Sol och golvvärme
Kombinationen sol och lågtemperaturuppvärmning som tex golvvärme har undersökts inom projektet. Två examensarbeten på magisternivå har handletts som undersöker olika systemkombinationer för hus med sol och golvvärme. Detaljerade TRNSYS simuleringar har genomförts som jämför ett traditionellt solvärmekombisystem med ett systemkoncept där man försöker utnyttja golvets värmelagringsförmåga genom att överladda golvet med värme.
Energibesparingen för Stockholmsklimat för de mer avancerade systemen är måttlig om man inte vill försämra komforten (undvika övertemperaturer); ca 5% i ett välisolerat hus med värme- och tappvattenbehov på ca 7000 kWh/år och ca 4% i ett dåligt isolerat hus med ett värme- och tappvattenbehov på ca 22000 kWh/år. Fortsatta parameterstudier av hur komfortnivån, golvbeläggningen och betongtjockleken påverkar energibesparingen bör genomföras. Arbetet inleddes med en litteraturstudie som visade på följande resultat gällande för golvvärme i betongplatta:
1) Det finns större risk för drag och för höga luftrörelser i golvvärmda hus jämfört med radiatorvärmda hus. Speciellt stor är dragrisken med F-ventilation och uteluftintag ovanför fönster.
2) Lufttemperaturen i hus med golvvärme kan inte vara lägre än i hus med radiatorsystem och fortfarande erbjuda samma komfort. I dåligt isolerade hus måste man kompensera för ökat drag från fönster och uteluft intag. I välisolerade hus är den operativa temperaturen nästan identisk med lufttemperaturen, eftersom golvtemperaturen är låg. Fältmätningar indikerar att lufttemperaturen inte heller är lägre i golvvärmda hus i praktiken.
3) Värmeförlusterna från grunden mot marken är högre från ett golvvärmesystem, (speciellt vintertid) än från en vanlig grund. Hur mycket tjockare isolering som behövs för att bibehålla värmeförlusterna beror framförallt på golvbeläggningen och dimensionerande värmebehov, som bestämmer temperaturnivån i betongplattan.
4) Golvbeläggningar med hög värmeledningsförmåga (klinker) ger mindre värmeförluster mot marken och mindre inomhustemperatursvängningar än golvbeläggningar med låg värmeledningsförmåga (parkett och heltäckningsmatta) men kan ge problem med kalla golv sommartid.
5) Golvbeläggningar med hög värmeledningsförmåga (klinker) hjälper till att begränsa temperaturfluktuationer orsakade av solinstrålning och internvärme samt ger möjlighet till bättre utnyttjande av gratisvärme genom inlagring och utjämning i betongplattan. Utnyttjandegraden av passiv solenergi är därför kraftigt beroende på om solstrålarna som infaller genom fönstren träffar en möbel, en matta eller infaller direkt på ett klinkergolv.
6) Den s.k. självregleringseffekten är kraftigt beroende av temperaturen i betongplattan. Den är således kraftigt beroende av golvbeläggningens värmeledningsförmåga och av husets dimensionerande värmebehov. Ett väl fungerande reglersystem är därför viktigare i hus med höga värmebehov eller hus med golvbeläggningar med låg värmeledningsförmåga.
7) För att motverka värmeförluster mot marken är det är viktigare med tjock isolering i golvet i ett dåligt isolerat hus eller där golvbeläggningar med höga värmemotstånd används, eftersom golvtemperaturen där blir högre.
Projektet har resulterat i följande publikationer:
Persson, Tomas. Lågttemperaturvärmesystem : en kunskapsöversikt. SERC, Nr. DU--SERC--67--SE, Högskolan Dalarna, Borlänge, 2000.
Karra, R., Chintakindi, N., (2005). Active solar heating system with concrete floor heating analysed with dynamic thermal simulation. Master’s Level Thesis No. 42, May 2005, European solar Engineering School, Högskolan Dalarna, Borlänge, Sweden. <http://dalea.du.se/theses/?itemId=2248>.
Syed, H., (2006). Dynamic Thermal Simulation of Solar Combisystem and Direct Solar Floor Heating System. Master’s Level Thesis No. 62 June 2006, European solar Engineering School, Högskolan Dalarna, Borlänge, Sweden. <http://dalea.du.se/theses/?itemId=1349>
För ytterligare information kontakta: Tomas Persson tpe@du.se
