325.15 Ettrørsanlegg for vannbåren varme
Utfordringer
Nye krav til energieffektivitet og bedre isolering av boligene, medfører lavere tilført varmebehov og mindre varmeanlegg. For å møte konkurranse fra el-bransjen, må varmeanleggene gjøres enklere og rimeligere. Men samtidig må de fungere i henhold til myndighetskrav og kundens ønske om god varmekomfort. Anleggene må også være lette å betjene for en vanlig boligeier. Utfordringene krever nytenking basert på prinsipper som bransjen vet fungerer. Ett prinsipp som ble benyttet tidligere, men som i dag nesten ikke er i bruk i Norge, er ettrørsanlegg.
Hva er et ettrørsanlegg?
Et ettrørsanlegg har ikke tur- og returledninger. Ett rør fører varmtvannet gjennom varmelegemene (varmeavgiverne) og tilbake til varmekilden. I gamle ettrørsanlegg ble det benyttet fordelere ved hver radiator. Fordeleren hadde innvendige lepper som fordelte noe av vannstrømmen opp i radiatoren, men resten gikk til neste radiator. I dag sørger radiatorventilen for riktig fordeling av vannet. På grunn av avkjølingen gjennom radiatoren, vil neste radiator få litt kaldere vann enn den første. Se illustrasjon under:
Figur 1. Prinsipptegning av ettrørsanlegg.
Kilde: Vannbaserte oppvarmings- og kjølesystemer, David Zijdemans, Skarland Press AS, 2012.
Ettersom varmeavgivelsen er et produkt av vannmengde og temperatur, vil radiatorenes størrelse måtte økes noe for hver radiator på sløyfen for å kunne avgi beregnet effekt.
Nye, effektive pumper og nye systemer for fordeling, gjør at ettrørsanlegget også kan benyttes i forbindelse med berederoppvarming og til gulvvarme. Utfordringen er å prosjektere og beregne anlegget riktig.
Føringsveier for ettrørsanlegg
Dagens byggemetoder og moderne skap, innredninger, terskelutforinger og listløsninger gir mulighet for å føre ettrørssløyfen rundt i boligen uten nødvendigvis å måtte legge røret skjult inne i vegger og gulv. Dette gir større trygghet mot vannskader og gir lett adgang dersom noe skulle skje. Ved bruk av ettrørssystem og fordelingsventiler, unngås kryssinger og andre kompliserte forhold ved bruk av to rør.
Figur 2. Eksempel på strømningsveier i en fordelingsventil.
Ettrørsanlegg, vannvarmer og gulvvarmeanlegg
Som skissen viser, er det mulig å kople varmtvannsberederen og gulvvarmeanlegget i serie med radiatorsløyfen. I stedet for radiatorer kan det benyttes viftekonvektorer som gir en rask oppvarming. Alt vannet ledes først gjennom vannvarmeren, og gulvvarmen bør tilkoples på enden av sløyfen, der temperaturen er lavest. På grunn av varierende temperatur til gulvvarmen, anbefales det en shuntventil, helst utekompensert.
Figur 3. Eksempel på en pumpesentral med shuntventil. Kilde: www.roth-nordic.no
Dimensjonering
For å få så små og billige radiatorer som mulig, kan det være fristende å la alt vann sirkulere gjennom alle radiatorene. Konsekvensen blir et meget høyt trykktap siden radiatorenes tilkoblinger er for små og ikke er dimensjonerte for så store vannmengder. I tillegg er faren for støy i radiatoren stor. Derfor er den optimale sirkulasjonsmengden gjennom radiatorene i området 30–50 %.
Ventildimensjonene og temperaturfallet over sløyfen er bestemmende faktorer for hvor mye en sløyfe kan belastes. Brukes et 18 mm PEX rør eller et 15 mm lett stål- eller kobberrør (13 mm innvendig) kan det belastes med ca. 5 000 W ved en temperaturdifferanse på 20 °C mellom tur og retur. Er temperaturdifferansen mindre, må flere sløyfer parallellkoples for å oppnå samme effekt. Store anlegg må dimensjoneres i henhold til spesifikasjonene fra leverandøren.
Anlegget må dimensjoneres etter maks. oppnåelig turtemperatur, som for lavtemperaturanlegg (f.eks. varmepumpe) er ca. 50 oC. Dette betyr større heteflater og rør, men for lavenergihus må man samtidig huske at effektbehovet er mindre.
Eksempel på en pumpesentral med shuntventil
Figur 4. Prinsippskisse ettrørsanlegg med seriekobling av ulike varmelegemer.
Flere sløyfer kan parallellkoples. Systemet kan også benyttes i andre bygg enn boliger og leilighetsbygg.
Figur 5. Prinsipp for parallellkobling av ettrørssløyfer.