Golvvärme – så gör du
Funderar du på frågan golvvärme – så gör du? Då har du kommit rätt!
Hela sortimentet hittar du i kategorin golvvärme – systemskivor, rör, fördelare, reglering och elektriska värmemattor.
Lågtemperaturuppvärmning i kombination med förnybara energikällor kan användas för värmeförsörjning av alla utrymmen där man har vattenburen uppvärmning med strålningsvärmesystem. Dessa system med låg energipotential lämpar sig särskilt för:
• villor och flerbostadshus,
• speciallokaler i offentliga byggnader,
• hallbyggnader,
• lantbruksanläggningar.
Vill du veta mer om golvvärme – så gör du? Läs vidare.
Villor och flerbostadshus är det vanligaste användningsområdet för lågtemperaturuppvärmning, det vill säga för solvärmesystem, geotermiska system och värmepumpar. De ger ägaren en ren arkitektonisk lösning i den uppvärmda interiören och samtidigt energisnål drift och optimal termisk komfort.
En byggnad med lågtemperatursystem måste dock uppfylla följande förutsättningar:
• värmeförlusten i de uppvärmda byggnaderna måste vara så liten som möjligt (15 - 20 W. m- 3),
• det uppvärmda utrymmet måste ha en värmeförlust som värmeytan kan täcka med sin effekt utan att den hygieniskt tillåtna yttemperaturen på värmeytan (golv, vägg, tak) överskrids,
• om värmeförlusten är större än den effekt värmeytan kan ge måste man öka klimatskalets värmemotstånd med tilläggsisolering, eller täcka den effekt som saknas med en strålningsvärmeyta på en annan yta, alternativt med en radiator.
Mer information om golvvärme – så gör du hittar du på vår webbplats.
Uppvärmning i lågenergihus
När man talar om lågtemperaturuppvärmning med förnybara energikällor i ett lågenergihus måste man först definiera kraven och därefter analysera energibalansen och det termiska tillståndet i de uppvärmda rummen.
Krav på ett lågenergihus
Att minska energianvändningen vid driften av byggnader genom ett heltäckande program för energieffektivitet leder fram till lågenergihuset. Dit kan man nå på två sätt :
• genom att minska byggnadernas värmeförluster från värmetransmission och ventilation, tillsammans med passivt utnyttjande av solenergi med vanliga byggnadsdelar, t.ex. fönster och glasade väggar
• genom att utnyttja förnybara energikällor, framför allt solenergi, energi från geotermiskt vatten och från omgivningen, med hjälp av aktiva system med låg energipotential.
Golvvärme – så gör du och ett brett sortiment hittar du bara på vår webbplats.
Termiskt tillstånd i lågenergihus
I mycket välisolerade byggnader är värmebärarens temperatur och temperaturfallet betydligt lägre än i traditionella byggnader, medan ytterväggarnas inre yttemperaturer är högre. Inomhus uppstår ett homogent termiskt tillstånd utan oönskade vertikala och horisontella temperaturskillnader, strålningsasymmetri eller kraftiga luftrörelser, dvs. utan lokal termisk diskomfort.
Mätningar och teoretiska beräkningar har bekräftat att radiatorns placering inte är viktig för den termiska komforten i ett lågenergihus . Det största problemet är att innetemperaturen varierar för mycket när värmebelastningen ändras, dvs. värmetillskotten från människor, belysning och eventuellt solinstrålning . Eftersom de specifika värmeförlusterna är små kan förändringar i värmebelastningen påverka den resulterande innetemperaturen kraftigt. Den påverkan beror framför allt på byggnadens värmetröghet och på hur väl värmesystemet går att reglera.
Värmetrögheten i ett lågenergihus är större än i en standardbyggnad. Förändringar i utetemperaturen kan hanteras med utetemperaturkompenserad reglering med en karakteristisk värmekurva . Hur effektiv en sådan reglering är beror på valet av värmekurva med hänsyn till byggnadstypen och de olika värmebehoven i olika rum.
Solinstrålningen genom fönstren påverkar den resulterande innetemperaturen starkt, vilket kräver ytterligare driftfunktioner i värmesystemet som gör att värmeeffekten kan ändras. För lågtemperatursystem är självregleringseffekten betydelsefull; den beror på den lilla temperaturskillnaden mellan rummet och värmeytan. Denna självreglerande förmåga behöver kombineras med en rumstermostat som utifrån rumstemperaturen reglerar massflödet i lågtemperatursystemet.
Med nattavbrott i driften sparar man i ett lågenergihus 1 till 3 % av den totala energianvändningen.
Lågtemperatursystem med minimala värmeförluster vid värmeproduktion (t.ex. kondenserande pannor) och distribution gör det möjligt att använda förnybara energikällor i större utsträckning.
Renoverar eller bygger du och funderar på golvvärme? Allt om golvvärme – så gör du hittar du på vår webbplats.
Exempel på tillämpningar i villor och flerbostadshus
För lågtemperatursystem i villor och flerbostadshus visar vi hur man har utfört:
• lågtemperaturgolvvärme,
• golvvärme med värmepump och solfångare i ett lågenergihus,
• lågtemperaturuppvärmning med värmepump,
• beredning av tappvarmvatten i ett flerbostadshus med solvärmesystem,
• värmeförsörjning för uppvärmning och beredning av tappvarmvatten med geotermisk energi.
Lågtemperaturuppvärmning med värmepump
Det utförda värmesystemet finns i ett enplanshus med inredd vind. Värmesystemet är ett centralvärmesystem med temperaturfallet 80/60 °C, och den ursprungliga värmekällan var en fastbränslepanna. Källan till lågtemperaturvärmen är spillvatten med en temperatur på 40 till 46 °C.
Från början togs både ett monovalent och ett bivalent driftalternativ fram, och byggherren valde och genomförde monovalent drift av värmepumpen. Därför måste temperaturfallet anpassas efter den högsta utgående vattentemperaturen från värmepumpens kondensor, i det här fallet till 55/43 °C. För det krävdes att man:
• minskade byggnadens värmeförluster,
• ökade värmeytan i proportion till det nya temperaturfallet.
Primäranslutningen till ledningen för geotermiskt vatten ligger cirka 100 m från byggnaden. Två anslutningsrör av polyeten ligger fritt förlagda i marken. Eftersom det geotermiska vattnet är aggressivt måste en mellankrets läggas in på värmepumpens förångarsida. Mellankretsen, som har egen cirkulation, innehåller en plattvärmeväxlare. Temperaturfallet för värmepumpens förångare blir då 20/15 °C.
Värmepumpen med en värmeeffekt på 20 kW har två hermetiska kompressorer. Den tillförda eleffekten är 5,5 kW och värmepumpens uppnåeliga värmefaktor ligger kring 3,2. De värden på värmefaktorn som i praktiken kan uppnås med den här värmepumpen, som arbetar med R 22, ligger mellan 3,5 och 4,5. Efter värmepumpen, på kondensorsidan, finns i vattenkretsen en utjämningstank på 0,3 m3 från vilken varmvattnet fördelas ut i värmesystemet. Till värmepumpssystemet hör nödvändig styrning, utetemperaturkompenserad reglering med möjlighet till dag- och nattsänkning med mera. För nödsituationer behålls anslutningen till den befintliga värmekällan (fastbränslepannan). Beredningen av tappvarmvatten till byggnaden löses separat utan värmepump.
Allt om golvvärme – så gör du och ännu mer hittar du bara på vår webbplats.
Beredning av tappvarmvatten i ett flerbostadshus med solvärmesystem
Den största solenergianläggningen i bostadsbebyggelse i Slovakien byggdes 1985 i ett bostadsområde i Šurany. För att utnyttja solenergi till beredning av tappvarmvatten valdes ett experimentellt flerbostadshus med elva lägenheter och ett totalt behov på 2000 l vatten.
Flerbostadshuset är en byggnad i fyra våningar med källare, där teknikrummet ligger, och med platt tak, där solfångarna är monterade.
Solenergisystemet är bivalent med korttidslagring av värme (2 dygn). Det experimentella flerbostadshuset med solanläggning för tappvarmvatten ligger, vad gäller tillgången på solstrålning, på den plats som har flest soltimmar per år och störst mängd infallande solstrålning.
Solenergin omvandlas till värme med 34 st. plana vätskeburna solfångare på det gångbara platta taket, placerade i tre rader i en bärande stålkonstruktion. Solfångarkretsens rörledningar (värmeisolerade) är dragna ner till flerbostadshusets källare, där de ansluts till en ackumulatortank på 4000 liter. En andra, seriekopplad tank på 2000 l används för eftervärmning av det vatten som solenergin har värmt. Tankarna har temperaturgivare och en differensregulator styr laddningen av dem.
Offentliga byggnader
Möjligheterna att använda vattenburen golvvärme i offentliga byggnader är mycket stora (kontorsbyggnader, hotell, restauranger, biografer, teatrar, kultur- och samlingslokaler osv.), men i de flesta fall är den nära kopplad till traditionell uppvärmning, alltså som så kallad kombinerad vattenburen uppvärmning.
Krav på den uppvärmda byggnaden
Kombinerad vattenburen uppvärmning ger alla fördelar hos båda systemen, alltså storytig strålningsvärme och konvektionsvärme, och passar särskilt för uppvärmda byggnader där man behöver:
• kunna täcka en stor värmeförlust i de fall där golvvärmens installerade effekt inte räcker ensam,
• en snabb reaktion på ändrat värmebehov till följd av andra värmekällor (solinstrålning, värme från matlagning, värme från människor osv. ), där golvvärmen täcker grundvärmeförlusten och konvektionsvärmen reagerar snabbt på svängningar i utetemperaturen, särskilt under övergångsperioderna vår och höst),
• kunna ändra radiatorns placering och effekt när planlösningen eller rummets ändamål och funktion ändras.
Kombinerad vattenburen uppvärmning
Ett brett materialutbud, moderna tekniska lösningar och nya installationsmetoder har gjort att man i dag kan välja och dimensionera ett värmesystem „helt efter mått“. En sådan lösning kan vara kombinerade vattenburna värmesystem med plaströr, som gör det möjligt att förena både konvektiv värmeavgivning och strålningsvärme i rummet. Med andra ord att samtidigt använda traditionella radiatorer och storytiga strålningsvärmeytor.
Kombinerad uppvärmning förenar fördelarna hos två värmesystem, storytig strålningsvärme och konvektionsvärme, och eliminerar de nackdelar som de har var för sig, samtidigt som båda systemen är lågtemperatursystem.
Värmesystemet består av rörledningar fram till de olika fördelarna för golvvärme och konvektionsvärme. Rördragningen från fördelaren till de enskilda radiatorerna görs oftast på ett av två sätt:
• I det första fallet, där rören är ingjutna i golvet, får man den kortaste förbindelsen mellan fördelare och radiator. Den lösningen används främst i nybyggen, där golvskiktet läggs först när rören är på plats.
• Den andra lösningen gör det möjligt att dra rören till radiatorerna i en golvlist längs rummets väggar. I byggnader där värmesystemet byts ut vore det arbetskrävande och framför allt oekonomiskt att dra plaströren till radiatorerna i golvet. Då måste först golvbeläggningen rivas upp och därefter spår huggas för rören, vilket skulle förlänga bytet av värmesystemet och dessutom öka investeringen. I befintliga byggnader är det därför lämpligt att dra plaströren från fördelaren till radiatorerna längs väggen, placerade i en golvlist.
Själva anslutningen av plaströren till radiatorn görs antingen direkt från golvet eller från väggen. Anslutning från väggen kräver dessutom att man hugger ett spår för rören. Används golvlist ansluts rören direkt från den. Beroende på hur rören ansluts till radiatorerna skiljer man mellan ettrörssystem och tvårörssystem. Det är också dessa två system som avgör vilken typ av armatur som används på radiatorn. Vill du ha golvvärme – men hur gör man är frågan som håller dig vaken? Inte längre!
Värmekällor för kombinerad uppvärmning
Alla vanliga vattenburna värmekällor kan användas (pannor för fast bränsle, gas och el, men också förnybara energikällor och undercentraler för fjärrvärme). Minst lämpliga av dessa är fastbränslepannor, där möjligheten att reglera effekten är begränsad.
Kombinerade vattenburna system med plaströr kan, när det gäller att säkerställa önskad temperatur på värmebäraren, konstruktivt utförande och driftsätt i förhållande till värmekällan, lösas så här:
a) en central vattenburen värmekälla som producerar värmevatten direkt till konvektionskretsen, med blandning (tre- eller fyrvägsventil) för den storytiga lågtemperaturkretsen med strålningsvärme;
b) en central lågtemperaturvärmekälla som producerar värmevatten till hela det kombinerade lågtemperatursystemet, men med större radiatorytor;
c) en central vattenburen värmekälla som producerar värmevatten direkt till konvektionskretsen, men med en värmeväxlarstation för den storytiga lågtemperaturkretsen med strålningsvärme.
De tre principlösningarna är olika krävande i fråga om teknik och material. I dag används oftast alternativ a), även om det i princip handlar om två separata värmesystem. Alternativ b) kan bara användas i lågenergibyggnader med specifika värmeförluster på 15 till 20 W. m-3, eftersom radiatorernas värmeeffekt sänks. Lösning c) är teoretiskt den mest fulländade; den ger två kretsar som är oberoende av varandra i tryck och temperatur, och just för storytig lågtemperaturstrålningsvärme bildar den en krets som är helt skyddad från föroreningar i pannkretsen och samtidigt maximalt motståndskraftig mot syrediffusion.
Funderar du på frågan golvvärme – så gör du? Då har du kommit rätt!
Litteratur:
D. Petráš: Lågtemperaturuppvärmning och förnybara energikällor
