Page 1

SYSTEMKUNSKAP

SYST EM KU NSK AP

Jörgen Björklund | Peter Ohlsson

Den här faktaboken riktar sig till alla som behöver grundläggande kunskaper om de olika tekniska system som finns för uppvärmning, kylning, ventilation och vattenförsörjning i en byggnad.

SYSTEMKUNSKAP

Här beskrivs hur systemen som har gjort att våra bostäder och andra lokaler har utvecklats under åren. Boken beskriver vilka förutsättningar och regler som gäller för att kunna utföra arbetet så att det blir rätt från början. I våra byggnader finns idag en styr och övervakningsteknik som gör våra byggnader mer energisnåla än tidigare. Detta system och dess komponenter beskrivs i boken. Idag tar vi för givet att vi har en inomhuskomfort i våra byggnader som är reglerade av de system som finns för värme och kyla, så har det inte alltid varit. Det kan man läsa om i den här boken. Till den här faktaboken finns en webbtjänst som innehåller bl.a. inlämningsuppgifter och övningsuppgifter som är självrättande.

Best.nr 47-08558-3 Tryck.nr 47-08558-3

omslag vvs denna.indd 1

Liber

Läs mer på www.liber.se/elaromedel

Jörgen Björklund | Peter Ohlsson

ch o S VV e h g i t fas 2011-12-14 13.12


SYSTEMKUNSKAP Jรถrgen Bjรถrklund | Peter Ohlsson

Liber

vvs 0-4mh KLAR.indd 3

2011-12-14 15.09


ISBN 978-91-47-08558-3 © 2012 Liber AB Författare: Jörgen Björklund, Peter Ohlsson Redaktör: Börje Pettersson Grafisk form: Ann-Christin von Reybekiel, Reybekiel Form AB Foto: Svante Ahlsén, Illustrator AB, Ann-Christin Reybekiel s31, 71, 91 105, Region Gotland 42h, 62u, Säker vatteninstallation 54u, HAFA s63uv, Smarthem s63uh, Kapellbloggen s68h, Din VVS butik i Sverige s77uv, Cenith Energi s83h, Kylman s91h, s103h, Ulf Börjesson, Maskot, Scanpix s93, Swegon s100h, 164h, Swetherm s127h, Isover s131, 132ö, 132u Tecknade illustrationer: Mats Millberg, Infocar AB Omslag samt vinjettillustrationer: Ann-Christin von Reybekiel. Första upplagan 1 Repro: Repro 8 AB, Stockholm Tryck: Zrinski, Kroatien 2012

Kopieringsförbud

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

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

vvs 0-4mh KLAR.indd 2

2011-12-21 13.56


FÖRORD Redan på romarnas tid insåg man behovet av fungerande faciliteter. Man behövde rent dricksvatten, värme i husen och ventilation för ren inomhusluft. Idag ser vi det som en självklarhet eller rent av som en rättighet att ha rent vatten i kranen och varmt inomhus under vintern.

Vi vill i denna bok ge en insikt i anläggningar och systems uppbyggnad och funktion i våra fastigheter och byggnader. Var kommer vårt dricksvatten ifrån? Vi har en begränsad mängd vatten på vår jord. En stor mängd är saltvatten som i sitt tillstånd är obrukbart som livsmedel om det inte går igenom processer så att det blir brukbart. Om vi räknar bort saltvattnet, blir vattentillgången väldigt mycket mindre. Vi måste vara mycket rädda om sötvattnet som resurs. Dricksvatten är ett livsmedel, vilket ställer stora krav på rening och kontroller. Kommunerna, som har ansvaret för att det finns dricksvatten i våra kranar, tar råvatten från sjöar eller andra vattendrag. Ibland finns det stora grundvattentäkter att använda, men om råvattnet kommer från en sjö krävs det rening, både biologisk och kemisk. Men hur rent dricksvattnet än är när det kommer fram till våra byggnader, kommer det att kvitta om inte systemen i byggnaderna fungerar på ett tillfredställande sätt.

Liber | Systemkunskap

I byggnaden använder vi det renade dricksvattnet till matlagning, personlig hygien, disk, tvätt med mera. Det använda dricksvattnet blir till spillvatten. Det är viktigt att spillvattnet kan renas, ingå i kretsloppet och bli till nytt dricksvatten.

vvs 0-4mh KLAR.indd 4

I byggnader där människor vistas ställs det krav på inomhusmiljön, men även på byggnadernas ”välmående”. Byggnaden i sig får inte vara upphov till ohälsa hos de människor som bor, arbetar eller vistas tillfälligt i byggnaden. Det ställer krav på de tekniska systemen, men

2011-12-14 15.09


5

även på val av byggnadsmaterial etc. Under de kallare dagarna ställs det krav på värmesystemens funktion. För låg eller för hög temperatur kan orsaka olägenheter för människor. Under den varmare tiden på året kan det krävas att överskottsvärmen transporteras bort. Men det är inte bara komforten det ställs krav på, utan även på ekonomin och miljön. Produktion av värme, ventilation och komfortkyla ska ske så miljövänligt som möjligt men även på ett ekonomiskt tillfredsställande sätt. Vi vill med detta läromedel ge en inblick i systemens uppbyggnad och funktion. Vi vill även ge en inblick i värmelära, hur systemen dimensioneras och vilka konsekvenser det får om systemen installeras så funktionen inte blir tillfredsställande. I det sista kapitlet beskrivs hur systemen tas i drift. Systemen ska driftsättas innan beställaren eller brukaren tar över anläggningen, och de ska då fungera som det var tänkt. För att dessa system ska bli korrekt installerade och omskötta, krävs det duktiga människor med goda yrkeskunskaper. Vi vill med detta läromedel ge en grund till den fortsatta yrkeskarriären. Vi vill påpeka att detta är ett läromedel: Vissa avsnitt är branschpraxis eller beskrivande texter och ska därför inte räknas som fastställda lagar, regler eller andra styrande myndighetstexter.

Författarna Jörgen Björklund

vvs 0-4mh KLAR.indd 5

Peter Ohlsson

2011-12-14 15.09


6

INNEHÅLL HISTORIK

14

Från golvbrasa till alternativa energilösningar

15

SYSTEMUPPBYGGNAD

20

Grunderna för ett bra inomhusklimat

21

Värmeöverföring

22 22 23 23 24 25 26 26 27 28 30

Liber | Systemkunskap

1 . Värmeöverföring genom ledning 2. Värmeöverföring genom strålning 3. Värmeöverföring genom konvektion Värmetransmission Luftväxling Rumstemperatur Luftrörelser Luftfuktighet Kondens Operativ temperatur och vistelsezon

vvs 0-4mh KLAR.indd 6

2011-12-14 15.09


7

MEDIER I SYSTEM OCH ANLÄGGNINGAR Tappkallvatten (KV) Tappvarmvatten (VV) Varmvattencirkulation (VVC) Spillvatten (S) Dagvatten (D) Dränvatten (DR) Värmevatten Hetvatten Värmebärare Köldbärare Köldmedier Luft Tilluft Frånluft

32 33 33 33 34 34 34 35 35 36 36 36 37 37 37

ANLÄGGNINGAR

38

Tappvattenanläggning

40

Allmän anläggning Enskild anläggning

40 41

Avloppsanläggning

42

Allmän anläggning Enskild anläggning Fjärrvärmeanläggning

42 43 44

Värmeanläggning i byggnaden

46

Komfortkylanläggning med vätskekylaggregat

47

Komfortkylanläggning med fjärrkyla

48

Ventilationsanläggning

50

Mekanisk ventilationsanläggning

50

Självdragsventilation

51

Inledning

vvs 0-4mh KLAR.indd 7

2011-12-14 15.09


8

SYSTEM OCH INSTALLATIONER

52

Allmänt

53

Tappvattensystem

53

Temperaturer i tappvatteninstallationer

Vattenförsörjning till byggnaden Små anläggningar – enskild anläggning

54

55 55

Schaktbrunn – grävd brunn

55

Djupborrad brunn

56

Uppfordring av vatten

57

Allmän anläggning Tappvattensystemets uppbyggnad Varmvattenberedning

Säkerhetsutrustning och övrig armatur

58 59 60

61

Ventilrör (AV,BV,SÄV)

61

Säkerhetsventil (SÄV)

61

Vakuumventil (ÅS)

62

Blandningsventil (SV)

62

Sil- Filter (SIL)

62

Ventilkombination

63

Avloppssystem Allmänt Självfallssystem för att avleda avloppsvatten

64 64 65

Separatsystem

65

Kombinerat system

65

Duplikatsystem

65

Spillvatteninstallationens utformning

66

Avloppsluftning

67

Vattenlås

68

Rensning

68

Avskiljare

69

Värmesystem

70 70 70

Liber | Systemkunskap

Allmänt Värmesystemets uppbyggnad

vvs 0-4mh KLAR.indd 8

2011-12-14 15.09


9 Rörsystem Ettrörsystem Två-rörsystem Golvvärmesystem

Värmeproduktion Värmepannor Fjärrvärmecentral

72 72 73 74

75 75 77

Parallellkoppling

78

2-stegskoppling

79

Värmepumpar

80

Solvärme

82

Allmänt Solkretsen och dess komponenter Expansionssystem och säkerhetsutrustning Öppet värmesystem Öppet expansionskärl

Slutet värmesystem

82 83 85 86 86

87

Slutet expansionskärl

87

Säkerhetsventil

88

Cirkulationspump

89

Styrventil

89

2-vägs styrventil

89

3-vägs styrventil

90

4-vägs styrventil

90

Värmare

91

Inledning

vvs 0-4mh KLAR.indd 9

2011-12-14 15.09


10 Kylsystem

92

Hur får man luften att kylas ned?

94

Kompressordrivna kylmaskiner

94

Direkt system Indirekt system

96 97

Frikyla

98

Rumsapparater

99

Montering

100

Kyltak

100

Kombinationspanel

101

Kylbafflar

101

Kombibafflar

102

Fasadapparat

102

Fläktkonvektor

103

Rörsystem

104

Ventilationssystem

105

Allmänt Begreppet allmän ventilation

105 106

Tilluftsinstallationer

106

Ventilationsprinciper

107

Typ S- självdragsventilation

107

Typ F- fläktstyrd frånluft

108

Typ FT – fläktstyrd från- och tilluft

109

Typ FTX- system

110

Variabelflödesanläggning

Luftbehandling

110

111

Komponenter

112

Luftvärmare

114

Luftkylare Värmeåtervinning

115 116 118 118

Don

119

Liber | Systemkunskap

Spjäll Ljuddämpare

vvs 0-4mh KLAR.indd 10

2011-12-14 15.09


11

STYR, REGLER OCH ÖVERVAKNING Allmänt Reglerkretsen Givare

120 121 122 122

Reglercentralen

122

Ställdonet

123

Styrventilen

Systemet och apparaten

123

124

Reglerobjektet

124

Reglerkurva

125

Parallellförskjutning

125

Reglering av temperaturer

126

Reglering av inomhustemperatur Reglering av tappvarmvattentemperaturen med fjärrvärme

Reglering av ventilation Reglermetoder CAV-system (constant air volume)

126 127

128 128 128

VAV-system (variable air volume)

128

DCV-system (demand control ventilation)

128

Styra, reglera och övervaka ett ventilationssystem

129

TEKNISK ISOLERING Isoleringsmaterial Ytbeklädnad

RITTEKNIK

130 133 133

134

Redovisningsform

135

Olika ritningar Skala

136 139

Ventilation

139

Värme, Vatten

140

Teknisk beskrivning

141

Inledning

vvs 0-4mh KLAR.indd 11

2011-12-14 15.09


12

INSTALLATIONSREGLER OCH SAMHÄLLETS KRAV Energibehov Energikostnad

INOMHUSKLIMAT Värmeöverföring

144 151 151

152 154

Överföring via ledning

154

Överföring via strålning

154

Överföring via konvektion

154

Krav på luftrörelser

155

Värmebehov

157

Kylbehov

159

Dimensionering av radiatorer/värmare Golvvärme Luftvärme

Dimensionering av kylapparater

160 162 163

164

Beräkning av luftflöden Dimensionering av rör och kanaler

164 165

BERÄKNING AV PRODUKTIONSENHET

170

Förbränningspannor

171 171 172 173

Liber | Systemkunskap

Oljepanna Pelletspanna Värmepump Värmeväxlare

171

vvs 0-4mh KLAR.indd 12

2011-12-14 15.09


13

ENERGIEFFEKTIVISERING

174

Obligatorisk ventilationskontroll, OVK

177

Energideklaration

177

DRIFT OCH SKテ傍SEL

178

Drifttagande

180

INJUSTERING Berテ、kningar

182 184

Vテ、rmesystem Ventilationssystem Kylsystem

184 185 185

SAKREGISTER

186

Inledning

vvs 0-4mh KLAR.indd 13

2011-12-14 15.10


kapitel 1

HISTORIK

vvs 0-4mh KLAR.indd 14

2011-12-14 15.10


15

Från golvbrasa till alternativa energilösningar I forna tider var elden en nödvändighet. Den behövdes för värmen, för att göra matens näring mer tillgänglig genom kokning och grillning. Men elden var även nödvändig ur säkerhetssynpunkt: Den höll rovdjuren på behörigt avstånd. Så småningom började människan bygga hus och med tiden flyttades även elden inomhus. I utgrävningar ävningar och fynd av husrester från bland annat bronsåldern ern finns ofta en eldplats på golvet i byggnaderna. Vid d försök att rekonstruera husen har forskarna haft aft stora problem med röken, som inte evakueras eras på ett tillfredsställande sätt. En enkel el öppning i taket räcker inte - draget blir för dåligt och nästan all rök blir kvar inomhus. Försök har gjorts med att bygga ett inre tak, som försetts med en öppning ovanför eldstaden. Mellan det inre och yttre takens vindögon har det då uppstått ett drag som suger ur röken ur huset. Det kanske är därför som översta våningen i ett hus kallas för vind? I hus från romarrikets tid fanns emellanåt något som mer liknar ett värmesystem. Romarna konstruerade en värmekammare längst ner i huset, där man eldade. De varma rökgaserna leddes via kanaler i de högre belägna golven och vidare genom kanaler i ytterväggarna till öppningar en bit upp på dessa. Här uppe i Norden dröjde det ända till 1600-talet innan eldstäderna förseddes med murstockar. Därmed kunde rökgaserna ledas ut ovanför taket. Mycket av sotproblemen försvann. Sotet hade tidigare smutsat ner väggar och inventarier. Kapitel 1 | Historik

vvs 0-4mh KLAR.indd 15

2011-12-14 15.10


16 Under 1700-talet uppstod Sveriges första energikris – det rådde brist på ved. De nystartade industrierna runt om i Europa behövde järn till maskiner och andra konstruktioner. De svenska järnverken gick på högvarv, och slukade stora mängder träkol i sina masugnar. Under 1760-talet beslutade därför konungens råd att satsa pengar på utveckling av en mer vedsnål typ av eldstad. Kakelugnen såg dagens ljus, och den förblev den viktigaste värmekällan i svenska hem till långt in på 1900-talet. Kakelugnarna ersattes med centralvärme. En värmepanna, vanligen eldad med ved eller koks men senare även med olja, placerades centralt i husets nedersta våning och anslöts till murstocken. Värmepannan värmde vatten, som liksom idag distribuerades ut via rör till radiatorer som värmer upp rummen. Från början byggdes dessa centrala värmesystem så att de fungerade med självcirkulation: Varmt vatten väger mindre per liter än kallt, och därför stiger det varma vattnet medan det kalla sjunker. Det varma vattnet stiger i huvudledningen (även kallad stigarledning) och avgrenas på vinden ut till fördelningsledningarna. De leder det varma vattnet till de nedåtgående tilloppsstammarna, som avgrenar sig till radiatorerna i rummen. När vattnet avgett sin värme till rummen, leds det till returledningen som mynnar i pannas botten. Man anslöt ofta också en dubbelmantlad varmvattenberedare till systemet. Den placerades oftast på vinden, så att den kunde anslutas högt upp på expansionsledningen. På så sätt kunde man enkelt stänga bort det övriga värmesystemet under sommaren, och då bara elda för att få varmvatten.

Liber | Systemkunskap

För att göra värmesystemen smidigare och lättare att bygga, började man så småningom installera cirkulationspumpar. Det innebar att man kunde använda mindre rördimensioner men ändå få ut samma effekt. Värmesystemen kunde byggas ännu större.

vvs 0-4mh KLAR.indd 16

2011-12-14 15.10


17

2-rörssystem med undre fördelning. Fördelningsledningen ligger i källaren under radiatorerna och tilloppstammarna stiger upp mot radiatorerna. Även expansionsledningen kan tjänstgöra som tilloppsledning om så krävs.

2-rörssystem med övre fördelning. Det varma pannvattnet stiger i huvudledningen som avgrenas till fördelningsledningar på vinden. Även expansionkärlet är placerat på en avgrening. Från fördelningsledningarna går vattnet till de nedåtgående tilloppsledningarna där avgreningar leder det vidare till radiatorerna.

vvs 0-4mh KLAR.indd 17

Kapitel 1 | Historik

1-rörssystem, så kallat ”Geysersystem”. Våningsvärmeledningssystemet utgör ett special fall då den kombinerade köksspisen och pannan ligger på samma våning som radiatorerna.

2011-12-14 15.10


18 Under 1980-talet gjorde värmepumpen sin entré på marknaden. Man började inse att oljan kommer att ta slut, och att förbränning av fossila bränslen är skadligt för jordens klimat. Även på biobränslesidan hände det mycket under denna tid. Skogsindustriernas restprodukter förädlades till bland annat träpellets. Villaägare som tidigare eldat med olja kunde nu installera pelletsbrännare i sina oljepannor i stället. Pelletsbrännare monterad i värmepanna.

vvs 0-4mh KLAR.indd 18

Men de största investeringarna gjordes i värmeverken. Där är pannorna numer anpassade så att de kan använda olika slags biobränslen.

2011-12-14 15.10


19 Byggnadsmaterialens isoleringsförmåga har stor betydelse för hur bra huset håller kvar värmen om vintern, men även hur bra det kan stå emot sommarens hetta. Fönstrens storlek och placering är också avgörande för inomhusklimatet. De bestämmer hur mycket solinstrålning man kan dra nytta av på vintern, men även hur mycket solinstrålning man måste kyla bort på sommaren. I sydliga delar av världen bygger man ofta hus helt av sten – dels för att det fi nns gott om detta material men också för att få en sval och jämn inomhustemperatur året runt. Ett stenhus med tjocka väggar lagrar sommarens värme långt in på hösten, och vinterns kyla långt in på våren och sommaren. När det behövdes ytterligare kyla på sommaren, fyllde men förr i tiden lerkrus med vatten som kyldes ned av vindarna utomhus. Därefter placerades krusen inomhus, där vattnet fick avdunsta och på så sätt kyla av luften. Detta är det äldsta kända systemet för så kallad komfortkyla.

Kylning av rumsluften med takapparater.

Kylsystem i större skala började utvecklas ungefär samtidigt som centralvärmen. I början fick vanliga radiatorer fungera som avkylningsytor, men i dag skapas komfortkyla med hjälp av avancerad installationsteknik. För mindre system skapas kylan ofta med hjälp av kompressordrivna aggregat. Man kan också dra nytta av kallt grundvatten eller sjövatten, och då ofta i kombination med en värmepump. I större städer erbjuds så kallad fjärrkyla, som är ett stort system dit exempelvis kontorsfastigheter kan ansluta sig på samma sätt som till fjärrvärme.

Kapitel 1 | Historik

vvs 0-4mh KLAR.indd 19

2011-12-14 15.10


SYSTEMKUNSKAP

SYST EM KU NSK AP

Jörgen Björklund | Peter Ohlsson

Den här faktaboken riktar sig till alla som behöver grundläggande kunskaper om de olika tekniska system som finns för uppvärmning, kylning, ventilation och vattenförsörjning i en byggnad.

SYSTEMKUNSKAP

Här beskrivs hur systemen som har gjort att våra bostäder och andra lokaler har utvecklats under åren. Boken beskriver vilka förutsättningar och regler som gäller för att kunna utföra arbetet så att det blir rätt från början. I våra byggnader finns idag en styr och övervakningsteknik som gör våra byggnader mer energisnåla än tidigare. Detta system och dess komponenter beskrivs i boken. Idag tar vi för givet att vi har en inomhuskomfort i våra byggnader som är reglerade av de system som finns för värme och kyla, så har det inte alltid varit. Det kan man läsa om i den här boken. Till den här faktaboken finns en webbtjänst som innehåller bl.a. inlämningsuppgifter och övningsuppgifter som är självrättande.

Best.nr 47-08558-3 Tryck.nr 47-08558-3

omslag vvs denna.indd 1

Liber

Läs mer på www.liber.se/elaromedel

Jörgen Björklund | Peter Ohlsson

ch o S VV e h g i t fas 2011-12-14 13.12

9789147085583  

och fastigh e VVS Jörgen Björklund | Peter Ohlsson L ib e r Liber Jörgen Björklund | Peter Ohlsson Första upplagan 1 Repro: Repro 8 AB, Stoc...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you