Page 1

VÄRME OCH KYLA 2

VÄ RM E OCH K Y L A 2

Peter Ohlsson

Olika former av energiomvandling kommer spela en viktig roll för vår framtida användning av olika energiresurser. Den här faktaboken behandlar hur produktionsenheter för energiomvandling är uppbyggda, hur de ska tillförsäkra en effektiv drift samt hur de fungerar i olika systemlösningar som t.ex. vid inkoppling av delsystem.

VÄRME OCH KYLA 2

Boken är en faktabok som riktar sig till alla som behöver grundläggande och fördjupade kunskaper om hur värmeoch komfortkylsystem fungerar och hur de bör installeras i våra byggnader. Vid installationer i såväl befintliga byggnader som i nyproduktion ställer beställare och myndigheter krav på funktion och hållbarhet, vilket i sin tur förutsätter goda kunskaper hos den som utför arbetet. Denna bok utgör en del i den framtida yrkesutövningen för framför allt blivande VVS-montörer, men den kan även användas av de yrkesgrupper som ska förvalta systemen. Boken inleds med golvvärme och beskriver hur dessa system är uppbyggda ochhur de ska installeras. Därefter följer beskrivningar av värmepannor, fjärrvärme, solvärme och värmepumpar med tillhörande installationsprinciper samt olika möjliga lösningar då delsystem ska sammankopplas till en helhet. Till denna faktabok finns en webbtjänst som innehåller bl.a. inlämningsuppgifter och självrättande kunskapsfrågor.

Peter Ohlsson Best.nr 47-10943-2 Tryck.nr 47-10943-2

värme o kyla 2 omslag.indd 1

Liber

Läs mer på www.liber.se/elaromedel

och S V V he g i t s fa

2014-01-07 09.22


ISBN 978-91-47-10943-2 © 2014 Liber AB Författare: Peter Ohlsson Redaktör: Börje Pettersson Bildredaktör: Tore Allert Grafisk form: Ann-Christin von Reybekiel, Reybekiel Form AB Tecknade illustrationer: Mats Millberg, Infocar AB Foto: Tore Allert 20u, Erik Sillanpää 21m, Peter Ohlsson 24u, 35u, 50n, 90n, 91nh, 118n, WehoFloors 25u, Uponor 27u, Buildahouse DK 29u, Thermotech Scandinavia AB 31n, 126m, Lena Livet på landet 38m, Bokashi 39 ö, A-flis DK 39u, Swea energi 40u, TC Pipelines 41 ö, Ann-Christin von Reybekiel 42hs, 121h, 134, Tekniska verken Linköping 53m, 80u, Flowserver 64mv, 64mh, Danfoss 66ö, 90mv, EVR Service 69ö, Luleåenergi 77hs, CTC 85u, Recopart AB 91öh, Rapla Metall 106u, Atmos Suemax Värme AB 108hs, 120ö, Svesol värmesystem AB 108ö, 125ö, Extuna Produktion AB 108m, Ariterm Swedwn AB 114ö, NIBE Energy Systems 115ö, Kjell Antonsson 120ö, Biovärme Sverige AB 123u, Conrad Elektronik Norden AB 127u, Altefur Development AB 138u, Åseda Värme & Sanitet 139m, Castoline 153ö, Torbjörn Löf 155hs . h = höger, v = vänster, ö = över, u = undre, m = mitten, hs = hela sidan Omslag samt vinjettillustrationer: Ann-Christin von Reybekiel. Första upplagan 1 Repro: Repro 8 AB, Stockholm Tryck: Egypten 2014 Kopieringsförbud

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuspresskopia.se.

Liber AB, 113 98 Stockholm tfn 08 - 690 90 00 www.liber.se kundservice tfn 08 - 690 93 30, fax 08 - 690 93 01 e-post: kundservice.liber@liber.se

Varme och kyla 2.indb 2

2013-12-19 13.43


VĂ„RME OCH KYLA 2 Peter Ohlsson

Liber

Varme och kyla 2.indb 3

2013-12-19 13.43


VÄRME OCH KYLA 2

Varme och kyla 2.indb 4

2013-12-19 13.43


5 Boken VÄRME OCH KYLA del 2 är en fortsättning på Värme och kyla del 1.

Där det finns fjärrvärme är det ett mycket vanligt alternativ, och även här ställs höga krav på installationernas hållbarhet och funktion.

För att våra värme- och komfortkylsystem ska kunna uppfylla de krav som ställs på driftsäkerSolvärme har sin givna plats i denna bok, inte het och funktion, behövs kunskaper om hur dessa minst eftersom solvärmetekniken är den uppfungerar. värmningsteknik som just nu utvecklas snabbast i världen. Solens omättliga strålningsvärme borde Jag vill genom denna bok ge förutsättningar för kanske vara den mest naturliga energikällan? Då läsaren att utveckla sina kunskaper om golvvärkrävs förbättrade metoder för att lagra solvärmen mesystem, värmeproduktion och inkoppling av de till den tidpunkt på året när den behövs som mest. delsystem som installeras i byggnader. Problemet kommer inte att lösas genom den här I kapitlet som behandlar golvvärme presenteras boken, men solvärmen kommer säkerligen att vara systemets viktigaste komponenter och hur golvvär- ett av de dominerande uppvärmningssystemen i me installeras. Erfarenheter av vattenburna golv- framtiden. Eller vad tror du? värmesystem är idag mycket goda, och det fi nns För att kunna elda miljövänligt eller för att kunna en många olika systemlösningar på marknaden. lagra solvärmens produktion används ackumulaDå dessa kan skilja sig från varandra är det alltid tortankar. Den värme som produceras av en vedviktigt att följa monteringsanvisningar och annan panna är oftast mycket mer än vad som behövs för produktspecifik information. stunden, och samma sak gäller för solfångarna i För att förstå hur ett värmesystem fungerar måste solvärmesystemet. Det är viktigt att veta hur ackuman förstå hur det är inkopplat. Kapitlet om inmulatortanken ska installeras för att få en säker koppling av delsystem presenterar de vanligaste och funktionell drift. inkopplingsprinciperna. Styrventiler och pumpar För att vvs-system ska bli korrekt installerade, är shuntgruppernas huvudkomponenter som skadriftsatta och omskötta krävs det kunniga mänpar förutsättningar för de olika funktionerna. niskor med goda yrkeskunskaper. Omvandlingen av bunden energi till värmeenergi Jag vill med detta läromedel ge en god grund för är grundförutsättningen för att vi ska få värme i den fortsatta yrkeskarriären. Jag vill påpeka att våra byggnader. Konventionella värmepannor som boken är ett läromedel; vissa avsnitt baseras på kompletterats med ny teknik är aktuella i många branschpraxis eller består av beskrivande texter hushåll som värms upp med biobränslen i form av och ska inte betraktas som fastställda lagar, stypellets eller ved. rande regler eller andra myndighetskrav. Värmepumpar står för en stor del av våra byggnaKatrineholm 2014 ders uppvärmning. De tar vara på den lagrade solvärmen i mark, sjö eller luft och är en miljövänlig Peter Ohlsson uppvärmningsform. Det är dock viktigt att veta hur pumparna ska installeras för att de ska få så hög verkningsgrad och lång hållbarhet. Inledning

Varme och kyla 2.indb 5

2013-12-19 13.43


6

GOLVVÄRME Värmeöverföring

16

Golvvärme och konvektion

16

Golvets yttemperatur

17

Rummets temperaturgradient

18

Ackumulering av värme i byggnadsdelar

18

Rörmaterial

19

Syrediffusion

20

Fukt i mark och byggnader

21

Golvvärmesystemets komponenter

22

Förbigångsledning (by pass)

23

Fördelarskåp

24

Pump- och shuntgrupper

24

25

Förläggning av rörslingor

25

Förläggningsmönster Randzon

26 26

På ritningen

Förläggning av golvvärme

Liber | Värme och kyla 2

16

Golvvärme och strålning

Installation

Varme och kyla 2.indb 6

14

27

28

Träbjälklag

28

Injustering

28

Drift och underhåll

28

Värmereglering

29

Betongbjälklag

29

På befintliga golv

29

2013-12-19 13.43


7

INKOPPLING AV DELSYSTEM Shuntkopplingar

30 31

Shuntkopplingar för mindre värmesystem

32

Shuntkopplingar för större system

32

Shuntkopplingar för kylsystem

32

Prefabricerade shuntgrupper

35

VÄRMEKÄLLOR Biobränsle

36 38

Ved

38

Träpellets

39

Flis och spannmål

39

Fossila bränslen

40

Olja

40

Naturgas

41

Solvärme

42

Solinstrålning

42

Solvärmesystem

43

Solfångare Plana solfångare Vakuumrörsolfångare Heat-pipe U-rörskonstruktion

44 44 45 46 46

Lagring av solvärme

47

Rör och komponenter

48

Upphängning

48

Styr- och reglerutrustning

49

Drivpaket

50 Inledning

Varme och kyla 2.indb 7

2013-12-19 13.43


8

FJÄRRVÄRMECENTRALEN Installationsföreskrifter

54

Vatten i fjärrvärmesystemet

56

Värmeväxlare

Liber | Värme och kyla 2

58

Inkoppling värmeväxlare

59

Plattvärmeväxlare

60

Rörvärmeväxlare

60

Dimensionering

61

Rör och armatur

61

Fogning

63

Ventiler

Varme och kyla 2.indb 8

52

64

Avstängningsventiler

64

Styrventiler

65

Tryckmätning

66

Filter

67

Temperaturmätning

67

Kriskoppling

67

Installation

68

Kopplingsprinciper

69

Parallellkoppling

71

Tvåstegskoppling

73

Trestegskoppling

75

Enstegskoppling (parallellkoppling) för småhus

76

Gruppanslutna småhus

78

System med extra krets

79

Mätning Mätarplatsen

80 81

2013-12-19 13.43


9

Tryck- och täthetsprovning

82

Injustering

83

Drift och skötsel

83

VÄRMEPUMPAR

84

Köldmedier

86

Miljöpåverkan

86

Köldbärare

88

Kompressorkylprocessen

89

Kompressor

90

Kolvkompressor Scrollkompressor Förångaren Kondensorn Strypventilen

Värmepumpens princip

90 90 90 91 91

92

Värmefaktor

92

Värmepumpar indelade efter värmekällor

94

Uteluftsvärmepumpar Frånluftsvärmepumpar Ytjordsvärmepumpar Sjövattenvärmepumpar Energibrunnen Bergvärmepumpar Ytjordvärmekollektor Sjövattenkollektor Grundvattenvärmepumpar

Dimensionering

94 95 95 96 96 99 100 100 101

102

Inkoppling av kollektor (köldbärare)

102

Frikyla

103 Inledning

Varme och kyla 2.indb 9

2013-12-19 13.43


10

VÄRMEPANNOR

104

Gjutna pannor

106

Stålplåtspannor

106

Pannkonstruktioner

108

Enkelpanna och dubbelpanna

108

Kombipanna

109

Allbränslepanna

109

Säkerhet

110

Panntermostat

110

Dragbegränsare

110

Termiskt överhettningsskydd

111

Vanliga värmepannor och system Pelletsanläggning Pelletspanna Pelletsbrännare

Pelletsförråd Matningsskruvar

Säkerhet hos pelletsbrännare

Oljepannanläggning

112 112 112 113

114 115

115

116 116

Oljetank

117

Oljerörledningar

118

Liber | Värme och kyla 2

Oljepanna

Varme och kyla 2.indb 10

2013-12-19 13.43


11

Vedpannor Vedeldning Förbränning Förbränningsprinciper Drag i vedpannan

120 121 121 122 123

Flispannor

123

Gaspannor

124

Elpannor

125

Elementtyp Elektrodtyp Elpatroner

125 126 126

Elkassett

127

Belastningsvakt – effektvakt

127

Verkningsgrad

128

Årsverkningsgrad Systemverkningsgrad Pannverkningsgrad Förbränningsverkningsgrad Intrimning

Förluster Strålningsförlust Genomströmningsförlust Förbränningsförlust

Dragförhållande Självdragspanna Pannor med forcerat drag Övertryckseldade pannor

Skorstenar

128 128 128 129 129

130 130 130 130

131 131 131 131

132

Rökkanaler

134

Rökgasrening

134

Motdragslucka/dragavbrott

135

Askhantering

135

Inledning

Varme och kyla 2.indb 11

2013-12-19 13.43


12

ACKUMULATORSYSTEM

136

Skiktning i tank.

138

Olika typer av ackumulatorer

139

Enkelmantlad

139

Dubbelmantlad

139

Ackumulatortank med solvärmeslinga

140

Vedpanna med ackumulator

140

Uppstart

141

Laddningsfas

141

Slutfas

141

Självcirkulation

142

Värmepump med ackumulator

144

Solvärme i kombination med annan värmekälla och ackumulator 146 Dimensionering

Systemlösningar

147

148 148

Kombinerat system

148

Liber | Värme och kyla 2

Solvärme för tappvarmvattenberedning

Varme och kyla 2.indb 12

2013-12-19 13.43


13

ARBETSMILJÖ OCH SÄKERHET

150

AFS

152

Byggherre

154

Byggarbetsmiljösamordnare

154

ORD- OCH SAKREGISTER

156

Ordlista

157

Sakregister

158

Inledning

Varme och kyla 2.indb 13

2013-12-19 13.43


kapitel 1

GOLVVĂ„RME

Varme och kyla 2.indb 14

2013-12-19 13.44


15

Eftersom golvvärme kräver en relativt låg drifttemperatur, fungerar den bäst i väl isolerade byggnader. Den låga drifttemperaturen gör också att golvvärme fungerar bra tillsammans med många slags värmekällor, och den används i såväl bostäder som offentliga lokaler och industrier.

Golvvärmen kan utgöra en byggnads hela värmesystem eller bara vara ett delsystem, t.ex. en entré till en offentlig byggnad där vätan bör torkas upp snabbt eller ett badrum som förses med golvvärme i samband med en renovering. Golvvärme väljs också ofta när det är olämpligt med radiatorer i lokaler eller i trånga passager. De flesta leverantörer erbjuder flera slags systemlösningar som passar olika bra vid olika förutsättningar. System som används för att hålla ytor utomhus is- och snöfria eller torra kallas markvärme. Markvärme fungerar i princip på samma sätt som golvvärme men med vissa skillnader, som t.ex. att värmevattnet förses med ett frostkyddsmedel. Vid installation av golvvärme samarbetar många olika yrkesgrupper. Så blir t.ex. byggnadsarbetaren delaktig om golvvärmen ska installeras i ett trä- eller betongbjälklag. Samordning krävs också med elektrikern eftersom golvvärmen styrs med rumsgivare som ska anslutas till golvvärmefördelarens reglerutrustning.

Kapitel 1 | Golvvärme

Varme och kyla 2.indb 15

2013-12-19 13.44


16

Värmeöverföring Värmekällans rörsystem ansluts till golvvärmeförmedlaren, där golvvärmeslingorna är anslutna. Anslutningen kan också ske via en särskild shuntgrupp. Värmeöverföringen till rumsluften sker till största delen med hjälp av strålning och konvektion. Andelen ledningsvärme är däremot begränsad, eftersom värmeöverföring genom ledning endast sker då två fasta ytor är i kontakt med varandra. Läs mer om värmeöverföring i boken Systemkunskap.

Golvvärme och strålning Värmeöverföring genom strålning sker mellan ytor. Ytor med högre temperatur avger värme till ytor med lägre temperatur. Vid golvvärme bildar golvytan en stor värmeavgivande yta som strålar åt alla håll och värmer väggar, tak, möbler och de personer som vistas i rummet. Andelen värmeöverföring genom strålning beräknas normalt till 50–70 %. Den är som högst när det råder stor temperaturskillnad mellan golvytan och de övriga ytorna i rummet.

Golvvärme och konvektion Konvektion uppstår då kallare luft värms upp genom att den kommer i kontakt med en varmare yta.

Liber | Värme och kyla 2

Vid golvvärme beror andelen konvektionsvärme mycket på luftens påtvingade rörelser, som i sin tur beror på ventilationssystemets utformning eller om dörrar och fönster är öppna eller stängda. Andelen värmeöverföring genom konvektion beräknas normalt till 30–50 %.

Varme och kyla 2.indb 16

2013-12-19 13.44


17

Golvets yttemperatur I byggnader och rum med golvvärme kommer golvet alltid ha den högsta temperaturen. Ett allmänt råd i bygglagstiftningen är att golvets yttemperatur inte bör överstiga +26 °C, men vid extrem kyla utomhus kan kortvariga överskridelser accepteras. Vid DVUT (dimensionerad vinterutetemperatur) bör inte yttemperaturen beräknas understiga +16 °C, i hygienrum +18 °C och i lokaler där barn vistas +20 °C. Vissa personer känner obehag om golvet är för varmt. Skor med tjockare sula är då en bra hjälp eftersom sulan isolerar mot värmen. Ett annat problem som kan uppstå vid höga golvtemperaturer är att golvmaterialet inte tål värmen. Trä- och plastmaterial är extra känsliga. Ju lägre temperaturskillnad som råder mellan rummets alla ytor, desto bättre blir upplevelsen av inomhuskomforten. Då kravet på energihushållning och låga energikostnader bidrar till bättre byggtekniker och bättre isolerade byggnadsdelar blir förutsättningarna för låga temperaturskillnader mellan rummets olika ytor allt bättre.

23 2 3 °C C 20 ° C 21 °C C 23 °C C 25 5 °C

Kapitel 1 | Golvvärme

Varme och kyla 2.indb 17

2013-12-19 13.44


VÄRME OCH KYLA 2

VÄ RM E OCH K Y L A 2

Peter Ohlsson

Olika former av energiomvandling kommer spela en viktig roll för vår framtida användning av olika energiresurser. Den här faktaboken behandlar hur produktionsenheter för energiomvandling är uppbyggda, hur de ska tillförsäkra en effektiv drift samt hur de fungerar i olika systemlösningar som t.ex. vid inkoppling av delsystem.

VÄRME OCH KYLA 2

Boken är en faktabok som riktar sig till alla som behöver grundläggande och fördjupade kunskaper om hur värmeoch komfortkylsystem fungerar och hur de bör installeras i våra byggnader. Vid installationer i såväl befintliga byggnader som i nyproduktion ställer beställare och myndigheter krav på funktion och hållbarhet, vilket i sin tur förutsätter goda kunskaper hos den som utför arbetet. Denna bok utgör en del i den framtida yrkesutövningen för framför allt blivande VVS-montörer, men den kan även användas av de yrkesgrupper som ska förvalta systemen. Boken inleds med golvvärme och beskriver hur dessa system är uppbyggda ochhur de ska installeras. Därefter följer beskrivningar av värmepannor, fjärrvärme, solvärme och värmepumpar med tillhörande installationsprinciper samt olika möjliga lösningar då delsystem ska sammankopplas till en helhet. Till denna faktabok finns en webbtjänst som innehåller bl.a. inlämningsuppgifter och självrättande kunskapsfrågor.

Peter Ohlsson Best.nr 47-10943-2 Tryck.nr 47-10943-2

värme o kyla 2 omslag.indd 1

Liber

Läs mer på www.liber.se/elaromedel

och S V V he g i t s fa

2014-01-07 09.22

9789147109432  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you