Individuell radiatorstyrning sparar energi

Att använda små pumpar för värmedistributionen istället för centrala värmedistributionssystem kan ge avsevärda energivinster. Det visar den doktorsavhandling som presenterats vid Chalmers av Caroline Markusson.

Caroline Markusson har studerat decentraliserade värmesystem jämfört med traditionella lösningar, och kunnat visa att många små pumpar kan ge stora energivinster. Foto: Kristin Lidell

Elanvändningen för pumpdrift i fastigheter i Sverige uppgår till cirka 1,5 procent av vår totala elanvändning.
Att använda så kallade distribuerade pumpar – alltså små pumpar på varje radiator – kan minska denna elenergianvändning med cirka 70 procent.
Det visar forskning som presenterats av Caroline Markusson i doktorsavhandlingen ”Efficiency of building related pump and fan operation. Energy use and System design”, framlagd vid
Institutionen för energi och miljö, Installationsteknik, vid Chalmers. Energi & Miljö har tidigare rapporterat om Caroline Markussons arbete med decentraliserade fläktar.
Caroline Markusson testade tekniken med decentraliserade pumpar i ett system med 20 radiatorer, i en del av ett kontorshus på Chalmers under vintern 2010-11. Pumpsystemet som användes är utvecklat av tyska Wilo. Det decentraliserade systemet jämfördes först med byggnadens gamla system genom mätningar och beräkningar. Effektiviteten beräknades vid tre olika framledningstemperaturer: temperatur vald utifrån utomhustemperatur, konstant 41 grader C respektive den temperatur systemet designats för, vilket var 55 grader C.
Systemets värmekapacitet var alltid mindre än 75 procent av vad det designats för. 80 procent av tiden då mätningarna utfördes var värmekapaciteten mindre än 40 procent.

Sju veckors mätning
Först mättes det ursprungliga systemet under omkring sju veckor. Det som mättes var flöde, temperaturer (fram- och returtemperaturer), rumstemperaturer, utetemperaturer, tryckdifferens över pumpen och dess effekt.
I det ”nya” decentraliserade systemet fick varje radiator en varvtalsreglerad pump med effekten 3 W. Temperaturen i varje rum styrdes individuellt genom att reglera varvtalet på de berörda pumparna. En dataserver tog in information från systemets alla pumpar och rum och styrde framledningstemperaturen. I det nya systemet blev shuntgruppen överflödig och togs bort. Eftersom huset värms med fjärrvärme ville man få en så låg returtemperatur som möjligt. Man monterade därför en särskild reglerventil på primärsidan.
– Vi installerade systemet i en radiatorgren som är en del av ett större system, så ventilen fanns med för att försäkra oss om att vi körde tillbaka tillräckligt kall retur, säger Caroline Markusson.
Någon injustering av värmesystemet behövs inte i det decentraliserade systemet.

En schematisk bild över ett ordinärt och ett så kallat distribuerat system, med små pumpar på varje radiator. Vid försöket användes även en backventil på framledningen till varje radiator. Illustration: Claes-Göran Andersson

Rumsindividuell nattsänkning
Caroline Markusson visar att värmeenergianvändningen minskade med 50 procent om man använder helg-/nattsänkning. Besparingen erhölls på grund av att dygnsmedelrumstemperaturen sjönk betydligt vid användandet av nattsänkning.
– Om man kan stänga av en pump och på så sätt kan sänka husets eller rummets inomhusmedeltemperatur från 21 till 16 grader C under ett halvt dygn så fås naturligtvis en energivinst. I traditionell nattsänkning brukar framledningstemperaturen sänkas ett visst antal grader vilket inte är tillräckligt för att påverka rumsmedeltemperaturen lika mycket. En annan fördel med det här systemet är att servern lär sig känna av när uppvärmningsfasen ska börja för att uppnå ”rätt” rumstemperatur vid rätt tidpunkt. Det går också att göra rumsindividuell nattsänkning om man så vill.
Något större projekt med denna teknik finns inte ännu i Sverige, däremot i Tyskland. Det system som installerades på Chalmers för några år sedan finns ännu kvar.
– Förmodligen är det lättare att få ekonomin att gå ihop för installation av detta system i nya fastigheter än i befintliga, eftersom man enklare kan dra elkablage fram till varje radiator, säger Caroline Markusson.

Text Mark Kretz, Energi & Miljö nr 34-35