Omdimensionering av radiatorer i systemet

Även fastighetssystem såsom värme-, vatten- och ventilationssystem samt el- och telekommunikationssystem kommer att moderniseras för att bli mer funktionella och energieffektiva. Det har visat sig att även den årliga energiförbrukningen kan minskas till mindre än 75 kWh/(m2) även i äldre byggnader.

När gamla byggnader renoveras minskar värmebehovet i rummen avsevärt. Vanligtvis skiljer sig dock värmebehovet mellan olika rum, till exempel om det inte är möjligt att tilläggsisolera på samma sätt överallt. Dessutom resulterar förbättrad ventilation ofta i förändrat värmebehov i de olika rummen. Mot denna bakgrund måste en ny korrekt beräkning av värmebehovet göras inför renoveringen av byggnaden.

Om man t.ex. tar ett typiskt låghus från 50- och 60-talet som exempel, brukar energiförbrukningen vanligtvis ligga på mer än 250 kWh/(m2).
Jämförelsen utgår ifrån rum med liknande mått på husets tre våningsplan.

Figur 1. Liknande rum på tre olika våningsplan.

Beräkningen av värmebehovet bygger på informationen i avsnittet om Energieffektivitet i 2018-års version av den finska bygglagen. Utgångsvärdena för den gamla byggnaden är hämtade från bilagan till Miljödepartementets Energicertifikatguide 2018 – vilket motsvarar typiska ursprungliga dimensionerings- och konstruktionsdata för befintliga äldre byggnader.

Obs! I beräkningsexemplet har ett dubbelriktat ventilationssystem valts som nytt ventilationssystem. Alternativt kan ventilationen åstadkommas med ett enkelriktat ventilationssystem, där värmen från frånluften överförs till uppvärmning och tappvarmvatten med hjälp av en frånluftsvärmepump. I sådana fall ska befintliga radiatorer bytas ut mot tilluftsradiatorer.

 

Beräkningsvärden Yta, m2	Befintliga förhållanden	Förhållanden efter renovering
Golvyta	20	20
Yttervägg	7	7
Fönster 2,0x1,5	3	3
Ovan-, mellan- och underkonstruktion	20	20
Rumshöjd, m	2,5	2,5

 

 

U-värden, W/(m2K)
Ytterväggar	0,8	0,17 (+15 cm tilläggsisolering)
Fönster och ytterdörrar	3,0	1,0
Ovankonstruktion	0,5	0,1 (+25 cm tilläggsisolering)
Bottenplatta	0,5	0,5 (ingen tilläggsisolering, dikt mark)
Ventilation 1/h	0,5 (gravitation)	0,5 (värmeåtervinning η = 80 %)

 

Övriga indata

• Köldbryggor och infiltration av luft enligt beräkningsanvisning.
• Dimensioneringstemperatur inomhus 21 °C och utomhus -26 °C
  
  

Värmebehov, W	Befintliga förhållanden	Förhållanden efter renovering	Jämfört med tidigare förhållanden
Våningsplan 1	1304	429	33 %
Våningsplan 2	1119	244	22 %
Våningsplan 3	1604	353	22 %

Slutsatser

– Om man hade behållit de gamla radiatorerna hade det första våningsplanet (bottenvåningen) krävt 50 % högre relativ effekt (33 %/22 % = 1,50) än rummen på de övriga våningsplanen. Regleringen av framledningstemperaturen, dvs. värmekurvan, ställs in efter det högsta temperaturbehovet, dvs. enligt behoven för rummet på första våningen. Det skulle innebära att övriga rum får överhettat vatten, vilket leder till kontinuerlig öppning/stängning av termostaterna, fluktuerande rumstemperaturer och obalans i värmenätet.

– När det gäller energieffektivitet, och i synnerhet när man använder sig av en värmepump för att producera värme, rekommenderar vi att den underdimensionerade radiatorn på våning 1 byts ut mot en som är 50 % större och därmed effektivare, så att tilloppstemperaturen kan regleras på en lägre nivå i värmekurvan och på ett enhetligt sätt för alla radiatorer.

Rekommendationer

Värmenätet bör omdimensioneras och systemventilerna moderniseras när byggnaden renoveras i syfte att uppnå praktiskt tagit nollenerginivå i byggnaden. Det finns flera faktorer som har förändrats: värmebehovet, distributionen av värme, temperaturnivåer och vattenflöden, och möjligen ett nytt sätt att generera värme. Vanligtvis underhålls stammarna och överföringsrören, medan de statiska balanseringsventilerna ersätts med automatiska differenstrycksregulatorer enligt den nya dimensioneringen och radiatorerna utrustas med nya förinställda termostatventiler.

Figur 2. En korrekt dimensionerad radiator har en stor värmeavgivande yta. Det går betydligt enklare att byta radiatorer om anslutningsrören från stigarna till radiatorventilerna byts ut.

I många fall ersätts äldre radiatorer genomgående med nya. På så sätt blir det enklare att välja optimal dimensioneringstemperatur för både värmesystemet och värmeproduktionen. Om alla värmeavgivare i byggnaden byts ut samtidigt minskar behovet av framtida utbyte av enskilda radiatorer. Detta är en makroekonomisk lösning. De nya radiatorerna förhöjer dessutom rummets estetiska uttryck.

Rekommenderade dimensioneringstemperaturer för radiatorsystem

• Värmepumpar 45/35/21 °C
• Förbränningspannor 55/45/21 °C
• Fjärrvärme 60/30/21 °C

Vissa tabelldata relaterar till jämförelsen av radiatoreffekt.

Figur 3. Beroende av radiatorns effektförhållande k på övertemperatur ΔT. Till exempel är värmeeffekten för en radiator i en gammal byggnad 1304 W vid temperaturer Ttillopp/Trtn/Tin = 80/60/21oC1 där ΔT = 48,3K. Efter renoveringen är värmebehovet vid referensförhållandet 429 W, eller 33 % av det gamla. Enligt exemplet i figuren, punkt 1 till 4, är den nya överskottstemperaturen ΔT20,5 K, med vilken det erforderliga värdet på 429 W realiseras. Lämpliga temperaturer är till exempel 50/35/21 oC (ΔT20,6 K) och 45/39/21 oC (ΔT20,9 K).
Referensvärdet k = 1,0 för ΔT50K i diagrammet avser radiatorns värmeeffektkapacitet rapporterad i enlighet med EN 442-standarden.

Typ	10	11	20	21	22	30	33
Driftfrekvens	1,00	1,59	1,75	2,12	2,64	2.40	3,63

Figur 4. Effektförhållanden för panelradiatorer beroende på radiatortyp. Typbeteckningen beskriver antalet paneler och konvektionsplåtar. Till exempel innebär typ 21 att radiatorn har två vattencirkulerande paneler och dessutom en konvektionsplåt. För typ 22 är uteffekten exempelvis 2,64/1,59 = 1,67 gånger högre än uteffekten för typ 11 vid samma bredd/höjdmått.

Höjd	300	400	450	500	600	900
Driftfrekvens	1,00	1,25	1,37	1,45	1,70	2,31

Figur 5. Effektförhållanden för panelradiatorer beroende på höjd. Exempelvis är en 600 mm hög radiator av samma typ och bredd 1,70/1,25 = 1,36 gånger högre än en 400 mm hög radiator. Effekten på panelradiatorer är linjär i förhållande till bredden.

Värdena som visas i figur 3, 4 och 5 kan användas för preliminära beräkningar. Det är dock tillrådigt att använda mer exakta beräkningsprogram för uteffekt, vilka brukar tillhandahållas av radiatortillverkaren.
_______________________________________________________________________________________
1. Information från t.ex. värmekurva och drifterfarenhet.