Casestudie: Erstatte en gassfyr med usynlig infrarød takvarme i et hjem på 100 m²

Denne boligrenoveringen i Storbritannia viser hvordan en huseier lyktes med å erstatte et tradisjonelt gassfyr og et system med veggmonterte radiatorer med et helt elektrisk, usynlig infrarødt takvarmesystem fra iHelios. 

Som et sentralt lavutslippsanlegg i Yorkshire ønsket huseieren å eliminere risikoen forbundet med vannfylte rør, frigjøre veggplass og oppnå lokalisert, romvis klimakontroll ved hjelp av moderne smartautomatisering. Ved å kombinere den ultratynne oppvarmingsfilmen fra iHelios på 0,50 mm direkte med lokale tidsavhengige energitariffer og et hjemmelagret batteri på 20 kWh, etablerer prosjektet en lett replikerbar veikart for gassfrie boligutviklinger over hele Storbritannia.

Prosjektoversikt

Dette boligprosjektet viser hvordan en huseier erstattet et tradisjonelt gassfyr og et radiatorsystem med et helt elektrisk, usynlig infrarødt takvarmesystem.

Huseieren ønsket å fjerne fyret, radiatorer og vannfylte rør helt. De ønsket også uavhengig kontroll i hvert rom og et varmesystem som kunne fungere sammen med batterilagring og fremtidig solcelleanlegg.

iHelios prosjekterte et takvarmesystem med flere soner for den 100 m² store eiendommen ved å bruke 500 mm iH405 infrarød oppvarmingsfilm.

Den ferdige installasjonen har en total tilkoblet oppvarmingsytelse på 7,4 kW, fordelt på åtte uavhengig styrte soner.

Strømregninger fra eiendommen viser at det totale husholdningsforbruket nådde et maksimum på omtrent 35 kWh per dag om vinteren, inkludert oppvarming, varmt vann, matlaging, belysning, hvitevarer og alt annet elektrisk forbruk.

Prosjektsammendrag

Prosjektdetalj	Spesifikasjon
Eiendomsart	Bolig
Eiendomsstørrelse	100 m²
Primæroppvarming	Usynlig infrarød takvarme fra iHelios
Oppvarmingsfilm	500 mm iH405 infrarød oppvarmingsfilm
Installasjonsmetode	Skjult i takkonstruksjonen
Total tilkoblet oppvarmingsytelse	7,4 kW
Oppvarmingssoner	8 uavhengige soner
Smarte termostater	8
Oppvarmingsplan	Opptil 8 timer per dag
Forrige oppvarmingssystem	Gassfyr og radiatorer
Batterilagring	20 kWh
Tilgjengelig batterikapasitet	Omtrent 18 kWh ved 90 %
Strømpris om natten	Omtrent 7p/kWh
Strømpris på dagtid	Omtrent 26p/kWh
Maksimalt bekreftet vinterstrømforbruk	Omtrent 35 kWh per dag
Anslått oppvarmingsandel	Omtrent 60 %
Solcelleanlegg	Planlagt for fremtidig installasjon

Driftskostnader for infrarød oppvarming i Storbritannia: 100 m² bolig 

For denne 100 m² store britiske boligen var det maksimale bekreftede vinterstrømforbruket omtrent 35 kWh per dag, inkludert infrarød oppvarming, varmt vann, matlaging, belysning, hvitevarer og annet elektrisk forbruk i hjemmet.

Romoppvarming anslås å utgjøre omtrent 21 kWh per dag, selv om oppvarmingen ikke ble målt separat.

Med en standard strømpris på dagtid på 26p per kWh, ville de anslåtte kostnadene for infrarød oppvarming vært omtrent £5,46 per dag, eller £163,80 i en 30-dagers vintermåned.

Ved å bruke et 20 kWh-batteri som lades om natten til omtrent 7p per kWh, kunne den illustrerte oppvarmingskostnaden reduseres til rundt £2,04–£3,41 per dag, avhengig av hvordan den lagrede strømmen fordeles mellom oppvarming og annet husholdningsforbruk.

Disse tallene gjelder spesifikt for denne eiendommen. Driftskostnadene for infrarød oppvarming varierer avhengig av bygningens varmetap, isolasjon, installert ytelse, termostatinnstillinger, oppvarmingsplaner, lokalt vær og strømpris.

Huseierens mål

Huseieren ønsket å bevege seg bort fra gass og skape et helt elektrisk hjem.

Prioriteringene var å:

• fjerne gassfyret permanent;
• eliminere radiatorer og oppvarmingsrør;
• vinne tilbake brukbart veggareal;
• kontrollere hvert rom uavhengig;
• unngå oppvarming av ubenyttede rom;
• bruke billigere nattstrøm;
• integrere batterilagring;
• forberede eiendommen på fremtidig solcelleanlegg;
• redusere vedlikehold knyttet til fyre og vannbåren oppvarming.

I stedet for å erstatte det eksisterende fyret med et annet sentraloppvarmingsapparat, valgte huseieren et desentralisert oppvarmingssystem som styres separat i hvert rom.

Hvorfor infrarød takvarme ble valgt

Huseieren ønsket et oppvarmingssystem som ikke ville påvirke møbelplassering eller interiørdesign.

Oppvarmingsfilmen fra iHelios ble installert i takkonstruksjonen og skjult bak den ferdige takoverflaten. Når den er installert, er det ingen synlige varmeelementer i rommene.

Taksystemet gir strålevarme til romoverflater, møbler og personer, samtidig som det varmer opp den omkringliggende luften.

Installasjonen fjerner behovet for:

• veggmonterte radiatorer;
• oppvarmingsrør;
• sirkulasjonspumpe;
• gassfyr;
• årlig fyreservice.

Taket forble tilgjengelig over hele eiendommen, noe som gjorde det til en praktisk plass for å fordele oppvarmingsytelsen uten å redusere brukbart gulv- eller veggareal.

Design av oppvarmingssystemet

Eiendommen har et totalareal på omtrent 100 m².

Det komplette oppvarmingssystemet har en tilkoblet ytelse på 7,4 kW, tilsvarende et gjennomsnitt på omtrent 74 W per kvadratmeter over hele eiendommen.

Dette tallet representerer den totale tilgjengelige systemytelsen. Det betyr ikke at eiendommen kontinuerlig bruker 7,4 kW hver gang oppvarmingen er programmert.

Den installerte ytelsen ble fordelt på åtte oppvarmingssoner. Hver sone styres av sin egen termostat, noe som gjør at rommene kan nå temperaturen og slås av uavhengig.

Faktisk strømforbruk avhenger av:

• utendørstemperatur;
• rommets varmetap;
• isolasjon;
• vindusinnramming;
• termostatinnstillinger;
• oppholdsmønster;
• romprogrammer;
• interne varmetilskudd;
• antall soner som krever varme samtidig.

Smartstyring med åtte soner

Eiendommen ble delt inn i åtte uavhengig styrte oppvarmingssoner, hver med sin egen smarte termostat.

Dette gjør at huseieren kan stille inn forskjellige temperaturer og driftstider for ulike rom.

For eksempel kan oppholdsrom oppvarmes om morgenen og kvelden, mens soverom kan følge kortere programmer basert på oppholdsmønster.

Styringsstrategien gir:

• individuelle romtemperaturer;
• separate programmer;
• oppvarming kun der det er nødvendig;
• lavere temperaturer i ubenyttede rom;
• mindre unødvendig oppvarming av hele huset;
• mer presis komfortkontroll.

Dette er en viktig forskjell fra et tradisjonelt sentralstyrt fyresystem, der flere rom kan varmes opp sammen selv om de ikke er i bruk samtidig.

Programmert drift

Oppvarmingssystemet er programmert til å være i drift i opptil omtrent åtte timer per dag om vinteren.

Oppvarmingsfilmen forblir imidlertid ikke kontinuerlig strømførende gjennom disse åtte timene.

Hver termostat slår sin egen sone av og på etter hvert som rommet når og opprettholder den valgte temperaturen.

Hvis hele 7,4 kW-systemet hadde vært i kontinuerlig drift i åtte timer, ville det teoretiske maksimale oppvarmingsforbruket vært:

7,4 kW × 8 timer = 59,2 kWh

Dette scenariet ville kreve at hver sone krevde varme kontinuerlig gjennom hele den programmerte perioden.

Strømregningene fra eiendommen viser at hele husholdningen – inkludert oppvarming og alt annet elektrisk forbruk – brukte ikke mer enn omtrent 35 kWh per dag i den mest intensive vinterbruksperioden.

Dette bekrefter at oppvarmingssystemet ikke opererer kontinuerlig med full tilkoblet ytelse.

Bekreftet vinterstrømforbruk

Det maksimale vinterstrømforbruket på omtrent 35 kWh per dag er basert på kundens strømregninger.

Dette tallet dekker hele hjemmet og inkluderer:

• infrarød romoppvarming;
• varmt vann til husholdningen;
• matlaging;
• belysning;
• hvitevarer;
• batteri- og invertertap;
• generelt elektrisk forbruk i hjemmet.

Romoppvarming anslås å utgjøre omtrent 60 % av det totale vinterstrømforbruket.

Anslått oppvarmingsandel

35 kWh × 60 % = omtrent 21 kWh per dag

Det resterende elektriske husholdningsforbruket er derfor omtrent:

35 kWh − 21 kWh = omtrent 14 kWh per dag

Elektrisk forbruk	Daglig forbruk
Anslått infrarød romoppvarming	21 kWh
Annet elektrisk husholdningsforbruk	14 kWh
Bekreftet maksimale totale vinterforbruk	35 kWh

Tallet på 35 kWh er bekreftet fra strømregninger. Fordelingen mellom oppvarming og annet husholdningsforbruk er et anslag fordi oppvarmingssystemet ikke har en separat undermåler.

Anslått oppvarmingsvirkningsgrad

Hele systemet kunne teoretisk sett forbruke 59,2 kWh i løpet av en åttetimeperiode hvis alle soner forble kontinuerlig i drift.

Anslått faktisk oppvarmingsforbruk er omtrent 21 kWh per dag.

Den impliserte gjennomsnittlige ekvivalente virkningsgraden er derfor:

21 kWh ÷ 59,2 kWh = omtrent 35,5 %

Dette betyr at sonene, gjennom hele den programmerte oppvarmingsperioden, opererte med en gjennomsnittlig ekvivalent virkningsgrad på omtrent 35 %.

Noen rom kan være i drift lenger enn andre, og individuelle soner vil skifte mellom av og på til forskjellige tider avhengig av varmetap, temperaturinnstillinger og oppholdsmønster.

Strømkostnad uten batteriskifting

Strømprisen på dagtid er omtrent 26p per kWh.

Hvis hele husholdningens daglige forbruk på 35 kWh ble kjøpt til denne prisen, ville kostnaden vært:

35 kWh × £0,26 = £9,10 per dag

Over en 30-dagers vintermåned:

£9,10 × 30 = £273,00

Dette er den anslåtte kostnaden for eiendommens totale strømforbruk, ikke bare oppvarming.

Anslått oppvarmingskostnad til dagtidstakst

Hvis oppvarming utgjør omtrent 21 kWh per dag:

21 kWh × £0,26 = £5,46 per dag

De resterende 14 kWh av husholdningens forbruk ville kostet:

14 kWh × £0,26 = £3,64 per dag

Sammen utgjør disse den totale daglige kostnaden på £9,10.

Batterilagring og nattlading

Eiendommen har et 20 kWh batterienergilagringssystem.

Ved å bruke 90 % av den oppgitte kapasiteten får man omtrent:

20 kWh × 90 % = 18 kWh tilgjengelig lagret energi

Batteriet lades om natten til omtrent 7p per kWh.

Kostnaden for å lade 18 kWh om natten er:

18 kWh × £0,07 = £1,26

Med et maksimalt totalt husholdningsforbruk på 35 kWh per dag, er det resterende behovet fra strømnettet på dagtid omtrent:

35 kWh − 18 kWh = 17 kWh

Kostnaden for den resterende strømmen til 26p per kWh er:

17 kWh × £0,26 = £4,42

Realistisk maksimalt daglig husholdningskostnad

Energikilde	Forbruk	Pris	Kostnad
Nattlading av batteri	18 kWh	7p/kWh	£1,26
Resterende strøm fra strømnettet på dagtid	17 kWh	26p/kWh	£4,42
Totalt elektrisk husholdningsforbruk	35 kWh	—	£5,68 per dag

Over en 30-dagers vintermåned:

£5,68 × 30 = omtrent £170,40

Sammenlignet med å kjøpe all strøm til dagtidstakst, representerer dette en illustrerende reduksjon på:

£273,00 − £170,40 = £102,60 per måned

Batteriet og tidsavhengige strømpriser reduserer det anslåtte maksimale daglige strømforbruket med omtrent 38 %.

Realistisk fordeling av oppvarmingskostnader

Oppvarming anslås å utgjøre omtrent 60 % av det totale vinterstrømforbruket.

Hvis 60 % av den batterijusterte husholdningskostnaden fordeles på oppvarming:

£5,68 × 60 % = omtrent £3,41 per dag

Over en 30-dagers vintermåned:

£3,41 × 30 = omtrent £102,30

Dette er en proporsjonal fordeling snarere enn en separat målt oppvarmingskostnad.

En annen måte å illustrere de potensielle oppvarmingskostnadene på er å anta at den lagrede nattstrømmen brukes til å dekke oppvarmingsbehovet først.

Anslått oppvarmingsbehov:

21 kWh per dag

Batteriets bidrag:

18 kWh til 7p = £1,26

Resterende oppvarmingsbehov:

3 kWh til 26p = £0,78

Illustrert romoppvarmingskostnad:

£1,26 + £0,78 = omtrent £2,04 per dag

I praksis forsyner batteriet hele hjemmet dynamisk, inkludert varmt vann, belysning, matlaging og hvitevarer. Den faktiske oppvarmingskostnaden ligger derfor i den totale strømregningen for husholdningen snarere enn å bli belastet separat.

Hvorfor installert ytelse og strømforbruk er forskjellig

En vanlig misforståelse er å anta at et oppvarmingssystem på 7,4 kW bruker 7,4 kWh hver time gjennom hele dagen.

Tallet på 7,4 kW er den maksimale tilkoblede ytelsen som er tilgjengelig hvis alle åtte oppvarmingssonene opererer samtidig.

Faktisk forbruk er lavere fordi:

• hvert rom har en egen termostat;
• rommene opererer på forskjellige programmer;
• sonene slås av etter å ha nådd temperaturen;
• ikke alle rom krever varme samtidig;
• interne varmetilskudd reduserer oppvarmingsbehovet;
• oppholdsmønstre varierer gjennom dagen.

De bekreftede strømregningene gir et mer realistisk bilde enn å bare multiplisere den tilkoblede ytelsen med antall timer i en dag.

Forrige oppvarmingssystem

Før installasjonen var eiendommen avhengig av et gassfyr og veggmonterte radiatorer.

Den forrige løsningen inkluderte:

• et sentralfyre;
• vannfylte rør;
• radiatorer som opptok veggplass;
• sentralisert oppvarmingskontroll;
• årlig fyreservice;
• vedvarende avhengighet av gass.

Det nye systemet fjerner disse komponentene og erstatter dem med skjult elektrisk oppvarming delt inn i åtte uavhengig styrte soner.

Før og etter

Før	Etter
Gassfyr	Helt elektrisk infrarød oppvarming
Veggmonterte radiatorer	Usynlig takvarme
Vannfylte rør	Ingen vannbåren oppvarmingskrets
Sentralisert oppvarming	Åtte uavhengige soner
Fyreservice	Ingen årlig fyreservice
Begrenset veggplass	Vegger uten radiatorer
Ingen batteriintegrasjon	20 kWh batterilagring
Oppvarming med fossilt brennstoff	Strategi for helt elektrisk oppvarming
Ingen solcelleintegrasjon	Solcelleanlegg planlagt

Forberedelse for fremtidig solcelleanlegg

Solcelleanlegget var ikke installert da vinterens strømregninger ble registrert.

Huseieren planlegger å installere solcellepaneler på taket i fremtiden.

Når det er installert, vil solcelleanlegget kunne:

• dekke deler av husholdningens strømforbruk på dagtid;
• redusere strømimporten fra strømnettet;
• lade batteriet med overskuddsproduksjon fra solcellene;
• bidra til oppvarming under passende dagslysforhold;
• øke bruken av egenprodusert strøm.

Solcelleproduksjonen vil variere med årstid og vær. Det bør ikke legges til grunn at solcelleanlegget på taket vil dekke hele oppvarmingsbehovet om vinteren, men det kan redusere det årlige strømforbruket fra strømnettet og forbedre den helhetlige ytelsen til det elektriske energisystemet.

Installasjonskostnad

Materialer: £3 295,63

Installasjon: £1 395,00

Total installasjonskostnad: £4 690,63, inkludert materialer og lokal installasjon.

Resultater

Det ferdigstilte prosjektet har resultert i:

• fullstendig fjerning av gasskjelen;
• ingen veggmonterte radiatorer;
• ingen våtroms-oppvarmingsrør;
• skjult takoppvarming;
• åtte uavhengig styrte soner;
• åtte smarte termostater;
• tidsstyrt oppvarming i opptil åtte timer per dag;
• en total installert effekt på 7,4 kW;
• verifisert maksimalt vinterstrømforbruk for husholdningen på omtrent 35 kWh per dag;
• anslått romoppvarmingsforbruk på omtrent 21 kWh per dag;
• et 20 kWh-batteri med omtrent 18 kWh tilgjengelig kapasitet;
• billigere batterilading om natten;
• forberedelse for fremtidig solcelleanlegg;
• mer ledig veggplass;
• redusert vedlikehold av mekanisk oppvarmingssystem.

Viktig merknad om dokumentasjon

Tallet for maksimalt vinterstrømforbruk på omtrent 35 kWh per dag er basert på eiendommens strømregninger.

Det anslåtte fordelingsforbruket på 60 % til romoppvarming er basert på oppvarmingsplanene, termostatens funksjon og husholdningens andre elektriske belastninger. Det er ikke basert på separat undermåling av oppvarming.

Kostningsberegningene bruker følgende strømpriser:

• omtrent 7p/kWh for lading om natten;
• omtrent 26p/kWh for strøm på dagtid.

Beregningene ekskluderer faste avgifter, ettersom disse gjelder uavhengig av hvilket oppvarmingssystem som installeres.

Tap ved batterikonvertering, reserveinnstillinger og variasjoner i strømnettleien kan også påvirke de faktiske kostnadene.

Konklusjon

Denne casestudien viser hvordan et hjem på 100 m² gikk bort fra en tradisjonell gasskjele og tok i bruk et helt elektrisk, usynlig takoppvarmingssystem.

Eiendommen bruker nå 500 mm iH405-infrarød oppvarmingsfilm med en total installert effekt på 7,4 kW, fordelt på åtte uavhengig styrte soner.

Selv om systemet kan levere 7,4 kW når alle soner krever varme, opererer det ikke kontinuerlig med full effekt. Strømregningene viser at det maksimale totale vinterforbruket for husholdningen forble på omtrent 35 kWh per dag, inkludert oppvarming og alt annet elektrisk forbruk i eiendommen.

Oppvarmingen anslås å utgjøre omtrent 21 kWh per dag, noe som tilsvarer en gjennomsnittlig virkningsgrad på rundt 35 % i løpet av den tidsstyrte oppvarmingsperioden på åtte timer.

Ved å lade omtrent 18 kWh av den tilgjengelige batterikapasiteten om natten til 7p/kWh, reduseres det illustrerte maksimale totale strømforbruket for husholdningen fra rundt £9,10 til omtrent £5,68 per dag.

Den planlagte tilføyelsen av solcelleanlegg vil fullføre huseierens bredere strategi med å kombinere elektrisk oppvarming, batterilagring og fornybar produksjon på stedet.

Planlegger du å bytte ut gasskjelen din?

Hver eiendom har ulike oppvarmingsbehov. Gulvareal alene er ikke nok til å fastslå riktig installert effekt.

iHelios designer usynlige infrarøde tak- og gulvoppvarmingssystem ved å bruke romdimensjoner, konstruksjonsdetaljer, vindusflater, isolasjon, ønskede temperaturer og varmeavtapningsbehov for hvert enkelt rom.

Kontakt iHelios Living Reinvented for å diskutere et oppvarmingssystem uten gasskjele for hjemmet, renoveringen eller utbyggingen din.