Uppvärmning: Kombination av infraröd uppvärmning och värmepump

Att kombinera infraröd värme och värmepump är möjligt och kan vara fördelaktigt i vissa fall. Här är lite viktig information om det:

Hur infraröd uppvärmning fungerar

Infraröda värmare fungerar genom att avge infraröd strålning, som direkt värmer upp föremål och människor. Till skillnad från konventionella värmare som värmer upp luften, värmer en infraröd värmare ytorna i rummet, som sedan strålar ut värme till den omgivande luften.

Hur värmepumpen fungerar

En värmepump använder energi från omgivningen (såsom luft, vatten eller mark) och omvandlar den till värme för att värma upp en byggnad. Den fungerar enligt principen om värmeväxling och kan även användas för kylning.

Fördelar med kombinationen

Att kombinera en infraröd värmare med en värmepump kan erbjuda flera fördelar. Eftersom infraröda värmare avger direkt värme kan de snabbt ge behaglig värme. Värmepumpen, å andra sidan, arbetar effektivt och använder förnybara energikällor för att generera värme. Tillsammans kan de ge en energieffektiv och bekväm värmelösning.

Använda värmepumpen som primär värmekälla

I de flesta fall används värmepumpen som primär värmekälla på grund av dess energieffektivitet. Infraröd värme kan då användas som en kompletterande värmekälla för att ge ytterligare värme snabbare och mer exakt, särskilt i rum som används mer sällan.

Kontroll och reglering

Noggrann styrning och reglering är avgörande för att effektivt kombinera de två systemen. Det finns intelligenta styrsystem som kan hantera både värmepumpen och det infraröda värmesystemet för att uppnå optimal rumstemperatur och spara energi.

Det är dock viktigt att notera att kombinationen av infraröd värme och en värmepump beror på olika faktorer, såsom byggnadens isolering, rumsstorlek och individuella värmebehov. Professionell rådgivning från experter rekommenderas för att hitta den bästa lösningen för just din situation.

Studien ”Potential Assessment of Infrared Heating Systems for Peak Load Coverage” från Dresdens tekniska universitet bekräftar infraröd uppvärmning som en lösning för att minska förbrukningen av fossila bränslen i befintliga bostadshus på kort sikt och samtidigt göra byggnaden värmepumpsklar. Resultaten kommer att presenteras på konferensen ”Infrared Heating in Residential Construction”

Husägare som inte snabbt kan byta till en värmepump i ett befintligt hus – vare sig det beror på leveranssvårigheter, höga investeringskostnader eller installatörens tidsbrist – kan initialt använda infraröd värme för att spara på fossila bränslen på kort sikt. Senare kan husägaren byta ut det gamla vattenbaserade värmesystemet mot en värmepump med mindre kapacitet och driva den tillsammans med infraröd värmesystem. Enligt en studie från Tekniska universitetet i Dresden är denna metod tekniskt genomförbar. Husägaren sänker först systemtemperaturen (framledningstemperaturen) för det befintliga gasvärmesystemet och täcker därmed endast husets grundlast. Högre värmebehov – de så kallade toppbelastningarna – kan mötas med snabbverkande infraröda värmare. Detta minskar förbrukningen av fossila bränslen samtidigt som en jämnt behaglig temperatur i huset bibehålls, utan behov av dyra och komplexa renoveringar som nya radiatorer, fönster eller ytterväggsisolering.

Denna metod och den resulterande energibehovet undersöktes i studien "Potential Assessment of Infrared Heating Systems for Peak Load Coverage" vid Dresdens tekniska universitet, med ett representativt enfamiljshus som exempel. Resultaten presenterades först av professor Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, chef för avdelningen för byggnadsenergiteknik vid Institutet för energiteknik vid TU Dresden, vid konferensen "Infraröd uppvärmning i bostadsbyggande" den 11 maj 2023 i Würzburg. "Värmepumpsystem i kombination med elektriska infraröda värmare representerar ett tekniskt alternativ för befintliga byggnader. Denna systemkombination kan säkerställa både värmebehov och termisk komfort", avslutade forskaren.

Kombination av infraröd värme och värmepump

I studien som beställts av branschorganisationen IG Infrarot undersökte forskare från TU Dresden om ett befintligt vattenbaserat värmesystem med höga framledningstemperaturer kan göras lämpligt för drift med en lågtemperaturvärmepump genom att kombinera det med en infraröd värmare.

För att representera byggnadsbeståndet i Tyskland på ett representativt sätt valde teamet ett enfamiljshus med 160 kvadratmeter uppvärmd användbar yta och en värmeisoleringsstandard enligt värmeisoleringsförordningen 95.

Standardvärmebelastningen är 9,2 kilowatt och den specifika värmebelastningen är 57,20 watt per kvadratmeter. Simuleringen utfördes med hjälp av den kopplade byggnads- och anläggningssimuleringsprogramvaran TRNSYS-TUD.

I simuleringen har den befintliga byggnaden en lågtemperaturgaspanna. Värme överförs via radiatorer. Baserat på detta reducerade forskarna framledningstemperaturen för att demonstrera potentialen hos infraröd uppvärmning för att bibehålla en bastemperatur med hjälp av den befintliga gaspannan eller radiatorerna.

Kombination av oreglerad grundvärme och reglerad infraröd värme

Analysen genomfördes i en sekvens som återspeglar praktiska procedurer för husägare. Först höjdes byggnaden till en grundtemperatur med hjälp av gasvärmesystemet. Med utgångspunkt i ett värmesystem som arbetade med en framledningstemperatur på 70 °C och en returtemperatur på 55 °C (ϑV/ϑR = 70 °C/55 °C), reducerades den maximala temperaturen för värmekurvan till en framledningstemperatur (ϑV) på 40 °C, och en värmekurva på ϑV/ϑR = 40/30 ställdes in. I sju av tio rum kompletteras de nu oreglerade radiatorerna därefter med infraröda värmare.

I nästa steg ersattes lågtemperaturpannan med en luft-vatten-värmepump. Forskarna gjorde inga ändringar i värmeöverföringssystemets dimensioner, dvs. radiatorerna, eller i isoleringsstandarden. Baserat på detta jämfördes sedan de två alternativen och det erforderliga slutliga energibehovet fastställdes. En förutsättning var hela tiden att kriterierna för termisk komfort under driftstimmar uppfylldes. Med de valda parametrarna täcker det infraröda värmesystemet mellan 26 och 38 procent av den energi som krävs.

Prestandabrister kan kompenseras med infraröd uppvärmning

”Resultaten visar att den resulterande prestandaförlusten kan kompenseras med infraröd uppvärmning”, skriver forskarna från TU Dresden i studiens slutsats och tillägger: ”Sammantaget visar studien att genom att komplettera ett vattenbaserat värmesystem med infraröd uppvärmning kan ett befintligt värmesystem utformat för högre temperaturer användas med låga systemtemperaturer utan att byta ut värmeytorna, och är därför väl lämpat för kombination med en värmepump. Analyserna har visat att den slutliga energiförbrukningen kan minskas med upp till 62 % jämfört med basvarianten genom denna kombinerade användning.” Medan toppbelastningar vid en sänkt bastemperatur kan täckas av olika system, ”är infraröd uppvärmning särskilt väl lämpad för detta ändamål på grund av dess korta svarstider.”

Använd besparingarna till solcellsanläggningen

”Eftersom infraröda värmare är billiga, lättillgängliga och kan installeras på bara några timmar, kan denna metod implementeras av husägare med kort varsel och låga investeringskostnader”, säger Lars-Henric Voß, ordförande för IG Infrared Germany.

Studien visar att en omfattande renovering av byggnadens skal och modifiering av det vattenbaserade värmeöverföringssystemet kan undvikas. Detta leder till betydligt lägre investeringskostnader och därmed en minskad ekonomisk belastning för husägare, samt en fördel för samhällsekonomin, eftersom inga subventioner krävs. ”Pengarna som sparas på detta sätt kan effektivt användas till ett större solcellssystem för att generera ännu mer klimatvänlig solenergi – inte bara för uppvärmning, utan även för el till användarna, varmvatten och e-mobilitet”, tillägger Dirk Bornhorst, ordförande för IG Infrared.

Källa: Pressmeddelande 'Infraröd uppvärmning påskyndar övergången till värmepumpar'

En kombination av ett oreglerat grundvärmesystem och ett reglerat infrarött värmesystem är generellt möjlig. Här är lite information om detta:

Oreglerad grundvärme

Ett oreglerat grundläggande värmesystem avser vanligtvis ett traditionellt centralvärmesystem där värmen distribueras via radiatorer eller golvvärme. Denna typ av uppvärmning styrs ofta av en termostat som mäter rumstemperaturen och slår på eller av värmen därefter.

Kontrollerad infraröd uppvärmning

Till skillnad från oreglerad grundvärme kan infraröd värme vanligtvis styras individuellt och exakt. Moderna infraröda värmare har integrerade termostater och programmerbara kontroller som gör att rumstemperatur och uppvärmningstider kan ställas in exakt.

Kombination av värmesystem

Att kombinera ett oreglerat huvudvärmesystem med en reglerad infraröd värmare kan vara fördelaktigt i vissa situationer. Till exempel kan huvudvärmesystemet fungera som primär värmekälla och höja rummet till en specifik minimitemperatur. Infraröd värmaren kan sedan användas som en kompletterande värmekälla för att ge extra komfort och riktad värme i specifika områden i rummet.

Fördelar med kombinationen

Genom att kombinera ett standardvärmesystem med infraröd värme kan du dra nytta av fördelarna med båda. Standardvärmesystemet ger en jämn och generell värme till rummet, medan infraröd värme erbjuder en snabb responstid och riktad värme. Detta kan vara särskilt fördelaktigt i rum som bara används sporadiskt eller där individuella värmepreferenser finns.

Kontroll och reglering

Det är viktigt att ha lämpliga kontroller för att effektivt kombinera de två värmesystemen. Helst bör infrarödvärmaren ha en separat styrenhet som kan ställas in oberoende av huvudvärmesystemet. Detta gör att du kan justera infrarödvärmarens värmeeffekt efter dina individuella behov och spara energi.

Observera att professionell rådgivning från specialister gällande de specifika kraven för din byggnad och ditt värmesystem rekommenderas. De kan hjälpa dig att hitta de bästa kombinationerna och styralternativen för just din situation.