în studiul „Evaluarea potențialului sistemelor de încălzire cu infraroșu pentru acoperirea sarcinii de vârf” de la Universitatea Tehnică din Dresda, folosind ca exemplu o casă unifamilială reprezentativă. Rezultatele au fost prezentate pentru prima dată de Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, șeful Departamentului de Tehnologie Energetică a Clădirilor de la Institutul de Tehnologie Energetică de la TU Dresda, la conferința „Încălzire cu infraroșu în construcțiile rezidențiale” din 11 mai 2023, la Würzburg. „Sistemele de pompe de căldură în combinație cu încălzitoare electrice cu infraroșu reprezintă o opțiune tehnologică pentru clădirile existente. Această combinație de sisteme poate asigura atât cerințele de încălzire, cât și confortul termic”, a concluzionat omul de știință.

Combinație de încălzire cu infraroșu și pompă de căldură

În studiul comandat de asociația industrială IG Infrarot, oamenii de știință de la TU Dresden au investigat dacă un sistem de încălzire existent pe bază de apă cu temperaturi ridicate pe tur poate fi adaptat pentru funcționarea cu o pompă de căldură la temperatură joasă, prin combinarea acestuia cu un încălzitor cu infraroșu.

Pentru a reprezenta într-un mod reprezentativ fondul imobiliar din Germania, echipa a ales o casă unifamilială cu o suprafață utilă încălzită de 160 de metri pătrați și un standard de izolație termică conform Ordonanței privind izolația termică 95.

Sarcina standard de încălzire este de 9,2 kilowați, iar sarcina specifică de încălzire este de 57,20 wați pe metru pătrat. Simularea a fost efectuată utilizând software-ul cuplat de simulare a clădirilor și instalațiilor TRNSYS-TUD.

În simulare, clădirea existentă are o centrală termică pe gaz de joasă temperatură. Căldura este transferată prin intermediul radiatoarelor. Pe baza acestui fapt, cercetătorii au redus temperatura de tur pentru a demonstra potențialul încălzirii cu infraroșu pentru menținerea unei temperaturi de bază utilizând centrala termică pe gaz sau radiatoarele existente.

Combinație între încălzirea de bază nereglementată și încălzirea cu infraroșu reglată

Analiza a fost efectuată într-o secvență care reflectă proceduri practice pentru proprietarii de case. Mai întâi, clădirea a fost adusă la o temperatură de bază utilizând sistemul de încălzire pe gaz. Pornind de la un sistem de încălzire care funcționează la o temperatură pe tur de 70°C și o temperatură pe retur de 55°C (ϑV/ϑR = 70°C/55°C), temperatura maximă a curbei de încălzire a fost redusă la o temperatură pe tur (ϑV) de 40°C și a fost setată o curbă de încălzire de ϑV/ϑR = 40/30. În șapte din zece camere, caloriferele, acum nereglate, sunt ulterior suplimentate cu încălzitoare cu infraroșu.

În etapa următoare, centrala termică de joasă temperatură a fost înlocuită cu o pompă de căldură aer-apă. Cercetătorii nu au modificat dimensiunile sistemului de transfer termic, adică radiatoarele, sau standardul de izolație. Pe baza acestui fapt, cele două opțiuni au fost apoi comparate și s-a determinat necesarul final de energie. O condiție prealabilă a fost îndeplinirea criteriilor de confort termic în timpul orelor de funcționare. Cu parametrii selectați, sistemul de încălzire cu infraroșu acoperă între 26 și 38% din energia necesară.

Deficitele de performanță pot fi compensate prin încălzire cu infraroșu

„Rezultatele arată că deficitul de performanță rezultat poate fi compensat prin încălzire cu infraroșu”, scriu oamenii de știință de la TU Dresden în concluzia studiului, adăugând: „Per total, studiul arată că, prin suplimentarea unui sistem de încălzire pe bază de apă cu încălzire cu infraroșu, un sistem de încălzire existent, proiectat pentru temperaturi mai ridicate, poate fi utilizat cu temperaturi scăzute ale sistemului fără a înlocui suprafețele de încălzire și, prin urmare, este potrivit pentru combinarea cu o pompă de căldură. Analizele au arătat că, în comparație cu varianta de bază, consumul final de energie poate fi redus cu până la 62% prin această utilizare combinată.” În timp ce sarcinile de vârf la o temperatură de bază mai scăzută pot fi acoperite de diverse sisteme, „încălzirea cu infraroșu este deosebit de potrivită pentru acest scop datorită timpilor săi de răspuns scurți.”

Folosește economiile pentru sistemul fotovoltaic

„Deoarece încălzitoarele cu infraroșu sunt ieftine, ușor disponibile și pot fi instalate în doar câteva ore, această abordare poate fi implementată de proprietarii de case într-un timp scurt și cu costuri de investiție reduse”, spune Lars-Henric Voß, președintele IG Infrared Germania.

Studiul arată că se poate evita o renovare completă a anvelopei clădirii și o modificare a sistemului de transfer termic pe bază de apă. Acest lucru duce la costuri de investiții semnificativ mai mici și, prin urmare, la o reducere a poverii financiare pentru proprietarii de case, precum și la un beneficiu pentru economia națională, deoarece nu sunt necesare subvenții. „Banii economisiți în acest fel pot fi utilizați eficient pentru un sistem fotovoltaic mai mare, pentru a genera o energie solară și mai ecologică – nu numai pentru încălzirea spațiilor, ci și pentru electricitate pentru utilizatori, apă caldă și e-mobilitate”, adaugă Dirk Bornhorst, președintele IG Infrared.

Sursă: Comunicat de presă „Încălzirea cu infraroșu accelerează trecerea la pompe de căldură”

O combinație între un sistem de încălzire de bază nereglementat și un sistem de încălzire cu infraroșu reglat este în general posibilă. Iată câteva informații despre acest aspect:

Încălzire de bază nereglementată

Un sistem de încălzire de bază nereglementat se referă de obicei la un sistem tradițional de încălzire centrală în care căldura este distribuită prin radiatoare sau încălzire prin pardoseală. Acest tip de încălzire este adesea controlat de un termostat care măsoară temperatura camerei și pornește sau oprește încălzirea în consecință.

Încălzire controlată cu infraroșu

Spre deosebire de încălzirea de bază nereglată, încălzirea cu infraroșu poate fi de obicei controlată individual și precis. Încălzitoarele cu infraroșu moderne au termostate integrate și comenzi programabile care permit setarea exactă a temperaturii camerei și a timpilor de încălzire.

Combinarea sistemelor de încălzire

Combinarea unui sistem principal de încălzire nereglat cu un încălzitor cu infraroșu reglat poate fi avantajoasă în anumite situații. De exemplu, sistemul principal de încălzire ar putea servi drept sursă principală de căldură, aducând temperatura minimă specifică a camerei. Încălzitorul cu infraroșu ar putea fi apoi utilizat ca sursă suplimentară de căldură pentru a oferi confort suplimentar și căldură direcționată în anumite zone ale camerei.

Avantajele combinației

Combinând un sistem de încălzire standard cu încălzirea cu infraroșu, puteți beneficia de avantajele ambelor. Sistemul de încălzire standard oferă căldură uniformă și generală în încăpere, în timp ce încălzirea cu infraroșu oferă un timp de răspuns rapid și o căldură direcționată. Acest lucru poate fi deosebit de avantajos în încăperile care sunt utilizate doar ocazional sau unde există preferințe individuale de încălzire.

Control și reglementare

Este important să existe comenzi adecvate pentru a combina eficient cele două sisteme de încălzire. În mod ideal, încălzitorul cu infraroșu ar trebui să aibă o unitate de control separată, care poate fi setată independent de sistemul principal de încălzire. Acest lucru vă permite să reglați puterea de căldură a încălzitorului cu infraroșu în funcție de nevoile dumneavoastră individuale și să economisiți energie.

Vă rugăm să rețineți că se recomandă consultarea profesională a specialiștilor cu privire la cerințele specifice ale clădirii și sistemului dumneavoastră de încălzire. Aceștia vă pot ajuta să găsiți cele mai bune opțiuni de combinare și control pentru situația dumneavoastră individuală.