tillgänglig teknik för konvertering av småhus med direktverkande elvärme till fjärrvärme Forskning och Utveckling Värmegles 2004:14

Transkript

1 tillgänglig teknik för konvertering av småhus med direktverkande elvärme till fjärrvärme Forskning och Utveckling Värmegles 2004:14

2

3 TILLGÄNGLIG TEKNIK FÖR KONVERTERING AV SMÅHUS MED DIREKTVERKANDE ELVÄRME TILL FJÄRRVÄRME Rapport Värmegles 2004:14 ISSN Svensk Fjärrvärme AB Art nr

4 Förord Forskningsprogrammet Värmegles Fjärrvärme har till syfte att sänka kostnaderna i samband med anslutning av småhus till fjärrvärme. Projektet Tillgänglig teknik för konvertering av småhus med direktverkande elvärme till Fjärrvärme syftar till att kartlägga teknik och kostnader för de interna distributionssystemen i husen. Projektet är inriktat mot de direktelvärmda småhusen som å ena sidan utgör en stor potentiell kundgrupp för fjärrvärmebolagen men å andra sidan saknar ett vattenburet värmedistributionssystem. Projektet har genomförts av SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut på uppdrag av Svensk Fjärrvärme inom forskningsprogrammet Värmegles fjärrvärme. Referensgruppen i projektet har haft följande deltagare: Jan Johnsson, Växjö Energi AB Lars Ehrlén, Växjö Energi AB Hans Engström, Luleå energi AB Yvonne Staberg, Göteborg Energi AB Författaren vill härmed tacka referensgruppen och övriga som bidragit med idéer och synpunkter till rapporten. Förhoppningen är att den skall vara ett bra underlag för energibolag som redan konverterar direktelvärmda småhus till fjärrvärme eller som är i planeringsstadiet att göra så. Martin Sandberg, Borås 2004

5 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 Sammanfattning I denna studie har uppgiften varit att sammanställa tillgänglig teknik och använda husinterna installationslösningar för att konvertera direktelvärmda småhus till fjärrvärme. Syftet med projektet har varit att beskriva nuläget för att få en uppfattning om vad som finns i form av teknik och vad som krävs för att genomföra konverteringar. Inom projektet har tre fjärrvärmeföretag (Luleå Energi, Växjö Energi och Göteborg Energi) som idag arbetar med att konvertera direktelvärmda småhus intervjuats. Två av bolagen har också besökts. En översiktlig utblick på alternativa kommersiellt tillgängliga systemlösningar har också genomförts för att beskriva nuläget. Alla tre fjärrvärmeföretag som intervjuats arbetar med helkonverteringar av de direktelvärmda småhusen. Den tekniska lösning som hittills installerats av samtliga bolag är ett tvårörskopplat radiatorsystem. I Luleå har man också konverterat hus med luftburen elvärme samt haft planer på att erbjuda ett enklare systemalternativ baserat på fläktkonvektorer. De priser som småhuskunderna får betala för de vattenburna radiatorsystemen varierar mellan bolagen. För ett radiatorsystem baserat på 13 radiatorer får en privatkund i Luleå betala kr, i Växjö kr och i Göteborg kr. Priset för att konvertera luftburen direktelvärme i Luleå är kr. Varför priset för ett radiatorsystem om 13 radiatorer i Göteborg ligger cirka 50 % högre än priserna i Luleå (57 %) och Växjö (45 %) kan enbart spekuleras i. Några av orsakerna kan vara: Skilda entreprenadformer, total- jämfört med delad entreprenad. Skillnader i antal hus som upphandlas på en och samma gång. Göteborg tar varje hus för sig medan man i Luleå och Växjö gör större upphandlingar. Göteborg är en tillväxtregion vilket innebär större efterfrågan på rörentreprenörer. När det gäller rörinstallationerna så förläggs rören synligt på väggen. Rörmaterialen varierar mellan bolagen men i samtliga fall används presskopplingar vilka har funnits på den svenska marknaden en tid. Man kan inte urskilja några tendenser som tyder på att själva rördragningen skulle ha mer än högst marginell inverkan på det slutgiltiga priset (även om Luleå Energi har det lägsta priset). Rördragningen har förmodligen mer inverkan på installatörernas arbetsmiljö. Det finns få färdiga och beprövade systemalternativ, kommersiellt tillgängliga, för att få ner installationskostnaden vid konvertering av direktelvärmda småhus. Det finns ett alternativ som mer är ett systemkoncept för ett helt område med direktverkande elvärme. Detta är AKON-systemet från Alstom. Det här systemet är generellt intressant då det är ett sekundärsystem med lägre framledningstemperatur än ett primärsystem. Direktkopplingen av värmesystemet mot sekundärnätet innebär också en billigare fjärrvärmecentral. Kostnaden för det husinterna systemet förväntas inte förändras nämnvärt av AKON-konceptet men totalinvesteringen kan kanske bli lägre på grund av den enklare fjärrvärmecentralen och de större upphandlingsvolymerna. Det här är dock till stor del beroende på områdets karaktär. Utöver AKON-systemet finns det två andra helkonverteringsalternativ. Det finns ett system från Mecmaster Energi AB som är ett konventionellt radiatorsystem baserat på AluPex-rör. Systemet säljs komplett med radiatortermostater och radiatorer. Priset för det här systemet är i paritet med Luleå Energis. Systemet är relativt nytt på den svenska marknaden och har installerats i en begränsad omfattning i Sverige. 3

6 Det andra alternativet kommer från Thermoline AB och är i form av en värmelist som kan användas för både hel- och delkonvertering. Grundtanken med värmelisten är att den installeras utmed ytterväggarna i huset istället för golvlisterna. Priset för helkonverteringsalternativet är samma som för ett konventionellt radiatorsystem enligt leverantören. Tyvärr saknas det referensanläggningar för Thermolines system där värmelisten installerats i kombination med fjärrvärme. Det finns också en liknande produkt i Danmark från Wanpan, men vad som gäller för den har inte utretts i det här projektet. Produkten skiljer sig lite från Thermolines värmelist på det sättet att den har en högre bygghöjd på väggen. Annars är Wanpan baserad på samma grundidé som Thermoline och frågeställningarna borde vara desamma. Vid en utblick på olika värmeavgivande enheter och deras potential för att användas vid delkonvertering framstår fläktkonvektorn som det mest intressanta alternativet kanske främst med hänsyn taget till att installationskostnaden uppskattningsvis nästan halveras till mellan kr och kr. Fläktkonvektorn används idag vid installation av värmepumpar på småhusmarknaden och det finns gott om leverantörer på den svenska marknaden. Exakt hur fläktkonvektorn förändrar det termiska inomhusklimatet i olika typer av byggnader är oklart och behöver utredas närmare. De flesta studier som genomförts beträffande fläktkonvektorer har varit koncentrerade på energianvändning. Här rekommenderas en teknikupphandlingstävling eller liknande för att ta fram lämpliga systemlösningar. Ett annat delkonverteringsalternativ som kan vara intressant att studera är att installera ett begränsat vattenburet radiatorsystem i huset och låta en del avlägset placerade radiatorer sitta kvar. Det här är ett sätt att till en början så att säga få in foten. Fördelen är att det här systemet senare kan byggas ut och med tiden är hela huset konverterat. Detta har bland annat provats i ett projekt i Häljarp (Tekniska Verken i Landskrona Kommun). En svaghet med delkonverteringslösningarna är hur elvärmen som fungerar som ett tillskott skall regleras. Det är att föredra att ha en och samma reglering för både fjärrvärme och elvärme som är återkopplad till inomhustemperaturen. Det här ger möjligheter att stödvärma med elvärmen under de tider som det verkligen behövs och optimera den termiska komforten. Finns ingen koppling mellan reglersystemen för fjärrvärme och elvärme finns risk för att elvärmen kan gå in i onödan och ge ett lägre fjärrvärmeutnyttjande. I den här studien har ingen reglering av exakt den här typen hittats, dock några som med viss modifikation skulle kunna anpassas.

7 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 Summary The objective of this study has been to gather information about used and commercial available distribution systems when retrofitting single family houses with direct acting electric heating to district heating. The purpose of the project has been to describe the present situation to form an idea of available technology and what it takes to perform a retrofit. Within the project three district heating companies, working with retrofitting, have been interviewed (Luleå Energi, Växjö Energi and Göteborg Energi). Two of the companies have been visited. To describe the present situation an overview has been performed of available distribution systems. The companies interviewed are working with complete retrofitting of single family houses with direct acting electric heating. The distribution system used is a two-pipe system. Luleå Energi has also retrofit single family houses originally equipped with air handling units using direct acting electric heat. Luleå Energi also plans to offer a simplified alternative based on fan-coils. The price that a owner of a single family house will have to pay for retrofitting is varying between the companies. For a distribution system based on 13 radiators, the price in Luleå is SEK, in Växjö SEK and in Göteborg SEK. The price for retrofitting a house with an air handling unit and direct acting electric heater is SEK. Why the price for a distribution system in Göteborg is approximately 50 % higher than the price in Luleå (57 %) and Växjö (45 %) can only be a matter of speculation. Some of the causes could be: Different contract form, turnkey contract versus divided contract. Different tendering procedures. Göteborg takes one house at a time whereas Luleå and Växjö is taking many houses at the same time. Göteborg is a region with great economical growth which means greater demand for contractors The piping within the distribution systems is placed visible on the walls. The materials in the pipes is different between the companies but in all installations press fittings are used. Press fittings have been available on the Swedish market for a while. It is not possible to make out any tendency justifying the assumption that the piping only should have more than a marginal effect on the total price for a distribution system. The piping will rather have an effect on the working environment for the contractors making the installation. There are few complete distribution systems properly tested and available on the Swedish market reducing the price for installation. One alternative which is more of a complete system for a whole area with direct acting electric heating, is the AKONsystem from Alstom. This system is of general interest when it is a secondary system with lower supply temperature than in a primary system. The distribution system is connected directly to the secondary side which gives a cheaper consumer substation. The price for the distribution system is not expected to be lowered but the total investment cost could be lowered due to simpler consumer substations and larger purchase volumes. Except the AKON-system there are two other alternatives for a complete retrofit. There is one system from Mecmaster Energi AB which is a conventional distribution system based on AluPex pipes. The system is marketed with both radiators and thermostatic valves. The price for this system is in parity with the price offered by 5

8 Luleå Energi. The system is relatively new on the Swedish market and has only been installed to a limited extent. The second alternative is from Thermoline AB and is a heating panel which is installed as a skirting-board. It could be used for both a complete retrofit and a limited retrofit. The idea with the heating panel is to install it along the outer walls of the building instead of the skirting-board. The price for a complete retrofit is the same as for a conventional distribution system according to the supplier. Unfortunately there are few installations to refer to where the heating panel is installed together with district heating. There is also a similar product from Denmark, Wanpan, but this product has not been further investigated in this project. The product is based on the same idea as Thermolines heating panel with the difference that the somewhat broader panel from Wanpan reaches higher up on the wall. When it comes to different heating appliances and their potential to be used when a partial retrofit is made, the fan-coil seems to be the most interesting alternative. Mostly considering that the price for installation is almost half the price of a conventional distribution system ( to SEK). The fan-coil is today mostly used in combination with heat pumps and there are many suppliers on the Swedish market. How the fan-coil exactly changes the indoor climate in different kinds of buildings is unclear and needs to be further investigated. Most of the studies made have been concentrated on the energy use. A technology procurement or similar is recommended to stimulate the market to develop new systems. Another alternative that could be of interest when making a partial retrofit is to install a limited distribution system in the house and letting some of the direct acting electric heaters stay in distant rooms. This is a god way to get your foot in. The advantage with this strategy is that the distribution system could be expanded through out the years and eventually the whole house is retrofitted. This has been tested in one project in Häljarp (Tekniska Verken i Landskrona Kommun). One weakness with all the systems used for partial retrofit is how the control of the direct acting electric heaters should be solved in order to be a supplementary heating source. It is preferable to have the same control system for both the district heating and the electric heaters coupled to the indoor temperature. This gives the opportunity to use supplementary electric heat when needed and to optimise the thermal comfort. If there is no connection between the control systems for district heating and electric heating there is a chance that the electric heating will be used at times when it is not necessary and therefore lowering the amount of energy from the district heating. No such combined control system has been seen during this project, however there are a few control systems that slightly modified could solve this control problem.

9 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 Innehållsförteckning 1. Inledning Bakgrund/ Syfte Studiens upplägg Avgränsningar Definitioner Utgångsläget, de direktelvärmda småhusen Husens utformning Olika typer av elvärme Uppvärmning av bostäder och inneklimat Litteratur, konvertering - Direktverkande elvärme till fjärrvärme Besök och intervjuer Luleå Energi AB Typ av direktelvärmda hus Organisation Erbjudande Tekniska lösningar på husinterna system Ekonomiska lösningar Erfarenheter från Luleå Energi Växjö Energi AB Typ av direktelvärmda hus Organisation Erbjudande Tekniska lösningar på husinterna system Ekonomiska lösningar Erfarenheter från Växjö Energi Göteborg Energi AB Typ av direktelvärmda hus Organisation Erbjudande Tekniska lösningar på husinterna system Ekonomiska lösningar Erfarenheter från Göteborg Energi Slutsatser från intervjuerna Kommersiellt tillgänglig teknik Allmänt Alstom, AKON-systemet

10 Referensanläggningar Thermoline, värmelist Alternativ 1 - Delkonvertering Alternativ 2 - Helkonvertering Referensanläggningar Andra värmelister Alde, Kamflänsrör Referensanläggningar Mecmaster Energi, Kisan Referensanläggningar Rörsystem av Alu-Pex Övriga komponenter Fläktkonvektorer Förutsättningar och krav Konvektorer Tilluftskonvektorer Radiatorer Tilluftsradiatorer Luftburna system Rördragning Alternativen Värmepumpar Biobränsle Diskussion och slutsatser Hur arbetar de bolag som idag ansluter direktelvärmda småhus? Vad finns det för alternativ? Strategin? Framtida forskning och utveckling Referenser Bilagor... 44

11 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 1. Inledning 1.1. Bakgrund/ Syfte Det finns lite drygt småhus med direktverkande elvärme i Sverige [1]. Av dessa är de flesta uppförda under 70- och 80-talet [3]. Svensk Fjärrvärme utredde 1996 den kortsiktiga potentialen för utbyggnad av fjärrvärme till småhus [2]. Den bedömdes då till i storleksordningen 18,6 TWh vilket motsvarar lite drygt småhus med varierande uppvärmningsformer. Av dessa hade ca hälften el som enda uppvärmningsalternativ. De direktelvärmda småhusen utgjorde ca 30 % av det totala antalet, ungefär småhus eller 65 % av landets alla direktelvärmda småhus. En bra uppfattning av andelen direktelvärmda hus och dess utbredning över landet ges i [1] (Nulägesanalys Värmekällors andelar av värmemarknaden för småhus) på sidan 19. Bild 1. Kortsiktig potential för anslutning av småhus till fjärrvärme (källa: [1], [2]) Övrigt 8% El, direktverkande 31% Olja 44% El, vattenburen 17% Övriga 48% Fjärrvärme byggs i allt större utsträckning ut till småhusområden idag. De hus som ansluts har i de flesta fall vattenburna värmesystem och uppvärmningskällorna är inte enbart elpannor utan oljepannor, kombipannor m.m. Det finns två huvudsakliga anledningar till att de direktelvärmda husen inte ansluts, den första är att det är svårt att få lönsamhet i investeringen för husägaren och den andra är att det är lättare att ansluta hus som redan har vattenburna värmesystem. Det här har inneburit att man i liten utsträckning arbetar med de direktelvärmda husen. Det finns emellertid undantag där man erbjuder husägarna med direktelvärme att ansluta sig. Dessa kan delas in i tre kategorier beroende på syftet med anslutningen: 9

12 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: 1. För att få en högre anslutningsgrad vid utbyggnad i områden där hus med både vattenburen värme och direktverkande elvärme finns. 2. Nyanslutning av områden med enbart direktverkande elvärme. 3. För att förtäta befintliga redan utbyggda nät. På många håll upplevs att efterfrågan på fjärrvärme har ökat från småhuskunderna. Intresset har fortsatt varit stort trots att det bidrag som fanns för anslutning av direktelvärmda bostäder till fjärrvärme [9] upphörde den 31 januari För de direktelvärmda husen beror det här till stor del på att alternativkostnaden stigit, elpriset för privatkunder, vilket medfört att ägaren till ett direktelvärmt hus fått en högre uppvärmningskostnad som medfört ett större investeringsutrymme och en högre investeringsvilja. Det som styr om en investering är lönsam för en privatkund är inte bara elpriset utan också de lokala förutsättningarna i det fjärrvärmenät som man skall anslutas till, alltså den fjärrvärmetaxa som erbjuds. Investeringen är också kopplad till vilket reinvesteringsbehov som man har i det befintliga värmesystemet. Det här är något som ofta glöms bort, men som bör påtalas, då över 90 % av alla direktelvärmda småhus är uppförda före 1980 [3] och därmed har elradiatorer som är 20 år eller äldre. Det är inte heller alltid som enbart ekonomin är beslutsgrundande utan det finns andra beslutgrunder som t. ex. inomhusklimat, bekvämlighet och miljövärderingar. Vilka oftast kan räknas till de positiva för fjärrvärme. Lönsamheten för fjärrvärmebolaget är till stor del beroende på anslutningsgraden [4] i ett småhusområde. Hur hög den måste vara varierar beroende på de lokala förutsättningarna men det är inte ovanligt att kraven på anslutningsgrad ligger på 70 % och över. Frågan är då om man kan gå förbi de direktelvärmda husen och inte erbjuda dem möjlighet att ens ansluta sig till fjärrvärmenätet. I det fallet att man även väljer att erbjuda småhusägare med direktverkande elvärme anslutning väcks en del frågor vilka rapporten försöker besvara: Hur arbetar de fjärrvärmeföretag som idag ansluter direktelvärmda småhus? Vad finns det för alternativ då ett konventionellt radiatorsystem visar sig vara för dyrt för husägaren? Hur skall man strategiskt lägga upp satsningen för att affären skall bli bra för både energibolaget och husägaren? 1.2. Studiens upplägg Avsikten med föreliggande rapport är att beskriva nuläget när det gäller anslutning av direktelvärmda småhus och beskriva vilken tillgänglig teknik som finns att tillgå beträffande de husinterna systemen. Rapportens upplägg är enligt följande: Beskrivning av utgångsläget, de direktelvärmda småhusen. Översiktlig genomgång av genomförda konverteringsprojekt. Presentation av genomförda intervjuer med energibolag, erfarenheter, systemlösningar och organisation. Presentation av kommersiellt tillgänglig teknik och dess förutsättningar. Slutsatser 10

13 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: Avgränsningar Projektet syftar till att beskriva de husinterna systemen för distribution och värmeavgivning tillsammans med arbetssätt och förutsättningar. Projektet beskriver inte kostnaderna för installation av fjärrvärmecentral och tillhörande utrustning. Det är dock så att vissa systemlösningar i huset påverkar fjärrvärmecentralen och dess utformning. I dessa fall uppmärksammas detta. De priser som presenteras i rapporten är redovisade inklusive moms och är de priser som en privatkund får betala eftersom det inte är fjärrvärmebolaget som primärt får bära dessa kostnader utan oftast bara förmedlar dem till sin kund Definitioner Begreppen helkonvertering och delkonvertering behöver förtydligas för förståelsen av rapporten. Med begreppet helkonvertering menas att all uppvärmningsenergi kan tillgodoses med hjälp av den nya installationen. Med begreppet delkonvertering menas att uppvärmningen till viss del kan tillgodoses med hjälp av den nya installationen. 2. Utgångsläget, de direktelvärmda småhusen Syftet med denna rapport är som sagt att se vad det finns för tillgängliga alternativ för att ersätta elvärmen. Det finns två viktiga faktorer att beakta vid konvertering av elvärmda småhus (förutom husägaren), husets utformning och typen av elvärmesystem. Dessa ger till vissa delar givna förutsättningar och styr konverteringen, kanske främst om en delkonverteringslösning väljs Husens utformning Husets utformning (planlösning, placering) ger en del förutsättningar dels beträffande valet av lämpligt uppvärmningssystem och dels hur själva arbetet med anslutningen skall utföras och hur standardiserade (lika) lösningar som kan väljas. Husens utformning och placering styr inte bara valet utav husinterna system utan kan också påverka valet av system på utsidan av husen i form av sekundär- eller primäranslutning. Det är därför viktigt att på förhand studera de områden som skall anslutas, kanske främst de områden som enbart har direktelvärmda småhus, och låta de lokala förutsättningarna vara med vid bedömningen av fjärrvärmenätets utformning och de interna värmesystemen Olika typer av elvärme I vissa fall används det befintliga elvärmesystemet efter konverteringen (delkonvertering) för att fungera som stödvärme. Därför ges här en övergripande bild av olika typer av elvärmesystemen och dess förekomst i svenska småhus. Den kan delas in i följande undergrupper, som till viss del påminner om varandra [5], och som i olika utsträckning används i svenska småhus: 11

14 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: Radiatorer/ konvektorer: Den vanligaste typen av elvärme i äldre hus. Oljefyllda slutna radiatorer: Vanlig typ av elvärme idag, kanske främst används vid byte av gamla elradiatorer till nya. Konvektorer med fläkt: Ovanlig typ av elvärme. Golvvärme: Används främst i badrum och hallar för att höja yttemperaturen på keramiska beläggningar. Finns både för komfort- och uppvärmningsändamål. Takvärme: Förekommer i en del 70-talshus både som enda uppvärmningsalternativ eller som komplement till radiatorer. Luftvärme: Finns i en del 80-talshus. Den vanligaste typen av elvärme i våra bostäder är de två första grupperna. Dessa har normalt en reglering per radiator som är återkopplad till rumstemperaturen. De tidiga elradiatorerna hade en automatisk mekanisk reglering med bimetalltermostater vilka hade problem med långtidsegenskaperna. Detta ledde till stora svängningar i rumstemperaturen efter några års användning. Dessa utvecklades senare med accelerations- och kompensationselement vilka värmer termostaten och ger korta frånoch tillslagstider (hysteres) och på så sätt ger en bättre temperaturstabilitet. På senare år har nästan alla termostater ersatts av elektroniska termostater vilka har bättre långtidsegenskaper och temperaturstabilitet. På den svenska marknaden finns också separata reglersystem som är tänkta att installeras i direktelvärmda hus där elradiatorerna är funktionsdugliga men termostaterna har slutat att fungera. Det finns två typer av reglersystem, centrala och individuella. De centrala reglersystemen installeras vid elcentralen och styr elradiatorerna därifrån. Huset delas in zoner och en temperaturgivare placeras i varje zon. Individuella reglersystem installeras lokalt ute i huset i varje zon (rum) och återkopplingen sker lokalt. Skillnaden mellan systemen är att man i de centrala systemen har en plats man kan göra inställningar på medan man i de individuella systemen har olika platser. För centrala systemen behöver kablar dras till varje zon för givaren. Normalt ger en installation av ett reglersystem en energibesparing jämfört med gamla termostater med stor hysteres. Besparingen består i att reglersystemet ger en jämnare inomhustemperatur och kan kompensera för tillskottsvärme eller plötsliga fönstervädringar. Vid konvertering av småhus med direktverkande elvärme kommer förmodligen flertalet av de olika elvärmetyperna att dyka upp. I vissa fall kommer dessa inte att påverka konverteringen och i andra fall till en del, beroende på vilket uppvärmningssystem som har valts att installeras Uppvärmning av bostäder och inneklimat Vi bygger våra bostäder för att skapa ett bra klimat att vistas i. Uppvärmningssystemets syfte är att värma bostaden och skapa ett bra termiskt inomhusklimat. Byggnaderna isoleras för att ge en acceptabel nivå på den energi som krävs för uppvärmning och byggnaderna ventileras för att föra bort luftföroreningar och tillföra byggnaden uteluft. 12

15 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 Boverkets byggregler [6] anger övergripande vilka krav som kan ställas på en bostad. Dessa krav har förändrats med tiden och är inte lika för byggnader uppförda under olika tidsperioder. Kanske främst beroende på att vi lär oss mer om människors hälsa och hur den är kopplad till vår boendemiljö, allt eftersom forskningen på det här området fortskrider. Vid konvertering av ett direktelvärmt småhus är det uppvärmningssystemet som förändras och det här kan i vissa fall påverka inomhusmiljön, främst genom att det termiska inomhusklimatet förändras. I vissa fall är förändringen till det bättre och i vissa fall är den till det sämre. Blir inomhusklimatet sämre gäller att det håller sig inom acceptabla nivåer för en boendemiljö. Byggnadens ålder och dess typ av ventilation (S:självdrag, F:frånluft, FT:från och tilluft, FTX:från och tilluft med värmeåtervinning) sätter en del ramvillkor som byggnadens värmesystem måste hålla sig innanför för att det termiska inomhusklimatet inte skall försämras. De flesta av våra direktelvärmda hus är uppförda under 70-talet och i dessa hus är inte fönster och väggar av den kvalité som vi bygger idag. Väggarna och fönstren är sämre isolerade vilket innebär lägre yttemperaturer och högre värmeförluster. Ventilationen i dessa hus är antingen av typen S eller F och tillförseln av uteluft sker antingen genom allmänna otätheter i klimatskärmen (oftast vid fönstren) eller genom uteluftsdon placerade vid fönstret (ofta i dess ovankant). För att verifiera och beskriva det termiska inomhusklimatet finns flera parametrar där den riktade operativa temperaturen är en av flera viktiga [7]. Den riktade operativa temperaturen är en sammanvägning av luftens temperatur och den riktade medelstrålningstemperaturen från omgivande ytor. Även om den operativa temperaturen är optimal och det inte förekommer några störande luftrörelser kan aldrig en och samma miljö förväntas bidra till samma termiska komfort (människans upplevelse av det termiska klimatet) och tillfredställa alla i en grupp bestående av flera personer. Möjligheten till individuell styrning av det termiska klimatet anses därför ofta av stort värde [7]. Innebörden för ett småhus är att uppvärmningssystemet bör eftersträva en individuell reglering av klimatet i olika delar av huset, förslagsvis per rum. Det här är också en viktig funktion för att få en kontrollerad energianvändning och kunna kompensera för övertemperaturer vilka både bidrar till en sämre termisk komfort och en ökad energianvändning. Att beakta är också yttemperaturerna på radiatorerna då dessa, beroende på vilken nivå de låg på före konverteringen, kan bidra till en förändrad termisk komfort. Det är vanligt att personer som har fått ett vattenburet radiatorsystem med vägghängda radiatorer uppger att de har fått ett bättre termiskt inomhusklimat än de hade med de gamla elradiatorerna (se erfarenheter från Häljarpsprojektet i Landskrona, bilaga 1). Exakt vad som den förbättrade komforten beror på kan enbart spekuleras i men troligen bidrar vattenradiatorns jämna yttemperatur positivt. En annan parameter som är viktig för den termiska komforten är den ekvivalenta temperaturen, vilken beräknas som en sammanvägning av den operativa temperaturen och en hastighetsberoende term. Enligt studier ökar risken för obehag i form av upplevelse av drag om lufthastigheten överstiger 0,15 m/s [7]. En mer utförlig genomgång av inomhusklimat och inomhusmiljö finns i [7] (VVS Tekniska Föreningen, Tabeller & Diagram, Inomhusklimat & Innemiljö). Där behandlas även andra parametrar som är viktiga för det termiska klimatet och hur dessa kan verifieras och presenteras genom användandet av ISO standarderna 7726 och

16 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: 3. Litteratur, konvertering - Direktverkande elvärme till fjärrvärme Genom åren har det genomförts flera projekt som syftat till att konvertera direktelvärmda småhus till fjärrvärme. Charlotte Claessons har på uppdrag av forskningsprogrammet Värmegles Fjärrvärme genomfört en litteraturstudie [8] där ett av kapitlen tar upp litteratur skriven om konvertering av direktelvärmda småhus till fjärrvärme. I bilaga 2 finns en lista över relevant litteratur inomområdet som är baserad på litteraturstudien. I den här rapporten ges ingen ytterligare presentation av de enskilda projekten förutom när de har relevans för studien och då sker en direkt hänvisning. 4. Besök och intervjuer Relativt få fjärrvärmeföretag arbetar idag aktivt med att ansluta direktelvärmda småhus till fjärrvärme. Några av de bolag som ändå gör det har besökts och intervjuats i ett försök att beskriva deras organisationer, arbetssätt och priser relaterade till arbetet. Två fjärrvärmeföretag som besökts är Luleå Energi AB och Växjö Energi AB, medan Göteborg Energi AB har intervjuats per telefon Luleå Energi AB Luleå Energi AB (LEAB) har arbetat med att efteransluta småhus sedan Redan från början hade de ca 900 småhus som anslutits vid nyproduktion. I dagsläget har ca villor efteranslutits och omkring till finns kvar att ansluta. Av dessa är ca 70 % direktelvärmda. Målet är att samtliga områden skall vara anslutna före 2008 och att man därefter skall arbeta med att förtäta befintliga nät. I dagsläget ansluts ca 500 småhus om året och 2003 utgjorde de direktelvärmda småhusen ca 60 % av det antalet. Strategin hos LEAB har varit att först arbeta med hus som har vattenburna värmesystem vilket inneburit att de första direktelvärmda husen anslöts under Därefter har direktelvärmda småhus anslutits i mindre skala ända tills att bidraget för anslutning infördes den 1 juni 2001 [9] och konverteringen tog fart på allvar Typ av direktelvärmda hus De direktelvärmda husen som ligger i närheten av LEABs fjärrvärmenät är till stor del fristående med varierande planlösning. Det finns också en hel del hus med luftburen elvärme som bland annat Borohus installerade i stor utsträckning vid slutet av 80-talet och början av 90-talet Organisation Organisationen hos LEAB består av 3 projektledare vilka tilldelas var sitt område om ca 150 småhus. Avsikten är att småhusägaren enbart skall ha en kontaktperson under hela tiden som man arbetar med anslutningen. 14

17 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 LEAB använder sig av något de kallar styrd totalentreprenad när de ansluter småhus. Rörentreprenören har ett enhetspris beträffande anslutning av fjärrvärmecentralen och för de direktelvärmda husen görs en individuell bedömning där priset sätts per radiator som skall monteras. LEAB har tre större rörentreprenörer under sig som arbetet fördelas mellan. LEAB står för inköpet av fjärrvärmecentralen Erbjudande Erbjudandet från LEAB till småhusägare som vill ansluta sig till fjärrvärmenätet är uppdelat på om huset har ett vattenburet radiatorsystem eller ej (se bilaga 3). Arbetsgången när ett område skall anslutas är enligt följande: Intresseanmälan skickas ut 6-7 månader i förväg, bestående av en schablonmässig besparingskalkyl. Normalt blir det en svarsfrekvens på %. Vid ett positivt svar från intresseanmälan skickas en offert, ett kontrakt och en individuell kostnadskalkyl ut. De som inte svarat tar man kontakt med antingen via telefon eller genom besök. Vissa husägare vill ha ett besök före de bestämmer sig. Med denna arbetsgång uppnås ofta en acceptabel anslutningsgrad på 70 % eller högre vilket är en förutsättning för utbyggnad till området. De första åren man arbetade med småhusen genomfördes också lokala informationsträffar. Det här har LEAB slutat med såvida det inte föreligger speciella förutsättningar i något område Tekniska lösningar på husinterna system LEAB har ett huvuderbjudande till kunder med direktverkande elvärme som vill ansluta sig till fjärrvärmenätet. Det är ett tvårörs radiatorsystem med termostatventiler. Fabrikat på radiatorer och termostater varierar beroende på vilken underentreprenör som utför montaget. Rören i systemet är omålade kopparrör och kopplingarna är av typen presskopplingar. Rören förläggs i de flesta fall synligt utanpå väggen nära takvinkeln så att flytt av möbler undviks i så stor utsträckning som möjligt, se Bild 2. På bilderna har en enplansvilla med källare konverterats. Rören har dragits vid takvinkeln i källaren och man har tagit ut genomföringar i bjälklaget till radiatorerna i markplanet. Radiatorsystemet har dimensionerats av rörentreprenören. 15

18 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: Bild 2. Rördragning vid konvertering av direktelvärmt hus i Luleå Exempel på rördragning med omålade kopparrör vid konvertering av ett enplanshus med källare till fjärrvärme. Example of tubing with unpainted copper pipes when connecting a one-storey building with basement to district heating Priset för radiatorsystemet i Luleå är angivet per radiator. För varje radiator tar man kr. För ett radiatorsystem med 13 st radiatorer blir priset kr. I det åtagandet ingår från LEABs sida : urkoppling och demontering av gamla elradiatorer rördragning och montering av nya radiatorer inkoppling och idrifttagning av värmesystemet all erforderlig håltagning tillhandahållande av erforderligt material Kundens åtagande är: frigörande av arbetsutrymme, minst 1,5 m invid vägg städning efter installationens färdigställande målningsarbeten, byggnadsarbeten, lagningar och förbättringar omhändertagande av demonterade elradiatorer vilka kunden äger I Luleå finns också en del hus med luftburen elvärme vilket har inneburit att man har tagit fram ett koncept för att konvertera även dessa hus. Fördelen med de luftburna systemen är att distributionen sköts med ventilationssystemet och således redan finns installerat. Konverteringen blir enklare då enbart ett vattenburet värmebatteri behöver installeras istället för elvärmebatteriet. Detta reducerar priset för konverteringen till kr. I dagsläget provas en ny reglerstrategi genom att reglera med en rumsgivare istället för att använda en givare som sitter i tilluften för att få en jämnare rumstemperatur. 16

19 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004:14 Konceptet är relativt nytt hos LEAB och en lista på ingående komponenter finns i bilaga 4 tillsammans med en övergripande presentation av monteringen. Bild 3. Konvertering av hus med luftburen elvärme Montering av vattenburet värmebatteri och färdig installation Mounting of heating coil and complete installation Kostnaden för konvertering av ett hus med luftburen värme i Luleå är kr inkl. moms. Åtaganden beträffande städning mm är samma som vid installation av det vattenburna värmesystemet. Ingreppet i huset är betydligt mer begränsat i det här fallet, vilket innebär mindre arbete för husägaren efteråt. Utöver de två olika systemlösningar som presenteras ovan har också diskussioner förts att testa enklare system med fläktkonvektorer för att ha ett alternativ till det traditionella vattenburna värmesystemet, men i dagsläget har inget konkret genomförts Ekonomiska lösningar LEAB har under den tid som bidraget för konvertering av direktelvärmda småhus till fjärrvärme varit tillgängligt erbjudit husägarna denna reducering i installationskostnad. Efter det att bidraget upphörde den 31 december 2003 [9] var förväntningen att intresset skulle minska men det har hittills varit fortsatt högt. LEAB har inte haft några andra typer av finansieringslösningar där de står för den initiala investeringskostnaden eller liknande. Däremot har det förekommit att ett lokalt bankkontor varit med vid informationsmötena och erbjudit ett skräddarsytt banklån. 17

20 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2004: Erfarenheter från Luleå Energi Erfarenheterna från Luleå när det gäller konvertering av direktelvärmda småhus är: Undvik heta arbeten i husen. Använd presskopplingar eller likvärdiga system. Montera rören högt på väggen nära takvinkeln. Var överens med kunden om var rördragningen skall gå. Det är viktigt att personer med god servicekänsla hos entreprenörerna genomför installationen av de husinterna systemen. Forcera inte processen för då kan informationen till husägarna bli lidande vilket resulterar i misstag och ombyggnader Växjö Energi AB Växjö Energi AB (VEAB) har arbetat med att efteransluta småhus sedan I dagsläget har ca villor efteranslutits och ytterligare kommer att få erbjudande att ansluta sig före Då är samtliga områden som ligger i närheten av fjärrvärmenätet utbyggda. Därefter kommer förtätningar av befintliga områden att ske. En uppskattning är att av de potentiella kunderna kommer att anslutas. Av dessa har ca 65 % direktverkande elvärme. I dagsläget ansluts ca 500 småhus om året och 2003 utgjorde de direktelvärmda småhusen ca 20 % av det antalet. Direktelvärmda villor har efteranslutits sedan 2001 men ett första prov genomfördes 1997 i 5 småhus i samband med Energimyndighetens teknikupphandlingstävling [10] Typ av direktelvärmda hus De direktelvärmda husen som ligger i närheten av VEABs fjärrvärmenät är till stor del fristående med varierande planlösning Organisation Organisationen hos VEAB består av fem personer, där två personer arbetar med hembesök och underlag för installation, två personer arbetar med projektering av fjärrvärmenätet och en person har hand om administrationen (fakturering, telefonsamtal). VEAB använder sig av något som till stora delar liknar en totalentreprenad när de ansluter småhus med direktverkande elvärme. VEAB är totalentreprenören och står själva för upphandlingen av fjärrvärmecentralen. Så mycket som möjligt av frågorna kring anslutningen överlämnas till de enskilda underentreprenörerna. Bilder på genomförda installationer visas för att ge husägarna en bra bild av hur installationen blir. VEAB har tre rörentreprenörer som utför de husinterna installationerna. I erbjudandet till kunderna ges ett grundpris för ett hus med 13 radiatorer, tillkommande radiatorer betalas per styck. 18