Projekt nr. 2008-05 Titel: Omlægning af husholdningers elforbrug til fjernvarme Udført af: Teknologisk Institut Omlægning af husholdningers elforbrug til fjernvarme: tørretumblere, vaske- og opvaskemaskiner
Omlægning af husholdningers elforbrug til fjernvarme: tørretumblere, vaske- og opvaskemaskiner September 2011 Christian Holm Christiansen Jørgen Kjeldgaard Energi og Klima Energieffektivisering og Ventilation Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 2
Forord Projektet "Omlægning af husholdningers elforbrug til fjernvarme" er støttet af Dansk Fjernvarmes F&U konto prj.nr. 2008-05 og er gennemført med Teknologisk Institut som udførende og Fjernvarme Fyn som medlemsværk. Denne rapport er en sammenfatning af projektets resultater. Følgende medarbejder har været en del af projektgruppen gennem projektforløbet: Teknologisk Institut: Fjernvarme Fyn: Jørgen Hede Kjeldgaard Christian Holm Christiansen Dorthe Hindsgaul Lars Rasmussen Jan Strømvig Projektgruppen vil benytte lejligheden til at takke Gunnar Nilsson og Oluf Ingulf fra Göteborg Energi for præsentation af og information om de fjernvarmeforsynede maskiner i Göteborg Energi s demonstrationshus Fjärrvärmehuset. Desuden en tak til Thomas Persson, Högskolan Dalarna for hjælp til fremstilling af en varmevekslerforsynet opvaskemaskine til Teknologisk Instituts EnergyFlexHouse. Endelig vil projektgruppen gerne takke Martin Bang-Hansen fra Gorenje Group Nordic (før AM Hvidevarer A/S) og Michael Bilde Jensen (tidligere AM Hvidevarer A/S) for at stille vaskemaskiner til rådighed for projektet, samt Anders Sahlén fra ASKO Appliances AB for information og rådgivning om vaskemaskiner med koldt- og varmtvandstilslutning samt maskiner med indbyggede varmevekslere. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 3
Resumé Både i nybyggeri og i det eksisterende byggeri vil fjernvarmforbruget falde fremover. Det skyldes dels stramninger i Bygningsreglementet, og dels de energibesparelser der vil ske i forbindelse med fjernvarmeselskabernes energispareindsats. Det lavere fjernvarmeforbrug er en udfordring, både i forhold til et relativt større varmetab i ledningsnettet, men også i forhold til temperaturtab. Derfor har der bl.a. i Sverige været fokus på mulighederne for at omlægge elforbrug til fjernvarme bl.a. ved at anvende husholdningsmaskiner med indbyggede varmevekslere og/eller vaskemaskiner med separate koldt- og varmtvandsindtag. Under ideelle forhold kan tørretumblere, vaske- og opvaskemaskiner med indbyggede varmevekslere erstatte over 80 % af elforbruget med fjernvarme. For vaskemaskiner, der benytter varmt vand kan over 70 % af elforbruget erstattes med fjernvarme. Denne rapport ser på mulighederne for at anvende teknologien i fjernvarmeforsynede huse i Danmark. Vaskemaskiner med koldt- og varmtvandsindtag har været på markedet i det professionelle segment fx til fællesvaskerier, institutioner mv. igennem en årrække. På markedet for husholdningsapparater har der også været forskellige tilløb fra producenterne, og i forbindelse med projektet er der fundet 3 vaskemaskiner, som sælges på det danske marked. Desuden kan mange opvaskemaskiner tilsluttes varmt vand direkte - det er normalt angivet i brugervejledningen, hvis det er muligt. En af vaskemaskinerne er testet i Teknologisk Instituts vaskelaboratorium ved forskellige vaskeprogrammer og med typiske danske brugsvandstemperaturer i fjernvarmeinstallationer på hhv. 45 C og 55 C. Resultaterne viser, at mellem 69 % og 74 % af elforbruget kan erstattes med brugsvand produceret på fjernvarme for en 40 C vask - ved 60 C og 90 C vask falder andelen. En anden væsentlig fordel ved maskinerne er en kortere vasketid, som varierer fra program til program, men er i størrelsesordenen 20 minutter. Vaskemaskinen er afprøvet i praksis dels i Teknologisk Instituts EnergyFlexHouse, dels hos fire af Fjernvarme Fyns kunder. Maskinerne blev installeret hos to kunder med gennemstrømningsvandvarmer og 2 kunder med varmtvandsbeholder. Kunderne har generelt været glade for maskinerne og resultaterne bekræfter resultaterne fra laboratoriet. For at vurdere besparelsen på årsbasis, er der udviklet et regneark som benytter typiske vaskeprofiler, testdata for maskinerne og energipriser som input. Regnearket tager desuden hensyn til de tab, der er på grund af varmtvandstilslutningerne. Regnearket er benyttet til at beregne standardværdier for varmtvandstilslutning af vaske- og opvaskemaskiner, som er implementeret i standardværdikataloget pr. 1. januar 2011. Derudover er regnearket anvendt som grundlag for at give nogle generelle anbefalinger vedrørende varmtvandstilslutning. Følges anbefalingerne fås en typisk årlig besparelse på energiregningen på kr. 200-400,- ved samtidig tilslutning af opvaskemaskine og vaskemaskine med separate koldt- og varmtvandstilslutninger. I nybyggeri kan installationerne forberedes for varmtvandstilslutning for ca. kr. 1800,- ekskl. moms. Det er imidlertid vigtigt at det udføres fra start, da det ved skjulte installationer kan være vanskelligt at gøre senere. I eksisterende byggeri vil udgifterne til varmtvandstilslutning afhænge af forhold som fx afstand til vandvarmer og om der allerede findes en varmtvandshane i opstillingsrummet. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 4
Fjernvarme Fyn har som resultat af projektet besluttet at promovere vaskemaskiner med separate koldt- og varmtvandstilslutninger ved at yde et tilskud til installation til de første 100 kunder der køber en maskine. Udover besparelsen på energiregningen og den kortere vasketid ser Fjernvarme Fyn også en fordel i CO 2 -bespareslen, der er opgjort til ca. 43 %. Fjernvarme Fyn vil desuden promovere varmtvandstilslutning på deres hjemmeside og i forbindelse med bestilling af stik, så varmtvandstilslutning også kan tænkes ind ved projektering af nybyggeri. Gennemregning af forskellige eksempler viser desuden, at varmtvandsforbruget øges med i størrelsesordenen 5-15 % ved varmtvandstilslutning af vaske- og opvaskemaskiner, hvilket især vil have positiv betydning for fjernvarmenettets drift i sommermånederne. Det vurderes desuden, at introduktion af varmtvandstilsluttede maskiner ikke vil påvirke designforholdene ved udlægning af fjernvarmenet. I efteråret 2011 forventer den svenske producent ASKO at introducere tørretumblere, vaske- og opvaskemaskiner med indbyggede varmevekslere, de såkaldte HWC-maskiner (Heating Water Circuit). Med de nye maskiner kan en større del af elforbruget erstattes med fjernvarme. Det skyldes dels at tørretumblerne kommer med, men også at elbesparelsen i opvaskemaskinerne med varmeveksler generelt er højere. HWC-maskinerne kan erstatte mest el ved en høj fremløbstemperatur og producenten anbefaler generelt ikke fremløbstemperaturer under 55 C. Maskinerne stiller generelt større krav til installationerne end de varmtvandstilsluttede maskiner, hvilket medfører større installationsomkostninger. Til gengæld forventes en årlig besparelse på energiregningen i størrelsesordenen kr. 600-800,- ved tilslutning af tørretumblere, vaske- og opvaskemaskiner med indbyggede varmevekslere. I forhold til lavenergibyggeri vil det årlige fjernvarmeforbrug kunne øges med over 10 % om året. På den baggrund opfordres til, at der gennemføres forskellige udviklings- og demonstrationsaktiviteter for at få fastlagt, hvordan disse maskiner kan indpasses i dansk fjernvarmeforsyning, hvor vi i forhold til andre lande bl.a. kører med direkte tilslutning og med lave fremløbstemperaturer. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 5
INDHOLDSFORTEGNELSE Forord... 3 Resumé... 4 1. Indledning... 7 2. Hidtidige undersøgelser og erfaringer... 9 3. Husholdningsapparater på markedet... 16 4. Laboratorietest... 19 5. Feltforsøg... 25 6. Nøgletal og standardværdier for varmtvandstilsluttede maskiner... 38 7. Anbefalinger... 54 8. Referencer... 60 Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 6
1. Indledning Baggrund Erstatning af el-energi med varmeenergi, fortrinsvis fjernvarmeenergi, til forsyning af husholdningsapparater især vaske- og opvaskemaskiner samt tørreapparater, vil kunne bidrage til forsyningsselskabernes energispareindsats. Umiddelbart gælder at 1 kwh el, der erstattes med varmeenergi, opgøres som en besparelse på 1,5 kwh. Konceptet vil endvidere forøge fjernvarmeforbruget, særligt om sommeren, hvor der kan være for meget varme i systemet. Ud af 2,4 millioner danske husstande har 80 % vaskemaskine, 65 % opvaskemaskine og 55 % har tørretumbler. Det samlede el-energiforbrug hertil udgør ca.1300 GWh i alt ved traditionel el drift. For de 60 % af husstandene, der forsynes med fjernvarme, svarer det til ca. 780 GWh el. Hvis der anvendes maskiner med varmevekslere, kan op mod 80 % af el-energien erstattes med fjernvarmeenergi. Anvendes der alternativt fx vaskemaskiner med varmtvandsindtag, kan op mod 70 % af maskinens energiforbrug erstattes af fjernvarmeenergi. Konceptet forventes at ligge til grund for en samlet omkostningseffektiv installation til den eksisterende boligmasse, og til nyt lavenergibyggeri og vil på én gang kunne erstatte el-energi og udnytte den ekstrakapacitet der findes i fjernvarmenettet, som følge af svingninger i aftaget og de stadig mere varmeeffektive boliger. Formål Det er formålet med projektet at foreslå installationsløsninger samt kortlægge og demonstrere de elbesparelser, der kan opnås ved at anvende vaske-, opvaske- og tørremaskiner med varmtvandsindtag eller varmeveksler i husholdninger forsynet med fjernvarme. På grundlag heraf defineres standardnøgletal, der kan anvendes til at dokumentere realiserede besparelser i fjernvarmeselskaberne. Endvidere analyseres konverteringens betydning for fjernvarmeselskabets driftsforhold og for forbrugerøkonomien. Udførelse Projektet er delt op i følgende delopgaver: 1) Hidtidige undersøgelser og erfaringer Rapporter, artikler, brugervejledninger mv. granskes med henblik på identificering af tilgængelige forsøgsresultater, installationsløsninger, nøgletal mv. for professionelle maskiner og husholdningsapparater. 2) Husholdningsapparater på markedet Producenter og leverandører af husholdningsapparater kontaktes med henblik på identificering af tilgængelige modeller/prototyper for vaske-, opvaske- og tørremaskiner. Det undersøges hvilke tilkoblingssystemer, der passer ved nybygning og ved eksisterende byggeri. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 7
3) Test af apparater i laboratoriet Gennemførelse af test, hvor tilkoblede apparater gennemløber vaske-, opvaske- og tørreprogrammer som i boliginstallationer, men under kontrollerede forhold med måling og registrering af centrale forbrugs- og ydelsesparametre, således at anvendelse med fjernvarme og el kan sammenlignes (Baseres på EN 60456 for vask, EN 50242 for opvask og EN 61121 for tørring). 4) Demonstration af apparater i praksis Fjernvarmeselskaberne har et indgående kendskab til de aktuelle typer af husinstallationer og hermed et godt grundlag for at vurdere egnetheden af tilslutningsløsninger. Desuden kender fjernvarmeselskaberne deres områders tekniske muligheder og behov og dermed hvor fjernvarme- og evt. varmtvandstilsluttede vaske -, opvaske- og tørremaskiner hensigtsmæssigt kan installeres. Maskiner demonstreres i 2-4 fjernvarmeforsynede boliger, samt i Teknologisk Instituts demonstrationshus EnergyFlexFamily. 5) Nøgletal og standardværdier Et antal eksisterende installationer gennemgås med henblik på at afdække, hvornår forudsætningerne (rimelig afstand mellem fjernvarme og husholdningsapparat, brugstid mv.) er til stede for at anvende fjernvarmeenergi i disse husholdningsapparater. Der udarbejdes nøgletal med løbende kontakt til Energistyrelsen, så det kan få status af officiel standardværdi til brug i energispareindsatsen. 6) Anbefalinger Det vurderes hvilke fordele, der er for forbrugeren og fjernvarmeselskabet fx potentiale for energibesparelser, forøget salg af varme om sommeren, bedre udnyttelse af nettet mv. anbefalingerne sammenfattes. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 8
2. Hidtidige undersøgelser og erfaringer Varmtvandstilsluttede maskiner Vaskemaskiner med varmtvandstilslutning har været på markedet gennem en årrække, men fortrinsvis i det professionelle segment til fællesvaskerier, institutioner mv. Omkring år 2000 gennemførte Forbrugerstyrelsen en række test af både husholdningsmaskiner og professionelle maskiner ved standardbetingelserne svarende til en 60 ºC vask jf. EN 60456. Resultaterne for 5 maskiner viste, at 38-63 % af maskinernes elforbrug kunne erstattes med energi fra forsyning med 60 ºC varmt vand, se figur 1. Ved lavere vasketemperatur vil kunne opnås en endnu større andel. kwh/vaskecyklus 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 2 3 4 5 Varmt vand (60 C) el Figur 1 Testresultater for vaskemaskiner med separat koldt-og varmtvandstilslutning, 60 ºC vask, 60 ºC varmt vand [1]. Selvom de professionelle vaskemaskiner for det meste har varmtvandsindtag, er de ofte ikke tilsluttet varmt vand. I en konkret sag med tilslutning af tre eksisterende maskiner til varmt vand, viser en energirådgiverberegning [2] en besparelse på 2700 kwh el pr. år svarende til 900 kwh pr. maskine. Elforbruget erstattes med varmt vand produceret på fjernvarme. Der er beregnet en investering til tilslutning på kr. 3500,- og en årlig samlet besparelse på kr. 3600,-, hvilket giver en simpel tilbagebetalingstid på ca. 1 år. Generelt kan regnes med et sted mellem 1000-2000 vaske pr. maskine i fællesvaskerier om året. På hjemmesiden www.faellesvaskeri.dk findes en liste med professionelle vaskemaskiner. Der er dog ikke regnet med varmtvandstilslutning i beregningseksemplerne, men hjemmesiden giver et godt billede af moderne professionelle vaskemaskiners energiforbrug. For opvaskemaskiner må regnes med en lavere andel af varmt brugsvand typisk 30-50 % af det samlede energiforbrug. Mange husholdningsopvaskemaskiner kan tilsluttes varmt vand til den eksisterende koldtvandsstuds. Det vil normalt være angivet i bruger- Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 9
vejledningen, om det kan lade sig gøre og under hvilke betingelser. På det professionelle marked findes der i dag maskiner, der har både koldt- og varmtvandsindtag [3]. Varmtvandstilsluttede vaske- og opvaskemaskiner har vundet noget indpas i andre lande, også for husholdningsmaskinernes vedkommende. I den tyske standard for passivhuse, som er lavenergihuse med et meget lavt energiforbrug, indgår husholdningsapparaternes elforbrug i godkendelseskriterierne [4]. Det er i den forbindelse muligt at indregne effekten af varmtvandstilsluttede maskiner. For opvaskemaskiner indregnes en varmtvandsandel på 50 %, og for vaskemaskiner indregnes en varmtvandsandel på 45 %, hvis der ikke er specifikke data for maskinerne tilgængelige. Varmeforsynede maskiner med indbygget veksler Moderne vaske- og opvaskemaskiner har et lavt vandforbrug til hovedvasken hhv. ca. 15-20 liter og ca. 5 liter (hovedvask er uden vand til skylning). Det gør det vanskelligt, at tilføre maskinerne store mængder energi via vandindtaget. Derfor har der dels i Holland, dels i Sverige været gennemført forsknings- og udviklingsprojekter, hvor maskinerne forsynes indirekte gennem indbyggede varmevekslere. Maskinerne kan så tilføres varme, når det passer ind i processen. For tørretumblere tilføres varmen kontinuerligt gennem hele processen, hvilket også gør det fordelagtigt med varmevekslere i disse maskiner. I en IEA-DHC-rapport [5] refereres bl.a. til resultater fra et arbejde, hvor maskiner med varmtvandsindtag sammenlignes med maskiner med varmeveksler [6]. For opvaskemaskinen med varmeveksler kan op til 78 % af energien tilføres som varme ved en fremløbstemperatur på 70 ºC, hvor det for en opvaskemaskine forsynet med 55 ºC varmt brugsvand kun er ca. 1/3 af elforbruget, der kan erstattes. Tilsvarende gælder for vaskemaskinerne ved en 60 C vask, at op til 77 % eller praktisk talt al varmeenergien kan tilføres via varmeveksler ved fremløbstemperaturer >75 C, hvor vaskemaskinen med 55 C varmt brugsvand kan erstatte ca. 1/3 af elforbruget. Med henvisning til figur 1 kan denne andel for de varmtvandstilsluttede vaskemaskiner dog variere noget fra produkt til produkt, ligesom det ved en 40 ºC vask typisk er muligt at dække hele varmeenergien. Den umiddelbart største gevinst ved varmeveksler frem for varmtvandstilslutning opnås således for opvaskemaskinerne. Tørretumblere kan ikke tilsluttes varmt vand, men eksempler findes med indbyggede varmevekslere. I IEA-DHC-rapporten [5] henvises også til en kondenstørretumbler med indbygget varmeveksler, som ved en tørrecyklus med 5 kg tøj bruger 3,4 kwh tilført via varmeveksler og 0,77 kwh tilført som el, hvilket giver en varmeandel på ca. 81 %. Göteborg Energi har udstyret et forsøgshus Fjärrvärmehuset med en række apparater, hvor el kan erstattes med fjernvarmeopvarmning [7]. Udover husholdningsmaskiner med varmeveksler er der bl.a. også et absorptionskomfortkøleanlæg og et udendørs spa bad. Projektgruppen har besøgt huset for at se på maskinerne og installationerne, se figur 2, 3 og 4. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 10
Figur 2 Fjärrvärmehuset i Gøteborg [8] Figur 3 Tørretumbler og vaskemaskine i Fjärrvärmehuset [8] Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 11
Figur 4 Gunnar Nilsson og Olof Ingulf, Göteborg Energi viser det fjernvarmeforsynede udendørs spa bad frem Fjärrvärmehuset forsynes med fjernvarme indirekte. I Sverige er det normen, at fremløbstemperaturen til radiatoranlæg i enfamiliehuse er udetemperaturkompenseret. Da de varmeforsynede maskiner er mest effektive ved høj fremløbstemperatur, giver det således ikke mening at tilslutte maskinerne til radiatorkredsen. Derfor er der i teknikrummet installeret en varmeveksler med en separat kreds, der forsyner tørretumbler, opvaskeog vaskemaskine, se figur 5. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 12
Figur 5 Fjernvarmevekslere i "Fjärrvärmehuset" Den separate kreds, figur 6, forsyner tørretumbler og vaskemaskine i vaskerummet, der ligger lige ved siden af teknikrummet. Desuden føres den separate kreds op til opvaskemaskinen i køkkenet lige over. Der er altså tale om en forholdsvis kompakt installation. På figur 7 ses den indbyggede varmeveksler i opvaskemaskinen, som er af rør-i-rørtypen, hvor opvaskevandet føres modstrøms i det inderste rør. Indføring af frem og retur fra den separate kreds kan ses på bagpladen inde i opvaskemaskinen (øverste venstre hjørne). Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 13
Figur 6 Den separate kreds til varmevekslermaskinerne i "Fjärrvärmehuset" Figur 7 Et kig ind i opvaskemaskinen med varmeveksler Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 14
Den svenske hvidevareproducent ASKO har bl.a. tilskyndet af projektet i Göteborg videreudviklet på de varmetilsluttede maskiner med indbygget veksler og forventer i efteråret 2011 at introducere disse maskiner på dels det professionelle marked, dels på markedet for husholdningsmaskiner. Målsætningen for udviklingsarbejdet har bl.a. været at maskiner med indbygget varmeveksler højst må koste 1000,- svenske kroner mere end en tilsvarende traditionel maskine [9]. Modsat kondenstørretumbleren i Fjärrvarmehuset er ASKO s tørretumbler af aftrækstypen. ASKO kalder konceptet med indbyggede varmevekslere i maskinerne for HWC (Heating Water Circuit) og opgiver en fjernvarmeandel på over 80 % af energiforbruget til både tørretumbler, vaske- og opvaskemaskine ved en fremløbstemperatur på 80 ºC [10]. Det er dog en forholdsvis høj fremløbstemperatur set med danske briller, men lover godt for effektiviteten også ved lavere fremløbstemperaturer. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 15
3. Husholdningsapparater på markedet Varmtvandstilsluttede vaskemaskiner Ved projektets start blev det undersøgt hvilke vaskemaskiner med både koldt- og varmtvandstilslutning, der umiddelbart var tilgængelige på det danske marked. Undersøgelsen resulterede i følgende tre maskiner: Fabrikat Model Kapacitet ASKO W6863w ECO 7 kg BOSCH WAE24413, Maxx7, Energy Save 7 kg Miele W5841 WPS EcoComfort 7 kg Modellen fra BOSCH er tilsyneladende siden udgået af produktprogrammet, men på det tyske marked markedsføres en ny model med koldt- og varmtvandstilslutning under navnet WAQ28410 Avantixx 7, Energy Save. Markedet udvikler sig hele tiden, og der kan derfor være flere modeller end de her nævnte på andre markeder i Europa. Producenten BEKO har tidligere markedsført en solvaskemaskine med modelbetegnelsen WMD 77140 i de tysktalende lande i Europa. Varmtvandstilsluttede opvaskemaskiner Som tidligere omtalt kan mange opvaskemaskiner, også eksisterende, tilsluttes varmt vand på koldvandsstudsen. Der er meget lidt information tilgængelig i bruger- og installationsvejledninger om de faktiske besparelser. ASKO opgiver dog i deres brochuremateriale følgende for deres ECO-modeller [11]: Varmtvandstemperatur, 60 ºC Program Normal* Daglig 65/65* Quick* Koldtvandstilslutning** Minutter kwh 168 1,05 130 1,46 18 0,13 Varmtvandstilslutning** Minutter kwh 154 0,71 111 0,74 13 0,01 Tidsbesparelse pr. vask Elbesparelse pr. vask Elbesparelse pr. vask Minutter kwh % 14 0,34 32 19 0,72 49 5 0,12 92 * Beregninger baseret på europæisk standard med 12 kuverter, ** Målt ved en koldtvandstemperatur på 15 ºC og en varmtvandstemperatur på 60 ºC. Det ses, at der udover en elbesparelse også er en tidsbesparelse. Normalprogrammet svarer til det program maskinerne normalt testes ved i forbindelse med energimærkning. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 16
Der er ikke umiddelbart data til rådighed ved andre varmtvandstemperaturer end 60 ºC. Derfor er der lavet et estimat af data for varmtvandstemperaturer 45 ºC og 55 ºC ud fra følgende forudsætninger: - At maskinen tager et fast volumen vand ind uafhængigt af vandets temperatur - At hele energiforbruget til opvarmning til vask netop dækkes ved en varmtvandstemperatur på 60 ºC i programmerne Normal og Daglig 65/65. Den forudsætning kan ikke gælde ved Quick-programmet, hvorfor der ikke er estimeret data for dette. Energiforbruget til opvarmning kan på den baggrund korrigeres i forhold til varmvandtemperaturen. De beregnede data fremgår af nedenstående to tabeller. Varmtvandstemperatur, 45 ºC Program Normal* Daglig 65/65* Quick* Koldtvandstilslutning** Minutter - - - kwh 1,05 1,46 - Varmtvandstilslutning** Minutter - - - kwh 0,8 0,98 - Tidsbesparelse pr. vask Minutter - - - Elbesparelse pr. vask kwh 0,25 0,48 - Elbesparelse pr. vask % 24 33 - * Beregninger baseret på europæisk standard med 12 kuverter, ** Beregninger ved en koldtvandstemperatur på 15 ºC og en varmtvandstemperatur på 45 ºC. Varmtvandstemperatur, 55 ºC Program Normal* Daglig 65/65* Quick* Koldtvandstilslutning** Minutter - - - kwh 1,05 1,46 - Varmtvandstilslutning** Minutter - - - kwh 0,74 0,82 - Tidsbesparelse pr. vask Minutter - - - Elbesparelse pr. vask kwh 0,31 0,64 - Elbesparelse pr. vask % 30 44 - * Beregninger baseret på europæisk standard med 12 kuverter, ** Beregninger ved en koldtvandstemperatur på 15 ºC og en varmtvandstemperatur på 55 ºC. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 17
Varmetilsluttede maskiner med indbygget varmeveksler ASKO s varmetilsluttede (HWC) husholdningsmaskiner, der forventes på markedet i efteråret 2011, opgives med følgende data [10]: Funktion Model Kapacitet Elforbrug, standard* kwh Elforbrug, HWC** kwh Elbesparelse % Opvaskemaskine D5654 XL 14 kuverter 1,04 0,16 85 Vaskemaskine W6884 8 kg 1,2 0,2 85 Tørretumbler T784 7 kg 3,51 0,4 89 * Målt i henhold til de europæiske standarder EN50242, EN60456, EN61121, ** Målt med en fremløbstemperatur på 80 ºC og maskinindstilling ECO. Der anbefales en fremløbstemperatur på mindst 55 C, et minimumsflow på 1,6 l/min og en disponibel trykdifferens på 0,3 bar. Ved en fremløbstemperatur på 55 C fås ifølge producenten, for de samme maskiner (i samme rækkefølge, som i tabellen herover), elbesparelser på hhv. 53 %, 50 % og 83 % [9]. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 18
4. Laboratorietest I Teknologisk Instituts vaskelaboratorium er foretaget test af en vaskemaskine med separate koldt- og varmtvandsindtag. Testemne Inden for projektets rammer har det udelukkende været muligt at måle på én maskine. Valget faldt på ASKO s W6863w ECO, som ses på nedenstående billeder, figur 8 og 9. Figur 8 ASKO vaskemaskine med separate koldt- og varmtvandsindtag [12] Figur 9 Bagplade på ASKO vaskemaskine med separate kold- og varmtvandsindtag [12] Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 19
Testprogram og opstilling Testene er foretaget efter retningslinjer i den europæiske standard EN 60456 for test af husholdningsvaskemaskiners forbrug og ydeevne. Det vil sige med koldtvandsforsyning med nominel temperatur på 15 ºC, tryk på 2,4 bar og vand med en hårdhed på 14 dh. Varmtvandsforsyningen er leveret fra et parallelt system opbygget til at levere varmt vand med temperaturer op til fx 90 C og ved standardiseret tryk på fx 2,4 bar som for det kolde. I den foretagne afprøvning er anvendt to varmtvandstemperaturer. Én på 55 ºC og en på 45 ºC for at teste repræsentative yderpunkter for husinstallationers varmtvandsforsyning forsynet med fjernvarme. Ved hver af de valgte varmtvandstemperaturer er gennemført test med vaskemaskinernes 60 ºC normalprogram for bomuld. Det vil sige det program, som maskinerne er mærket efter ifølge det nugældende europæiske energimærkningsdirektiv for vaskemaskiner. Desuden er der gennemført test med 40 ºC-programmet og med 90 ºCprogrammet. Ved hver vaskeprogram er udført en række kørsler med vekselvis både varmt- og koldtvandstilførsel og kun med koldtvandstilførsel. Gennemgang af resultater Se tabel i figur 10 for resultater målt med varmtvandstemperatur 55 ºC og tabel i figur 11 for resultater målt med varmtvandstemperatur 45 ºC. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 20
ASKO lab test kv and vv Warm water tempearture 55 C Run Testnr Testnr Water cold Water warm Water total Water total Water energy El energy Energy El energy Tot energy Time Wash Water energy/ Main cold Tot cold Main Main Main Main Total main total temp Tot energy l C l l C l l kwh kwh kwh kwh min min C % Kol.: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 60 vv 9465 9466 0,72 15,5 51,29 15,86 54,9 16,58 67,16 0,736 0,330 1,066 0,443 1,179 90 142 53,9 62 60 kv 9475 17,05 15,0 67,57 17,05 67,57 0,001 1,010 1,009 1,123 1,122 130 182 52,5 0 60 vv 9485 9486 0,82 15,4 51,34 15,76 55,1 16,58 67,11 0,735 0,266 1,001 0,382 1,117 88 140 53,0 66 60 kv 9494 17,14 15,2 67,69 17,14 67,69 0,003 0,985 0,988 1,094 1,097 111 162 50,8 0 60 vv 9503 9504 0,84 15,5 51,15 15,87 54,5 16,71 67,03 0,730 0,327 1,057 0,449 1,179 90 146 53,9 62 90 vv 9535 9536 0,76 15,6 58,51 15,71 55,4 16,47 74,22 0,739 1,218 1,957 1,341 2,080 114 174 36 90 vv 9531 9532 0,81 15,0 58,50 15,79 54,0 16,60 74,29 0,716 1,057 1,773 1,185 1,901 109 166 38 90 kv 9546 16,88 15,9 74,49 16,88 74,49 0,017 1,960 1,977 2,083 2,100 137 194 1 90 kv 9528 17,00 15,1 74,74 17,00 74,74 0,001 1,807 1,808 1,992 1,993 132 206 0 40 vv 9543 9544 3,32 15,8 53,83 11,69 55,0 15,01 65,53 0,547 0,070 0,617 0,178 0,725 83 137 75 40 vv 9539 9540 0,81 15,2 51,23 15,96 55,4 16,77 67,20 0,750 0,092 0,842 0,210 0,960 85 135 78 40 kv 9514 16,92 15,5 67,60 16,92 67,60 0,009 0,662 0,671 0,771 0,780 102 153 1 40 kv 9512 17,04 15,7 67,57 17,04 67,57 0,013 0,567 0,580 0,676 0,689 96 149 2 Figur 10 Tabel med resultater for vask med varmtvand med temperatur 55 ºC og med ren el. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 21
Tabellerne, eks. Figur 10, viser i første kolonne den nominelle temperatur for det kørte vaskeprogram 60 ºC, 90 ºC og 40 ºC efterfulgt af bogstaverne vv for de test, hvor der er åbnet for både varmtvandsindtag og koldtvandsindtag og kv for de test, hvor kun koldtvandsindtag er åbnet. Kolonne 4 viser mængden af koldt vand indtaget af maskinen til senere opvarmning til hovedvasken. Vandets temperatur ved indtag har været, som angivet i kolonne 5. I alt har maskinen indtaget mængder af koldt vand, som angivet i kolonne 6, inklusive vand til efterfølgende skyl af tøjet, hvor der normalt anvendes koldt vand, der ikke opvarmes. Tilsvarende viser kolonne 7 mængden af varmt vand indtaget af maskinen til hovedvasken. Vandets temperatur ved indtag har været, som angivet i kolonne 8. I alt har maskinen indtaget mængder af koldt og varmt vand til hovedvasken, som angivet i kolonne 9. Det ses, at det samlede vandindtag til hovedvasken er rimeligt uafhængigt af, om der anvendes varmt vand. Det samme gælder for det samlede vandindtag for de enkelte vaske ved en given nominel vaskeprogramtemperatur, som det ses af kolonne 10. Energien i det indtagne vand til hovedvask er beregnet i kolonne 11, baseret på indtagstemperaturen i forhold til den nominelle indtagstemperatur på 15 ºC i standarden EN 60456. I kolonne 12 ses den supplerende el-energi, som maskinen har anvendt. Den totale energi tilført vandet i hovedvasken enten som varmtvandsenergi, eller el-energi er vist i kolonne 13. Endelig er den totale energi til hele vaskeprogrammet inklusive pumpning af vand og tromlebevægelser under skyl og centrifugering givet i kolonne 15. Kolonne 16 og 17 viser tiden for hovedvasken og hele vasketiden for programmer kørt med og uden et varmtvandsindtag. I kolonne 18 er oplyst den maksimale vasketemperatur målt i vasketøjet, som maskinen har nået ved det pågældende vaskeprogram. Endelig i kolonne 19 ses hvor stor en del af det totale energiforbrug til en vask, der er kommet fra varmtvand ved anvendelse af netop disse programmer på netop denne vaskemaskine. Det ses, at varmtvandsenergien dækker ca. 2/3 af energien ved 60 ºC-programmet, ca. 1/3 af energien ved 90 ºC-programmet, og hele ca. 3/4 af energien ved 40 ºC-programmet. Det ses, at samtidig med el-energibesparelsen kan vasken gøres 10 til 30 minutter hurtigere afhængig af valgt program. Projektrapport - Omlægning af husholdninger elforbrug til fjernvarme - 2011 22