MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Introduktion till vattenburen golvvärme
DANFOSS HEATING SOLUTIONS Handbok
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
2
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Introduktion till
vattenburen golvvärme
Varför ska man välja
golvvärme?
Under de senaste åren har golvvärme blivit
alltmer populär. Detta beror på att golvvärmen
erbjuder en mängd fördelar jämfört med traditionella uppvärmningsmetoder både i bostadshus
och i kontorsbyggnader.
Samtidigt medför golvvärmen en del utmaningar
som måste övervinnas för att fördelarna med den
ska kunna tillvaratas. Därför är det viktigt att välja
den rätta lösningen med avseende på golvkonstruktion och regleringsmetoder.
I de flesta länder är golvvärmen den mest populära uppvärmningsmetoden i nya byggnader.
Detta är framförallt fallet när det gäller bostadshus men golvvärme blir alltmer populär även i
Inga ”fula” värmeelement som måste rengöras.
Lokalerna kan möbleras utan att hänsyn måste tas till värmeelementen.
Danfoss erbjuder ett heltäckande sortiment av
produkter för kompletta golvvärmesystem som
alla utgår från två huvudprinciper:
• Golvvärmelösningar från Danfoss äroptimerade för att installatören ska kunna utföra en
enkel, snabb och säker installation
• ▪ Golvvärmelösningar från Danfoss garanterar
slutanvändaren optimal temperaturkomfort
vid lägsta möjliga energiförbrukning
kontorsbyggnader och andra affärsbyggnader.
Golvvärmen erbjuder slutanvändaren ett antal
fördelar:
Golvvärmen erbjuder en bekväm uppvärmning där dina fötter hålls varma
medan ditt huvud är något svalare. De flesta människor upplever den här
temperaturskillnaden mellan fötterna och huvudet som ytterst behaglig.
Det finns en trend mot att alltfler föredrar trä- och kakelgolv framför
heltäckningsmattor. Just för den här typen av ”kalla” material erbjuder golvvärme
extra komfort.
Eftersom golvvärmen värmer upp hela rummet finns det inga temperaturskillnader
som brukar uppstå mellan värmeelementet och rummets mest avlägsna hörn.
Människor blir alltmer medvetna om och intresserade av inomhusklimat. Fler och fler
personer drabbas av astma och allergiska besvär vilket innebär att bostaden måste
kunna rengöras på ett grundligt sätt. Golvvärmen gör städningen mycket enklare.
Tack vare den stora uppvärmningsytan orsakar golvvärmen mindre luftcirkulation
och därigenom även mindre damm i luften.
Alla vi känner till problemet med vatten på ett badrumsgolv. Med golvvärmen
installerad avdunstar vattnet snabbt och golvet blir torrt och varmt igen.
Vid användning av golvvärme kan rumstemperaturen sänkas med 1-2 °C vilket
innebär en energibesparing på 6-12 %.
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
3
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Var kan golvvärme
användas?
Energiförbrukning
Så länge golvvärmesystemet är korrekt designat
och installerat med avseende på golvkonstruktionen, täckningen, materialen och liknande finns
det inga begränsningar när det gäller golvvärmens användningsområden.
• Vid alla skyddsbehandlingar, kaklade golv,
trägolv (även parkett), linoleum och mattor
(golvtypen måste naturligtvis tas i beaktande
vid beräkningen av utgångstemperaturen).
• I alla nya byggnader.
• Vid renovering av befintliga byggnader.
Installationshöjden kan vara en begränsande
faktor men i sådana fall erbjuder Danfoss
produkterna SpeedUp™ och SpeedUp Eco™
som har en mycket låg bygghöjd.
Energiförbrukningen vid användning av golvvärmen har varit mycket omdiskuterad under många
år. Det finns många påståenden om ökade
värmeräkningar efter installation av golvvärme
(jämfört med traditionella uppvärmningssystem
med värmeelement).
När golvvärmen introducerades för första gången
gjorde man inga ändringar i husens konstruktion.
Golvvärmesystemen installerades helt enkelt
genom att uppvärmningsrören lades i golven vars
konstruktion var densamma som för golv utan
golvvärme. Eftersom rören var inbyggda i golvet
innebar det en större värmeförlust nedåt och
därigenom ökade värmeräkningar.
• Vid renovering av enstaka rum kan golvvärme
ansluten till befintligt uppvärmningssystem via
en automatisk ventil vara en bra och ekonomisk
lösning.
• Vid installation av golvvärme i hela byggnaden
kan trådlös reglering, t.ex. med hjälp av
reglersystemet CF2 från Danfoss, erbjuda en
stor fördel då inga elektriska kablar måste dras.
• Golvvärme kan användas tillsammans med alla
uppvärmningssystem. Utgångstemperaturen
måste emellertid alltid justeras så att golvytans
temperatur aldrig överstiger det rekommenderade värdet (dvs. vad som rekommenderas av
golvtillverkaren).
Detta stämmer dock inte längre. Dagens golvkonstruktioner är mycket bättre isolerade och
särskilda villkor ställs vid installation av golvvärme. Det betyder att värmeförlusten i hus med
golvvärme och i hus som värms upp med mer
traditionella uppvärmningssystem är numera vanligen lika.
Det finns emellertid andra faktorer som påverkar
energiförbrukningen vid en jämförelse mellan
golvvärme och andra uppvärmningsalternativ.
Till dessa hör användarbeteende och personlig
komfort. De flesta av oss föredrar att hålla
huvudet några grader svalare än fötterna, vilket
innebär att rumstemperaturen vid uppvärmning
med golvvärme kan sänkas med 1-2 °C jämfört
med uppvärmning med traditionella värmeelement, något som medför en energibesparing på
6-12 %.
Komfort och
användarbeteende
4
Å andra sidan föredrar de flesta människor att
vara varma om fötterna, vilket ibland kan leda
till så hög golvtemperatur att rumstemperaturen upplevs som obehaglig (t.ex. i badrum med
kaklade golv).
Ovanstående exempel på användarbeteenden
leder till olika resultat när det gäller energiförbrukningen och visar att det kan vara svårt att ge
ett entydigt svar på frågan om hur golvvärmen
påverkar energikonsumtionen eftersom detta beror på den enskilda användarens beteende. Vad
man kan konstatera är dock att korrekt använd
golvvärme erbjuder, i jämförelse med andra uppvärmningssystem, energibesparingar samtidigt
som den ökar slutanvändarens komfort.
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Temperaturer i rummet
Temperaturupplevelsen i ett rum beror på två olika faktorer: lufttemperaturen och den omgivande
strålningen (t.ex. från värmeelementen i rummet).
Det kan ofta vara en fördel om värmestrålningen
utgör en relativ stor del av den ”totala” temperaturen (även kallad den operativa temperaturen). Om
en stor del av den operativa temperaturen utgörs
av lufttemperaturen innebär det att konvektionen
(blandningen) av luften i rummet kommer att
vara hög. En hög blandning kan skapa luftvirvlar
som kan upplevas som besvärliga. Vidare kan den
medföra högre dammnivåer i luften och följaktligen sämre luftkvalitet. Förhållandet konvektion/
strålning i rum med värmeelement respektive
golvvärme visas nedan.
Från illustrationerna framgår att i system med värmeelement står lufttemperaturen (konvektionen)
för ca 70 % av den operativa temperaturen. Detta
framstår som logiskt om vi tänker på hur liten yta
ett värmeelement har genom vilken värmen ska
överföras till hela rummet. Omvänt innebär golvvärme en mycket stor uppvärmningsyta som finns
jämnt fördelad över hela rummet. Detta leder till
det omvända förhållandet där 70 % av den operativa temperaturen utgörs av strålningen.
23 ˚C
C
R
21 ˚C
R
C
19 ˚C
Bild 1: Värmeelement: 70 % konvektion/30 % strålning.
19 ˚C
21 ˚C
R
R
23 ˚C
R
Bild 2: Golvvärme: 30 % konvektion/70 % strålning.
Optimal golvtemperatur
Vad som upplevs som komforttemperatur varierar från person till person. Därför är det omöjligt
att fastställa en optimal golvtemperatur som
passar alla människor.
Rekommendationerna gällande golvytans
temperatur ges därför huvudsakligen för att
säkerställa att så få personer som möjligt är
”missnöjda” med den rådande temperaturen.
Vanligen rekommenderas följande intervaller för
golvtemperaturer: boyta 19-24 °C och badrum
24-29 °C. Det lägsta antalet missnöjda personer
finns inom dessa intervaller.
Bild 3: För samtliga temperaturnivåer gäller attdet
alltid finns personer (ca 10 %) som inte upplever
temperaturen som komfortabel.
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
5
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Temperaturfördelning
i rummet
I praktiken är det omöjligt att upprätthålla samma
temperatur i hela rummet. Eftersom varm luft stiger kommer det alltid att finnas ett flöde av varm
luft från värmekällan mot taket.
Denna temperaturskillnad får inte vara för stor.
När det gäller vertikala temperaturskillnader
rekommenderas en skillnad på ca 2 °C mellan
golvet och huvudhöjden. Detta beror på att de
flesta människor föredrar att ha varma fötter och
”hålla huvudet kallt”.
Bild 4: Den här temperaturskillnaden bör inte
överstiga 3 °C då den kan ”förvirra” kroppen och
minska komforten.
Bild 5: Temperaturfördelning (vertikal):
1. Ideal uppvärmning
2. Golvvärme
3. Takvärme
4. Värmeelement
Från bilden framgår att den vertikala temperaturfördelningen för golvvärmen är nästan identisk
med fördelningen för den ideala uppvärmningen.
Detta innebär att vid golvvärme kan medeltemperaturen ofta sänkas utan att komforten påverkas, något som leder till energibesparingar.
Värmeförlust
Plötslig värmeförlust kan förekomma, något som
är särskilt vanligt i äldre byggnader eller affärsbyggnader med stora/höga fönster.
Värmeförlusten inträffar när en del av byggnadens isolering (t.ex. ett fönster) inte är tillräckligt
effektiv, vilket leder till stora temperaturskillnader
mellan områden nära rummets tak och golvytan.
Den här temperaturskillnaden innebär att luften
kyls kraftigt av nära lokalens tak och att (eftersom
kall luft är tyngre än varm luft) luften ”faller” ned
mot golvet med en relativt hög hastighet.
Detta kan orsaka obehag och skapa problem
med luftdrag. För att förebygga den här typen av
problem brukar värmekällan vanligen placeras på
de ställen där värmeförlusten förväntas inträffa
så att ett motsatt uppåtriktat luftflöde skapas.
Detta luftflöde ska neutralisera det nedåtriktade
luftflödet.
Vid golvvärme kan den här lösningen inte tilllämpas eftersom värmekällan är lika med hela
golvytan. Det finns emellertid flera olika sätt på
vilka den här typen av problem kan åtgärdas:
• Lågenergifönster med bättre isoleringsförmåga
kan användas.
• Golvuppvärmningsrören kan läggas med tätare
intervall på de platser där förhöjd temperatur
önskas (observera att den högsta angivna yttemperaturen fortfarande inte får överstigas).
• Golvvärmens försörjningsrör kan läggas inom
problemområdet.
• Fönsterkonstruktionen kan t.ex. optimeras
genom att en utskjutande fönsterdel bryter
kalluftsflödet.
• Extra värmekällor kan installeras i form av
konvektorer.
Bild 6: Luftdrag/värmeförlust vid fönster.
6
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Golvvärmesystem
- dimensionering
Golvvärme är ett lågtemperatursystem och kräver
normalt att temperaturen i den primära värmekällan upprätthålls runt 30-40 °C, något som görs
med hjälp av en golvvärmeshunt (t.ex. Danfoss
Compact Mixing Shunt).
Bild 7: Typiskt system för golvvärmereglering på den sekundära (lågtemperatur) sidan.
För att hjälpa installatören med korrekt dimensionering, installation och idrifttagande av ett
golvvärmesystem kan Danfoss, utifrån relevanta
uppgifter från kunden, erbjuda ett antal tjänster
för det heltäckande golvvärmesystemet:
För en komplett dimensionering krävs ett
beräkningsprogram eftersom beräkning av t.ex.
ingångstemperaturen är mycket komplex och
kräver ingående kunskaper om värmeöverföring i
de olika golvmaterialen.
• Ritningar och rörlayout.
• Produktutbildning.
• Dimensionering och reservdelslistor.
• Utförlig teknisk dokumentation.
• Teknisk support och säljsupport.
• Direkt på platsen support.
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
7
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Fungerar med alla
värmekällor
Individuell reglering av
rumstemperatur
Ett golvvärmesystem är ett lågtemperatursystem
med en typisk ingångstemperatur på ca 30-40°C.
Detta innebär att golvvärmesystem kan förses
med värme från alternativa värmekällor som
t.ex. solvärme eller värmepump. En värmepumps
effektivitet varierar beroende på vilken ingångstemperatur som krävs. Om temperaturen på
det vatten som levereras av värmepumpen kan
sänkas, ökar värmepumpens effektivitet avsevärt
(se tabell).
Låt oss som exempel ta ett uppvärmningssystem
som är designat för en ingångstemperatur på
35°C och ett traditionellt uppvärmningssystem
som t.ex. kräver 55°C. I det här fallet ger tabellen
att värmepumpens värmefaktor (coefficient of
performance, COP) blir 5,0 resp. 3,2. Med andra
ord blir värmepumpens effektivitet 56 % högre
vid användning tillsammans med ett golvvärme-
Temperaturen i de lokaler som vi bor och arbetar
i spelar en viktig roll för vårt välbefinnande.
Denna temperatur får varken vara för hög eller
för låg och den måste justeras beroende på vår
klädsel och på vilken aktivitet vi ägnar oss åt för
tillfället. Exempelvis bär kontorsanställda vanligen tunnare kläder och har lägre
kroppstemperatur än de som packar varor på ett
lager. Följaktligen bör rumstemperaturen vara
högre i de lokaler där kontorsanställda arbetar.
23 °C
17 °C
17 °C
20 °C
Bild 8: Vanliga rumstemperaturer i ett bostadshus.
20 °C
Aktiviteter och klädsel varierar från rum till
rum och därför bör även temperaturen justeras
därefter. Det främsta målet med temperatur-
system jämfört med användning tillsammans
med ett traditionellt uppvärmningssystem.
Följaktligen skapar ett golvvärmesystem från
Danfoss kombinerat med en värmepump från
Danfoss det optimala uppvärmningssystemet med
avseende på energibesparing (med hänsyn tagen
till både värmekällan och golvvärmesystemet).
Temperatur från kollektorn
°C -5 0 5
35 3.9 4.5 5.0
40 3.5 4.0 4.5
45 3.1 3.5 4.0
Ingångstemperatur
55 2.5 2.8 3.2
50 2.8 3.2 3.6
till byggnaden
regleringen är att säkerställa maximal komfort
vid en minimal energiförbrukning. Det innebär
att värmesystemet hela tiden måste se till att
temperaturen alltid är lämplig i de olika rummen
utan att märkbara skillnader förekommer.
Flera olika faktorer måste beaktas.
Till dessa hör vilka aktiviteter
som personerna i rummet ägnar
sig åt, vilken klädsel de bär,
värmeförlust genom fönster,
värmetillskott via fönster, från
lampor, datorer och andra
värmekällor. Lägstakravet bör
vara att temperaturen ska kunna
regleras individuellt i de olika
rummen/zonerna.
Oberoende tester och simuleringar har utförts
där syftet har varit att fastställa vilken betydelse
en individuell temperaturreglering har för människors komfort och för energiförbrukningen.
Resultaten från dessa tester och simuleringar
varierar beroende på hus/lägenhet, dess konstruktion, användarbeteende och testmetod. De
är emellertid entydiga på en punkt – de bevisar
nämligen hur betydelsefull individuell temperaturreglering i olika rum är för både komforten
och energiförbrukningen.
Det har påvisats att energibesparingar på ca
25 % kan erhållas utan att komforten påverkas
negativt.
Bild 9: Typisk komforttemperatur för 1: Badrum, 2: Vardagsrum, 3: Sovrum. För vardagsrum visar den röda linjen
temperatur vid individuell rumstemperaturreglering och den gråa linjen temperatur utan individuell reglering.
8
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
Date: 2002-02-07
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Temp Setpoint,
Floor surface temp., Deg-C
Oper. temp Living room[1], Deg-C
TAIRMEAN
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
Date: 2002-02-07
0
2 4 6 8
10 12
14
16
18
20
22
24
Temp Setpoint,
Floor surface, Deg-C
Oper. temp Living room[1], Deg-C
TAIRMEAN
Golvkonstruktion och
systemprestanda
För att erhålla den bästa tänkbara komforten för
slutanvändaren är huvudsyftet med ett uppvärmningssystem att erbjuda exakt just den värmemängd som krävs vid den specifika tidpunkten
och i det specifika rummet. För att kunna uppnå
den här effekten måste golvvärmesystemet
kunna reglera temperaturen i de enskilda rummen var för sig.
Detta räcker emellertid inte. Själva värmekällan, i
det här fallet golvet, måste också tas med i beräkningen. Vanligen har golvvärmesystem baserats
på rör inbäddade i betong, något som har lett
till att mängden energi som lagrats av uppvärmningssystemet har varit mycket stor.
Bild 10: Typiskt tungt golv med rör inbäddade i
betong.
Detta innebär att golvet kommer att fortsätta att
avge värme även efter att den önskade rumstemperaturen har uppnåtts och rummets termostat
har stängts av (strålningen pågår tills golvytans
temperatur är densamma som rumstemperaturen).
Den här processen kan ta flera timmar under vilka
rumstemperaturen fortsätter att stiga. För att
kunna åtgärda detta problem krävs att värmekällan reagerar snabbt på plötsliga temperaturändringar i rummet.
Bild 11: Lätt golv (Danfoss SpeedUp™).
I motsats till traditionella betonggolv som är
”tunga” med avseende på reaktionstider, reagerar
”lätta” golv uppbyggda av isoleringsmaterial och
värmefördelningsplattor, t.ex. Danfoss SpeedUp™
och SpeedUp Eco™, mycket snabbare och tillåter
en mer exakt reglering av rumstemperaturen.
Exempel
I det här exemplet jämförs ett traditionellt ”tungt” golv med det ”lätta” SpeedUp™-golvet från
Danfoss.
Båda golven är installerade i ett typiskt enfamiljshus. Simuleringarna är gjorda med hjälp av
simuleringsprogrammet IDA Indoor Climate and Energy 3.0.
Diagrammet visar förändringar i den faktiska temperaturen under en 24-timmars period som
inkluderar två intervaller då temperaturen sänks från 21° C till 17° C.
Systemens prestanda kan utläsas genom en jämförelse mellan den faktiska rumstemperaturen (blå
linje) och den önskade temperaturen (röd linje). Vid en analys av diagrammen blir det uppenbart
att det lätta golvet följer den önskade temperaturen mycket bättre än det tunga golvet som är för
långsamt för att temperatursänkningen överhuvudtaget ska få någon effekt. Huvudorsaken till
den här skillnaden visas också tydligt i diagrammet över golvytans temperatur (grön linje). Denna
temperatur ökar och minskar mycket snabbare i det lätta golvet än i med det tunga golvet.
Bild 12: ”Tung” golvkonstruktion.
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Bild 13: Danfoss SpeedUp™ ”lätt” golvkonstruktion.
9
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Sammanfattning
Golvvärmesystem från Danfoss garanterar alltid
den optimala komforten.
Den exakta regleringen från den trådlösa CF2styrningen tillsammans med den snabba
responsen från SpeedUp-golvpanelerna ger dig
den önskade temperaturen på bara några
minuter istället för timmar. Den här egenskapen
leder till energibesparingar och sänkta kostnader.
10
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
11
Handbok Introduktion till vattenburen golvvärme
Din nyckel till optimal golvvärme
Golvvärme är mycket mer än rör!
Den optimala golvvärmelösningen ger
exakt temperaturstyrning, omedelbar
värme, komfort och är energisnål. Danfoss
kan erbjuda dig de optimala golvvärmelösningarna.
12
Danfoss lösningar räknas till de bästa och
mest avancerade i världen. De kombinerar
år av erfarenhet med utveckling och
tekniskt kunnande. Vi erbjuder dig
golvvärmelösningar som är både snabba
och lätta att installera. Våra heltäckande
VGDYA207 © Danfoss 03/2011
produktserier och vår tekniska expertkunskap gör Danfoss till den enda leverantör du
behöver. Det sparar både tid och bekymmer. Och ju mer tid du sparar på installation
och service desto mer tid får du över till att
optimera dina affärsmöjligheter.
Loading...