Spar energi med hydronisk balansering og termostatstyrte radiatorventiler

Hva er hydronisk balansering?

Hydronisk balansering sikrer at riktig mengde varmtvann strømmer gjennom hver terminalenhet (radiatorer, viftekonvektorer osv.) ved å skape minst mulig friksjon med hensyn til distribusjonsnettverkets motstand. Det handler om å sikre at varmesystemet kan fungere under alle forhold det er konstruert for, og effektivt forhindre over- eller underforsyning. Basert på en rom-per-rom-beregning av varmelasten og designparametrene som er spesifikke for varmegeneratoren, stilles mengden av varmtvann inn for hvert rom. Dette krever god forståelse av varmesystemet siden motstanden skapes i de termostatiske radiatorventilene som er strategisk plassert i nettverket.

Optimalisering av vannfordelingen i et varmesystem ved å balansere behovet for trykk med motstanden i systemet, sikrer jevn varmefordeling i rørnettet. Hvis radiatoren lengst fra varmekilden mottar ønsket vannmengde, målt i motstand, vil enhetene også få ønsket vannmengde. Når dette er gjort, kan pumpen stilles inn i henhold til ønsket pumpetrykk.

Hvis varmesystemet ikke er hydronisk balansert, vil radiatorer nær pumpen være varmere enn nødvendig, mens radiatorer langt fra pumpen vil være kjøligere. Overforsyning av varmtvann til radiatorene nærmest varmegeneratoren hindrer at følgende radiatorer forsynes på riktig måte ved behov, slik at ønsket romtemperatur ikke oppnås.

Hydronisk balansering med termostatstyrte radiatorventiler

Tidligere var sirkulasjonspumpen for varmtvann ofte dimensjonert høyere enn nødvendig, eller temperaturene var innstilt høyere enn det de trengte for å sikre tilstrekkelig varmtvannsmengde til radiatoren lengst unna varmekilden. Begge handlinger forårsaker unødvendig energitap. Hydronisk balansering bidrar til å skape et effektivt varmesystem, og kan gjøres ved hjelp av justerbare termostatstyrte radiatorventiler. Disse begrenser vannmengden for å unngå ubalansert vannfordeling.

Funksjonen til justerbare termostatstyrte radiatorventiler

En termostatstyreenhet består av et termostathode og en regulerbar ventilinnsats. Mens termostathodet er synlig og bidrar til å regulere romtemperaturen, er ventilinnsatsen skjult og styrer den faktiske vannmengden til radiatoren. Samspillet mellom termostathodet og radiatorventilene gjør varmesystemet til et system med variabel gjennomstrømning som er i stand til å reagere på varierende utetemperaturer og stadig skiftende innendørs oppvarmingsbehov for å opprettholde ønsket romtemperatur. De sikrer stabile trykkforhold og garanterer ideelle arbeidsforhold for varmesystemet.

Dynamisk hydronisk balansering

Vanligvis brukes enten statisk balansering eller dynamisk balansering. Statisk balansering brukes bare ved full last og kan føre til et ubalansert system ved drift med delvis last. Dynamisk hydronisk balansering anbefales for å optimalisere energisparingspotensialet til et radiatorsystem. Denne balanseringsløsningen gjør det mulig å holde differansetrykket på radiatorene på et konstant nivå gjennom hele bygningen under alle belastningsforhold. Ved å bruke dynamiske balanseringsventiler eller trykkuavhengige reguleringsventiler opprettholdes massestrømmene til enhver tid, selv under delbelastning eller skiftende belastningsforhold.

Siden returtemperaturen kan være lavere – under 55°C for optimal effektivitet i en varmtvannsbereder – og pumpen bruker mindre strøm fordi den kan stilles inn på lavere hastighet, kan dynamisk hydronisk balansering optimalisere varmesystemets effektivitet og gi betydelige energibesparelser gjennom hele året, uavhengig av endringer i varmebehov eller brukeratferd.

Hydronisk balansering i varmesystemer med lav temperatur

Selv om hydronisk balansering er viktig for alle radiatorsystemer, er det spesielt viktig i varmesystemer med lave temperaturer. Hydronisk balansering sikrer at systemet er innstilt på de temperaturene som passer best til energikilden. Ved kondensering av kjelen vil lavere returtemperaturer la kjelen arbeide så effektivt som mulig. Hvis en varmepumpe er installert, er det mulig å skape stor innvirkning på varmepumpens COP (effektfaktor) ved å stille inn systemet på lave temperaturer med riktig mengde og returtemperatur. Varmepumpen vil da bruke mindre energi for å levere riktig mengde energi til bygningen.

Hvor mye energi kan hydronisk balansering bidra til å spare?

En grundig studie utført ved ITG i Dresden⁽²⁾ viste at i eksisterende flermannsboliger med radiatorvarme, reduseres det termiske energiforbruket vanligvis med 7–16 kWh/m². Det er ingen overraskelse at de største besparelsene realiseres med dynamisk hydronisk balansering. Den samme undersøkelsen viste at hvis det ble implementert dynamisk balansering på alle hoteller i Tyskland, kunne dette spare opptil 24,2 m kWh/år, noe som tilsvarer 7480 tonn CO₂.

I mappen om systembalansering for tekniske bygningssystemer⁽³⁾nevner European Building Automation Controls Association (eu.bac) en studie ved Technological University of Dublin som viste at de totale besparelsene ved å optimalisere vanndistribusjonen i varmesystemer i EU er på 22,6 Mtoe. 53 % av dette vil komme fra en reduksjon i pumpekraft og de andre 47% fra en reduksjon i varmeenergi som brukes av systemene.

Vi har kurs i balansering

Justeringskurset retter seg mot deg som trenger å lære deg balansering fra bunnen av. Vi går gjennom det grunnleggende om valg av ventiler, innstillinger og praktisk utførelse. Du bør ha forkunnskap innen VVS eller tilsvarande. Se vårens kurstilfeller i Sverige 2023.

Kilder:
(1) Resultater fra en referansestudie med flere familier i studien «Hydronic balancing and control – how to overcome the global challenge of reducing energy use in multifamily housing» av Osojnik et al. https://www.eceee.org/library/conference_proceedings/eceee_Summer_Studies/2017/5-buildings-and-construction-technologies-and-systems/hydronic-balancing-and-control-8211-how-to-overcome-the-global-challenge-of-reducing-energy-use-in-multifamily-housing/2017/5-235-17_Osojnik.pdf/
(2) 2019 forskningsrapport med tittelen «Potential Energy Savings and Economic Evaluation of Hydronic Balancing in Technical Building Systems» https://files.danfoss.com/download/CorporateCommunication/BuildingEfficiency/Potential-Energy-Savings-and-Economic-Evaluation-of-Hydronic-Balancing-in-Technical-Building-Systems.pdf
(3) Systembalansering for tekniske bygningssystemer: En flott mulighet for energisparing og komfort. https://eubac.org/wp-content/uploads/2021/03/20210322_eubac_System_Balancing_for_TBS.pdf