Ämne: Bervärmepump, On/Off eller Inverter

[lacrosse]

Jag håller med, visserligen ökar vattnets värmekapacitet med ca 1 % mellan 0 och 100 grader men det lär man inte märka i praktiken.

Om det är så att det går snabbare att värma från 50-100 grader än från 0-50 beror det snarare på att uppvärmningsanordningen måste bli varm innan vattnet kan värmas. De som har spisar med gjutjärnsplattor märker det tydligt liksom att det fortsätter att koka kraftigt efter det man har stängt av plattan. Jag har tänkt skaffa induktionshäll länge av den anledningen men det har aldrig blivit av.

Det lilla helt ovetenskapliga testet gjordes med en induktionshäll men jag inser nu att jag har ingen som helst koll på energi åtgången under det lilla försöket dessutom tar det ex antal sekunder för kastrullen att bli varm.
Ska se om jag inte kan klocka en vvb med patron men det är svårt att få det exakt då det yttre påverkar.
När jag gÃ¥tt och funderat en stund  sÃ¥ undrar jag om jag inte fÃ¥tt det hela frÃ¥n när jag stÃ¥tt och klockat en Mitsubishi Zubadan när den höll pÃ¥ med Vvb och reagerade pÃ¥ att den ökade otroligt snabbt efter typ 25 °C.

[lacrosse]

"Klara sig" är lite lurigt. Min pump skulle klara sig med 20 meter kortare borrhål än vad jag har. Det blir lägre köldbärartemperaturer men det kommer att fungera. Jag undrar om inte tillverkarnas argumentation till en del handlar om att försöka fakturera en större del av totalkostnaden för en värmepumpinstallation. Kunden är beredd att lägga en viss summa pengar på sin värmepumpinstallation, kanske lite mer för invertervarianten då den känns mer modern och tekniskt avancerad och det måste ju vara bra. Om man då hävdar att inverterpumpen klarar sig med grundare borrhål kan man sätta priset på pumpen högre men ändå nå ett för kunden acceptabelt totalpris. Pumpen klarar sig säkert med grundare borrhål på så sätt att den går utan att stanna pga för låg ingående köldbärartemperatur.

Jag förstår tanken men det märkliga är ju att dom inverters jag monterat (främst ett japanskt märke) så har hålet varmare inkommande brine inom ganska kort tid jämfört med tidigare maskiner ca 15-20st och det gäller även dom jordvärme som vi bytt ut (2 st).
Känner att det är dags att logga en maskin snart så här kan vi ju inte ha det bara en massa spekulationer.
Det finns ju bara 3 alternativ
 1.)det är en bluff invertern är inte snällare mot hÃ¥let.
 2.)HÃ¥let kommer tillbaka till ursprungsläge fortare pga lägre utagen effekt       Ã¶ver tid dvs värmen kryper tillbaka närmare hÃ¥let under drift dÃ¥ effektuttaget inte är lika kraftigt.
 3.)on/offen fÃ¥r större förluster pÃ¥ brinen pÃ¥ väg till maskinen.

[Rickard]

Hej
Slänger också in några antaganden och teorier, har heller inga data:
Låg brine temp - högt delta? Hur jämför du? början-slut-medel?

Fattar inte hur du kommer fram till ingen eller liten värmetransport i berget bara för brinen inte cirkulerar kontinuerlgt.

Hur vet du att det blir en jämnare tillförsel från berget med kontinuerlig drift, kanske är det tvärtom?
En liten teori, frågan är om man utnyttjar den djupa delen av hålet lika bra med kontinuerlig drift? Kanske därför det inte behövs ?
Det är varmare djupare ned i hålet och värmeöverföringen sker där dessutom 3 dimensionellt, vad säger ni om det, kan detta stämma?

Brine:
Jag talar hela tiden om KB-in medel.
På en on/off-värmepump får man in varm brine första varvet det cirkulerar, men det höga effektuttaget och den höga cirkulationen gör att:
1. Det krävs bra med effekt till cirkpumpen
2. Man får ändå stort deltaT p.g.a. det höga flödet
3. DeltaT mellan borrhålets vattentemp och brine blir större ju högre effekt man tar ut, det ser PEM-slangens isolerande egenskaper till.
4. Berget hinner inte överföra den effekt som plockas ut utan att temperaturen sänks.

PÃ¥ en Inverter
1. Låg effekt på cirkpumpen när värmepumpen går på dellast.
2. Litet deltaT (valbart mål i reglerdatorn i och för sig)
3. Litet effektuttag ger ett mindre DeltaT, logiskt resonerat i alla fall.
4. Ett lågt effektuttag gör att värmetransporten i berget inte "tappar" lika mycket temp i direkt anslutning till borran.

Kontinuerlig cirkulation:
Det är inte jag som har klargjort att värmetransporten upphör, det är cocacola som konstaterar att stilleståndstider på 2 timmar hinner göra att borrhålet återhämtat sig.
I min värld innebär ett återhämtat borrhål att värmetillförseln upphört. (Mer eller mindre i alla fall)
OM det stämmer så innebär det samtidigt att temperaturfallet under kompressorns driftperiod har fallit mer än om man plockat ut effekten med en inverter.

Energitillförsel:
Man skulle kanske kunna likna det med en bil.
OM man tror på att tillföra effekt intermittent på en värmepump kanske man skulle prova köra bil genom att ge järnet i tio sekunder, sedan rinna, ge järnet, rinna, ge järnet, rinna.
Jag personligen tror att ett stabilt effektuttag i nivå med energibehovet är det effektivaste, sett både till förluster och värmeöverföring i både brine, kollektor, vatten och berg.
Det finns en uppsjö exempel man kan använda där vi reglerar effekten för att nå en lämplig nivå, och för att spra energi och minska förluster, t.ex. pumpar, lampor, spisar, mm, mm.
Det finns oerhört mycket som rent logiskt talar för att en inverter skulle vara effektivare och ge mindre förluster även i värmepumpssammanhang.
Finns väl ytterst för som argumenterar för on/off luftvärmepumpar idag t.ex.

Visst, jag vet att det finns sksillnader som gör att en bergvärmepump med on/off inte har samma brister som vissa andra av mina exempel, men det finns väldigt lite som talar för att on/off rent generellt skulle vara bättre.
Man kan väl sträcka sig så långt som att säga att en väl dimensionerad, installerad och intrimmad on/off-anläggning kan vara lika bra som en dito inverterstyrd anläggning.
Den skulle även kunna ha en längre livslängd, absolut.
Och har den det, ja, då kan det vara en bättre investering.
Att en on/off-värmepump skulle utnyttja ett borrhål effektivare i en specifik anläggning tror jag dock inte på.

[Smurfen.]

Daikin har fast hastighet på brine cp antagligen justerbar i några steg som brukligt men styrs inte av kompressor frekvensen eller deltat.

[ZigZag]

Fenomen som inte kan förklaras beror oftast på felaktiga slutsatser utifrån givna fakta.
Ni påstår ju de fakto att man i en anläggning med 100% effekttäckning och arbetstank för en högre genomsnittlig temp på inkommande brine om man värmer intermittent jämför med om man värmer kontinuerligt, eller med en mindre maskin som kräver fler drifttimmar och kortare stilleståndstid.
Jag argumenterar emot detta baserat på fakta som säger att:

1. Vid höga effektuttag så krävs höga flöden i kollektorn (Hög drivström cirkpump) om inte övergångsförlusterna i kollektor/vatten/berg skall bli stora, vilket resulterar i låg brinetemp och högt deltaT på KB.

2. Jag hävdar även att värmetransporten i berget borde vara högre om man har en kontinuerlig temperatursänkning på borrhålet än om man bara sänker temperaturen intermittent, alltså: ju större temperaturskillnad mellan kollektor och berg desto större värmetransport = högre temp på berget närmast borran, med den lösning som ni argumenterar för får man långa perioder där det nästan inte är någon skillnad på bergets temperatur och på den stillastående Köldbäraren, vilket innebär att ingen eller väldigt liten värmetransport sker i berget.
Har man en mindre värmepump, eller en inverter, så får man längre driftstider, och en jämnare tillförsel av värme från berget, det borde resultera i att borrans snitttemperatur blir högre, och att SCP blir högre om allt annat är lika.

Det som kan göra att det är bättre med intermittent drift skulle kunna vara den kostnad som finns för att driva cirkpumpen på en mindre värmepump eller en inverter.

Men än en gång, när man slår ihop alla fördelar och nackdelar så antar jag att skillnaderna är marginella, så små att man kan lämna dem därhän.

Nu talar jag alltså om en anläggning där man har samma energibehov, samma system, kollektorlängd/borrdjup.

Talar vi om det faktum att alla tillverkare anser att man kan klara sig med en kortare borra till en inverter så har jag svårt att förstå hur de kommit fram till detta, visst, det är ytterst få dagar kompressorn behöver gå med full effekt, men det är ändå primärt det årliga energiuttaget som avgör en borras medeltemperatur, så KB-in medel borde bli lägre om man borrar grundare och har en kortare kollektor oavsett om man har inverter eller ej.

Min teorier över varför inverters trots allt har högre scop än on/off bygger ju på att man har samma borrdjup oavsett värmepumpstyp...
De vid låglast kraftigt "överdimensionerade värmeväxlarna" kompenserar för den större energimängd som åtgår för att driva cirkpumpen på kalla sidan dygnet runt även vid låga effektbehov.

Hej! Det här var för spännande för att kunna låta bli. Inte för att klaga men bergets (materialets) värmeledningsförmåga är väl konstant (i det att materialet inte ändras) och således borde det möjliga effektuttaget vara kopplat till andra saker såsom ev fluktationer i vattengenomströmning, ev uppvärmning av tillströmmande vatten (långsam cykel) samt ev fluktationer i temperatur från jordens inre (långsam cykel) eller är jag helt ute och cyklar?

För mig känns det som att berget är teknikagnostisk

[Daikin_]

Hej! Det här var för spännande för att kunna låta bli. Inte för att klaga men bergets (materialets) värmeledningsförmåga är väl konstant (i det att materialet inte ändras) och således borde det möjliga effektuttaget vara kopplat till andra saker såsom ev fluktationer i vattengenomströmning, ev uppvärmning av tillströmmande vatten (långsam cykel) samt ev fluktationer i temperatur från jordens inre (långsam cykel) eller är jag helt ute och cyklar?

För mig känns det som att berget är teknikagnostisk

Det handlar hela tiden om medeleffekten som man tar ut ur berget. En inverter (oavsett fabrikat) kommer alltid att ha en högre brinetemperatur än en on/off så länge kyleffekten på invertern är högre än on/off. Sedan är det lika vid samma effektuttag. Tyngdpunkten på uppvärmning I Sverige ligger inom intervallet + 12 till - 7 C, sedan är det inte så många gångtimmar för systemen (statistik från SP) Så att dimensionera brine för de kallaste dagarna är som att kasta pärler åt svinen (dock valfritt att borra hur djupt man vill, upp till var och en) talar här endast om den ekonomiska aspekten.
För de som tycker att det är kul att räkna på bergets värmeledning och nerkylning/borrdjup finner nedan formeln för snittemp som funktion av längden på slangen.

/D

[Roland]

Det hade varit bra med en förklaring till vad parametrarna stÃ¥r för. En del är rätt klara. Lambda är bergets värmeledningsförmÃ¥ga. L = borrhÃ¥lets längd. D mÃ¥ste vara borrhÃ¥lets diameter, jag tycker det gÃ¥r att se indexbeteckningen hole. R är oklart, det gÃ¥r inte att se bokstäverna i index. Eftersom enheten mÃ¥ste vara K*m/W kan det inte vara en radie av nÃ¥got slag. 

Temperaturskillnaden måste vara proportionell mot effektuttaget, exponenten för effektuttaget skall alltså vara 1. Exponenterna för Q och P blir tillsammans 1 vilket tyder på att både P och Q är någon form av effekt. P och Q brukar också användas för att beteckna effekt. Men vad är P och vad är Q?

Temperaturen är också en funktion av tiden för värmeuttaget men det finns ingen parameter för tiden. Gissningsvis betyder det att formeln gäller för effektuttag som har varat en så lång att man kan räkna med stationära förhållanden.

Intressant formel, men bruksanvisningen saknas.

[ZigZag]

Det handlar hela tiden om medeleffekten som man tar ut ur berget. En inverter (oavsett fabrikat) kommer alltid att ha en högre brinetemperatur än en on/off så länge kyleffekten på invertern är högre än on/off. Sedan är det lika vid samma effektuttag. Tyngdpunkten på uppvärmning I Sverige ligger inom intervallet + 12 till - 7 C, sedan är det inte så många gångtimmar för systemen (statistik från SP) Så att dimensionera brine för de kallaste dagarna är som att kasta pärler åt svinen (dock valfritt att borra hur djupt man vill, upp till var och en) talar här endast om den ekonomiska aspekten.
För de som tycker att det är kul att räkna på bergets värmeledning och nerkylning/borrdjup finner nedan formeln för snittemp som funktion av längden på slangen.

/D

Jo men det var just det jag menade. Olika material har olika värmeledningstal. Berggrunden kan ju vara hur homogen eller bestående av flera stenarter vilka alla har sina respektive värmeledningstal och förmåga att leda vatten etc. Tar man intermittent ut mer än vad som finns tillgängligt får man ju problem med att det blir så lite energi kvar att det blir ekonomiskt oförsvarbart att göra det. Då blir alternativen borra djupare, fler hål eller minska uttaget så att det inte överstiger den av övriga berget tillförda energin.

Då värmetrögheten i materialet är så stor tror jag det blir väldigt små skillnader när man pratar om utvinningsmetod (inverter alt on/off).

Vinsten skulle förr ligga i att man minskar "värmeförluster" (vilket reellt inte finns några i det att anläggningen står inomhus) vid användandet av en inverter då den skall producera så nära exakt det som behövs hela tiden.

Ekonomiskt kan det dock vara svårt att motivera skillnaden av teknik när priset skiljer till inverterterns nackdel. Återstår att se om reparations och underhållskostnaden blir den som försvarar prisökningen.

Inverter är ju inget nytt men allt avstannade väl när IVT hade lite otur för 10 år sedan. Det konsumenten i slutändan vill ha är nog egentligen en sak som man ställer dit och slipper serva och som håller en evighet men det kanske inte är vad branschen behöver eller önskar.

Oaktat - det här var en rolig tråd och jag menar inte att den ena eller andra tekniken är bättre eller sämre.

[Rickard]

Hej! Det här var för spännande för att kunna låta bli. Inte för att klaga men bergets (materialets) värmeledningsförmåga är väl konstant (i det att materialet inte ändras) och således borde det möjliga effektuttaget vara kopplat till andra saker såsom ev fluktationer i vattengenomströmning, ev uppvärmning av tillströmmande vatten (långsam cykel) samt ev fluktationer i temperatur från jordens inre (långsam cykel) eller är jag helt ute och cyklar?

För mig känns det som att berget är teknikagnostisk

En kort förklaring.

Om man kör en 16 kW bergvärmepump mot ett borrhål på 200 meter i 2 timmar så kommer det höga effektuttaget att göra att berget inte hinner tillföra den energi som plockas ut, vattnet i borran blir kallare än berget.
Slangens isoleringande egenskaper gör dessutom att energitransporten mellan vatten och brine vid så höga effektuttag blir lågt, och skillnaden mellan brinetemp och vattentemp blir stora.

Om man istället kör en inverter med 8 kW effekt kontinuerligt så kommer berget inte bli lika kallt i direkt anslutning till borran, vattnentempen blir högre, slangens isolerarande egenskaper får mindre påverkan på skillnaden vatten/brine, och man får en högre inkommande brinetemp (KBin-medel).

Effekttillförseln i berget kommer att vara högre i slutet av den 2-timmars driftperiod som en 16 kW värmepump har än vad den är för en 8 kW inverter som går kontinuerligt p.g.a. att det höga effektuttaget sänker vattentemperaturen i borrhålet mer än i fallet "inverter", men avsevärt mycket lägre under stora delar av den 4 timmars "cykel" som en on/off-värmepump har.

Min bedömning är att det är till fördel för invertern, men att skillnaderna är så små att det egentligen inte finns anledning att diskutera.
Borrhålets medeltemperatur kommer att vara mer eller mindre detsamma oavsett om man kör en 16 kW on/off-värmepump 2 timmar och låter den stå i två timmar, eller om man kör en 8 kW inverter kontinuerligt.

Dock, borrar man kortare så kommer ett borrhåls medelvattentemperatur att bli lägre, oavsett 16 kW som går halva tiden, eller en inverter som går hela tiden.
Att invertrarna, trots kortare borrdjup ger lika bra/bättre SCOP anser jag därför primärt beror på att värmeväxlarna under stora delar av året är så överdimensionerade att man får bättre verkningsgrad än i en typisk on/off-värmepump TROTS det grundare borrhålet.

[Lexus]

Om man kör en 16 kW bergvärmepump mot ett borrhål på 200 meter i 2 timmar så kommer det höga effektuttaget att göra att berget inte hinner tillföra den energi som plockas ut, vattnet i borran blir kallare än berget.
Slangens isoleringande egenskaper gör dessutom att energitransporten mellan vatten och brine vid så höga effektuttag blir lågt, och skillnaden mellan brinetemp och vattentemp blir stora.

Om man istället kör en inverter med 8 kW effekt kontinuerligt så kommer berget inte bli lika kallt i direkt anslutning till borran, vattnentempen blir högre, slangens isolerarande egenskaper får mindre påverkan på skillnaden vatten/brine, och man får en högre inkommande brinetemp (KBin-medel).

Är det 40 mm på bägge maskinerna, så borde slangens isolerande egenskap belastas invertern dubbelt upp i ditt räkneexempel. Dels över tid men också i procent till effektuttaget. Dessutom har du turbulent flöde i 16 kW:aren men laminärt flöde i invertern, samt en cirkulationspump som jobbar dubbelt så länge på invertern.

[Rickard]

Det där förstår jag verkligen inte, ju större effekt man plockar ut desto större borde väl ändå temperaturskillnaden mellan slangens utsida och insida bli om den har en specifik värmeledningsförmåga.
Kan du försöka förklara så jag förstår?

Visst, den för över mer effekt, men temperaturdifferensen borde bli större ändå.
OCH, när hålet fått vila i en timme så skulle värmeövergången vara extremt liten då energiflödet genom slangen blir ännu mycket lägre än när man kör en inverter kontinuerligt...
Jag kan aldrig tänka mig att det blir effektivare att ta energi ur ett borrhål on/off än kontinuerligt.
Det emotsäger alla erfarenhet jag har vad gäller reglering och optimation.

Daikin kör sin KB-pump full effekt oavsett uteffekt på värmepumpen just för att de sett att det lönar sig, så när det gäller turbulent/laminärt flöde har du troligen rätt.
Daikins kortare kollektor kanske även i normalfallet ger högre flöde, och ÄNNU mer turbulent flöde, vilket skulle kunna förklara att de klarar sig med kortare borra...

[Zyberdude]

En fundering: nibe 1255 16kw går med 20hz vid en värmekörning. Kb in är 5 grader och kb ut är 1,5 grader. Cp kalla sidan går med 18 % och framledningen är 27 grader, retur 23 grader.

Efter värmekörningen körs varmvatten, 47hz samma kb in men 2 grader kb ut. Cp går nu 35 %.

Betyde då detta att det vid värmekörning knappt finns nåt flöde i kb? Dvs det kommer att ta ganska lång tid förrän allt i borrhålet har cirkulerat en gång?

[froskog]

En sak jag märkt tydligt med detta forum är att det generellt gillas att diskutera olika "X" som har ingen eller ringa betydelse för "Y".

Ligger det i sakens natur med tanke pÃ¥ forumets inriktning eller är det bara jag!? 

/C

[Lexus]

Det där förstår jag verkligen inte, ju större effekt man plockar ut desto större borde väl ändå temperaturskillnaden mellan slangens utsida och insida bli om den har en specifik värmeledningsförmåga.

Naturligtvis är borrhålsmotståndet i kollektorn linjärt med effektuttaget vid samma flöde.

Men genom att flödet är lägre i den frekvensstyrda, så blir borrhålsmotståndet högre under dubbelt så lång tid än on/offaren.

Att Daikin kör med fullt flöde på köldbäraren visste jag inte. Men jag är skeptisk till att den snurrar som en 16 kW:are.
Visste heller inte att tråden gällde just Daikin. Nästan alla stora värmepumpstillverkare har ju varvtalsstyrda bergvärmepumpar.

Kanske jag formulerade mitt tidigare pÃ¥stÃ¥ende väldigt illa. 

[Rickard]

En sak jag märkt tydligt med detta forum är att det generellt gillas att diskutera olika "X" som har ingen eller ringa betydelse för "Y".

Ligger det i sakens natur med tanke pÃ¥ forumets inriktning eller är det bara jag!? 

/C

Du kanske själv såg formeln för borrhål som Daikin bifogade?
Jag har i alla fall inte den kompetens som krävs för att med hjälp av den formeln räkna ut om det är bättre att köra on/off än varvtalsstyrt mot en borra, och då blir resonemanget ofta mer på det "logiskt resonerande" planet.

Men jag vidhåller att det troligen inte har någon större betydelse hur man väljer att plocka ut energin, det är det ärliga energiuttaget som avgöra KBin-medel, inte om man kör on/off eller inverter.