Skip to main content

Kostnadseffektiv modernisering av värmesystem

Pressmeddelande   •   Feb 28, 2019 09:26 CET

Foto: Pictworks, AdobeStock

I dagens samhälle ställs det krav på att värmesystem i bostadshus fungerar effektivt, är miljövänliga samt energieffektiva. Många äldre värmesystem måste bytas ut eller moderniseras för att svara upp mot kraven. Vid en modernisering kan en kombination av värmepannor med kondenseringsteknik och moderna gasfläktar vara en ekonomiskt intressant lösning. I Sverige och många andra länder finns det långsiktiga mål för hur nivåerna för koldioxidutsläpp kraftigt ska kunna reduceras under kommande årtionden. Ett exempel är den tyska Klimathandlingsplanen 2050 där det övergripande målet är att minska koldioxidutsläppen med 80 till 95% jämfört med 1990 års nivå. Detta ska bland annat ske genom en modernisering och utbyte av äldre värmesystem.

Fastighetsägare kan spara mycket pengar och bränsle genom att använda den senaste tekniken i sina befintliga värmesystem i samband med moderniseringar. Ofta är detta dock förknippat med stora kostnader och ibland mycket byggnadsarbete då det kan krävas omfattande om- och nybyggnationer. Detta leder ganska naturligt till att många fastighetsägare avvaktar med nyinvesteringar och det är också därför som de i Tyskland finns många värmepannor som är mer än 30 år gamla. En lösning kan dock vara att genomföra moderniseringar i flera etapper.

Etappvisa moderniseringar som kan börja med värmepannan
Moderniseringen kan börja med en uppgradering av värmepannan och sedan fortsätta med energieffektiviserande åtgärder på fastigheterna. Ett par exempel är byte av fönster och bättre isolering av ytterväggar. En etappvis modernisering gör det möjligt att slå ut kostnaderna över en längre tid, men det gäller också att välja rätt åtgärder för att både energispar- och miljömål ska kunna uppnås. En extra utmaning i samband med moderniseringar är att det kan finnas regionala byggregler som kräver användning av förnyelsebar energi i händelse av omfattande modernisering. Ett problem kan då vara att uppvärmningen sker med värmepumpar som fungerar som basvärmekälla, och inte ger en fast värmeeffekt eller en fast uppvärmningstemperatur vilket krävs för en verkligt energieffektiv drift.

Om förhållandena förändras genom senare renoveringsarbete, såsom ytterligare isoleringsåtgärder eller montering av nya radiatorer, kommer dessa värmepumpar ofta att fungera mindre effektivt och det som var tänkt som "sparande" kommer istället att göra värmen dyrare. Dessa problem kan dock undvikas genom konvertering till värmesystem med skalbar utgång och där systemet reagerar flexibelt i förhållande till hur värmeefterfrågan varierar beroende på inom- och utomhustemperaturen. Hur kan då ett sådant värmesystem vara konstruerat för att svara upp mot dagens och framtidens krav på energieffektivitet, miljövänlighet och inte minst kostnadseffektivitet både i samband med investeringar och under drift?

Kondenseringsteknik med gasfläktar
Kondenseringstekniken är en extremt effektiv metod för uppvärmning. Gaskondenspannor är inte bara kompakta och ekonomiskt attraktiva lösningar, de erbjuder också en skalbar värmeffekt. Tack vare låga värmevattentemperaturer är kondenseringstekniken också idealisk för kombination med andra värmekoncept som solvärme och värmepumpar. Kondenseringstekniken utnyttjar inte bara den "normala" värmen hos den energi som finns i bränslet (gas) utan också mycket av den så kallade latenta värmen hos vattenångan i avgaserna från förbränningsprocessen. Naturgas är särskilt lämplig för denna typ av värmelösningar. Med ett energiinnehåll på cirka 10 kWh/m³ naturgas ger detta upp till 3 kW extra värmeeffekt med en naturgasförbrukning på 2 m³/h vilket motsvarar en konventionell värmeeffekt på cirka 20 kW. Detta är möjligt genom sänkning av avgasgastemperaturen från standarden 150°C till t.ex. 40°C. I jämförelse med konventionella system med en avgastemperatur på 150°C är det möjligt att uppnå en effektivitetsökning på upp till 15 %.

Detta ger många fördelar eftersom mindre bränsle krävs och en gaskondenspanna är dessutom mycket kompaktare än en konventionell panna. Dessutom är moderna kondenseringskedjor elektroniskt styrda och flexibla på så sätt att brännaren och den utgående värmen anpassas till den önskade värmeffekten. Detta minskar också enhetens omkopplingshastighet och kylförlusterna i intervallet mellan driftsfaserna. ebm-papst gasfläktar har en mycket viktig funktion när det gäller flexibiliteten. Fläktarna har ett brett moduleringsområde vilket möjliggör en skalbar brännareffekt. De anpassar sig optimalt till det aktuella värmebehovet utan att det uppstår några effektivitetsförluster. En gammal tumregel är att 50% av den maximala värmeeffekten ofta är tillräcklig för att täcka 90% av efterfrågan på värmeenergi. Många värmekedjor är överdimensionerade med motsvarande höga standby-förluster för att täcka de återstående 10%, men detta kan alltså undvikas genom den effektiva kondenseringstekniken och gasfläktar.

Uteffekt från 0,5 till 150 kW
ebm-papst startade för några år sedan ett intensivt tekniskt utvecklingsarbete för att ta fram högeffektiva fläktar för mindre gaspannor och resultatet är RadiMix som består av fyra fläktar för gasbrännare med en uteffekt från 0,5 till 150 kW. I dagsläget finns tre fläktar tillgängliga för området 0,5 till 80 kW, och snart kommer även en fjärde som täcker effektområdet upp till 150 kW. En viktig fördel med de nya RadiMix-fläktarna är att de tillåter ett större reglerområde (från 1:10 till 1:15) och därmed kan antalet fläktversioner reduceras. Motorn som utvecklats speciellt för plattformen erbjuder betydligt bättre effektivitet jämfört med föregångaren. En av RadiMix-fläktarna är modellen VG 100 (för gasbrännareffekter på 3 - 50 kW) och med den nya motorn har VG 100 en betydligt högre total effektivitet jämfört med andra gasfläktar på marknaden och den är dessutom avsevärt mycket tystare, cirka 3 dB (A), jämfört med andra fläktar. Den minsta gasfläkten, VG 71, ger en värmeeffekt på upp till 35 kW medan VG 108 med en värmeeffekt på upp till 80 kW är idealisk för stora värmesystem i bostadshus.

Det är aerodynamiska förbättringar av både fläkthjul och fläkthus som gjort det möjligt att reducera ljudnivå inom varje fläkts hela reglerområde. Tack vare omfattande simuleringar och testningar visade det sig också att det var möjligt att begränsa mycket av resonansen inom icke störande frekvensområden. Ett annat steg var att helt ändra kommutationselektroniken. Detta gör det möjligt att integrera RadiMix-fläktarna i digitala värmekoncept via bussgränssnitt som LIN eller CAN.
De kompakta fläktarna kan enkelt integreras i befintliga gasbrännarapplikationer och integrationen förenklas av den stora flexibiliteten som erbjuds genom 360 ° motorpositionering. I framtiden kommer gasfläktarna att vidareutvecklas och utgöra viktiga komponenter i komplett system tillsammans med venturirör och gasventiler. Målet är att möjliggöra en ännu mer optimal och miljövänlig förbränning.

Förutom en reducering av luftburet ljud visade det sig också att det var möjligt att väsentligt minska vibrationen (strukturburen buller) genom simulering och testning med toppmoderna utvecklingsverktyg. I jämförelse med föregångarmodellen sjönk driftsljudet med mer än 3 dB (A). Elektroniken har också moderniserats och har nu valfria BUS-gränssnitt för enkel integration i digitala system. Driftslägen som servicestatus, temperaturer, driftsspänning och annan data som behandlas i fläktstyrningssystemen kan kontrolleras på distans. Detta förenklar inte bara integrationen av fläktarna i ett kontrollsystem, det kommer också att möjliggöra förebyggande underhåll och fjärrdiagnoser.

ebm-papst är ett världsledande företag inom utveckling, tillverkning och försäljning av energieffektiva fläktar och elmotorer. Spetskompetens inom avancerad motorteknologi, smart elektronik och aerodynamik har banat väg för det framgångsrika fläkt- och motorsortimentet. Kunderna finns bland annat inom ventilation, kyla, värme, telekommunikation, elektronikindustri och fordonsindustri. Företagets GreenTech strategi innebär ett kontinuerligt arbete för hållbar utveckling och i november 2013 utsågs ebm-papst till Tysklands mest hållbara företag då företaget vann den prestigefyllda utmärkelsen The German Sustainability Award.