En guide till vattenburna fläktkonvektorer i lågtempererade värmesystem

Vattenburna fläktkonvektorer: laminärt kontra turbulent flöde

Vattenburna fläktkonvektorer, som t.ex. Vido S2 eller vår golvinfällda konvektor Aquilo, avger nästan 100 % konvektionsvärme. För att lyckas med detta använder de en kopparkrets eller en spole med aluminiumflänsar. När man leder vatten genom kopparrören i konvektorn är det viktigt att få till ett turbulent flöde, i motsats till ett laminärt flöde.


Turbulent flöde: ett oregelbundet flöde med en kontinuerlig ändring av flödets storlek och riktning. Kännetecknas av hög hastighet.


Laminärt flöde: ett jämnt, strömlinjeformat flöde som kännetecknas av lägre hastighet.

”Det turbulenta flödet gör att vattnet bättre kan överföra värmen till röret. Det är därför flödesstyrning är så viktigt när det gäller vattenburna fläktkonvektorer. Om flödet är för lågt kommer den önskade värmeeffekten helt enkelt inte att uppnås", förklarar Niclas Schubert, vice VD för försäljning på Purmo.

Det är även förklaringen på varför vattenburna fläktkonvektorer passar så bra i lågtempererade värmesystem. Eftersom värmeeffekten enkelt uttryckt beräknas genom att multiplicera flöde och temperatur, innebär det att om man sänker temperaturen så ökar man flödet och vice versa. Att sänka temperaturen bidrar således till att säkerställa det nödvändiga turbulenta flödet som den vattenburna fläktkonvektorn kräver för att producera nödvändig värmeavgivning. Fläktarna i sin tur bidrar till att öka uteffekten så att man inte behöver en större enhet för att uppfylla värmebehovet.

Exakta mätningar för vattenburna fläktkonvektorer

För att garantera att den beräknade effekten stämmer överens med den faktiska uteffekten är noggrann mätning av yttersta vikt. ”Det är därför vi på Purmo mäter fläktkonvektorer och golvinfällda konvektorer både i laminärt och turbulent flöde”, säger Jan Samuelson, produktchef på Purmo. "På så sätt får vi fram den verkliga uteffekten. De flesta leverantörer tenderar att använda testresultat för sina beräkningar, förutsatt att enheten är i turbulent flöde, men då riskerar man att få otillräcklig effekt när den faktiskt är i laminärt flöde".

Niclas tillägger: "Dessutom ökar leverantörerna emellanåt flödet i vattenburna fläktkonvektorer mer än nödvändigt. När man ökar turbulensen ökar man även effekten. Det gör att värmeöverföringen från vattnet genom rören till flänsarna kan öka med upp till 20 %. Det innebär att man kan ha en mindre fläktkonvektor som avger samma mängd energi. Men kostnaden för att köra konvektorn ökar avsevärt eftersom man behöver en större cirkulationspump för att driva systemet. Det gör att elförbrukningen ökar, vilket motverkar de energibesparingar som man försöker uppnå med lägre framledningstemperatur."

"När man pratar om pumpen och energibesparingar förresten, är det viktigt att påpeka en annan nyans. Pumptillverkare uppger ibland att man kan minska energiförbrukningen med 40 %. Det är sant, men det gäller endast pumpens energiförbrukning. Inte systemet som sådant. Pumpen står för cirka 4-5 % av den totala energiförbrukningen i ett värmesystem. Minskningen är alltså 40 % av 5 %, inte av 100 %."

Returtemperaturens betydelse

Utöver rätt flöde är det också mycket viktigt att ta hänsyn till rätt framlednings- och returtemperatur. "I synnerhet returtemperaturen beaktas ofta inte av leverantörerna. Det är dock viktigt att anpassa framlednings- och returtemperaturerna om vi vill skapa energieffektiva värme- och kylsystem. Detta innebär att fläktkonvektorernas uteffekt inte längre ska beräknas enligt den gamla EN422 standarden. Man behöver exakta mätningar på den faktiska konvektorn i rätt systemtemperaturer. Så innan vi anger uteffekten för våra vattenburna fläktkonvektorer utför vi ett omfattande mätarbete”, säger Jan.

"Om den faktiska returtemperaturen skiljer sig från den teoretiska riskerar man att skapa ett laminärt flöde och en mycket lägre effekt. Det orsakar problem när man har höga framledningstemperaturer och låga returtemperaturer. Lösningen blir då att sänka framledningstemperaturen så att man skapar ett turbulent flöde och linjerar systemet med värmeavgivaren. Som systemleverantör inser vi vikten av att anpassa alla parametrar och styra både framlednings- och returtemperaturen för att säkerställa rätt uteffekt. Våra exakta mätningar i laminärt flöde är den bästa grunden för detta."

Niclas tillägger: "Returtemperaturen är så viktig. Särskilt om man har en gaskondenserande panna. Man måste kunna kondensera. Om returtemperaturen är för hög är systemet inte lika effektivt som vid låg returtemperatur.

 

För att garantera att den beräknade effekten stämmer överens med den faktiska uteffekten är noggrann mätning av yttersta vikt. ”Det är därför vi på Purmo mäter fläktkonvektorer och golvinfällda konvektorer både i laminärt och turbulent flöde”, säger Jan Samuelson, produktchef på Purmo.

Rätt rör för dina vattenburna fläktkonvektorer

Att skapa rätt flöde för att säkerställa optimal värmeavgivning i en vattenburen fläktkonvektor är inte enbart kopplat till framledningstemperaturen – rören spelar också en avgörande roll. Ett litet rör minskar flödet, medan ett större rör ökar det. Pumpen skapar trycket, men det faktiska flödet bestäms av vattnets motstånd. Högre motstånd innebär lågt flöde, medan ett lågt motstånd skapar ett större flöde.

Rörnätet är därför en viktig faktor både i nybyggnations- och renoveringsprojekt. Men till skillnad från nybyggnationer som gör det möjligt att fritt välja rätt rör kan ett renoveringsprojekt vara svårt i det avseendet. "Först och främst måste man beräkna det nya värmebehovet, eftersom man även kan renovera andra aspekter som fönster, isolering, ventilation osv. Utifrån det nya värmebehovet kan man sedan bedöma om de befintliga konvektorerna fortfarande är av rätt storlek. Eftersom man minskat efterfrågan är risken stor att de är överdimensionerade. Det logiska steget är att minska flödet, men man behöver faktiskt beräkna ett nytt flöde för konvektorn, annars riskerar man att skapa ett laminärt flöde", säger Niclas. "Om det nya flödet är mycket högt på grund av att man sänker temperaturen i systemet måste man ta hänsyn till rören eftersom de kan vara för små. En ökning av flödet i ett lågtempererat värmesystem belastar det befintliga rörnätet."

Om vi vill skapa energieffektiva system måste vi se till att göra det rätt.

"När man byter till ett lågtempererat system är det inte bara temperaturen man behöver ta hänsyn till. Flödet och trycket från pumpen är också viktiga faktorer. När temperaturen sjunker stiger flödet, men trycket från pumpen behöver också öka om man vill kunna behålla samma rör. Tyvärr glöms ofta rören bort, men också ventilerna och den hydroniska balanseringen av systemet."

Jan tillägger: "När man renoverar och vill skapa ett energieffektivt system måste man ta hänsyn till alla parametrar vid konstruktionen av ett nytt värme- och kylsystem med vattenburna fläktkonvektorer. Annars fungerar systemet ineffektivt och man kan inte dra nytta av de utlovade besparingarna. Om man byter till en ny energikälla balanserar man systemet så att det levererar energi med motsvarande framlednings- och returtemperatur. Då är det väldigt viktigt att fläktkonvektorn är utformad på samma sätt så att både framlednings- och returtemperaturer är fasta och att uteffekten överensstämmer med dessa parametrar. Annars kommer systemet inte att kunna leverera tillräckligt med kraft mitt i vintern. Detta är ytterligare en anledning till att det är så viktigt att ha ett verkligt värde i laminärt flöde. Om vi vill skapa energieffektiva system måste vi göra det på rätt sätt."

Flödesreglering i vattenburna fläktkonvektorer med rätt ventiler

En annan viktig pusselbit för att säkerställa flödeskontroll är att använda rätt typ av ventiler. ”För att säkerställa optimalt flöde till de vattenburna fläktkonvektorerna behövs balanseringsventiler som gör att man kan förinställa och mäta flödet”, förklarar Niclas. "En pump med variabel hastighet är inte svaret här. Man måste se till att man kan styra flödet för varje enskild konvektor i systemet. En reglerventil med ställdon räcker heller inte. Man måste ha en ventil med en förinställningsfunktion, till exempel Flamingo ventilinsats eller en Evoflow-ventil ."

Det krävs en hel del extra av VVS-projektörer och installatörer inför implementeringen av vattenburna fläktkonvektorer i moderna, energieffektiva värmesystem. Detta inkluderar även jämförelse av fläktkonvektorer från olika leverantörer. Jan kommenterar: "När Delta t är mycket högt och man har ett lågt flöde i systemet är det viktigt att utvärdera om man är i turbulent flöde. Det avgör om man kan använda leverantörens angivna uteffekt. Våra fläktkonvektorers uteffekt tenderar att vara något lägre än andra leverantörers, men det beror på att vi använder verkliga mätningar som återspeglar rätt uteffekt i laminärt tillstånd. För yrkesverksamma är det viktigt att förstå denna skillnad så att de kan jämföra äpplen med äpplen och designa systemet med rätt flöde."

Slutsats

Genom att dela med oss av viktig kunskap har vi försökt förmedla vikten av flödes- och temperaturreglering, särskilt när det gäller fläktkonvektorer i lågtempererade system. Olika faktorer spelar en viktig roll, såsom rätt tillopps- och returtemperatur, rörkopplingar och rätt typ av ventiler. Att ta hänsyn till alla dessa faktorer underlättar övergången till ett lågtempererat värmesystem. Dessutom lägger exakta mätningar grunden för att yrkesverksamma ska kunna göra rätt val baserat på fläktkonvektorns verkliga effekt. Det är det enda sättet för att kunna garantera både komfort och effektivitet året runt.

Om du har frågor om implementeringen av våra vattenburna fläktkonvektorer är du välkommen att kontakta våra experter. Vi hjälper dig gärna att göra de bästa valen för ditt projekt.

Upptäck hela vårt utbud av vattenburna fläktkonvektorer