Ämne: Dimensjonering, varmeveksler, evaporator

[Per O]

Hej,
Jag har en 7kW sjøvarmepumpe som har underdimensionerad värmeväxlare. Kan någon hjälpa med att välja ny?
Havsvatten Temp, vinter 0 grader, flöde 25 l / min, köldmedium R-407C.

[Carl N]

Är det en värmeväxlare havsvatten/brine du är ute efter eller är det (enligt din signatur) 180 m slang i havet som ska bytas ut?

Eller är det förångaren som ska bytas?

[Per O]

 värmeväxlare slinga til havsvatten blev för liten när jag monterade frekvensomformare och kör den pÃ¥ 70 Hz. Copeland har bekräftat att scrollkompressorkapaciteten ökades till 24.300 BTU som är 7KW.Da är min 5KW värmeväxlare för liten, och jag fÃ¥r COP pÃ¥ 1,5-2 när det är pÃ¥ den kallaste vintern.
Jag byter förångaren också, om jag måste. Jag vill ha en optimal värmeväxling i havsvatten / brine _IN- temperatur på 0-2 grader.

[Per O]

Hei,
Det er vel bare å overdimensjonere kald side varmeveksler?

[karlmb]

Om du pratar om kollektorslangen så försökte jag reda ut det här:
http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=42398.15
Jag har nu 500 i sjön + 2x50 på land upp till huset.
Det har ännu inte sjunkit under +2,5 på inkommande brine, men denna vintern var ju inte så mkt att testa vp i..
Ångrar absolut inte att jag tog till på kollektorstorlek.
Kopplar du 2x250m så får du rejält lägre tryckfall, jag kunde inte det men tog 50mm PEM istället och en kraftig pump. Har inte mer än :dt:4,5 på brine vid 12 kW ut från vp. (COP 3.45 som mest hittils efter kondensor o förångarbyte)
Mer om det här...:
http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=53319.0
Se även logg nedan.

[Per O]

Takk, så mye!

[karlmb]

 
Men, jag tittar pÃ¥ din system bild nu, är det verkligen möjligt att du har 36,81  °C pÃ¥ vätskeledningen?
Om det är vätskeledningen som mäts så har du inte mycket till underkylning och dåligt COP pga det.
(34,25 °C ut från acc-tanken just nu)
Har du bytt expansionsventilen och fyllt på gas?
Sedan ser det märkligt ut på sjövattnet, 2,37 in och 2,75 ut (ska det vara -2,75?)?
Tyder iaf inte på underdimensionerad kollektor!

[Per O]

Hei,
Jeg har byttet ekspansjonsventilen.  Hva bør veskeledning temp. være? Jeg Ã¥pnet muligens litt mye pÃ¥ ekspansjonsventilen nÃ¥r det var pÃ¥ det kaldeste i vinter, under permanent 70Hz driftforhold ?

[karlmb]

Var sitter givaren "Cond.ves"?
Om du har en givare ca 10 cm för expansionsventilen så kan vi uppskatta vilken underkylning du har på kondensatet.
Denna ska vi rätt (lagom) överhettning på sugsidan, efter förångaren, vara så stor som möjligt för bäst effektivitet.
Om "Cond.ves" sitter någonstans på köldmediakretesne efter kondensorn så är den alldeles för hög.
Själv har jag närmare 22 grader kallare vätska än kondenseringstempen just nu, se bif analys, eller min logg. "Sug-gas" är en givare som jag inte döpt om än, men som jag flyttat till 10cm före expansionsventilen, och den ligger normalt på 15-17 °C.

[Per O]

Cond.ves sitter mellom condensator og tørrfilter (ca 40 cm fra condensatoren)
Jeg har en temp sensor pÃ¥ expansjonsventil dysen,mellom evaporator og selve expansjonsventilen. Jeg fikk plass til en sensor der 
Jeg skal montere en ny temp sensor 10 cm (pÃ¥ andre siden av expansjonsventil)   
Hva er løsningen for å redusere temperaturen på "cond veske"?
Jeg har justert ned KB sirkulasjonspumpe til lavest speed (1 av 3). Nå har jeg fått KB på ca 1 °C. (Det er en Grundfoss Alpha 2 pumpe)
Scroll kompressor er på 36Hz som laveste stabile scroll compressor hastighet før expansjonsventilen stenger, antar jeg.(på 30 Hz tripper frekvensomformeren på "over current").
Kollektoren er 170 meter 40mm PE plastic rør med vann/Ethyleglycol 20%, og er vel ok ?
Etter min forståelse er KB varmeveksler for liten. Jeg har ingen data på KB varmeveksler bortsett fra "minimum Water flow 0,8m3/timen".

[karlmb]

Kb  är 1 K nu ser jag i din logg, ser bra ut,  men kan ju knappast bli det om du sänker farten pÃ¥ kb-pumpen? Borde öka  dÃ¥.
När man justerar in expansionsventilen och fyller gas så måste man mäta trycket före o efter kompressorn.
Har du gjort det?
Om du har -3 °C just nu i omräknat förÃ¥ngningstryck (gissar bara med ledning av loggen), och därmed en överhettning pÃ¥ 3,31 (suggastemp +0.31  °C enligt loggen just nu), sÃ¥ är expansionsventilen inställd korrekt, eller möjligen skulle du ha lite större ÖH för att skydda kompressorn mot vätskelag.
Men, vid dessa förhållanden så borde du ha rejält lägre "Cond.ves", den ska ligga kanske 20K under kondenseringstempen som just nu kanske är +42 °C, alltså på ca +22 °C, men den visar nu 37,68 °C, dvs endast 5 K underkylning.
(Den sitter då inte på optimalt ställe just nu, bra om du ordnar en till givare eller flyttar denna närmare expansionsventilen, utan före torkarfiltret men det borde inte påverka så mkt, är ledning o filter isolerade ner till expansionsventilen? Det blir ändå en hyffsad indikation på underkylningen som är mkt liten just nu)
Åtgärden då är att fylla mera gas samtidigt som man har koll på att ÖH stannar på samma värde och att inte hetgasen sticker iväg uppåt.
När den börjar stiga så ska man sluta fylla gas, då har man hittat rätt.
Förhoppningsvis har du då mkt större underkylning än nuvarande 5K.
Jag tror du har gasbrist alltså.
OBS! att detta alltså måste göras med inkopplat manometerställ på sug och trycksidan.

[Per O]

Hei,
Jeg har målet trykket på LP og HP på kompressoren(R-407c). LP:3 bar (-3,9) / HP 17 Bar (46). Scroll kompressor speed 36Hz. Når kompressor kjøres på 50Hz er trykket eksakt det samme.
Det "bubbler" ikke i se-glasset som er montert mellom tørrfilter og evaporator, så da har jeg vel mengden med kjølemiddel R-407c ok?
NÃ¥r KB pump speed var pÃ¥ medium speed, var  verdien 0 °C
NÃ¥r KB pump speed ble satt til lÃ¥geste hastighet fikk jeg  til 1 °C.
Jeg velger å "ÖH" som den er, fordi jeg har marginal dimmensjonert varmeveksler og vil utnytte den så godt som mulig.
Jeg skal montere temp giver som du anbefaler.

[Per O]

Da er condensator veske temp. sensor 10 cm fra selve kondensatoren.
Jeg har montert inn en ekstra temp sensor 10 cm foran ekspansjonsventilen. NÃ¥ kan underkjøling regnes ut 
Er tror at Ã¥rsaken til den høye kondenseringstemperaturen skyldes for liten kondensator ogsÃ¥... 
Rørene og temp sensorene er isolert.

[karlmb]

Bra jobbat! 
Om torkare o rör mellan kondensor o expventil är isolerade så tycker jag då det är lite stor skillnad i temp mellan "cond ves" och den nya "inn exp ventil", det kan tyda på ngn form av strypning som kyler ner vätskan på den lilla sträckan.
Men kanske det blir så med gas brist, det kommer inte bara vätska ur kondensorn utan också gas som väl fortsätter att kondensera i rör o torkare.
Att synglaset är fullt med vätska var inte en bra indikator för mig, är det bubblor där så är det rejäl brist, du har nu ngt för lite gas enligt mig, fyll på tills underkylningen (=tempen från "inn exp ventil" - kondenseringstempen (46 °C) = just nu 46-36,62= 10 °C, ökat till iaf 15 eller hellre 20 grader.
Alltså du ska sänka tempen i den nya givaren med typ 10 grader jfrt med nu.
Men du måste sluta fylla på om hetgasen stiger mer än säg 4 grader, då är det fullt.
Jag vet inte om 73 °C är lågt för R410 under dessa förhållanden, men jag antar det eftersom jag vet att Propan som jag har går svalare och jag är sällan över 72 °C , så det borde gå att öka.
Till hur mkt vet jag inte, beror också på vad kompressorn klarar.
Det får ju också provas vad som händer när du ökar till maxfart på scrollen, inte bara nu på halvfart!
Att inget händer med HP-trycket när du varvar upp kompressorn tycker jag också tyder på gasbrist, då är det ju ingen mening att öka kompressorn, du kan ju inte få ut ngn mer värme-effekt från kondensorn, bara lite mer förluster från kompressorn eller har jag fel?

[Per O]

Jeg tror at min VB varmeveksleren min er underdimmensjonert, og at underdimmensjoneringen er Ã¥rsaken til den lave  underkjølingen.
Dersom jeg fyller på mer gass, får jeg problemer med scroll compressor strømforbruk. Jeg har optimalisert gassmengden på systemet etter høytrykk temperatur og scroll compressor strømforbruk.

I det vedlakte XL ark ser du temperaturene fra 14 februar, da utetemperatur var 0 °C og det blåste full storm. Klokken 06:15 tok jeg min morgendysj, og det vises på temperaturdropp i anlegget, og varmepumpe på 100% effekt : 70 Hz drift for å opprettholde varmtvannproduksjon til 40 °C

[karlmb]

Ok, så du har redan provat med mer gas.
Men det är lätt att gå förbi optimal mängd har jag lärt mig.
Man måste fylla sakta. ..och i fallet txv hela tiden justera/ kolla ÖH.
Men hur kan kondensor eller evaporator vara underdimensionerade när du kör kompressorn på mkt lägre fart än vp konstruerades för? Då borde de väl iaf fungera på halvfart...?

[Per O]

NÃ¥r jeg kjører pÃ¥ 36-60 Hz fungerer VP med en COP pÃ¥ 3. Mellom 60-70Hz er COP ca 2 

[karlmb]

Ok.  Borde den inte vara bättre än 3 pÃ¥ 50 hz original?
Du har ju ofta brine in på över 5 + golvvärme...
Vid vilken fart fyllde du gas?

[Per O]

Hei,
Jeg hadde gass flaske tilkoblet i 6 timer og fin justerte gassmengden på 50 Hz, men jeg varierte speed mellom 36 og 70 Hz for å verifisere at gassmengden var korrekt over området 36-70 Hz.

I dag sjekket jeg se-glaset, og det bubblet litt. Det vil si at reduksjon av sirkulasjonspumpe speed fra medium over til low speed påvirket prosessen i VP.

[karlmb]

Ok.  SÃ¥vitt jag lärt mig sÃ¥ beror det pÃ¥ att mer köldmedium nu ansamlas pÃ¥ kallaste stället i systemet, förÃ¥ngaren som nu gÃ¥r kallare pga större , och där kokar bättre.  Därav gick även cop upp 
Samtidigt ser man nu dÃ¥ att kondensorn blir svältfödd pÃ¥ gas och det kondenserar inte i hela kondensorn utan gas  fortsätter igenom bÃ¥de torkarburk och synglas och du ser bubblor.
Solklart fall av gasbrist och det borde finnas plats för mer gas innan hetgasen börjar stiga kraftigt.
I mitt fall kom jag på att läckage i slangar i manometerställ under flera timmars anslutning kan förstöra både resultat och slutsatser om korrekt gas mängd...
Tror du skulle fÃ¥ rätt bra resultat om du koncentrerade dig pÃ¥ 50 hz och hitta högst cop där,  troligen kommer sedan högre o lägre fart fungera bra ocksÃ¥.  De maskiner som säljs har ju trots allt samma köldmediemängd oavsett vilken fart de körs pÃ¥...

[Per O]

Jeg har kjøpt Alco EX4 elekronisk ekspansjonsventil på ebay.
Jeg monterer ikke ekspansjonsventilen på en for liten varmeveksler, så da er mitt store spørsmål: Hvor stor varmeveksler bør jeg kjøpe?

[karlmb]

Först får du fylla gas...

[karlmb]

Hur går det Per? Jag ser att du ökat kb-cp nu (kl 11:55 lördag)och direkt sjönk COP..
Men vad gjorde du de 6 första timmarna pÃ¥ fredagsdynget, sÃ¥g ju riktigt bra ut med COP uppe pÃ¥ 4,5! 
Nytt rekord?

[Per O]

Hei,

Jeg varierte pÃ¥ VB sirkulasjonspumpe speed til lÃ¥geste speed. Jeg klarte ikke holde min bolig varm og god. Derfor sviver VP pÃ¥ full speed nÃ¥. Jeg mottok elektronisk exp.ventil og  suction line accumulator i posten i dag. NÃ¥ er det bare varmevekslere som mÃ¥ fimensjoneres :-)

[karlmb]

Något stämmer inte, enligt teori och praktik så ska en vp ge bättre COP med högre fart på cp.
Du fick en kraftig förbättring genom att sänka farten.
Jag vet inte om det är tecken på gasbrist, men man kan tänka sig att köldmediet med gasbrist får svårt att göra sig av med energin i kondensorn, och att det går bättre om man höjer tempen i den.
Alltså, fyll gas!

[Per O]

Hei,
NÃ¥r har jeg fylt gass 
Kondenseringstemperatur er nå: 50,5-36,1= 14,4 grader
Kondeseringstemperaturen stiger noen grader når frekvensomformer speed øker.

[Per O]

Hei,
NÃ¥r har jeg fylt gass 
Kondenseringstemperatur er nå: 50,5-36,1= 14,4 grader
Kondeseringstemperaturen stiger noen grader når frekvensomformer speed øker.
Scroll LP:3,55 bar: -0,3 °C

[karlmb]

Hei,
NÃ¥r har jeg fylt gass 
Kondenseringstemperatur er nå: 50,5-36,1= 14,4 grader
Kondeseringstemperaturen stiger noen grader når frekvensomformer speed øker.

OK, men det som behäver förändras är underkylningen.
Den beräknas som kondenseringstemperaturen - temperaturen strax före expansionsventilen.
Kondenseringstemperaturen beräknas genom att mäta kondenseringstrycket, men är oftast ca 1-3 grader varmare än vb-ut.
I ditt fall ser det just nu ut som att du har ca 36 + 2=38  °C i kondenseringstemp och före expansionsventilen är det 18,37, alltsÃ¥ en underkylning pÃ¥ ca 20  °C, vilket borde ge betydligt bättre COP än innan när du hade ca 3 grader underkylning bara.
För exakt beräkning så mät kondenseringstrycket.

Ah, nu ser jag att din vp är stoppad, tyckte det var ovanligt bra underkylning...
När jag tittade för en stund sedan hade du närmare 35 grader innan expansionsventilen, vilket är ungefär vad som varit tidigare, dvs inte så stor förbättring än.
Hur mkt gas har du fyllt på?
Tänk också på att det är lätt att fylla för mycket, håll koll på hetgasen och effektförbrukningenp på kompressorn, de sticker snabbt när man passerat optimal fyllning.
Om du fick till som jag skrev först i denna post, borde det bli bra.

[Per O]

Hei,
Jeg hadde en liten eksersis i kveld med 70 Hz drift, og jeg måtte tappe ut det jeg fylte på i går kveld fordi jeg fikk problemer med stømtrekket til kompressoren på max speed.
NÃ¥ er Scroll LP: 3,05 Bar (-9) og Scroll HP 19,3 Bar (+46) .
Jeg forbereder modifisere min varmepumpe, da jeg skal installere:
Sugegass akkumulator
Receiver
Større varmevekslere
Elektronisk ekspansjonsventil
Da tenker jeg den blir bra 

[karlmb]

strömförbrukningen?
Är de trycken vid 70 hz?
Jag tror du bör fylla systemet vid max fart och tills du har ca 20 gradet underkylning. Nu är det mer 10 grader (46-36).

[Per O]

Forbruk: 420 volt 3 fas, 4 amp.
4,2 amp er max kontinuerlig tillatt strømforbruk på scroll kompressoren.
Høytrykk  ved 70 Hz er 19,3 bar, lÃ¥gtrykk: 3,05 bar.
Underkjøling er 15 grader nå, på 70Hz drift.

 

[karlmb]

Vad blev cop då?
Sitter och väntar på din cop logg 09:19 idag...
Edit:
Ok det var ju inte så bra, under 3 i cop.
Tror du har för mkt gas i nu.
Vad är maximal "lämplig" hetgastemp för R407?

Edit2:
Kan du berätta vad du provat mellan 9:40 och 9:50?
Cop går upp och ned...

[Per O]

Hei,
NÃ¥ har jeg justert VP til underkjøling pÃ¥ 20 grader. Etter jeg brukte underkjøling pÃ¥ 20 grader som parameter for innjustering av varmepumpen ble KB varmeveksler mye kaldere, og jeg mÃ¥tte øke KB sirkulasjonspumpe speed fra steg 1 til steg 2 fordi KB varmeveksler fikk is problemer. Jeg fikk stoppet VP før KB varmeveksler sirkulasjon stoppet pga. for lav vann sirkulasjon 
 09:40-09:50  eksprimentere med med gass, og tappet av. I gÃ¥r kveld brukte jeg se-glasset for gasspÃ¥fylling. Det ble alt for mye gass pÃ¥ VP nÃ¥r nÃ¥r se-glasset sluttet Ã¥ bubble.
Hetgass for 407 må aldri overstige 120 °C. Logger relay output sender trip signal til kompressoren på 116 °C.

[karlmb]

Aha,  ok.
Tyder ju pÃ¥ att du kan plocka mer energi frÃ¥n havet dÃ¥. 
Is i kb? Har du inte en sluten slinga med etanolbrine?
Att bara titta i synglaset funkar inte, man måste mäta tryck o temp på några ställen samtidigt.

[Per O]

Jeg har 20% etanolbrine. Vannsirkulasjon var på laveste hastighet, som tydeligvis ikke var nok sirkulasjon uten at det ble isdannelse.

[karlmb]

Men du kan ju inte varit många grader under nollan på "isvann", det måste varit ngt annat fenomen som fick vp att gå illa.

[Per O]

Ja, det var ekspansjonsventilen som trolig gikk tett pga. Partikkel. Den fungerer ok nå.

[Per O]

 
Nå er jeg fornøyd med med varmepumpen, og jeg har lært litt mer angående varmepumper fra dialogen med deg
Overheting er 15 grader, Scroll LP 2,8 3,8 bar etter compresor speed, og høytrykk er 19,6-20,6 bar. Overheting er pÃ¥ 14-15 grader etter kompressor turtallet. Jeg fÃ¥r  6 °C pÃ¥ VB varmeveksler pÃ¥ full speed, og temperaturen pÃ¥ HP rør ut fra kompressoren mÃ¥ler 100 °C nÃ¥r PID regulatoren ramper ned speed pÃ¥ kompressoren. Jeg har justert KB sirkulasjonspumpen tilbake til laveste hastighet, og min varmepumpe ser ut til Ã¥ fungere sÃ¥ optimalt som mulig før jeg bygger den om, for Ã¥ fÃ¥ full utnyttelse av scroll compressoren.
Takk så mye karlmb

[karlmb]

Roligt att kunna hjälpa till! 
Det trodde jag inte för ett Ã¥r sedan att jag skulle kunna göra, när jag själv började läsa pÃ¥ detta forum 
Jag kan ha missat saker eller fått dem om bakfoten men man lär sig ju efterhand av misstagen..

Du skriver överhettning på 15 grader men jag antar att du menar underkylning?
Just nu ser jag t.ex en temp före exp-ventil på 37 °C och om HP trycket är som innan, 19,3 bar så är kondenseringstempen ca 46 °C, jag får det till underkylning på 9-10 grader nu på 40 Hz.
Har du nu i såpass gas att den inte klarar mer på 70 Hz, eller varför har du inte mer än 15 grader underkylning?
Eller blir det närmare 20 grader underkylning på 70 Hz?

För givetvis borde det kunna bli annorlunda och troligen får man som sagt dimensionera efter att maskinen ska kunna gå på full speed utan att överhettas eller nå för höga tryck eller på annat sätt överbelasta något i systemet.
Sedan blir det sämst COP på maxfart pga man har minst relativa värmeväxlare då, på lägre fart får man överstora värmeväxlare vilket förbättrar COP. (Å andra sidan har ju scroll lite problem med internläckage på låga varvtal så kanske blir COP bäst nånstans över 40 Hz)
Vad jag kan se så har du nu COP på 40 Hz på ca 2,9, och det är ju ändå inte så imponerande tyvärr.
PÃ¥ 70 Hz sjunker det ner till, ja vad?

Om du kunde utöka tidsaxel för COP diagramet till säg 4 timmar och samtidigt lägga in vp-effekt i samma diagram så kunde man kanske se lite bättre de sambanden?
Jag ska försöka göra samma själv för min maskin och även ett mkt längre COP-diagram, över ett helt år om möjligt, så får man se SCOP
Sedan kan vi jämföra!
Generellt tror jag du har rätt i att det är ngt fel med dina värmeväxlare, om du har normala flöden och   , och en kondenseringstemp pÃ¥ 46 °C, samtidigt som medelvärdet pÃ¥ vb-in och vb-ut ligger pÃ¥ ca 39 °C, tror jag det är lite stor skillnad, hela 7 grader, värmen överförs inte sÃ¥ bra till vb.
Det liknar lite hur det såg ut för mig med mina koax-vvx i början, nu med moderna (och nya..) platt-vvx så är den skillnaden mkt mindre, bara 2-3 grader, som i de tester tillverkaren redovisat.
Ser ut att vara något likande i din kb-växlare, evaporatorn.
Kan det vara skit/beläggningar i dina vvx?
Om inte energin kan flyttas till vb blir den kvar i köldmediat och bidrar bara till högre hetgas och kompressorlast samtidigt som kompressorn har svårt att suga ur evaporatorn ordentligt och plocka energi från kb.
Jag vill mena att den borde gå bättre än den gör nu på dellast, sorry.

[karlmb]

Just nu ser COP betydlig bättre ut, och det med 60 Hz! vad har du ändrat mellan 21:30 o 21:45?