Endre størrelse på radiatorer i systemet?

Bygningstjenester som varme-, vann- og ventilasjonssystemer samt elektriske systemer og telekommunikasjonssystemer, vil også moderniseres for å bli mer funksjonelt effektive og energieffektive. Det er vist at selv i gamle bygninger kan det årlige energiforbruket reduseres til mindre enn 75 kWh/( m2a).

Når gamle bygninger renoveres, blir varmebehovet i rommene betydelig mindre. Det er typisk at varmebehovet mellom ulike rom også endres, for eksempel når ekstra varmeisolasjon ikke alltid kan brukes jevnt i alle rom. Forbedret ventilasjon endrer også ofte varmebehovsforholdet mellom rom. Derfor må det foretas en ordentlig ny varmebehovsberegning for bygningen som skal renoveres.

Som et eksempel ser vi på situasjonen i en typisk lavhusbygning på 50- og 60-tallet, der energiforbruket i en bygning typisk er mer enn 250 kWh/( m2a).
Sammenligningen består av rom med lignende dimensjoner i bygningens tre etasjer.

Figur 1. Lignende rom i tre overlappende etasjer.

Beregningen av varmebehovet er basert på instruksjonene i delen om energieffektivitet 2018 i den finske byggeforskriften. Startverdiene for den gamle bygningen er hentet fra vedlegget til Miljøverndepartementets Energisertifikatguide 2018 - typiske opprinnelige designverdier for eksisterende gamle bygninger.

OBS! I beregningseksempelet er det valgt et et balansert ventilasjonssystem som nytt ventilasjonssystem. Alternativt kan ventilasjonen oppnås med et avtrekk ventilasjonssystem, der varmen fra avtrekksluften overføres til varme og varmtvann i boliger ved hjelp av en avtrekksvarmepumpe. I dette tilfellet skiftes de gamle radiatorene ut med vifteradiator.

 

Beregningsverdier Areal, m2	Gammel startbetingelse	Tilstand etter renovering
Gulvareal	20	20
Yttervegg	7	7
Vindu 2,0 x 1,5	3	3
Over-, mellom- og undersåle	20	20
Romhøyde, m	2.5	2.5

 

 

U-verdier, W/(m2K)
Yttervegger	0,8	0,17 (+15 cm ekstra isolasjon)
Vinduer og ytterdører	3,0	1,0
Yttersåle	0,5	0,1 (+25 cm ekstra isolasjon)
Gulvfundament	0,5	0,5 (ingen ekstra isolasjon, jord)
Ventilasjon, 1/t	0,5 (tyngdekraft)	0,5 (varmegjenvinning η = 80 %)

 

Andre inndata

• Kuldebroer og luftinfiltrasjon i henhold til beregningsinstruks.
• Designtemperaturer innendørs 21 °C og utendørs -26 °C
  
  

Varmebehov, W	Gammel startbetingelse	Tilstand etter renovering	Sammenlignet med den gamle
Andre etasje	1304	429	33 %
3. etasje	1119	244	22 %
4. etasje	1604	353	22 %

Konklusjoner

- Hvis man beholdt de gamle radiatorene, ville rommet i første etasje kreve 50 % høyere relativ effekt (33 %/22 % = 1,50) enn rommene i de andre etasjene. Reguleringen av turledningstemperaturen, varmekurven, stilles inn i henhold til det høyeste temperaturbehovet, dvs. i henhold til kravene til rom i andre etasje. I dette tilfellet får andre rom overopphetet vann, noe som fører til kontinuerlig åpen-lukkedrift av termostatene, variasjoner i romtemperaturen og ubalanse i varmenettet.

- Når det gjelder energieffektivitet, og spesielt ved bruk av varmepumpe til varmeproduksjon, anbefales det å skifte ut den underdimensjonerte radiatoren i første etasje med en som er 50 % større og dermed mer effektiv, slik at varmebærertemperaturen kan reguleres på et lavere nivå og jevnt for alle radiatorer.

Anbefalinger

Varmenettet bør dimensjoneres og systemventilene moderniseres når bygningen renoveres med mål om nesten-nullenergibygg. Det er flere faktorer som har endret seg: varmebehov, varmefordeling, temperaturnivåer og vannmengder, og kanskje en ny måte å produsere varme på. Vanligvis vedlikeholdes stigerør og fordelingsrør, reguleringsventilene for statiske linjer erstattes med automatiske differansetrykkregulatorer i henhold til den nye dimensjonsmålingen, og radiatorene er utstyrt med nye forhåndsinnstilte termostatventiler.

Figur 2. En riktig dimensjonert radiator har en stor varmestråleflate. Utskifting av radiatoren er forenklet når tilkoblingsrørene fra stigerørene til radiatorventilene skiftes ut.

I mange tilfeller skiftes gamle radiatorer ut med nye. På denne måten kan designtemperaturene velges optimalt for både varmesystem og varmeproduksjon. Når alle varmekilder i bygningen skiftes ut samtidig, reduseres behovet for utskifting av individuelle radiatorer i fremtiden. Dette er en makroøkonomisk løsning. De nye radiatorene gir også rommene et mer estetisk utseende.

Anbefalte temperaturer for radiatornettverket

• Varmepumper 45/35/21 °C
• Forbrenningskjeler 55/45/21 °C
• Fjernvarme 60/30/21 °C

Noen tabelldata i forbindelse med sammenligning av radiatoreffekt.

Figur 3. Avhengig av radiatoreffektforhold k på overtemperatur ΔT. Varmeeffekten til en radiator i en gammel bygning er for eksempel 1304 W ved temperaturer Tflow/Trtn/Tin = 80/60/21oC1 der ΔT = 48,3K. Etter renoveringen er varmebehovet ved referansetilstand 429 W, eller 33 % av det gamle. I henhold til eksempelet i figuren, punkt 1 til 4, er den nye overtemperaturen ΔT20.5K, som kreves for å oppnå 429 W. Egnede temperaturer er for eksempel 50/35/21 oC (ΔT20.6K) og 45/39/21 oC (ΔT20.9K).
Referanseverdien k = 1,0 for ΔT50K i diagrammet viser til varmeeffektkapasiteten til radiatoren som er rapportert i henhold til EN 442-standarden.

Type	10	11	20	21	22	30	33
OP-rate	1.00	1.59	1.75	2.12	2.64	2.40	3.63

Figur 4. Effektforhold for panelradiatorer i henhold til radiatortype. Typebetegnelsen beskriver antall paneler og konveksjonsplater. Type 21 betyr for eksempel at radiatoren har to vannsirkulasjonspaneler og i tillegg én konveksjonsplate. Effekten av type 22 er for eksempel 2,64 / 1,59 = 1,67 ganger høyere enn effekten av type 11 ved samme bredde/høyde-dimensjoner.

Høyde	300	400	450	500	600	900
OP-rate	1.00	1.25	1.37	1.45	1.70	2.31

Figur 5. Effektforhold for panelradiatorer i henhold til høyde. En 600 mm høy radiator av samme type og bredde er for eksempel 1,70 / 1,25 = 1,36 ganger høyere enn en 400 mm høy radiator. Effekten til panelradiatorene er lineær i forhold til bredden.

Verdiene vist i figur 3, 4 og 5 kan brukes til foreløpige estimater. Det anbefales imidlertid å bruke mer presise beregningsprogrammer for utgangseffekt fra f.eks. radiatorprodusenter.
_______________________________________________________________________________________
1. Informasjon fra f.eks. varmekurve og driftserfaring.