Ämne: Återladdning av bergvärme

[Bensod]

Att räkna ut på ett ungefär hur stor bergmassan är om vi antar en radie på 20 m låter sig göras, men hur räknar man fram värmetransporten från centrum och ut? De beräkningsgrundande värdena temperatur och massa ändrar ju sig hela tiden. Densiteten för granit är 2,7kg/dm3, värmeledningstalet ca 3 och specifik värmekapacivitet 0,75 kj/kg*K.
Kan man göra det så enkelt för sig att man säger att om bergets temp fallit 2grader 10m från centrum vid uttag under 10 år så tar det lika lång tid att återställa om man tillför värme som är 2 grader varmare än borran (+ direkt förbrukning förstås). Skulle det i så fall betyda 1år om man ökade överskottet till 20grader?
Om jag räknar med en radie på 100 dm och bergdjup 800 dm får jag en massa på 67824000kg. En grad motsvarar då 50868000 kj = 14130 kW.

Det verkar helt sjukt! Var har jag räknat fel?
Skulle det å andra sidan stämma, förstår jag bättre varför det tar ganska lång tid av förbrukning innan man märker något. Samtidigt krävs det i så fall en hel del effekt för att återladda..

 Nu fick du ut mig pÃ¥ djupt vatten......Intuitivt känns det som att Ã¥terladdningen frÃ¥n borran till omgivningen tar längre tid än "urladdningen"och det kompliceras av att din mätpunkt med r=10m
även skulle få energi längre utifrån.Med ett antal differentialekvasioner
går det säkert att beräkna men jag klarar det inte

[Roland]

Om en värmepump inte kan utnyttja 5kwh tillförda med mer än 0,25kwh borde alla som har såna genast slänga ut dom.Du må vara dignitär,men nu tänker du fel!

Lexus har rätt. Varför är det lättast att förklara om man utgår från en grundvattenvärmeanläggning.

Antag att vi har en sådan anläggning som matas med 0,48 L/s grundvatten med en temperatur på 5 grader. Pumpen är på 7 kW och kompressorn drar 2 kW. Nu höjer vi ingående grundvattentemperatur till 6 grader genom att tillföra vattnet 0,48 kg/s x 4,2 kJ/(kg*K) x 1 K = 2 kW på något sätt.

En grads högre vattentemperatur höjer pumpens COP med ca 2,5 % vilket betyder att den för samma producerade effekt kommer att dra ca 50 W mindre.

AlltsÃ¥: 2 kW tillförd effekt till grundvattnet minskar pumpens elförbrukning med 0,05 kW för samma producerade effekt. Dessutom kommer vattnet ut frÃ¥n anläggningen att vara 0,975 ca 0,88 grader varmare än tidigare. Det är där den tillförda värmen till allra största delen har hamnat men det har man ingen glädje av.  

Edit: Rättat räknefel och förtydligat.

[Lexus]

Återladda ett berghål? Det måste väl vara det mest meningslösaste? Ett test! Ta ett strykjärn eller annat lämpligt, gräv/borra ned det på ett lämpligt djup, låt det gå på max effekt en vecka. Mät tempen i backen före o efter och se hur mycket som är lagrat. Utan att ha tagit ut någon energi ur backen under provperioden och säg mig sen hur mycket av den "nedkörda" energin finns kvar att ta upp! Det kan ju inte vara någe meningsfullt system för "Svensson"?

Energi kan inte förstöras, bara omvandlas.

Stoppar du ner strykjärnet i en borra typ mitten av april i Umeå, så tillför du energi till borran. I marknivå ligger det 1,5 meter snö som isolerar. I borrcentrum är det -1°. I omkringliggande berg 15 meter från borrcentrum är tempen +4°.

Var tror du energin från strykjärnet hamnar, om vi leker med tanken att värmepumpen är frånkopplad?

Naturligtvis så håller jag med dig angående att återladdning med direktverkande el är meningslöst. Men däremot gratisenergi typ frikyla, som förmodligen är den enda gratisenergi vi har att tillgå, både vad det gäller investering och förbrukning.

Näst bäst är förmodligen återladding med frånluft, om borrdjupet kortas med samma kostnad som återvinningsaggregatets kostnad. Då är det endast driftkostnaden för cirkulationspumpen som är en belastning.

Kan frånluften samköras med en bergkylaanläggningen, så minskar installationskostnaden. Funktionen är konstant året runt till skillnad mot t.ex. solvärme. Med det vill jag inte påstå att frånluft med värmeväxling till brine är bättre än växling till tilluft.

http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=15757.40

[Bensod]

Om en värmepump inte kan utnyttja 5kwh tillförda med mer än 0,25kwh borde alla som har såna genast slänga ut dom.Du må vara dignitär,men nu tänker du fel!

Lexus har rätt. Varför är det lättast att förklara om man utgår från en grundvattenvärmeanläggning.

Antag att vi har en sådan anläggning som matas med 0,48 L/s grundvatten med en temperatur på 5 grader. Pumpen är på 7 kW och kompressorn drar 2 kW. Nu höjer vi ingående grundvattentemperatur till 6 grader genom att tillföra vattnet 0,48 kg/s x 4,2 kJ/(kg*K) x 1 K = 2 kW på något sätt.

En grads högre vattentemperatur höjer pumpens COP med ca 2,5 % vilket betyder att den för samma producerade effekt kommer att dra ca 50 W mindre.

AlltsÃ¥: 2 kW tillförd effekt till grundvattnet minskar pumpens elförbrukning med 0,05 kW. Dessutom kommer vattnet ut frÃ¥n anläggningen att vara 0,975 grader varmare än tidigare. Det är där den tillförda värmen till allra största delen har hamnat men det har man ingen glädje av. 

Jo,Roland- men i borran har vi ju nytta av 0,975 gr högre temp för det ger ju samma verkan nästa "varv" oxå och nästa och nästa......tills vi är tillbaka på ursprungliga tempen och då har vp:n
dragit 2 kW(h) mindre-eller hur?

[Roland]

Då tänker vi oss det här exemplet: vi har en köldbärartank på 2 m3 som försörjer värmepumpen. Utgående köldbärare matas tillbaka till tanken. Värmepumpen ger 7 kW värme och drar 2 kW el vid köldbärartemperaturen i utgångsläget.

Bensod menar att om vi tillför tanken ett antal kWh värme till tanken kommer vi att få tillbaka samma antal kWh i form av lägre elförbrukning till pumpen. Det skulle innebära att värme omvandlas till nyttigt arbete med 100 % verkningsgrad vilket strider mot termodynamikens grundläggande lagar. Men låt oss bortse från det och beräkna verkningsgraden i stället.

Tanken värms en grad vilket kräver 2,32 kWh. Pumpen startas och fÃ¥r gÃ¥ tills tanktemperaturen är tillbaka till utgÃ¥ngsläget. Ködlbäraren tas ut frÃ¥n toppen av tanken och matas tillbakat till botten sÃ¥ att skiktningen bibehÃ¥lls. Pumpen kommer, pga den högre köldbärartemperaturen att ge 7,3 kW värme (ca 4,5 % ökning per grad) och dra 2,04 kW (2 % ökning per grad). Värmeuttaget frÃ¥n tanken blir 5,26 kW. 

Pumpen kommer att gå 2,32/5,26 = 0,4411 timmar. Under den tiden produceras 0,4411 x 7,3 = 3,22 kWh värme. Elförbrukningen är 0,4411 x 2,04 = 0,8998 kWh.

Hade tanken hela tiden haft temperaturen vid utgångsläget (man kan tänka sig en oändligt stor köldbärartank) skulle produktionen av 3,22 kWh värme ha tagit 3,22/7 = 0,46 timmar och förbrukat 2 x 0,46 = 0,92 kWh el.

Alltså: De 2,32 kWh värme som tillfördes tanken minskade kompressorns elförbrukning för samma producerade värmemängd med ca 0,0202 kWh, en verkningsgrad under 1 %.

[Bensod]

Då tänker vi oss det här exemplet: vi har en köldbärartank på 2 m3 som försörjer värmepumpen. Utgående köldbärare matas tillbaka till tanken. Värmepumpen ger 7 kW värme och drar 2 kW el vid köldbärartemperaturen i utgångsläget.

Bensod menar att om vi tillför tanken ett antal kWh värme till tanken kommer vi att få tillbaka samma antal kWh i form av lägre elförbrukning till pumpen. Det skulle innebära att värme omvandlas till nyttigt arbete med 100 % verkningsgrad vilket strider mot termodynamikens grundläggande lagar. Men låt oss bortse från det och beräkna verkningsgraden i stället.

Tanken värms en grad vilket kräver 2,32 kWh. Pumpen startas och fÃ¥r gÃ¥ tills tanktemperaturen är tillbaka till utgÃ¥ngsläget. Ködlbäraren tas ut frÃ¥n toppen av tanken och matas tillbakat till botten sÃ¥ att skiktningen bibehÃ¥lls. Pumpen kommer, pga den högre köldbärartemperaturen att ge 7,3 kW värme (ca 4,5 % ökning per grad) och dra 2,04 kW (2 % ökning per grad). Värmeuttaget frÃ¥n tanken blir 5,26 kW. 

Pumpen kommer att gå 2,32/5,26 = 0,4411 timmar. Under den tiden produceras 0,4411 x 7,3 = 3,22 kWh värme. Elförbrukningen är 0,4411 x 2,04 = 0,8998 kWh.

Hade tanken hela tiden haft temperaturen vid utgångsläget (man kan tänka sig en oändligt stor köldbärartank) skulle produktionen av 3,22 kWh värme ha tagit 3,22/7 = 0,46 timmar och förbrukat 2 x 0,46 = 0,92 kWh el.

Alltså: De 2,32 kWh värme som tillfördes tanken minskade kompressorns elförbrukning för samma producerade värmemängd med ca 0,0202 kWh, en verkningsgrad under 1 %.

Ditt sätt att beräkna verkningsgrad gör att jag förstår att du inte läst mina inlägg i den här tråden.Jag vill inte tillföra 2,32 kWh med högvärdig energi utan om vi bibehåller ditt exempel genom att pumpa fram 500 l +4 gr vatten till 1500l 0gr vilket ger 2000l 1gr vatten.Detta kostar 0,25h x 500W=0,125kWh och ger 0,0202kWh hmmmm.......
 "verkningsgrad"=16%......Det är bara att rätta in sig i ledet......

[Lexus]

Du må vara dignitär,men nu tänker du fel!

Det är bara att rätta in sig i ledet......

Kanske tur att dignitärerna finns ändå.

[Roland]

Jo,Roland- men i borran har vi ju nytta av 0,975 gr högre temp för det ger ju samma verkan nästa "varv" oxå och nästa och nästa......tills vi är tillbaka på ursprungliga tempen och då har vp:n
dragit 2 kW(h) mindre-eller hur?

Det var ovanstående som var utgångspunkten för mitt resonemang. Av det får jag intrycket att tanken är att 2 kWh tillförd värme så småningom resulterar i att kompressorn drar 2 kWh mindre el. Eller hur skall det tolkas?

Samma intryck får jag av det här :

Om en värmepump inte kan utnyttja 5kwh tillförda med mer än 0,25kwh borde alla som har såna genast slänga ut dom.Du må vara dignitär,men nu tänker du fel!

Det är uppenbart av det Lexus skriver att 5 kWh är tillförd värme. Därför tolkar jag kommentaren som att 5 kWh tillförd värme enligt din uppfattning mÃ¥ste ge en vinst som motsvarar mer än 0,25 kWh minskad elförbrukning.  

Så nog har jag läst inläggen. Hur sen de 2,32 kWh värme tillförs spelar ingen roll, även om det är gratisvärme blir verkningsgraden när man värmer köldbäraren usel. Det betyder att utnyttjandet av gratisvärmen inte får kosta mycket i form av tillförd högvärdig energi för att det skall löna sig vilket är problemet med återvinning typ FLM och VBX.