Varmtvannsbereder

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

En varmtvannsbereder er et apparat konstruert for å berede og eventuelt lagre varmtvann til husholdninger, institusjoner og industri. Begrepet varmtvann kan deles i to grupper: Varmtvann (opp til 80 °C) og hetvann (over 80 °C). Varmtvann brukes hovedsakelig i husholdninger, industri, kontor og institusjoner. I storhusholdning, næringsmiddelindustri og så videre, hvor det på grunn av hygieniske krav er behov for høyere temperatur, benyttes også hetvann.

Byggeforskriftene setter krav til maksimalt 55 °C på tappestedene i husholdninger, for å unngå skolding. Dette ivaretas ved at beredere stort sett er utstyrt med blandeventil.[trenger referanse]

Forskjellike typer varmtvannsberedere[rediger | rediger kilde]

Beredere kan deles i tre grupper:

  • Forrådsbereder
  • Direkte vannvarmer -uten tank (Gjennomstrømningsvarmer)
  • Varmtvannsbeholder

Forrådsbereder[rediger | rediger kilde]

En forrådsbereder er en isolert tank for oppvarming (beredning) av vann. Begunnelsen for et visst volum på tanken er at en med en stor tank kan tappe store mengder varmt vann over kort tid mens en kan bruke lengre tid på oppvarmingen. En moderne bereder står under konstant trykk fra nettet / vannverket. Som oftest er den utstyrt med et eller flere elektrisk(e) element(er). Elementet er styrt av en driftstermostat og en sikkerhetsutløser som vil bryte strømmen om driftstermostaten svikter. Berederen er også utstyrt med en sikkerhetsventil som slipper ut trykk om dette ved en feil, eller grunnet ekspansjon av vannet under oppvarming, blir for høyt.

Beredere produseres i volumer fra noen få liter til mange tusen liter. Beredere kan også varmes opp med andre energikilder som ved eller oljefyr. I nyere systemer er ofte berederen en integert del av husoppvarmingssystemet. Berederen er da ofte utformet som en dobbeltmantlet bereder med to kammer, et for tappevann og et for varmeanlegget. Et alternativ til dobbeltmantel er innebygget spiral eller en ekstern varmeveksler.

I dag er boligberedere hovedsakelig produsert i rustfritt stål og isolert med polyuretanskum. Frem til 2006 var det mest vanlig med mineralullisolasjon.

Hvor lang tid tar det å varme opp en forrådsbereder?

For å regne ut hvor lang tid det tar å varme opp en forrådsbereder på 200 liter med 2 kW varmeelement fra 5 °C til 70 °C (∆t 65 K) blir formelen som følger:

  • Cj = Spesifikk varmekapasitet til vann er 4,18 J/(gram/°C)
  • Q = Volum i berederen i liter
  • ∆t = differanse i temperatur (eks. 5 °C - 70 °C = ∆t 65K)
  • T = I dette tilfellet er tiden 3600 sekunder (1 time)

kWh = \frac{Q \times Cj \times \Delta t}{T}

Eksempel: 200 liter x 4,18 x 65 : 3600 = 15,09 kWh


Dette deles på effekten til varmeelementet i berederen. I en standard 200 liter er det 2 kW. Det tar dermed 7, 55 timer å varme opp en 200 liters bereder fra 5 °C – 70 °C.

Gjennomstrømningsvarmer[rediger | rediger kilde]

Gjennomstømningsvarmer
En 3-faset (400V) gjennomstrømningsvarmer. De små tankene av kobber, inneholder varmeelementene på 18 kW

Kompakt vannvarmer, uten tank eller forråd. Vannet varmes i samme øyeblikk som det tappes, så lenge kranen er åpen. Sammenlignet med tradisjonell forrådsbereder er gjennomstrømningsvarmere energisparende, plassbesparende. Energisparing oppnås ved at den er elektrisk avslått når det ikke tappes. Imidlertid er sparepotensialet noe lavere enn det som ofte hevdes. Dette fordi varmetapet fra en forrådsbereder kommer husets oppvarming tilgode i fyringssesongen. Typisk varmetap fra en forrådsbereder (OSO standard 2-300 liter.[1]) er på ca 2 kWh/døgn. I en 150 dagers sommerperiode taper en ca 300 kr, gitt 1kr/kWh. Det er en fordel å plassere gjennomstrømingsvarmere nær brukerstedene. På steder der det er langt mellom våtrommene benyttes en varmer i hvert av våtrommene. Dette blir da en optimal vannvarming da en slipper lange varmtvannsrør. I større bygg med lange avstander er dette ekstra fordelaktig.

  • Elektriske gjennomstrømingsvarmere, såkalt «momentan varmtvannsbereder» eller "direkte vannvarmere" er helt elektrisk avslått når det ikke foregår tapping og har derved ikke tap av energi under tomgang. Kan plasseres nær tappestedene som gir flere fordeler, bl.a varmtvann raskt i kranen. En annen mindre kjent fordel ved å være nære er at det kan benyttes vann sparende armaturer, dyser og dusjhoder og likevel ha varmtvann rakst i kranen. Kan også fordele varmtvann til flere tappesteder. Denne løsningen er plassbesparende og gir nøyaktig forbruk av strøm i forhold til bruk av varmtvann. Det oppnås friskt varmtvann som bedrer hygienen.
  • Gassdrevne gjennomstrømningsvarmere fungerer prinsipielt på samme måte som elektriske. Forskjellen er at elektriske varmeelementer er erstattet av et forbrenningskammer. Gassdrevne gjennonstrømningsvarmere kan også være integrert i gasskjeler for varmeanlegg. Se: Varmeanlegg. Gassdrevne gjennomstrømningsvarmere har som oftest en pilotflamme som brenner kontinuerlig. I samme øyeblikk som tapping starter åpner en ventil for gasstilførsel og vannet blir umiddelbart varmet opp. Gassvarmeren har derfor et lite tomgangsforbruk av energi. Avgassene føres vanlig vis rett ut av yttervegg. Er vanlig i bruk i land med offentlig gassnett. Passer også eksempelvis på hytter.
  • Varmeveksler. I tilknytning til fjernvarme, olje og gassfyrte varmeanlegg benyttes ofte en ren varmeveksler til oppvarming av tappevann. På samme måte som gjennomstrømningsvarmere varmes vann etter behov. Dette krever stor tilførsel av energi under tapping. Benyttes i større boligkomplekser og næringsbygg.

Felles for gjennomstrømningsvarmere er et meget stort behov for energi under tapping. Dette kan gjøre det nødvendig å forsterke husintallasjonen før en elektrisk gjennomstrømningsvarmer kan tas i bruk. Se eksempel på strømbehov lengre ned.


Direkte vannvarmer - er helt uten tank::

For å kunne velge direkte vannvarming for hele boligen, Leiligheten, Hytte og Fritidshus har det i mange år nå blitt valgt 7 eller 9 pr minutt. Beregnet etter en dusj temperatur på 38 grader og snitt inn temperatur på 10 grader. Watteffekter er da 3x5 og 3x6kW effekter. Som ofte sikres med 3x25A til 3x32A.


Noen eksempler på effektbehov: Industri og Yrkesbygg Forutsetning: Kaldtvann 5 °C, dusjvann 38 °C, ∆t = 33 K (Temperaturdiferanse i grader Kelvin):
6 liter pr minutt= 13,79 kW
9 liter pr minutt = 20,69 kW
12 liter pr minutt = 27,59 kW

Gitt at en har 3*32A, 230V IT-nett, så har en ca 12,7 kW tilgjengelig effekt.
Med 3*25A, 400V TN-nett har en ca 17,25 kW tilgjengelig effekt.
Effektiv gjennomstrømningsvarmer på mange hytter kan dermed være vanskelig.


Forutsetning: Kaldtvann 10 °C, dusjvann 38°C, ∆t = 28 K:
6 liter pr minutt= 11,7 kW
9 liter pr minutt 17,55 kW
12 liter pr minutt 23,4 kW

Beregningene er utført etter følgende utregning:

  • Cj = Spesifikk varmekapasitet til vann = 4,18 J/(gram/°C)
  • Q = mengde vann i liter pr. minutt.
  • ∆t = differanse i temperatur (eks. 5 eller 10 °C - 38 °C = ∆t 33K)
  • T = 60

Q x Cj x ∆t = antall joule (energi) som trengs for å varme opp angitt mengde vann i kg. 1 liter vann veier ca. 1 kg. Derfor kan en enkelt beregne resultatet i energi pr liter.

For å regne dette om til Watt må en regne inn tiden. Cj er den energimengden som medgår for å varme opp 1 gram vann en grad K. I dette tilfelle ønsker vi effekten pr. liter/ minutt og må dermed dele på 60.

kW = \frac{Q \times Cj \times \Delta t}{T}

Eksempel 12 liter pr. minutt fra 5 °C til 38 °C: 12 liter/pr min x 4,18 x 33 : 60 = 27,588 kW

Eksempel på strømbehov ved effektuttak på 23,0 kW, avrundet opp til nærmeste hele Ampere:

  • 230 Volt 1 fase = 1 x 100 Ampere
  • 230 Volt 3 faser = 3 x 58 Ampere
  • 400 Volt 2 faser = 2 x 58 Ampere
  • 400 Volt 3 faser 3 x 34 Ampere


Direkte varmere - gjennomstrømningsvarmere et en godt alternativ grunnet sin kompakte form, og høye energieffektivitet. Selv eldre bygg har god nok el tilgang for tappesteder med behov for små mengder, eksempel vaskeservanter er det også et godt alternativ, da disse sikres med kun 10 – 16 Ampere strømtilførsel ved 230 Volt.

Ut fra miljøhensyn vil en ved å plassere vannvarmeren nær forbruksstedet unngå varmetapet i fordelingsledningene. Begge typer beredere har behov for sikkerhet systemer og sikkerhetstermostater og står under konstant vanntrykk fra nettet. Direkte varmeren - gjennomstrømningsvarmere har eliminert kjeleproblemet men har likevel termobrytre innebygget. Gassvarmeren er utstyrt med flammeføler, som stenger gasstilførselen om pilotflammen slukker.

Varmtvannsbeholder[rediger | rediger kilde]

Eldre type vannvarmere bruker forrådstank, de er vanligvis oppvarmet med elektrisk element. Beholderen er normalt trykkløs, og det tilføres kaldt vann til bunn av beholderen når varmtvannskranen åpnes. Varmt vann fra toppen av beholderen føres tilbake til kranen og blandes eventuelt med kaldt vann til ønsket temperatur, for dette kreves et såkalt treløps blandebatteri (kran). Slike beholdere produseres ikke lenger i Norge, men det finnes små varianter på markedet, beregnet for vaskeservanter og tappesteder med små vannbehov. Beholdere trenger ikke sikkerhestventil, da utløpet til kranen alltid er åpent. Det er derfor vanlig at det drypper litt i kranen når beholderen er under oppvarming. På enkelte nyere systemer ble det montert en fødekasse på loftet. Dette ligner på sisternen i et toalett. Kaldt vann ble sluppet inn via en flottørventil som stengte vanninnløpet når karet var passe fullt. Vann fra kassen ga et begrenset trykk inn på varmtvannsbeholderen. Dermed kunne en bruke vanlige doble vannkraner og slapp drypp. Vannutvidelsen gikk tilbake til fødekassen og eventuelt videre til overløp. Denne teknologien er derimot gammel og kjent for å ha problemer.

Legionella[rediger | rediger kilde]

Legionella er en vanlig forekommende bakterie som under gitte betingelser kan føre til Legionærsyken. Sykdommen ble først beskrevet i juli 1976 i Philadelphia, hvor det var et større utbrudd av sykdommen under årsmøtet til the American Legion (amerikanske krigsveteraner), derav navnet.

Om forholdende ligger til rette kan det blomstre opp legionellabakterier i varmtvannsystemer. Det er derfor viktig at selve berederen holder en temperatur som godt overstiger 60 °C. Det er tilstrekkelig at berederen varmes opp til en tilstrekkelig temperatur med jevne mellomrom. Likeledes bør man med jevne mellomrom gjennomspyle røranlegg og dusjhoder med vann som holder en tilstrekkelig temperatur. Eksempelvis har moderne avanserte varmepumper program som ivaretar desinfisering av berederen.

Referanser[rediger | rediger kilde]