bld ufh 5006 032012 lagenergiguiden
DESCRIPTION
https://www.uponor.se/~/media/countryspecific/sweden/download-centre/current/underfloor_heating/sales-brochures/bld_ufh_5006_032012_lagenergiguiden.pdf?version=1TRANSCRIPT
03 | 2012
5006
Energieff ektivtvälbefi nnandeG O LV V Ä R M E / K Y L A I L Å G E N E R G I B YG G N A D E R
Varför lågenergibyggnader?
Byggbranschen står för 40 % av
EU:s energiförbrukning och 36 %
av CO2-utsläppen. Mer än 90 % av
en byggnads belastning på miljön
kommer från energiförbrukningen
(värme, kyla, ventilation och belys-
ning).
Ökad energieffektivitet är nödvän-
digt för att sänka kostnader, öka
konkurrenskraften samt för att upp-
fylla de krav på miljöförändringar
som internationella avtal ställer.
År 2020 kommer byggnormerna
att anpassas så att energinivå-
erna närmar sig noll. Jämfört med
byggnadsstandarderna från 2005
kommer värmeförlusten att minska
med mer än 80 %.
I framtiden kommer bostadshus
att ha värmebelastningstoppar
på 20-40 W/m2 och den täta och
välisolerade fasaden skapar behov
av kylning under sommaren. Belast-
ningstopparna för kylning kan vara
betydande – upp till 40 W/m2.
Energieffektiva värme- och
kylsystem
Energieffektiva värme- och kylsys-
tem är avgörande för att lågenergi-
byggnader ska kunna uppfylla de
framtida kraven.
De nya byggnadsstandarderna i
Europa ställer högre krav på bygg-
naders klimatskal. Mer termisk iso-
lering, bättre U-värden på fönster
och lägre infi ltration, allt detta för
att minska värmeförlusterna.
Tendens för energiförbrukning till 2020
0
20
40
60
80
100
120
140
kWh/
m2 p
er å
r
2005 2020
Växthusgas-
nivåer
Energi-
förbrukning
Förnyelsebara
energikällor i
energimix
100
0
20 %
-20 % -20 %
EU:s 20-20-20-policy för 2020
Den europeiska 20-20-20-planen ställer upp följande
mål som ska ha uppnåtts senast år 2020:
• 20 % sänkning av utsläppen av växthusgaser inom EU
• 20 % energi från förnyelsebara källor
• 20 % ökning av energieffektiviteten
2 U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E
Framtidssäkrade förnyelsebara energikällor med maximal eff ekt
Lågtemperaturvärme och
högtemperaturkyla
För att effektivt kunna utnyttja låga
tempereraturer för värmeinstal-
lationer och höga temperaturer för
kylinstallationer krävs stora strå-
lande ytor. Detta sätt att använda
stora ytor för värmning, har länge
tillämpats i golvvärmesystem.
Ett värmesystem med golvvärme
kan värma hus med temperaturer
ned mot 25 °C, man kan också kyla
hus med i kylsammanhang så höga
temperaturer som 20 °C.
Med låga temperaturer ökas verk-
ningsgraden markant hos alla typer
av värmepumpar. Med någon typ av
geotermisk värmepump, berg, mark
eller sjö öppnas möjligheten för att
kostnadseffektivt kyla huset med
det redan installerade ”värmesys-
temet”.
En tumregel är att en sänkning på
systemets framledningstemperatur
med 1°C sänker den årliga energi-
förbrukningen med cirka 2 %.
Konstruerat för framtiden
En byggnads livslängd är mellan 75
och 100 år. Därför är det nödvän-
digt att installera ett distributions-
system för värme och kyla som kan
utnyttja framtida energikällor. Med
ett inbyggt strålningssystem blir
byggnaden i det närmaste framtids-
säkrad eftersom det fungerar ef-
fektivt med alla energiframlednings-
system som kan tänkas användas
i framtiden, inklusive individuella
lösningar som sol- och bergvärme
eller eventuella framtida fjärrener-
gilösningar. Detta är värdefullt både
för den årliga energikostnaden samt
för det framtida fastighetsvärdet.
Värmefaktorn (COP) för en värmepump som en funktion av inloppstem-
peraturen på den primära sidan (marktemperatur) och olika vattentem-
peraturer i distributionssystemet (35°C, 50°C och 60°C).
2
3
4
5
6
7
8
-5 0 5 10 15 20 °C
35 °C
50 °C
60 °C
COP
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Exempel med ett enfamiljshus i Norden, 165 m2, inklusive energi för
uppvärmning, varmvatten och ventilation.
kWh/
m2 p
er å
r
Fjärr-
värme
Gas Luft till
vatten-
värmepump
Berg till
vatten-
värmepump
Framledningstemperatur
Golvvärme 35 °C
Framledningstemperatur
Luftvärme för värmebatteri 60°C
Inbyggda lösningar ger komfort
med minimal energiförbrukning
Även lågenergibyggnader behöver
energitillförsel för att inomhusmil-
jön ska vara behaglig. Utmaningen
är att tillföra denna energi på ett så
hållbart sätt som möjligt. Studier av
lågenergibyggnader har undan-
tagslöst visat att optimal komfort
och minimal energiförbrukning
uppnås genom en kombination av
vattenburna värme-kylsystem och
ventilation med värmeåtervinning.
Ständig mekanisk ventilation krävs
till följd av kraven på att byggnaden
ska vara tät. Att använda ventila-
tionssystemet som enda värmekälla
är dock ineffektivt. Ett normalt
värmeåtervinningssystem kan inte i
sig ge den värmetillförsel som krävs
för att garantera komforten under
de högst belastade perioderna
under vintern. Dessutom kräver
luftvärme relativt höga temperatu-
rer, vilket leder till dålig prestanda
hos de energikällor som används.
Ett strålningsvärmesystem ger bästa
energieffektivitet tack vare den låga
drifttemperaturen.
3U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E
Golvvärme ger överlägsen komfort
En behaglig inomhusmiljö kräver
noggrann utformning av värme-
miljön, luftkvaliteten, de akustiska
förhållandena och belysningen. Ett
välutformat golvvärmesystem är det
första steget mot god inomhuskom-
fort under året. Det ger en idealisk
temperaturfördelning, gör att du
slipper kalla drag och får en effektiv
rumsreglering.
Optimal inomhustemperatur
Uponors strålningssystem är utfor-
made för att ge behagliga rumstem-
peraturer, vilket garanterar perfekt
värme året om. Varje rum regleras
separat så att olika temperaturer
kan ställas in enligt användarnas
önskemål.
Den optimala temperaturen enligt
ISO 7730 ligger runt 21-22°C under
vintern och 24-25°C under som-
maren.
Vertikal temperaturprofi l med olika distributionssystem
[°C]
18 20 22 2624
Idealisk uppvärmning Golvvärme
Takvärme Radiatorvärme
Idealisk värmefördelning
Ett välfungerande golvvärmesystem
ger en vertikal temperaturprofi l i
rummet som i det närmaste är idea-
lisk. Det garanterar ett behagligt
klimat för dem som befi nner sig i
rummet.
Golvvärme ger den mest behagliga
värmen eftersom energin strålar upp
från golvet. Strålningsvärmen ger
en enhetlig temperatur i hela rum-
met utan luftdrag. Risken för kalla
drag och drag från mekanisk venti-
lation är praktisk taget obefi ntlig.
Isolerande effekt av
klädesplagg: 0.5
Optimal temperatur med vinter- och sommarkläder
Pro
gnos
tise
rad
proc
ent
mis
snöj
da a
nvän
dare
Drifttemperatur
Isolerande effekt
av klädesplagg:
1.0
Ämnesomsättning:
1.2
19
20
21
22
23
24
25
26
27
°C
c
b
a
Självreglerande effekt där värmeväxlingen mellan ytan och rummet är
positiv eller negativ
= Golvets yttemperatur
= Rumstemperatur
a värme = 19.1 W/m2
b värme = 13.9 W/m2
c kyla = 10.5 W/m2
Tid (h)
Självreglerande med snabba
reaktioner
Inomhustemperaturen i lågener-
gibyggnader är mycket känslig för
snabba förändringar genom värme-
tillförsel, exempelvis när solen lyser
in genom fönstren. Därför måste
värmeeffekten hos värmesystemet
kunna ökas eller minskas relativt
snabbt.
Den så kallade självreglerande
effekten hos golvvärme och -kyla
bidrar till en stabil inomhustempe-
ratur. Den självreglerande effekten
uppstår på grund av att värme-
massan i golvet absorberar och
avger energi när huset utsätts för
oväntade belastningar.
4 U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E
Optimal reglering av rumstemperaturen med Uponor Control System
Ger ett behagligt inomhusklimat
enligt de boendes önskemål
Att tillhandahålla rätt temperatur
vid rätt tid och plats är nödvändigt
för att de boende ska uppleva in-
omhusklimatet som behagligt. Olika
personer föredrar olika temperaturer
i olika rum under dygnets timmar,
Uponor Reglercentral C-56 Radio och Uponor Manöverpanel I-76 tillsammans med Uponor Termo-
stat med display T-75 Radio och Regulator C-46 för säker reglering av framledningstemperaturen.
Ett exempel på normal variation för önskade rumstemperaturer
Ru
mst
em
pera
tur/
inst
äll
nin
gsp
un
kt
°C
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Sovrum Vardagsrum Hemma-
kontorBadrum
Ett exempel på normal variation av värmebehovet i en lågenergibyggnad
t.ex. 22°C i vardagsrummet, 19°C i
sovrummet och 24°C i badrummet.
I lågenergibyggnader varierar vär-
meförlusten mellan olika rum kraf-
tigt beroende på i vilket väderstreck
rummet ligger och hur stora glasy-
tor det har (upp till 50 %). Utan
separat rumsreglering blir rummet
med högst värmekrav normen och
påverkar de andra rummen. Detta
leder till onödig energiförbrukning
och för höga temperaturer i de rum
där uppvärmningsbehovet är lägre.
Det går att spara upp till 30 % med
separat rumsreglering jämfört med
zonreglering.
Uponor Control
System är utformat för
lågenergibyggnader
Uponor Control System med DEM-
teknik är utformat för lågenergi-
byggnader och klarar värmning och
kylning med separat rumsreglering
och framledningstemperaturregle-
ring med hänsyn till luftfuktigheten.
DEM-tekniken (Dynamic Energy
Management) reglerar vattenfl ödet
genom att dynamiskt utvärdera
varje zons faktiska värmebehov.
Uponor Control System med DEM-
teknik ger besparingar på 5-8 %
jämfört med ordinarie system med
on/off-reglering.
5U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E
att skugga direkt solstrålning. Detta
bekräftas även av värmesimule-
ringar som genomförts.
Dagsljus måste släppas in i huset
för att det ska bli behagligt att
vistas där, men direkt solstrålning
genom fönstren orsakar överhett-
ning. För höga inomhustempe-
raturer uppstår inte bara under
sommaren, utan även under vår och
höst när solen står lågt på himlen. I
tillägg till solstrålningen bidrar även
människor och elektrisk utrustning
till att höja inomhustemperaturen
till för höga nivåer.
Den mest effektiva skuggningen,
med en skuggfaktor på 85 %, kan
Behov av kyla i lågenergibostäder
Lågenergibyggnader är täta och
välisolerade. Det garanterar låga
uppvärmningskostnader, men det
fi nns risk för att det blir för varmt
inomhus under sommaren. Ett
kombinerat system för golvvärme
och -kyla kan ge hållbar kylning
och därmed garantera en behaglig
inomhusmiljö året om.
En välgenomtänkt lågenergidesign
omfattar att arkitekturen optimeras
och byggnaden placeras på det
bästa sättet i förhållande till väder-
strecken. Dessutom krävs adekvat
skuggning av fönster och glasfasa-
der. De som bor i lågenergihus kan
dock intyga att behovet av kylning
inte kan tillgodoses enbart genom
Extern och intern värmetillförsel
Kylbelastning i ett enfamiljshus i Norden
2 % 5 %3 %
10 %
13 %
15 %
52 %
Distribution av värmetillförsel i ett enfamiljshus i Norden
Värme från luftfl öden
Värme från personer i
rummet (inkl. latent)
Värme från utrustning
Värme från väggar och
golv (struktur)
Värme från belysning
Värme från dagsljus
(direkt solljus)
Värme från fönster
(inklusive absorberat
solljus) och andra
öppningar
Exttern ochh ih i tntern ävär tmet llillillfförför lselsel
minska den totala kylbelastningen
med upp till 50 % men kylning
krävs ändå. I den täta och väliso-
lerade lågenergibyggnaden kan
värme inte slippa ut och markiser
och persienner löser enbart en del
av problemet. Därför krävs aktiv
kylning, men traditionell luftkon-
ditionering kräver elektricitet och
är därför inget alternativ när låg
energiförbrukning är målet.
Lösningen är att använda frikylning
från marken kombinerat med strål-
ningskylning i golv, väggar eller tak.
Om ett golvvärmesystem har instal-
lerats kan det användas för kylning
under sommaren genom att leda
vatten som håller marktemperatur.
6 U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E
Golvvärmesystemet som ett kylsystem med gratis kyla från marken
Passiv kylning – kylning nästan helt utan
driftskostnader
Eftersom ett strålningssystem kan kyla vid relativt höga
temperaturer kan det utnyttja marktemperaturen under
sommaren utan behov av en värmepump. Resultatet blir
”frikylning” eftersom den enda driftskostnaden kommer
från cirkulationspumparna.
Bilderna ovan visar ett värme- och kylsystem från Uponor i kombination med en bergvärmepump och och en Uponor
”frikylningspump”/värmeväxlargrupp som kallas EPG, inklusive Uponor Regulator C-46, som klarar värmning och
kylning med separat rumsreglering, framledningsvatten och fuktreglering.
ESEER kan jämföras med en årsvärmefaktor för uppvärmningsperioden
0
5
10
15
20
25
Luft till luft-
värmepump
Luft till vatten-
värmepump
Köldbärare till
vatten-värme-
pump
Passiv
kylning
ESEER (European Seasonal Energy Effi ciency Ratio)
Värmeläge Kylläge
7U P O N O R · E N E R G I E F F E K T I V T V Ä L B E F I N N A N D E