Fallstudie: Ersätta en gasolpanna med osynlig takinfravärme i ett 100 m² stort hem

Denna renovering av en brittisk bostad visar hur en fastighetsägare framgångsrikt ersatte en traditionell gasolpanna och ett system med väggmonterade element med ett helt elektriskt, osynligt iHelios-takvärmesystem med infraröd strålning. 

Som en viktig installation med låga koldioxidutsläpp i Yorkshire strävade fastighetsägaren efter att eliminera riskerna med vattenfyllda rörsystem, frigöra väggytor och uppnå lokaliserad klimatkontroll rum för rum med modern smart automation. Genom att kombinera den ultratunna 0,50 mm iHelios-värmefilmen direkt med lokala tidsdifferentierade elpriser och ett 20 kWh hemmabatteri skapar projektet en mycket lätt replikerbar väg för gasfria hem i hela Storbritannien.

Projektöversikt

Detta bostadsprojekt visar hur en fastighetsägare ersatte en traditionell gasolpanna och ett elementystem med ett helt elektriskt, osynligt takvärmesystem med infraröd strålning.

Fastighetsägaren ville helt ta bort pannan, elementen och de vattenfyllda rören. De ville också ha oberoende kontroll i varje rum och ett värmesystem som kunde fungera tillsammans med batterilagring och framtida solceller.

iHelios utformade ett takvärmesystem i flera zoner för den 100 m² stora fastigheten med 500 mm iH405-värmefilm med infraröd strålning.

Den färdiga installationen har en total ansluten värmeeffekt på 7,4 kW, fördelad på åtta oberoende zoner.

Elräkningarna för fastigheten visar att hushållets totala förbrukning nådde ett maximum på cirka 35 kWh per dag under vintern, inklusive uppvärmning, varmvatten, matlagning, belysning, hushållsapparater och all annan elförbrukning.

Projektöversikt

Projektdetalj	Specifikation
Fastighetstyp	Bostad
Fastighetens storlek	100 m²
Primärt värmesystem	Osynlig iHelios-takvärme med infraröd strålning
Värmefilm	500 mm iH405-värmefilm med infraröd strålning
Installationsmetod	Dold i takkonstruktionen
Total ansluten värmeeffekt	7,4 kW
Värmezoner	8 oberoende zoner
Smarta termostater	8
Värmeschema	Upp till 8 timmar per dag
Tidigare värmesystem	Gasolpanna och element
Batterilagring	20 kWh
Användbar batterikapacitet	Cirka 18 kWh vid 90 %
Elpris nattetid	Cirka 7p/kWh
Elpris på dagen	Cirka 26p/kWh
Verifierad maximal elförbrukning under vintern	Cirka 35 kWh per dag
Uppskattad andel för uppvärmning	Cirka 60 %
Solceller	Planerat för framtida installation

Driftskostnader för infraröd värme i Storbritannien: 100 m² bostad 

För denna 100 m² stora brittiska bostad var den verifierade maximala elförbrukningen under vintern cirka 35 kWh per dag, inklusive infraröd värme, varmvatten, matlagning, belysning, hushållsapparater och annan elförbrukning i hushållet.

Uppvärmning av boytan beräknas stå för cirka 21 kWh per dag, även om uppvärmningen inte hade en separat elmätare.

Med ett standardelpris på dagen om 26p per kWh skulle den uppskattade kostnaden för infraröd värme bli cirka £5,46 per dag, eller £163,80 under en 30-dagars vintermån.

Genom att använda ett 20 kWh-batteri som laddas nattetid till cirka 7p per kWh skulle den illustrerade värmekostnaden kunna sänkas till cirka £2,04–£3,41 per dag, beroende på hur den lagrade elen fördelas mellan uppvärmning och annan hushållsel.

Dessa siffror är specifika för denna fastighet. Driftskostnaderna för infraröd värme varierar beroende på byggnadens värmeförluster, isolering, installerad effekt, termostatinställningar, värmescheman, lokalt väder och elpris.

Fastighetsägarens mål

Fastighetsägaren ville lämna gasen och skapa ett helt elektriskt hem.

Prioriteringarna var att:

• permanent ta bort gasolpannan;
• eliminera element och värmerör;
• återfå användbar väggyta;
• kontrollera varje rum oberoende;
• undvika att värma oanvända rum;
• använda billigare nattelagrad el;
• integrera batterilagring;
• förbereda fastigheten för framtida solceller;
• minska underhållskostnaderna för pannor och vattenburna värmesystem.

Istället för att ersätta den befintliga pannan med en annan centralvärmeenhet valde fastighetsägaren ett distribuerat värmesystem som styrs separat i varje rum.

Varför takmonterad infraröd värme valdes

Fastighetsägaren ville ha ett värmesystem som inte skulle påverka möbleringen eller inredningen.

iHelios-värmefilmen installerades i takkonstruktionen och döljs bakom den färdiga takytan. När den väl är installerad finns inga synliga värmeelement i rummen.

Taksystemet ger strålningsvärme till rummens ytor, möbler och personer samtidigt som det värmer den omgivande luften.

Installationen eliminerar behovet av:

• väggmonterade element;
• värmerör;
• en cirkulationspump;
• en gasolpanna;
• årligt pannservice.

Taket var tillgängligt över hela fastigheten, vilket gjorde det till en praktisk plats för att fördela värmeeffekten utan att minska den användbara golv- eller väggytan.

Värmesystemets utformning

Fastigheten har en total yta på cirka 100 m².

Det kompletta värmesystemet har en ansluten effekt på 7,4 kW, vilket motsvarar ett genomsnitt på cirka 74 W per kvadratmeter över hela fastigheten.

Denna siffra representerar systemets totala tillgängliga effekt. Det innebär inte att fastigheten kontinuerligt förbrukar 7,4 kW varje gång värmen är schemalagd.

Den installerade effekten fördelades på åtta värmezoner. Varje zon styrs av sin egen termostat, vilket gör att rummen kan nå önskad temperatur och stängas av oberoende av varandra.

Den faktiska elförbrukningen beror på:

• utemperaturen;
• rummens värmeförluster;
• isolering;
• fönster;
• termostatinställningar;
• närvaro;
• rumsscheman;
• interna värmetillskott;
• antalet zoner som samtidigt efterfrågar värme.

Smart åttazonskontroll

Fastigheten delades in i åtta oberoende värmezoner, var och en med sin egen smarta termostat.

Detta gör att fastighetsägaren kan ställa in olika temperaturer och driftstider för olika rum.

Till exempel kan uppehållsrum värmas under morgonen och kvällen, medan sovrummen kan följa kortare scheman baserat på närvaro.

Styringsstrategin ger:

• individuella rumstemperaturer;
• separata scheman;
• värme endast där det behövs;
• lägre temperaturer i oanvända rum;
• mindre onödig uppvärmning av hela huset;
• mer exakt komfortkontroll.

Detta är en viktig skillnad mot ett traditionellt centralt pannsystem, där flera rum kan värmas tillsammans även när de inte används samtidigt.

Schemalagd drift

Värmesystemet är schemalagt för upp till cirka åtta timmar per dag under vintern.

Värmefilmen förblir dock inte kontinuerligt tillförd med ström under dessa åtta timmar.

Varje termostat slår sin zon på och av när rummet når och bibehåller den valda temperaturen.

Om hela 7,4 kW-systemet hade drivits kontinuerligt i åtta timmar skulle den teoretiska maximala värmeförbrukningen vara:

7,4 kW × 8 timmar = 59,2 kWh

Detta scenario skulle kräva att varje zon efterfrågade värme kontinuerligt under hela den schemalagda perioden.

Fastighetens elräkningar visar att hela hushållet – inklusive uppvärmning och all annan elektrisk belastning – förbrukade inte mer än cirka 35 kWh per dag under den högsta vinterförbrukningen.

Detta bekräftar att värmesystemet inte drivs kontinuerligt med sin fulla anslutna effekt.

Verifierad elförbrukning under vintern

Den maximala elförbrukningen under vintern på cirka 35 kWh per dag baseras på kundens elräkningar.

Denna siffra omfattar hela hemmet och inkluderar:

• infraröd rums-uppvärmning;
• varmvatten;
• matlagning;
• belysning;
• hushållsapparater;
• förluster i batteri och växelriktare;
• allmän elförbrukning i hushållet.

Uppvärmning av boytan beräknas stå för cirka 60 % av den totala elförbrukningen under vintern.

Uppskattad andel för uppvärmning

35 kWh × 60 % = cirka 21 kWh per dag

Den återstående elförbrukningen i hushållet är därför cirka:

35 kWh − 21 kWh = cirka 14 kWh per dag

Elförbrukning	Daglig förbrukning
Uppskattad infraröd rums-uppvärmning	21 kWh
Övrig elförbrukning i hushållet	14 kWh
Verifierad maximal total vinterförbrukning	35 kWh

Siffran 35 kWh är verifierad utifrån elräkningarna. Fördelningen mellan uppvärmning och annan hushållsel är en uppskattning eftersom värmesystemet inte har en separat elmätare.

Uppskattad värmedriftscykel

Det kompletta systemet skulle teoretiskt sett kunna förbruka 59,2 kWh under ett åttatimmars schema om alla zoner förblev på kontinuerligt.

Den uppskattade faktiska värmeförbrukningen är cirka 21 kWh per dag.

Den implicerade genomsnittliga ekvivalenta driftscykeln är därför:

21 kWh ÷ 59,2 kWh = cirka 35,5 %

Detta innebär att zonerna under den schemalagda uppvärmningsperioden drevs med en genomsnittlig ekvivalent driftscykel på cirka 35 %.

Vissa rum kan ha drivits längre än andra, och de enskilda zonerna har växlat på olika tider beroende på värmeförluster, temperaturinställningar och närvaro.

Elkostnad utan batteriskiftning

Elpriset på dagen är cirka 26p per kWh.

Om hela hushållets dagliga förbrukning på 35 kWh hade köpts till detta pris skulle kostnaden bli:

35 kWh × £0,26 = £9,10 per dag

Under en 30-dagars vintermån:

£9,10 × 30 = £273,00

Detta är den uppskattade kostnaden för fastighetens totala elförbrukning, inte enbart uppvärmningen.

Uppskattad värmekostnad till dagpriset

Om uppvärmningen står för cirka 21 kWh per dag:

21 kWh × £0,26 = £5,46 per dag

De återstående 14 kWh av hushållets elförbrukning skulle kosta:

14 kWh × £0,26 = £3,64 per dag

Tillsammans ger dessa den totala dagliga kostnaden på £9,10.

Batterilagring och nattladdning

Fastigheten har ett 20 kWh batterilagringssystem.

Genom att använda 90 % av den angivna kapaciteten får man cirka:

20 kWh × 90 % = 18 kWh användbar lagrad energi

Batteriet laddas nattetid till cirka 7p per kWh.

Kostnaden för att ladda 18 kWh nattetid är:

18 kWh × £0,07 = £1,26

Med en maximal total hushållselförbrukning på 35 kWh per dag är det återstående behovet från elnätet på dagen cirka:

35 kWh − 18 kWh = 17 kWh

Kostnaden för den återstående elen till 26p per kWh är:

17 kWh × £0,26 = £4,42

Realistisk maximal daglig hushållskostnad

Energikälla	Förbrukning	Pris	Kostnad
Nattladdning av batteri	18 kWh	7p/kWh	£1,26
Återstående el från nätet på dagen	17 kWh	26p/kWh	£4,42
Total elförbrukning i hushållet	35 kWh	—	£5,68 per dag

Under en 30-dagars vintermån:

£5,68 × 30 = cirka £170,40

Jämfört med att köpa all el till dagpriset innebär detta en illustrerad besparing på:

£273,00 − £170,40 = £102,60 per månad

Batteriet och tidsdifferentierade elpriset sänker den uppskattade maximala dagliga elkostnaden med cirka 38 %.

Realistisk fördelning av värmekostnaden

Uppvärmningen beräknas stå för cirka 60 % av den totala elförbrukningen under vintern.

Om 60 % av den batterikorrigerade hushållskostnaden tilldelas uppvärmningen:

£5,68 × 60 % = cirka £3,41 per dag

Under en 30-dagars vintermån:

£3,41 × 30 = cirka £102,30

Detta är en proportionell fördelning snarare än en separat uppmätt värmekostnad.

Ett annat sätt att illustrera den potentiella värmekostnaden är att anta att den lagrade elen från natten först används för att täcka värmebehovet.

Uppskattat värmebehov:

21 kWh per dag

Batteriets bidrag:

18 kWh till 7p = £1,26

Återstående värmebehov:

3 kWh till 26p = £0,78

Illustrerad kostnad för uppvärmning av boytan:

£1,26 + £0,78 = cirka £2,04 per dag

I praktiken försörjer batteriet hela hemmet dynamiskt, inklusive varmvatten, belysning, matlagning och hushållsapparater. Den faktiska värmekostnaden ingår därför i hushållets totala elräkning snarare än att debiteras separat.

Varför installerad effekt och elförbrukning skiljer sig åt

Ett vanligt missförstånd är att anta att ett värmesystem på 7,4 kW förbrukar 7,4 kWh varje timme under hela dagen.

Siffran 7,4 kW är den maximala anslutna effekt som är tillgänglig om alla åtta värmezoner drivs samtidigt.

Den faktiska förbrukningen är lägre eftersom:

• varje rum har en egen termostat;
• rummen har olika scheman;
• zonerna stängs av efter att ha nått önskad temperatur;
• inte alla rum efterfrågar värme samtidigt;
• interna värmetillskott minskar värmebehovet;
• närvaromönster varierar under dagen.

De verifierade elräkningarna ger en mer realistisk bild än att helt enkelt multiplicera den anslutna effekten med antalet timmar på ett dygn.

Tidigare värmesystem

Innan installationen var fastigheten beroende av en gasolpanna och väggmonterade element.

Det tidigare systemet innefattade:

• en central panna;
• vattenfyllda rör;
• element som tog upp väggyta;
• centraliserad värmestyrning;
• årligt pannservice;
• ett fortsatt beroende av gas.

Det nya systemet tar bort dessa komponenter och ersätter dem med dold eluppvärmning uppdelad i åtta oberoende zoner.

Före och efter

Före	Efter
Gasolpanna	Helt elektrisk infraröd värme
Väggmonterade element	Osynlig takvärme
Vattenburna värmerör	Ingen vattenburen värmecirkulation
Centraliserad värme	Åtta oberoende zoner
Pannservice	Inget årligt pannservice
Begränsad väggyta	Väggar fria från element
Ingen batteriintegration	20 kWh batterilagring
Uppvärmning med fossila bränslen	Strategi för helt elektrisk uppvärmning
Ingen solenergiintegrering	Solceller planeras

Förberedelse för framtida solceller

Solceller var ännu inte installerade när vintermånadernas elräkningar registrerades.

Fastighetsägaren planerar att installera solpaneler på taket i framtiden.

När de väl är installerade kommer solcellsystemet att kunna:

• täcka en del av hushållets elförbrukning under dagtid;
• minska mängden el som köps in från elnätet;
• ladda batteriet med överskottsproduktion från solcellerna;
• stödja uppvärmningen under lämpliga dagsljusförhållanden;
• öka användningen av egenproducerad el.

Solcellernas produktion kommer att variera beroende på årstid och väder. Det bör inte antas att solceller på taket täcker hela uppvärmningsbehovet under vintern, men de kan minska den årliga elförbrukningen från elnätet och förbättra det helt elektriska energisystemets totala prestanda.

Installationskostnad

Material: 3 295,63 £

Installation: 1 395,00 £

Total installationskostnad: 4 690,63 £, inklusive material och lokal installation.

Resultat

Det färdigställda projektet har resulterat i:

• fullständig avlägsnande av gasolvärmen;
• inga väggmonterade element;
• inga vattenburna värmerör;
• dold takuppvärmning;
• åtta oberoende styrda zoner;
• åtta smarta termostater;
• schemalagd uppvärmning i upp till åtta timmar per dag;
• en total installerad effekt på 7,4 kW;
• verifierad maximal elförbrukning för hushållet under vintern på cirka 35 kWh per dag;
• uppskattad användning för rumsuppvärmning på cirka 21 kWh per dag;
• ett 20 kWh-batteri med cirka 18 kWh användbar kapacitet;
• billigare batteriladdning under natten;
• förberedelse för framtida solceller;
• mer ledig väggyta;
• minskat underhåll av mekaniska värmesystem.

Viktig anmärkning om underlaget

Siffran för maximal elförbrukning under vintern på cirka 35 kWh per dag baseras på fastighetens elräkningar.

Den uppskattade fördelningen på 60 % till rumsuppvärmning baseras på uppvärmningsscheman, termostaternas funktion och hushållets övriga elektriska laster. Den baseras inte på separat underförbrukning av värme.

Kostnadsberäkningarna använder följande elpriser:

• cirka 7p/kWh för nattladdning;
• cirka 26p/kWh för el under dagtid.

Beräkningarna exkluderar fasta avgifter eftersom dessa gäller oavsett vilket värmesystem som installeras.

Förluster vid batterikonvertering, reservinställningar och variationer i elpristar kan också påverka de faktiska kostnaderna.

Slutsats

Denna fallstudie visar hur ett hem på 100 m² lämnade den traditionella gasolvärmen och istället antog ett helt elektriskt, osynligt takuppvärmningssystem.

Fastigheten använder nu 500 mm iH405-infraröd värmefilm med en total installerad effekt på 7,4 kW, uppdelad i åtta oberoende styrda zoner.

Även om systemet kan leverera 7,4 kW när alla zoner efterfrågar värme, arbetar det inte kontinuerligt med full effekt. Elräkningarna visar att hushållets maximala totala elförbrukning under vintern förblev cirka 35 kWh per dag, inklusive uppvärmning och alla andra elektriska behov i fastigheten.

Uppvärmningen uppskattas till cirka 21 kWh per dag, vilket motsvarar en genomsnittlig nyttjandegrad på cirka 35 % under den schemalagda åttatimmarsuppvärmningsperioden.

Genom att ladda cirka 18 kWh av batteriets användbara kapacitet under natten till 7p/kWh minskas den illustrativa maximala totala elkostnaden för hushållet från cirka 9,10 £ till cirka 5,68 £ per dag.

Den planerade tillägget av solceller kommer att fullända fastighetsägarens bredare strategi att kombinera elektrisk uppvärmning, batterilagring och förnybar produktion på plats.

Planerar du att byta ut din gasolvärm?

Varje fastighet har olika uppvärmningsbehov. Golvyta i sig räcker inte för att ange den korrekta installerade effekten.

iHelios dimensionerar osynliga tak- och golvuppvärmningssystem med infraröd värme med hjälp av rummens mått, konstruktionsdetaljer, fönster, isolering, önskade temperaturer och värmeförlustbehov rum för rum.

Kontakta iHelios Living Reinvented för att diskutera ett värmesystem utan värmepanna för ditt hem, din renovering eller ditt byggprojekt.