Konvertering av värmesystem för direkt-elvärmda småhus

Transkript

1 Konvertering av värmesystem för direkt-elvärmda småhus Rickard Berg

2 1. Bakgrund. Ursprungligen uppskattades det att småhus var direkt-eluppvärmda. Ett antal av dessa har försetts med luft/luft värmepumpar av olika kvalitet sedan början av 1980-talet. Det är inte bara värmen som värms med el utan även varmvattnet. Men även konvertering till vattenburna system har gjorts under åren. Husens ventilation bestod av självdrag, S eller frånluft, F. Den frånluft som i princip fanns i alla småhus, var då spiskåpan användes, i vissa småhus var den även kopplad till ett enkelt ventilationssystem som under tiden spisfläkten gick även vädrade ut andra utrymmen. Finns fall där den som skulle bygga sitt småhus förband sig att värma med el, ett krav för att få bygglov. Kan idag kännas lite märklig men finns kvar liknande tanksätt idag men då är det fjärrvärme. Flertalet av dessa småhus är byggda under perioden Frågan är, kan dessa konverteras på ett mer rationellt sätt än att sätta in en luft/luft värmepump? Hur ska huset värmas? o Radiatorer? o Luftvärme? o Golvvärme? o Fläktkonvektor? o Kombination av något av ovanstående? Ska det istället för konvertering sättas upp solceller och behålla befintligt system? 2. Typhuset. Area: 135 m 2 Värme: Ventilation: Varmvatten: Hushållsel: Effektbehov: kwh/år kwh/år kwh/år kwh/år 9 kw + hushållselen. Den specifika energianvändningen är då 133 kwh/m 2, vilket inte kan anses speciellt hög för ett småhus byggt på 1970-talet. Med en modern frånluftsvärmepump hade den varit kwh/m 2. En del av husen har under åren blivit tilläggsisolerade och då fram för allt takbjälklaget men även fått nya 3-glasfönster. Vilket gett en något lägre energianvändning. 3. Värmesystem. 1. Radiatorer kommer att fungera utan att göra några större åtgärder förutom själva konverteringen. Räkna med 16 radiatorer och synlig dragning av rör, sannolikt också tvårörsystem. Två synliga rör med i princip ingen isolering. Vilket innebär att det blir en ofrivillig värmeangivelse från rören.

3 2. Då det gäller luftvärme bör huset bli tilläggs isolerat på bjälklaget och få nya 3- glasfönster och en ordentlig kontroll av drevningen. Om de befintliga elradiatorerna behålls kan de äldre fönstren sitta kvar, då får elradiatorn ta kallraset. Sedan måste huset förses med ett modernt FTX-aggregat och kanaler gällande från- och tilluften. 3. Troligen kommer golvvärme att bli mindre lyckat och allt för stora svängningar i temperatur. Men ska golvvärme installeras bör också ytterväggar tilläggsisoleras, förutom bjälklag och nya 3-gkasfönster, men framför allt kontroll av vindtätheten i klimatskalet. 4. Golvvärme och luftvärme kan kombineras ihop för att vid snabba förändringar vid lägre utetemperatur, kompensera med högre inblåsningstemperatur. Kräver ett något mer avancerat styr och reglersystem. 5. Troligen går det få upp 60 m 2 solceller med en årsproduktion på kwh om taket är riktat mot söder. Stor del av produktionen kommer att ske under april-september, d.v.s. inte speciellt mycket under uppvärmningssäsongen. 6. Det går också sätta in vattenburen värmelist eller i kombination med luftvärme. Fördelen är att golven kan behållas och rördragningen blir osynlig. I kombination kan det räcka att enbart sätta värmelisten mot yttervägg. 7. Ett annat alternativ är fläktkonvektor och dessa bör placeras centralt i huset. Fastigheten bör ha en öppen planlösning för att få bättre spridning på värmen. 8. Med solfångare på en yta av 7 m 2 tas varmvattenanvändningen under sommaren. Resterande av året kan vedspis, värmepump eller el-patron användas för att klara varmvattenanvändningen. Hur ska resp. system byggas upp och vad kostar det? Två viktiga frågor att besvara innan ägaren tar beslutet. Det som är svårare att anta idag är energikostnaden för t ex. köpt el. Ett mycket lågt elpris gör investeringen svårare att räkna hem, vilket det periodvis har varit under t ex Detta hänger samman med konjunktur, kostnad för nya vindkraftsparker men också installation av nya solcellsanläggningar. 4. Energikälla. Då huset har vattenburet system finns flera alternativ att välja på, t.ex. 1. Oljepanna 2. El-panna 3. Vedpanna 4. Värmepump, olika typer. 5. Fjärrvärme 6. Solfångare, del av värmen/varmvatten. 7. Solceller, del av värmen/varmvatten.

4 Varmvattnet kan genereras av samma energikälla som används till värmen. Men det går att kombinera ihop två eller tre energikällor för att klara värme- och varmvattenbehovet. Att enbart ha en oljepanna eller el-panna är väl inte de bästa alternativen idag. Valet kan också bero på var huset ligger, men i alla fall är vedpanna, värmepump och möjligen kombinationen vedpanna/el-patron bra och tillämpliga möjligheter på de flesta platser. Sedan ka de kombineras ihop med solfångare och/eller solceller. 5. Produkter, Värmesystem. Här ska det ges exempel på produkter som kan vara ett alternativ. 1. Radiatorer 1.1. Radiator i stål med inbyggt koppel Radiator i stål med utanpåliggande koppel Radiator med fläkt för montering under skåp (kök) Radiator i aluminium, flänsad för att få större värmeöverförande yta. 3 stycken utsläpp, svängd front Radiator i aluminium, flänsad för att få större värmeöverförande yta. 2 stycken utsläpp, rak front Radiator i aluminium, flänsad för att få större värmeöverförande yta. Släpper upp värmen längs väggen, svängd front.

5 2. Luftvärmare Ventilationsaggregat som enkelt kan byggas in Externt värmebatteri Tilluftsdon Flexibel ljuddämpare Injustering av luftflöde Kylbatteri i ventilationskanal. 3. Golvvärme 3.1. Golvvärmefördelare 3.2. Cirkulationspump 3.3. Ställdon för golvvärmefördelaren.

6 Reglercentral för 5 stycken golvslingor Rumstermostat som styr ställdonet via reglercentralen, trådlöst Schema för reglercentralen. 4. Golvvärme och luftvärme, se 2 och Solceller 5.1. Liten solcellsanläggning kopplat mot nätet. 1-fas En solcellsanläggning som nästar tar all hushållsel, kopplat mot nätet. 3-fas En solcellsanläggning som tar all hushållsel, kopplat mot nätet. 3-fas En solcellsanläggning för laddning av batterier, 500W vid 12V En solcellsanläggning för laddning av batterier, 260W vid 12V Laddningsregulator (MPPT Tracer 2215RN 20A). RicMan Energy Box Kista rickard.berg@ricman.eu Tel: Org.nr: XXXX Innehar F-skattesedel

7 6. Vattenburen värmelist Värmelist Skarvning av värmelist Värmelist i köket Värmelist i hörn Plåt vid skarv av värmelist I värmelist kan eluttag monteras. 7. Fläktkonvektor 7.1. Fläktkonvektor för inmontering i tak Fläktkonvektor för montering på vägg Fläktkonvektor för montering under tak Fläktkonvektor för montering på vägg Fläktkonvektor för montering på vägg Fläktkonvektor för montering på vägg.

8 Solfångare 8.1. Solfångare, vacuum Slingtank Principscheman Platta solfångare integrerat i tak Platta solfångare Slingtank. RicMan Energy Box Kista rickard.berg@ricman.eu Tel: Org.nr: XXXX Innehar F-skattesedel

9 6. Produkter, Energikälla. Här ges exempel på produkter som kan användas som energikälla. 1. Oljepanna, behandlas inte i detta dokument. 2. El-panna, behandlas inte i detta dokument. 3. Vedpanna 3.1. Vedpanna Vattenmantlad kakelugnspanna, för passivhus Vattenmantlad kakelugnspanna Vedspis, enklare modell Vedspis, glasförsedd eldstad Vedpannor

10 Värmepumpar 4.1. Solvärmepump, för varmvattenproduktion Berg- eller markvärmepump utan varmvattenberedning kw med integrerad naturkyla Berg- eller markvärmepump med varmvattenberedning kw med integrerad naturkyla Berg- eller markvärmepump. Från 3 kw till 6 kw Luft/Vatten eller frånluftsvärmepump Berg- eller markvärmepump för större villor eller mindre fastigheter. 5. Fjärrvärme, behandlas inte i detta dokument. 6. Solfångare, se punkt 8 under Produkter, Värmesystem. 7. Solceller, se punkt 5 under Produkter, Värmesystem. RicMan Energy Box Kista rickard.berg@ricman.eu Tel: Org.nr: XXXX Innehar F-skattesedel

11 8. Styrning och reglering av värmen. Installeras enbart en värmepump finns normalt allt i maskinen, samma sak om det installeras en vedpanna. Problem brukar uppkomma då olika energikällor ska användas i samma värmesystem. Sedan kan även själva värmesystemet regleras, vanligast är det sitter termostater om radiatorer installeras. Där har även tekniken gått framåt och gjort det möjligt att styra trådlösa ställdon från en rumstermostat som också är trådlös Styrning av max 5 slinkor eller zoner Styrning av solfångare tillsammans med värmepump eller vedpanna Styrning av sex radiatorer i två zoner, trådlöst Reglering av en krets, går att sätta flera i samma fastighet och styra flera kretsar Rumsgivare, finns både trådbunden och trådlös Styr på utegivare och inne givaren bromsar om det är stora interna laster.

12 8.7. Termostatkropp med minoch max begränsning Min- och max begränsning görs genom att flytta tapparna Termostatkropp utan minoch max begränsning Rakventil Vinkelventil Vinkelventil. DN 10/ Ventilationskanalsystem, ROT & nybyggnation. 9.1 Infoga långa avslutningar Klicka i RenoPipe kanal Uppbyggnad av kanalsystemet Jordvärmeväxlare, med 9.5. Jordvärmeväxlare, utan 9.6. Monteringskit för

13 källare. källare. jordvärmeväxlare. Förvärme under vintern Kyler under sommaren 9.7. Installationsschema markvärmeväxlare Levereras som komplett kit Markvärmeväxlare. 10. Systemvarianter. I samtliga fall kan pelletskaminen vara en vedpanna/vedspis/kakelugn/kakelugnspanna (vattenmantlad) Kamin, el-radiatorer och varmvatten med elpatron eller solvärmepump Kamin, solfångare/el-patron och elradiatorer Vattenmantlad kamin (el-patron) och elradiatorer Vattenmantlad kamin, solfångare, el-patron och el-radiatorer.

14 10.5. Vattenmantlad kamin med delvis vatten mantlat värmesystem och el-raditorer samt varmvatten med el-patron eller solvärmepump Vattenmantlad kamin med delvis vatten mantlat värmesystem. Varmvatten med solfångare och/eller el-patron Vattenmantlad kamin med el-patron och varmvatten med el-patron eller solvärmepump Vattenmantlad kamin med el-patron och varmvatten med Solfångare eller el-patron Vattenmantlad kamin med delvis vatten mantlat värmesystem samt delvis el-raditorer. Varmvatten med kamin och el-patron Vattenmantlad kamin med delvis vatten mantlat värmesystem samt delvis el-raditorer. Varmvatten med kamin, solfångare och el-patron.

15 Vattenmantlad kamin/el-patron och vatten mantlat värmesystem. Varmvatten med kamin och el-patron Vattenmantlad kamin/ep-patron och vatten mantlat värmesystem. Varmvatten med solfångare kamin och el-patron Vattenmantlad kamin och solfångare kopplat mot ackumulatortank. Ackumulatortank försedd med el-patron. Det vattenmantlade värmesystemet och varmvatten är kopplad mot ackumulatortank. *Bilderna i (S2-S14) kommer från Reglerprinciper för villasystem med pelletskaminer och solfångare, Tomas Persson, 2005

16 11. Ackumulatortankar Det finns ett antal olika varianter av ackumulatortankar eller slingtankar och dubbelmantlade tankar, där både material av slinga och dess läng samt placering varierar. De dubbelmantlade kan vara försedd med en slinga i botten för solfångare och den inre beredarens storlek kan också variera Ackumulatortank med tre slingor. Framledningen är monterad i toppen av tanken och returen 1/3 från botten Ackumulatortank med tre slingor. Framledningen är monterad i mitten av tanken och returen strax under framledningen Ackumulatortank med en slinga. Framledningen 1/3 från toppen och returen i mitten av tanken. Varmvattnet värms genom en plattväxlare. Värmesystemet har sin framledning 1/5 från toppen och returen i mitten av ackumulatortanken Dubbelmantlad tank med en solslinga i botten. Extern elpatron som tar vatten från mitten av tanken och skickar in varmt vatten i toppen. Kallvattnet släpps i botten av den inre beredaren och tas ut i toppen av den Dubbelmantlad tank med en solslinga i botten. Kallvattnet släpps i botten av den inre beredaren och tas ut i toppen av den Dubbelmantlad tank med två slingor, en för solfångaren och en av förvärmning av varmvatten. *Bilderna i kommer från Reglerprinciper för villasystem med pelletskaminer och solfångare, Tomas Persson, 2005

17 12. Besparingspotential vid konvertering från el till ved och sol. Denna studie bygger på tre typhus. Typ 1 på 130 m 2 i två plan, typ 2 på 112 m 2 och slutligen typ 3 på 157 m 2 i två plan. Typ 1 är byggt omkring 1900-talet de andra två är byggda på 1970-talet Vi ska titta mer ingående på typ 2 och 3. Vill ägaren köpa så lite el som möjlig är det systemen med ackumulatortank som är bästa alternativet. Alltså Två sista alternativen på nästa sida (S3 & S4). Men de är också de systemen som kostar mest att installera.

18 *Bilderna i 12 kommer från Att konvertera från el till pellet och sol, Tomas Persson, 2004