Hur fungerar uppvärmning egentligen?

uppvärmning i hemmet

Jag får så mycket frågor om uppvärmning av besökare här på golvvärmekungen! Det är givetvis roligt att ni engagerar er och ställer frågor. Vad som inte är lika kul är att jag känner att det finns extremt stora kunskapsbrister där ute. De flesta har inte koll på grundläggande fysiska lagar. Ni skulle helt enkelt ha lyssnat lite mer på t.ex. Ingemar Nordbring, som min fysiklärare hette på högstadiet.

Hur varmt blir det?

Ständigt samma fråga, hur varm blir en värmekabel på 300W? Svaret är omöjligt att ge, då bara halva frågan är ställd. Effekten 300W är en viktig ledtråd men för att säga hur varmt det blir så behöver man veta energibehovet för uppvärmning. Temperaturen man uppnår kan liknas vid vattenmängden i en läckande hink. Effekten motsvarar hastigheten på den vattenstråle vi försöker fylla hinken med. Effektbehovet är samtidigt den mängd vatten som hela tiden läcker ut ur hålet i hinkens botten. Om vi fyller på med en mindre stråle än vad som läcker ut så minskar mängden vatten i hinken, dvs det blir kallare. Om man fyller på med mer fart än det läcker ut, ja då ökar värmen. Fysiken gör också att ju mer vatten du har i hinken ju större tryck blir det i hinken och det pressas ut mer vatten ur hålet i botten. Det samma gäller för värmen och uppvärmning. Desto större skillnad det är på värmen inne i rummet och utanför ju snabbare kommer värme läcka ut. Detta gör att vi i vårt exempel med vattnet i hinken automatiskt kommer uppnå en jämvikt , där vattnet rinner ut i samma takt som vi fyller på.

Extremfall av uppvärmning

Säg t.ex. att vi har en termos. I den termosen stoppar vi ner en värmekabel på 300W. Det läcker ut väldigt lite värme ur termosen så de 300W kommer resultera i en extremt hög temperatur inne i termosen, ett par hundra grader bara efter en liten stund, vilket naturligtvis hade förstört värmekabeln.

Om man istället lägger sin värmekabel i en sjö. Så kommer all energi som tillförs läcka ut i omgivningen, kabeln kommer där hålla ungefär samma temperatur som vattnet oavsett hur länge man värmer.

I båda exemplen på uppvärmning är effekten 300W, eller en energiförbrukning på 0,3 kWh (varje timme). Men den uppnådda temperaturen är väldigt olik.

Hur varm blir golvvärmen?

Om vi utgår från att man har installerar en värmekabel på 300W i ett litet och normalisolerat badrum på 3 m2. Så kan man räkna ut vilken temperatur man kan uppnå med termodynamik, förutsatt att man vet u-värden på alla material i hela rummet. U-värdet för hela rummet kan ses som ett mått på hålet i hinken i exemplet ovan. Ett lågt U-värde motsvarar ett litet hål och ett högt U-värde ett stort hål.

För att hålla detta på en populärvetenskaplig nivå så ger jag mig inte in i att göra några beräkningar eller formler här. Jag kan hänvisa till ett annat inlägg jag skrivit som beskriver kostnaderna för uppvärmning. Även om inte heller det inlägget gör några energiberäkningar.

Om man har installerat ca 100W/m2 så räcker effekten till för att hålla en önskad temperatur på golvet i de flesta fall. Med en önskad temperatur menar jag att man kan uppnå 23-24 grader i golvet.

Termostaten

Men det hela bygger såklart inte på att man bara installerar en effekt på 300W för uppvärmning och hoppas att systemet uppnår en jämvikt på en bekväm temperatur. Det normala är att man installerar ett överskott av effekt. Normalt så stannar faktiskt effektbehov på ca 50W/m2 men genom att installera ett överskott samt en termostat så får man bättre möjligheter att reglera önskad temperatur.

Termostaten fungerar som en automatisk strömbrytare som helt enkelt slår av och på strömmen till golvvärmen beroende på om temperaturen är över eller under den temperatur man önskar. Läs lite mer om olika typer av termostater här.

Om vi i vårt exempel ovan med ett badrum på 3 m2 säger att termostaten är ställd på 21 grader. Låt oss också säga att man om man gjort en exakt energiberäkning för utrymmet fått fram att effektbehovet är 50W/m2 för att hålla exakt 21 grader i rummet. Då skulle fysiken helt enkelt göra att reläet ”strömbrytaren” i termostaten skulle vara på 50% av tiden. Som exempel kanske man kan tänka sig att den är på i 10 minuter för att sedan följas av 10 minuter avstängd. Utslaget över tid så skulle då golvet istället förbruka 0,15kWh varje timme, istället för maxförbrukningen 0,3kWh.

I texten här har jag beskrivit en värmekabel då det är enklare att resonera kring, men samma fysiska lagar gäller även vattenburen golvvärme. Så över allt där det står värmekabel skulle man istället kunna tänka sig en slang.

Frågor

Har ni frågor om uppvärmning så ställ dem gärna här så skall jag försöka svara så snabbt som möjligt.

Vi tror du är intresserad av dessa artiklar

Kungen av Golvvärme

Golvvärmekungen har faktan, kunnandet och förståelsen många andra saknar!