Radiatorers viktiga roll i ett värmepumpsystem

Komplett värmepumpsystem

För att ett värmepumpsystem ska fungera effektivt – eller vilket system som helst egentligen – måste alla komponenter vara helt samordnade med varandra. Först då kan systemet nå sin fulla potential och garantera optimal effektivitet. Därför är noggrann planering och design av hela värmepumpsystemet, inklusive värmekälla, rörsystem och värmeavgivare, avgörande.

Mer detaljerat innebär detta att man bestämmer effektbehovet i byggnaden och enskilda rum, väljer lämpliga vattenburna komponenter, kontrollerar utformningen av befintliga värmeavgivare och vid behov byter ut underdimensionerade eller olämpliga värmeavgivare eller lägger till ytterligare värmare. Dessutom måste det befintliga rörsystemet spolas, kopplingar och ventiler kontrolleras och eventuellt bytas ut och värmesystemet balanseras hydroniskt.

Ökad effektivitet

När alla komponenter är anpassade till värmepumpen och fastigheten, ökar automatiskt effektiviteten i värmepumpsystemet. Det är när vi letar efter sätt att ytterligare optimera effektiviteten som det blir tydligt hur viktiga radiatorerna är i systemet.

Ett första sätt att öka värmepumpens effektivitet är att sänka systemtemperaturen från 55/45 °C till 45/35 °C. Detta kan leda till energibesparingar på cirka 10 %. Lägre systemtemperaturer kommer att förbättra värmepumpens SCOP-värde (Seasonal Coefficient of Performance), dvs. dess årliga prestandafaktor inom olika driftlägen, som viktas efter klimatzoner. Ju högre SCOP, desto lägre förbrukning. Detta är logiskt eftersom ju mindre temperaturskillnaden är mellan värmekällan (oavsett om det handlar om luft, vatten eller jordvärme) och värmeöverföringsmediet (t.ex. radiatorn) desto mer ekonomiskt fungerar värmepumpen.

För det andra är det viktigt med hydronisk balansering av värmesystemet för ökad effektivitet. Alla radiatorer i systemet ska värmas upp jämnt för att säkerställa att även den radiator som befinner sig längst bort från värmekällan fortfarande är varm. Tidigare överdimensionerades cirkulationspumpen för värmesystem ofta och driftstemperaturerna ställdes in högre än vad som faktiskt var nödvändigt. Båda åtgärderna orsakar onödiga energiförluster. Hydronisk balansering bidrar till att skapa ett effektivt värmesystem, och enligt en studie utförd av ITG Dresden leder det till energibesparingar på 7-11 %.

Ett ytterligare steg mot att förbättra effektiviteten i ett värmepumpsystem är att beräkna och förinställa erforderliga kapacitetsvärden (kv) på de olika radiatorventilerna för att få ett system i balans som fungerar optimalt. När man inte har tillgång till hur rördragning i en befintlig byggnad är gjord eller att man inte vet eventuella rördimensioner är ett enkelt sätt att balansera anläggningen att använda dynamiska ventilinsatser till radiatorerna. Särskilt i befintliga byggnader kan de dolda rören utgöra ett problem om dokumenten är ofullständiga eller otillgängliga. Eftersom man många gånger inte känner till längden och diametern på rören, måste konstruktionen baseras på antaganden och empiriska värden. En dynamisk ventilinsats löser dock detta problem. När önskad vattenvolym är inställd, med hänsyn tagen till radiatorns effekt och systemets temperaturer, säkerställer ventilinsatsen ett konstant volymflöde. Inställningen behöver bara göras en gång med injusteringsnyckeln som medföljer leveransen. Injusteringen i l/h går snabbt och smidigt. En förutsättning för att den dynamiska ventilen ska kunna användas är dock att systemvattnet är fritt från föroreningar.

Ytterligare en sak som påverkar radiatorernas effektivitet är skicket. Gamla radiatorer har ofta magnetit, orsakade av järns reaktion på kombinationen av fukt och syre. Korrosionen fungerar som ett isolerande lager inuti radiatorn och hämmar därmed dess effektivitet.

Värmepump, radiatorer

Som redan nämnts bidrar lägre framledningstemperaturer till att optimera värmepumpens SCOP. Temperaturer mellan 35 och 50 °C har visat sig vara optimala för ett radiatorsystem kopplat till en värmepump. Temperaturerna påverkar dock radiatorns värmefördelning. Medan den vanligtvis kombinerar konvektionsvärme (dvs. värmer upp luften i sin närhet för att gradvis värma upp rummet) med strålningsvärme som märks direkt där den landar, minskar den konvektiva värmeandelen avsevärt när tilloppstemperaturen sjunker under 40 °C. Detta beror på att den lägre temperaturskillnaden mellan radiatorn och luften som ska värmas upp leder till lägre skorstenseffekt i radiatorn.

För att stödja den konvektiva värmeavledningen och öka den totala värmeavgivningen kan en fläktkonvektor användas. Detta kan dock leda till ökad luftrörelse, med ökad energiförbrukning som följd. Eftersom strålningsvärme är effektivt även vid mycket låga temperaturer är radiatorer med tillräckligt stor radiatoryta avgörande när det gäller uppvärmning i temperaturområdet under 50 °C. Detta ökar även den härliga känslan av värme, särskilt vid låga framledningstemperaturer utan stora luftrörelser.

Radiatorstorlek

Tidigare har diskussionen alltid handlat om huruvida radiatorer skulle behöva bli mindre eller större vid optimering av värmeisolering och ändrade systemtemperaturer. Faktum är att ett lägre effektbehov till följd av förbättringar av klimatskalet i kombination med förändringar i värmesystemet kräver mer effektiva radiatorer.

På grund av den parallella utvecklingen inom värmepumpsteknik och förbättringar av klimatskal har den erforderliga storleken på radiatorer förblivit ungefär densamma. Rent generellt kan man säga att med en motsvarande minskning av byggnadens effektbehov kan en värmepump installerad i en befintlig byggnad användas med ungefär lika stora radiatorer, och då drivas lika effektivt som tidigare. Detta måste naturligtvis kontrolleras och beräknas i enskilda fall, med hänsyn tagen till alla påverkande faktorer, och måste sedan implementeras med optimala systeminställningar och hydronisk balansering.