Tappvarmvatten i flerbostadshus

Tappvarmvatten i flerbostadshus Daniel Olsson Temarapport 1

EFFEKTIV är ett samarbetsprojekt mellan staten och näringslivet med ELFORSK som koordinator. EFFEKTIV finansieras av följande parter: ELFORSK Borlänge Energi AB Borås Energi AB Elbolaget i Norden AB Falu Energi AB FORMAS Graninge Kalmar Energi AB Göteborg Energi AB IMI Indoor Climate Jämtkraft AB Karlstads Energi AB Mälar Energi AB Skellefteå Kraft AB SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Statens Energimyndighet Svensk Fjärrvärme Sydkraft AB Umeå Energi AB Uppsala Energi AB Vattenfall AB Öresundskraft AB 2

Förord: Syftet med föreliggande skrift är att ge en kunskapssammanställning om vad som ligger till grund för dimensionering av tappvarmvatten samt möjligheter till reducering av värmebehov av detsamma. Denna reducering kan generellt genomföras på två sätt: - Sänka temperaturen på tappvarmvattnet, en sådan sänkning kan emellertid leda till problem med Legionella, vilket tas upp på flera ställen i denna rapport. - Minska mängden förbrukat tappvarmvatten. Detta kan bland annat uppmuntras till med hjälp av individuell tappvarmvattenmätning, vilket beskrivs närmare under stycket Individuell mätning av tappvarmvatten. Ett annat sätt att minska mängden förbrukat tappvarmvatten är att vidtaga diverse flödesstrypande åtgärder. Det berörs mer i stycket Vattensnål teknik. På det övergripande planet är aspekterna energiförbrukning, effektdimensionering, varmvattencirkulation, Legionella, individuell mätning av tappvarmvattenförbrukning samt myndighetskrav, de mest styrande parametrarna och är därför här redogjorda för i nämnd ordning. I slutet av skriften ges myndighetskrav och råd från Boverkets byggregler. Dessa krav och råd utgör ramar för systemutformning med avseende på energiförbrukning, effektdimensionering samt Legionella. Legionella är ett problem med stark koppling till tappvarmvatten, varför det ges ett relativt stort utrymme i denna kunskapssammanställning. Flera av de saker som tas upp i denna skrift regleras, kommenteras och belyses i olika myndighetsregler, rekommendationer och branschregler. Dessa skrifter revideras emellanåt varför det är tillrådligt att informera sig om förändringar. Daniel Olsson, CIT Energy Management AB Innehåll: Energiförbrukning 4 Effektdimensionering 6 Legionella 7 VVC Varmvattencirkulation 10 Vattensnål teknik Individuell mätning av tappvarmvatten Myndighetskrav och råd 11 12 17 Referenser 19 3

Energiförbrukning Behovet av tappvarmvattenvärme varierar kraftigt. För bostäder förbrukas i medel 30 kwh/m 2 och år [1], men ett visst mönster kan skönjas beroende av byggnadens ålder. Behovet är till stora delar styrt av de boendes vanor och beteende men också av vilken tapputrustning som finns installerad. Enligt definition i denna skrift avses värmemängd för tappvarmvatten enbart det värme som åtgår för det förbrukade tappvarmvattnet. Värme för varmvattencirkulation ingår alltså ej. Urvalsstatistik och skattningar Värme och elanvändning inom bebyggelse sammanställs ofta med hjälp av urvalsstatistik och skattningar för att få representativa värden för samtliga byggnader i Sverige. I Energiboken - kunskapsläge & forskningsfront [2], visas att värmebehovet för tappvarmvattenberedning i flerbostadshus minskat från ca 3 600 till 3 200 kwh/lgh och år mellan åren 1970 och 1994. Av detta kan konstateras att värmemängden för tappvarmvattenberedning per lägenhet minskat något sedan 70-talet. Dessförinnan var trenden motsatt, ett kontinuerligt ökande behov. Effektbehov för varmvattenberedning jan mars maj juli sept nov Enligt traditionell dimensionering (gamla normen) Svensk Fjärrvärmes dimensioneringsprincip (nya normen) Verkligt uppmätt behov Skillnaden mellan mätresultat av varmvattenförbrukning hos flerbostadshus och tidigare byggnorm (SBN 80), har föranlett Svensk Färrvärme att rekommendera ett reducerat dimensioneringssätt. Skillnaden mellan fjärrvärmeföreningens rekommendationer och tidigare byggnorm exemplifieras av sträckan A i Figur 1 till höger. Mer om denna skillnad i stycket kallat Effektdimensionering. Figur 1 (till vänster) Principiella skillnaden i bostäders effektbehov för tappvarmvattenberedning mellan tidigare dimensionering (tunn heldragen linje), gällande dimensioneringsprincip enligt Svensk Fjärrvärme (streckad linje) och verkligt uppmätt behov (grov linje). Skillnaden mellan gammal och dagens praxis symboliseras av A. Skillnaden mellan dagens praxis och verkligt uppmätt behov symboliseras av B. [1] Nyckeltal Ett nyckeltal som ofta kommer till praktisk användning är kvoten mellan tappvarmvattenvärme och den totala värmemängd en byggnad använder. Vanligt förekommande värden för denna kvot är 20-25 % för flerbostadshus [1]. 4

Säsongsvariationer Mätningar har gjorts som visar ett tydligt säsongsmönster där det relativa värmebehovet för tappvarmvattenberedning varierar. Varmvattenbehovet är ofta dubbelt så stort i december som i juli [1]. Orsaken till att behovet varierar så kraftigt under året är dels att användningen av tappvarmvatten varierar, dels att kallvattentemperaturen in till abonnentcentralen varierar, och därför även värmebehovet. Kallvattentemperaturen varierar särskilt mycket på orter där ytvatten används. Värmemängden för tappvarmvattenberedning ansätts ofta som konstant under året. Då ny energiteknik som solvärme och värmepumpar införs i bostadshus är dock kunskap om värmebehovets säsongsvariation för beredningen av största vikt, markerat med B i Figur 1. Tappvarmvattenförbrukningen antas inte behöva normalårskorrigeras eftersom den inte kan anses vara klimatberoende i den mening att den, utslagen på ett helår, skulle påverkas av olika klimatförhållande som råder på samma ort mellan olika år. Beräkning Antar man att genomsnittlig inkommande kallvattentemperatur är 10 C och att detta vatten ska värmas till 55 C, fås ett samband för beräkning av det energibehov som åtgår för att värma en viss mängd vatten, volym (m 3 ). Q = 52 V (kwh) (Ekv. 1) Baserat på: Q = ρ cp (tvv - tkv) V 3600 där: ρ Vattnets densitet (1000 kg/m 3 ) cp Vattnets specifika värmekapacitet (4,18 kj/(kg C)) tvv Temperatur tappvarmvatten (55 C) tkv Temperatur kallvatten (10 C) V Vattenvolym (m 3 ) Det bör noteras att förluster för varmvattencirkulation eller andra förluster inte ingår i detta uttryck. 5

Effektdimensionering En frågeställning som återkommer både vid nyproduktion och vid ombyggnad av befintliga bostäder, är vilket maximalt effektbehov och vattenflöde som tappvarmvattenberedaren skall dimensioneras för. Den skrift som för närvarande reglerar byggande och dess installationer är Boverkets Byggregler, BBR 2002 [3]. Dimensionerande varmvattenflöde har tidigare detaljstyrts av myndigheter. I samband med utgivningen av BBR har dock tidigare detaljhänvisningar för varmvattenflöden utgått. kw I Sverige finns i huvudsak två sätt att värma tappvarmvatten på. Det vanligaste sättet är med ackumulerande beredare. Dessa används ofta i småhus med egen panna samt i äldre fjärrvärmeanslutna småhus. Näst vanligast är genomströmningsberedare som finns i de flesta fjärrvärmeanslutna flerbostadshus. I föreliggande skrift syftas växelvis på ackumulerande beredare och växelvis på genomströmningsberedare. Svensk Färrvärme rekommenderar att man för bostadshus med mer än fem lägenheter dimensionerar tappvarmvattenflödet enligt den streckade grafen i figuren nedan [5]. Jämförs svensk byggnorms tidigare dimensioneringskurva (se den heldragna grafen i figur 2) från SBN 80 [4] och den nya dimensioneringskurvan, visar det sig att det är en mycket stor överdimensionering som tidigare skett med den gamla byggnormen. Effekt (kw) 800 700 600 500 400 300 200 100 Gammal byggnorm Svensk Fjärrvärme 50 100 150 200 250 Antal lägenheter 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 Tappvarmvattenflöde (l(/s Kallvattentemperaturen Vid dimensionering av tappvarmvattenberedare är inte bara vattenflöde av intresse, det är också viktigt att känna till inkommande kallvattentemperatur. Ett kallt inkommande vatten måste ju enligt tidigare värmas mer än inkommande kallvatten med högre temperatur. Om man önskar använda sig av en konstant kallvattentemperatur som ska gälla året om, är medeltemperaturen 10 C ofta ett gott val. För att få en mer regionalt anpassad inkommande kallvattentemperatur kan man välja en uppdelning enligt t.ex. 5 C i Norrland, 7 C i Svealand och 10 C i Götaland. För orter med dokumenterat andra temperaturer bör de givetvis väljas istället. Under avsnittet Energiförbrukning diskuterades detta ytterligare. Vid anslutning till fjärrvärme bör det noteras att lägre kallvattentemperatur normalt leder till större värmeväxlaryta. Figur 2 Värmeeffekt och tappvattenflöde som varmvattenberedare eller fjärrvärmeväxlare behöver dimensioneras för. Förutsättningarna är att inkommande kallvattentemperaturen är 10 C och utgående varmvattentemperatur är 55 C. Figuren visar gällande rekommendationer från Svensk Fjärrvärme (2003). Sannolikt flöde enligt gamla normen ligger även inlagt. 6

Legionella Legionärssjuka (Legionellos) är en typ av lunginflammation, orsakad ur bakterier av familjen Legionella. Bakterien sprids via små luftburna och inandningsbara vattendroppar (vattendimma som transporteras ned i lungorna). Den vanligaste spridningsorsaken anses vara vattendimma som uppkommer vid duschar och luftinblandare på vattenkranar. Även bubbelbad kan sprida Legionella bakterier. Vattentemperaturen i bubbelbad är idealisk för bakterietillväxt och luftbubblorna gör att vattendimma uppstår. Människor smittas alltså pga. våra tekniska system. Däremot smittar sjukdomen inte från person till person. Det är heller inte farligt att dricka Legionellakontaminerat vatten. Skållningsrisker Svåra brännskador Sanering av vattensystem 5-30 min (70-80 C) Mycket hög Max temp (65 C) 7 0 Legionellabakterier, som orsakar legionärssjuka, upptäcktes 1976 efter ett sjukdomsutbrott bland deltagare i ett konvent för krigsveteraner (legionärer) i Philadelphia, USA. I Sverige beräknas minst 500 personer årligen insjukna i legionärssjuka [6]. Av dem som insjuknar dör uppskattningsvis var tionde av sjukdomen. Oftast rör det sig om människor med nedsatt motståndskraft pga. rökning, ålder, sjukdom eller vissa medicinska behandlingar. Legionärssjuka behandlas med antibiotika. Genom att ta vara på de kunskaper som finns om hur vatten- och värmesystem ska utformas kan Legionellabakteriernas tillväxt hindras. Förenklat handlar det om att hålla systemen rena och att kallvatten ska vara kallt och varmvatten hett. Det kan resoneras om man ska ha eller undvika isolering på kallvattenledningar invid anslutningar till beredare. Motsvarande resonemang kan göras för kopplingsledningar intill VVC-slingor. Rekommenderad temp i varmvattenberedare (60 C) Rekommenderad temperatur i genomströmningsberedare (55 C) Lägsta temperatur varmvattenledning respektive varmvatten cirkulationsledning i större hus (50 C) 38 C Figur 3 Temperaturintervall för skållningsrisk och för Legionellabakteriers tillväxt och död. Källa: [6]. 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 Bakteriens tillväxtområde Avdödning Optimal tillväxt (20-45 C) Vila Legionellabakterien Legionellabakterierna behöver dels näring för sin tillväxt, dels andra mikroorganismer som ger mekaniskt skydd. På väggar i ledningar och i botten på varmvattenberedare bildar olika mikroorganismer en biologisk film, där Legionellabakterier kan tränga in. Att göra vattnet helt fritt från näring och mikroorganismer är i praktiken omöjligt. Vid 50 C kan det dröja många timmar innan alla Legionellabakterier dött. Vid 60 C dör de på omkring 10 minuter. Vid 70 C tar det mindre än 1 minut [6]. Dessa tider gäller för bakterier som lever fritt i vatten. På insidan av rör och i sediment tar det längre tid att ta död på bakterierna. 7

Nybyggnation Enligt BBR [3] måste alla installationer för kall- och varmvatten vid nybyggnation konstrueras så att Legionellabakterier och andra mikroorganismer inte kan föröka sig till hälsofarliga nivåer. Vilka material som ska användas och hur vattensystemet ska utformas för att uppfylla kravet är byggherrens ansvar. Vattnet får inte bli hälsofarligt Temperaturen på varmvattnet måste vara lägst 50 C vid varje tappställe. Det innebär att temperaturen ut från varmvattenberedaren måste vara högre. Hur mycket högre beror på ledningslängd, isolering m.m. Temperaturen vid tappställena får inte överstiga 65 C på grund av skållningsrisken, undantag från detta gäller dock för vissa duschar, t.ex. för personer som inte kan förväntas kunna reglera temperaturen själva. Vid sådana tappställen får vattentemperaturen inte överstiga 38 C. Ur Legionellasynpunkt ska temperatursänkningen ner till 38 C ske vid tappstället. I byggnader där man installerat cirkulationsledning för varmvattnet måste detta vatten överallt i cirkulationssystemet hålla minst 50 C. Därför kan det utgående cirkulationsvarmvattnet behöva ha betydligt högre temperatur för att kompensera för exempelvis långa avstånd mellan sista tappstället och varmvattenberedaren eller vattenvärmaren. Dessutom kräver byggreglerna att kallvatten (dricksvatten) inte värms upp oavsiktligt. Redan i drygt 20-gradigt vatten som står stilla länge kan bakterierna växa till. I förrådsberedare och ackumulatortankar eller andra ställen där vatten är stillastående måste tappvarmvattentemperaturen 60 C hållas i hela vattenvolymen av beredarens tank under så lång tid att legionellabakterier elimineras innan vattnet distribueras ut till tappställena. Varmvattenberedare Värmare Tips för nybyggnation Bygg systemet så enkelt och lättskött som möjligt. Se till att driftinstruktionerna också tar upp Legionellarisken. [6] I varmvattenberedare och andra behållare där vatten kan bli stillastående bör vattentemperaturen vara lägst 60 C. Om uppvärmningens värmekälla i varmvattenberedaren har lägre temperatur (t.ex. vid upp värmning med värmepump eller solvärme) bör det finnas möjlighet att höja temperaturen till 60 C med exempelvis el-patron. [6] För genomströmningsberedare gäller att vattentemperaturen inte underskrider 55 C [5]. Skikt med ljummet vatten i botten på varmvattenberedare är en farlig grogrund för Legionella. Skiktning kan uppkomma när värmeelementet sitter en bit ovan för botten. Temperaturen i varmvattenberedare bör därför kunna avläsas med en termometer placerad nära botten. [6] Vattenberedare och liknande bör kunna rengöras invändigt. Avlagringar och mikroorganismer som alger och amöbor är utmärkta barnkammare för Legionella. Där får bakterier både näring och skydd. [6] Undvik blindledningar eftersom vattnet i dessa blir stillastående. Där trivs Legionella och där är det dessutom mycket svårt att bli av med bakterierna. [6] 8

Befintliga system I befintliga hus gäller de byggregler som var aktuella när huset byggdes: Detta innebär att nuvarande regler om bl.a. vattentemperaturer oftast inte är obligatoriska för hus byggda före 1994. Är huset ombyggt kan det dock vara annorlunda. Enligt miljöbalken får vattensystemet oavsett ålder aldrig vara hälsofarligt för dem som vistas i byggnaden. Tips för äldre system, [6] Mät temperaturen på varmvatten vid tappställen. I bostäder bör vattnet där vara 50 C. Var särskilt uppmärksam på temperaturer i varmvattenberedare, värmeväxlare och eventuella cirkulationsledningar. Lagra inte varmvatten vid låga temperaturer. Montera in termometrar i vattensystemet för enkel avläsning. Rengör vattenberedare regelbundet. I slammet som finns på bottnen trivs bakterier. Ta bort alla blindledningar. En tumregel är att den bit som blir kvar inte ska vara längre än ledningens diameter. Spola gärna igenom duschen med varmt (hett) vatten om den stått oanvänd en tid. Avsluta genomspolningen med att spola kallvatten. Detta för att minimera avsvalningsperioden som annars är tillväxtvänlig för legionellabakterier. Observera att detta bara är ett tips om hur man kan handla om man inte vet ifall ledningar och vatten är kontaminerat. En dylik urspolning tar inte nödvändigtvis bort legionellabakterier som bildats i duschslangens biofilm och är inte det samma som en sanering. 9

VVC - Varmvattencirkulation Varmvattencirkulation, VVC är ett sätt att reducera tiden det tar att få varmt varmvatten till ett tappställe. Enligt BBR avsnitt 6:613 skall rätt tempererat varmvatten erhållas utan besvärande väntetid. I det allmänna rådet till föreskriften anges att varmvatten kan erhållas inom cirka 30 sekunder vid ett flöde av 0,2 l/s. För att uppfylla detta installeras en cirkulationsledning för varmvatten. Tyvärr saknas det i stor utsträckning statistik om värmeanvändning för VVC. En försiktig uppskattning av värmeförluster i VVC-system görs av Aronsson [1]. Där ansätts värmen för täckande av VVC-förluster till ca 50 % av behovet för tappvarmvattenberedning. Denna andel är givetvis beroende av VVC-systemets utformning, storlek och standard. Enligt definition tidigare i denna skrift avses med värmemängd för tappvarmvattenberedning enbart det värme som åtgår för att värma det förbrukade tappvarmvattnet. Detta är den normala definitionen eftersom värmemängden tas fram genom mätning av inkommande kallvattenflöde till beredaren och tappvattnets temperaturer före och efter beredaren. För att säkerställa en tillräckligt hög temperatur i de längst bort belägna tappställena utan alltför lång väntetid, cirkuleras vatten med ett lågt och konstant flöde, varmvattencirkulation. Detta vatten har normalt sjunkit i temperatur ca 5 till 10 C då det kommer tillbaks till fjärrvärmecentralen och leds in mellan de två värmeväxlarna för tappvarmvatten. I äldre bostäder finns tappvarmvatten system utan VVC. Fjärrvärme in Tappvarmvatten VVC VVX VVX Uppvärmningssystem Kallvatten in VVX Fjärrvärme ut Figur 4 Tvåstegskoppling. Fjärrvärme värmer tappvarmvatten, byggnadens värmesystem samt en VVC-krets (grov linje). 10

Värmeförluster Det effektbehov varmvattencirkulationen kräver är normalt försumbart jämfört med tappvarmvattnets behov, varför ofta ingen hänsyn tas till detta vid dimensionering av beredare. Den värmemängd som åtgår är dock inte försumbar eftersom cirkulationsflödet är konstant under året. I de fall handdukstorkar är kopplade till VVC-kretsen blir värmeförlusterna stora. Det brukar emellertid antas att värmeförlusterna kommer byggnaden till godo under större delen av året och därför inte betraktas som en förlust. Dock finns många situationer där denna värme inte kan tillgodoräknas byggnaden. Så är exempelvis fallet då VVCvärme tillförs korridorer och schakt där temperaturen kan hållas betydligt lägre än i bostäder/lokaler som används permanent. Detta gäller särskilt då schakten är ventilerade [10]. Faktum kvarstår dock att värmemängden måste tillföras i varmvattenberedaren och det är därför intressant att veta hur stor denna är i förhållande till värmemängden för tappvarmvattenberedning. Normkrav på höga vattentemperaturer i hela tappvarmvattensystemet göra att returvattnets temperatur inte tillåts sjunka under 50 C i besparingssyfte. Detta gör att isolering av VVC-ledningar är den enda värmebesparingsmöjligheten. Praxis i Sverige är att samisolera VVC-rör med VV-rör. Dvs. tappvarmvattnets distributionsledning isoleras samman med returledningen för VVC. Detta ger en reduktion av värmeförluster med upp till 40 % jämfört med separat isolering [10]. För lokaler, med relativt lågt tappvarmvattenbehov, blir värmeförlusterna i VVC-systemet relativt sett större än för byggnader med högt tappvarmvattenbehov. För byggnader med kylbehov under stora delar av året är varmvattencirkulationens värmeförluster att beakta eftersom denna spillvärme då måste kylas bort. Vattensnål teknik Ett normalt tappvarmvattenbehov i flerbostadshus är 50-70 l/person, dygn. I genomsnitt bor det ca 2 personer per lägenhet, varför förbrukningen per år brukar ligga på 35-50 m 3 per lägenhet [7]. Energibehov för uppvärmning av varmvatten uppgår till i genomsnitt ca 52 kwh/m 3 (se ekvation (1) under avsnittet om energiförbrukning). Därmed är ett normalt energibehov för tappvarmvatten 1800-2600 kwh/år och lägenhet. Med vattensnål teknik kan man reducera varmvattenbehovet med ca 20 % till 1400-2100 kwh/år. Vattensnål teknik kan ses som ett alternativ eller komplement till individuell mätning av tappvarmvatten. En fördel, förutom att man sparar vatten, med att installera nya och vattensnåla armaturer i befintliga byggnader är att man då erhåller en standardhöjning. 11

Individuell mätning av tappvarmvatten Normalt har man idag egna hushållsabonnemang för el, medan kostnaderna för uppvärmning, tappvarmvatten och tappkallvatten ingår i hyran till hyresvärden eller avgiften till bostadsrättsföreningen. Hyresgästen och bostadsrättsinnehavarna kan därmed inte direkt påverka sina kostnader för värmen och vattnet. I Europa blir det allt vanligare med obligatorisk mätning och debitering av energirelaterade nyttigheter på lägenhetsnivå. En anledning till detta är ett EU-direktiv, enligt vilket medlemsstaterna skall genomföra program för individuell debitering av hushållen baserat på värme- och vattenförbrukningar. Detta görs i syfte att minska energianvändningen och därmed koldioxidutsläppen. Direktivet är dock av sådan karaktär att det inte nödvändigtvis behöver leda till lagstiftning [7]. Förbättrad teknik Utvecklingen inom områdena elektronik och datakommunikation har på senare tid resulterat i teknik som skapar bättre tekniska och ekonomiska förutsättningar för individuell mätning. Individuell värmemätning kan göras på flera olika sätt, men oavsett metod kan man aldrig göra en hundraprocentigt rättvis fördelning av uppvärmningskostnaderna. Fördelning av tappvarmvattenkostnaderna kan dock ske rättvist genom att använda vattenmätare försedd med temperaturgivare. Sparpotential Det finns olika uppskattningar av sparpotentialen för värmning av tappvarmvatten vid övergång från kollektiv till individuell mätning och debitering av tappvarmvatten. En undersökning finansierad av Statens Energimyndighet menar att sparpotentialen ligger i storleksordningen 25-35 %. Detta skulle kunna vara tillräckligt för att uppnå lönsamhet både ur ett fastighetsekonomiskt och samhällsekonomiskt perspektiv [7]. I en utredning av Boverket 2002 [9] bedömdes att man med individuell tappvarmvattenmätning i flerbostadshus skulle erhålla en besparing på 15-25 %. Samtidigt visar statistik från ett 150-tal projekt med cirka 5500 lägenheter att den typiska varmvattenbesparingen ligger inom intervallet 15-30 % [8]. 12

Metoder Det är viktigt att notera att brukarnas beteende oftast är av större vikt än eventuella tekniska besparingsåtgärder. Det är därför beaktansvärt att fastighetsägare kan entusiasmera de boende till individuell mätning av tappvarmvatten. De boende upplever då sannolikt individuell mätning och debitering av varmvatten positivare än om fastighetsägaren tvingar på dem besparingssaker av typen flödesbegränsare på blandare och vattensnåla duschar. Om man själv har sparincitament sätter man kanske själv dit en flödesbegränsare [7]. Man har i tidigare utredningar kunnat konstatera att det finns problem i samband med tappvarmvattenmätning [7]. Problemen kretsade bl.a. kring mekaniska vattenmätares egenskaper. För att vattenmätare skall vara beständiga i det mjuka vatten, som är vanligt i Sverige, ställs stora krav på avzinkningshärdighet. I områden med hårt vatten, exempelvis Skåne och Uppsalaslätten är problemet ett annat, nämligen kalkbeläggningar i mätaren. Det är därför viktigt att man innan beslut om införande av varmvattenmätning i svenska flerbostadshus, beaktar de problem som kan uppstå lokalt pga. vattenkvaliteten. Man kan knappast räkna med att varmvattenmätare kan användas längre än 10 år innan de måste tas in för kontroll om man skall ha acceptabel noggrannhet vid mätningar [8]. Exempel på alternativa mätare är fluidistormätare, ultraljudsmätare, induktiva mätare samt nya typer av vinghjulsmätare. Utvecklingsarbete Det utvecklingsarbete som pågår för att effektivisera varmvattenmätningn gäller främst val av mätartyp. Vinghjulsmätare är den idag vanligaste mätartypen. Vinghjulsmätaren är billig men tyvärr behäftad med vissa svagheter pga. av dess mekaniska utformning. Hårt vatten kan ge driftstörande beläggningar i mätaren och mjukt vatten kan orsaka korrosionsskador. Tappvarmvattenmätning är, i förhållande till värmemätning, relativt enkelt. Beroende på systemets utformning kan det dock ibland krävas mer än en mätare per lägenhet, vilket då leder till fler och därmed dyrare installationer. Vattenmätare bör ha pulsutgång, varifrån varmvattenförbrukningsvärden hämtas till systemets centralenhet. Man har emellertid att ta ställning till om man även skall ha en temperaturmätningsfunktion på varmvattnet så att man inte får orättvis kostnadsfördelning. Detta gäller särskilt i hus där man måste tappa ur olika mycket vatten beroende på var man bor innan man får tillräckligt varmt vatten. Ett alternativ, som dessutom ger högre komfort, är att bygga ut VVC-systemet. Detta leder dock en ökad energiförbrukning enligt avsnittet om VVC. Ett annat sett att kompensera hyresgästen för det vatten som måste tappas, innan det blir tillräckligt varmt, är att dra av några kubikmeter varmvatten från uppmätt årsförbrukning. 13

Mätarlagstiftning Det finns ett omfattande regelverk som behandlar debiteringsmätning av energi och vatten. Detta brukar benämnas Mätarlagen. Avsikten med Mätarlagen, och med Boverkets föreskrifter i anslutning till denna, är att skydda konsumenterna [7]. För leverantör som använder mätare för att mäta lågspänningsabonnenters förbrukning av elektrisk energi, hushållsförbrukning av vatten eller hushållsförbrukning av värme gäller att dessa skall uppfylla regeringens förordning 1994:99 om el-, vatten och värmemätare. I Boverkets föreskrifter BFS 1998:25, VOV 4, som gäller mätare som en vatten- eller värmeleverantör använder för att mäta hushållsförbrukning av vatten- och värmeenergi, framgår dock att dessa föreskrifter inte gäller mätare som används i en hyresfastighet för att individuellt fördela kostnaderna för förbrukning som uppmätts med en huvudmätare. Således omfattas inte fördelningsmätare för individuell tappvarmvattenmätning av Mätarlagen [7]. Vad skall mätas? Den individuella mätningen i lägenheten kan, om så önskas, baseras enbart på vattenförbrukningen. Då måste man anta att den förbrukade vattenvolymen motsvarar en energimängd (kwh/m 3 ), som bedöms med hänsyn till de olika värmeförbrukningsposterna (se stycket om kostnader nedan). Detta är sannolikt ett tillräckligt noggrant sätt att hantera energikostnaderna för varmvatten, åtminstone om man har ungefär samma avstånd mellan tappställena i lägenheterna och tappvarmvattenledningen med cirkulation. Har man däremot endast varmvattencirkulation i källaren, blir debiteringen inte rättvis. Om man bor i den översta våningen, måste man ju då tappa ur en större volym svalt vatten, innan man får sitt varmvatten, än om man bor i bottenvåningen. Det svala vattnet mäts i vissa fastigheter som varmvatten och debiteras som sådant. I fastigheter som har problem med urtappning av svalt vatten, innan man får sitt varmvatten, måste man, förutom vattenmätning, mäta temperaturen på varmvattnet. Det finns tappvarmvattenmätare som har inbyggda temperaturgivare, varför det går att skapa en debiteringsrutin som är kopplad till temperatur/flöde. Debiteringen kan då baseras enbart på den vattenvolym som håller en viss lägsta temperatur, t.ex. 45 C eller mer. Temperaturmätningen komplicerar och fördyrar dock mätningen, varför man måste ha starka rättvisemotiv för att motivera detta. 14

Kostnader Kostnaderna för tappvarmvattnet utgörs av VA-avgiften till kommunen och energikostnaden. VA-avgiften är i vissa kommuner skattesubventionerad. Avgiften innehåller normalt fasta kostnadselement, såsom mätaravgift och lägenhetsavgift samt de rörliga kostnadselementen renvattenavgift och avloppsavgift. Energikostnaden utgörs huvudsakligen av värmekostnaderna för varmvattenberedningen. Man bortser då ifrån kostnaden för att driva cirkulationspumpen för tappvarmvattencirkulation. Värmekostnaden innehåller både fasta och rörliga kostnadselement, oavsett om man har fjärrvärme, elvärme, naturgas eller egen värmeproduktion. De rörliga kostnaderna utgörs huvudsakligen av energikostnader för uppvärmning av vattnet. Fördelningen av de fasta kostnadselementen på lägenhetsnivå sker lämpligen efter schablon, eftersom det ju gäller respektive lägenhets andel av storleken på investeringen, abonnemanget och dylikt för värmeproduktionen eller inköpet. Det är den rörliga, direkt påverkbara delen av kostnaden som skall fördelas vid individuell mätning. För att kunna fördela vattenkostnaden, exklusive energi, krävs individuell mätning av förbrukat varmvatten i varje lägenhet. Detta kan göras med stor noggrannhet och rättvisa. Att fördela värmekostnaden för tappvarmvatten är dock, som tidigare nämnts, mer komplicerat. Värmeenergin används för följande ändamål: att värma upp kallt vatten till tappvarmvattentemperatur, ca: 55 C, att täcka värmeförluster vid varmvattenberedningen, att täcka förluster från varmvatten- och cirkulationsledningen, och att täcka värmeförluster från varmvattenvärmda handdukstorkar och dyl. Handdukstorktorkarnas värmeförbrukning bör ingå i den schablonfördelade värmekostnaden, eftersom det kan få hälsofarliga konsekvenser (Legionella) om man stänger av dessa för att spara värme. Man låter lämpligen även förbrukningen av varmvatten i gemensamma utrymmen ingå i den schablonfördelade kostnaden. Exempel: Investeringen för mätare kan antas vara 1500 kr/lägenhet och driftkostnaderna för den samma kan förmodas vara 200 kr/lägenhet och år, inklusive moms [8]. Ansätts en årsförbrukning av varmvatten på 35-50 m 3 och en besparingspotential inom intervallet 15-30 %, fås med individuell tappvarmvattenmätning en årlig varmvattenbesparing på ca 8-11 m 3 /år. Används dessa uppgifter tillsammans med Ekvation 1 samt ett energipris på 40 resp 80 öre/kwh och ett rörligt vattenpris på 12 kr/m 3, fås en lönsamhetskalkyl som ser ut som följer (ingen hänsyn tagen till kalkylränta): Sovrum Bad Besparing 15 %, energipris 40 öre/kwh Återbetalning inom 24 år Besparing 15 % energipris 80 öre/kwh Återbetalning inom 4 år Besparing 30 % energipris 40 öre/kwh Återbetalning inom 7 år Besparing 30 % energipris 80 öre/kwh Återbetalning inom 4 år Man bör dock hålla i minnet att det att det ibland kan förekomma flera varmvattenmatningar till varje lägenhet. I dessa fall erfordras flere mätare vilket naturligtvis fördyrar installationen väsentligt. Vardagsrum Hall Kök 15

Administration Individuell mätning av tappvarmvatten har flera administrativa frågeställningar. En av dessa är debiteringen. För att individuell tappvarmvattenmätning ska vara ett realistiskt alternativ till kollektiv varmvattentaxa, krävs en smidig och kostnadseffektiv administration. Det är exempelvis inte rimligt att avläsa varmvattenanvändning varje månad. Många mätare gör att en alltför stor arbetsinsatts då skulle behöva tas anspråk. (I framtiden kan säkert insamlande av data skötas med hjälp av IT-lösningar.) Återstår att göra avläsning med långa intervall, exempelvis med ett års mellanrum. Precis som kommunernas VAverk oftast gör idag med kallvatten, kan en lägenhet debiteras i förväg med en beräknad varmvattenavgift. En sådan schablondebitering bör baseras på en uppskattning av antalet personer i varje hushåll snarare än lägenhetens storlek. En försvårande omständighet i samanhanget är emellertid att exakta uppgifter om antalet boende i varje lägenhet kan vara sekretessbelagt att ta fram och använda sig av. Exempel på tappvatteninstallation Figur 5 Exempel på tappvatteninstallation i bostadshus. Källa: [6]. Toalett Blindledningar (ex. förberedelser för att inreda vind) Varmvattencirkulation (VVC) Kök Dusch Varmvatten (VV) Tvättmaskin Cirkulationspump Varmvattenberedare (VVB) Vattenmätare Kallvatten in 16

Myndighetskrav och råd I BBR 2002 [3] anges olika råd och krav för bl.a. tappvarmvatten. Dessa råd och krav rör frågor om varmvattentemperaturer i tankar och vid tappställen, normflöden och isolering av rör och varmvattenberedare. Nedan redovisas text och kapitelhänvisning från BBR 2002. 6:611 Allmänt Kallvatteninstallationer för dricksvatten skall utföras av sådant material och utformas så att kallvatten kan uppfylla de krav i kemisk och mikrobiellt hänseende som ställs på dricksvatten. Vatteninstallationer för tappvatten med annat ursprung än dricksvatten skall vara avskilda från dricksvatteninstallationer och varje tappställe skall märkas så att det framgår att vattnet inte är avsett som dricksvatten. Vattenberörda delar av tappvatteninstallationer skall utföras av sådant material och utformas så att inte ohälsosamma ämnen kan utlösas i tappvattnet och så att ohälsosam tillväxt av mikroorganismer i tappvattnet förhindras. Installationer skall inte avge lukt eller smak till tappvattnet. Råd: Kraven på dricksvattenkvalitet finns i Statens livsmedelsverks kungörelse om dricksvatten, SLV FS 1989:30, H318. (BFS 1998:38) För att mängden mikroorganismer i installationer där varmvatten är stillastående (t.ex. i beredare eller ackumulatorer) inte skall bli skadlig bör temperaturen på varmvattnet i dessa inte understiga 60 C. 6:612 Varmvattentemperatur Installationer för varmvatten skall utformas så att lägst 50 C varmvattentemperatur erhålls vid tappstället. Installationer där cirkulationsledning för varmvatten krävs enligt avsnitt 6:613, skall utformas så att temperaturen på det cirkulerande varmvattnet inte understiger 50 C, (BFS 1995:17). (Notera att 50 C alltså gäller hela cirkulationssystemet och inte bara tappstället.) 7 0 6 0 8:42 Varmvattentemperatur Varmvattentemperaturen vid tappställen för hushållsändamål och personlig hygien får inte överstiga 65 C. Varmvattentemperaturen vid tappställen i fasta duschar som inte kan regleras från en plats utanför duschplatsen samt i duschar för personer som inte förväntas kunna reglera temperaturen själv får inte överstiga 38 C. Anordningar för reglering av varmvatten skall placeras och utformas så att risken för personskador genom förväxling av varm- och kallvatten begränsas. 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 17

6:613 Tappvattenflöde Tappställen skall utformas så att tillfredställande vattenflöden kan erhållas utan att störande buller, skadliga tryckstötar eller korrosion på grund av hög vattenhastighet uppstår. Rätt tempererat varmvatten skall erhållas utan besvärande väntetid. Råd: Föreskriftens krav på visst vattenflöde är uppfyllt om minst 70 % av de flöden som anges i nedanstående tabell erhålls då ett sannolikt antal anslutna vattenuttag i en byggnad öppnas samtidigt. Tappställen Normflöde För vardera varm- och kallvatten Badkar 0,3 l/s Diskbänk 0,2 l/s Dusch 0,2 l/s Tvättlåda 0,2 l/s Utslagsback 0,2 l/s Tvättställ 0,1 l/s Bidé 0,1 l/s För varm- eller kallvatten Hushållsdiskmaskin 0,2 l/s Vattenvärmare utan ackumulering för ett enbostadshus bör ge en effekt som medger ett flöde av blandat kall- och varmvatten med temperaturen 40 C av lägst 0,35 l/s. Vattenvärmare med ackumulering för ett enbostadshus bör vara så dimensionerad att den kan värma kallvatten av 10 C under en tid av högst sex timmar så att tappningar om vardera 140 l vatten av 40 C blandat kall- och varmvatten, kan erhållas inom en timme. Därvid bör tappflödet vara lägst 0,2 l/s. Placeringen av vattenvärmare och ledningsdimensioneringen bör vara sådan att varmvatten kan erhållas inom ca 30 sekunder vid ett flöde av 0,2 l/s. 9:232 Varmvattenberedning Installationerna för tappvarmvatten skall utformas så att tillförd värme så långt som möjligt kan nyttiggöras vid tappställena. Råd: Rörledningar och vattenberedare bör isoleras så att värmeavgivningen inte överstiger vad som anges för värmeinstallationer i avsnitt 9:234. Härvid kan bortses från ledningar utan cirkulation, med di < 20mm, om de är förlagda i uppvärmt utrymme. (BFS 1998: 38) 9:234 Skydd mot termisk förlust Värmeinstallationer skall utformas så att så mycket som möjligt av värmeavgivningen från installationen nyttiggörs i de utrymmen som skall värmas. Råd: Föreskriftens krav är uppfyllt för värmevatten, om temperaturfallet vid transport i fram- respektive returledningen är högst 1 C. Rörledningar i ett rum bör anordnas så att den okontrollerade värmeavgivningen till rummet inte överstiger 25 % av den till rummet tillförda värmeeffekten. Värmepannor, varmvattenberedare, ackumulatorer och värmeväxlare bör isoleras så att yttemperaturen på isoleringens utsida (eldstadsluckor undantagna) inte överstiger 35 C vid 20 C lufttemperatur. 18

Referenser [1] Aronsson Stefan, 1996 Fjärrvärmekunders värme- och effektbehov Institutionen för installationsteknik, dokument D35:1996, Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg [2] Byggforskningsrådet, 1995 Energiboken, kunskapsläge & forskningsfront. T21:1995, Stockholm [3] Boverket, 2002 Boverkets Byggregler BBR. ISBN: 91-7147-718-7, ISSN: 1100-0856, Boverket, Karlskrona [4] Statens planverks författningssamling, PFS 1980:1 Svensk byggnorm, SBN 1980. ISBN 91-38-05209-1 [5] Svenska Fjärrvärmeföreningen, 2001 Fjärrvärmecentralen Utförande och installation upphandlingsserien FVF F:101, ISSN 1401-9264, Svenska Fjärrvärmeföreningen, Stockholm [6] Boverket, 2000 Har du legionellabakterier i dina vattenledningar? Rapport 7147-585-0, Boverket, Karlskrona [7] Berndtsson Lennart, 1999 Utredning angående erfarenheter av individuell mätning av värme och varmvatten i svenska flerbostadshus, rapport ER24: 1999, Statens Energimyndighet, Eskilstuna [8] Berndtsson Lennart, 2003 Individuell värmemätning i svenska flerbostadshus - en lägesrapport, rapport P11835-2, Statens Energimyndighet, Eskilstuna [9] Boverket, 2002 Hushållning med kallt och varmt tappvatten - Individuell mätning och temperaturstyrning, 7147-585-0 Boverket, Karskrona [10] Janusz Wollerstrand, 2002 Tappvarmvattensystem egenskaper, dimensionering och komfort, FoU 2002:75, ISSN 1402-519 Svenska Fjärrvärmeföreningens Service AB, Stockholm 19

Denna rapport är framtagen i forskningsprogrammet EFFEKTIV som bedrivs inom Centrum för Effektiv Energianvändning (CEE). CEE består av SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, CIT Energy Management och Institutionen för Installationsteknik vid Chalmers Tekniska Högskola. Layout och produktion: illustration & information, Borås EFFEKTIV c/o SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut 20 Box 857, 501 15 Borås. Telefon 033-16 50 00. Fax 033-13 55 02. Internet www.effektiv.org RAPP NR 2003:04 ISBN 91-7848-952-0 ISSN 1650-1489