Golvvärmesystem är en vanlig uppvärmningslösning i byggnader eftersom de ger en jämn och behaglig temperaturfördelning. Traditionella vattenburna system installeras vanligen med minst 30 mm av jämningsmassa eller betong för att säkerställa god värmeöverföring. Men användning av mycket massa kan medföra utmaningar när det gäller att snabbt uppnå önskad rumstemperatur. I praktiken innebär detta att golvvärmesystem kan upplevas som trögt, vilket kan leda till försämrad komfort, särskilt vid snabbt växlande utomhustemperaturer. Detta har väckt intresse för alternativa golvvärmelösningar med mindre mängd ingjutet material, då det leder till ett snabbare reglerat system.

Syftet med detta arbete är att jämföra två vattenburna golvvärmelösningar, en med 10mm avjämningsmassa och en grafitmatta ovanpå rören, samt en traditionell lösning med 30 mm avjämningsmassa ovanpå rören. De centrala aspekterna som belyses är värmefördelning, värmelagring, energiförbrukning och materialkostnader. Metoden som användes för att uppnå detta var genom experiment, analys av tidigare forskning och experiment.

Experimenten med där grafitmatta användes för golvvärmen visade sig vara billigare, snabbare reglerat och använder mindre energi, vilket gör det mer kostnadseffektivt för kortare uppvärmningscykler. Det når också 1°C högre temperatur vid samma vattentemperatur och har lika jämn värmefördelning som traditionella golvvärmelösningar. Den traditionella golvvärmelösningen är mer trög reglerat men lagrar värme längre, vilket kan vara fördelaktigt vid dålig elförsörjning. Valet av lösningen beror på vad som prioriteras, snabb reglering med lägre värmelagringskapacitet (grafitlösningen) eller värme under längre tidsperioder tack vare högre värmelagringskapacitet (traditionella lösningen).

För att uppnå en hög värmespridning och värmelagring i framtida golvvärmelösningar, föreslår vi att olika material med bra förhållande mellan värmelagringskapacitet och värmeledningsförmåga testas i golvvärmelösningar. Dessa material kan kompensera för den minskade värmelagringen som är på grund av den mindre avjämningsmassan, samtidigt bibehålla den effektiva värmeledningsförmågan.

Underfloor heating systems are a common heating solution in buildings as they provide an even and comfortable temperature distribution. Traditional water-based systems are typically installed with at least 30 mm of screed to ensure good heat transfer. However, using such amounts of embedded material can make it difficult to quickly reach the desired room temperature. In practice, this means that underfloor heating systems can be perceived as slow to respond, which may lead to reduced comfort, especially during rapidly changing outdoor temperatures. This has sparked interest in alternative underfloor heating solutions that require less screed material, as this results in a system with faster regulation and improved energy efficiency.

The purpose of this study is to compare two water-based underfloor heating solutions, one with 10 mm of screed and a graphite mat placed on top of the pipes, and a traditional solution with 30 mm of screed above the pipes. The key aspects highlighted are heat distribution, heat storage, energy consumption, and material costs. The method used to achieve these included experiments and analysis of previous research.

The underfloor heating solution with a graphite mat is cheaper, faster to regulate, and uses less energy, making it more cost-effective for shorter heating cycles. It also reaches a temperature 1°C higher and provides the same even heat distribution as traditional solution. The traditional solution responds more slowly but retains heat for longer periods, which can be beneficial in situations with unstable electricity supply. The choice of solution depends on what is prioritized – fast regulation with lower heat storage capacity (the graphite solution) or heat storage over longer periods due to higher heat storage capacity (the traditional solution).

To achieve both high heat distribution and storage in future underfloor heating solutions, we propose testing different materials that offer a good balance between heat storage capacity and thermal conductivity. These materials should compensate for the reduced heat storage caused by the thinner screed while maintaining efficient heat transfer.