Ämne: Installation av knäpptank

[Lexus]

Pottaskelösningen har högre densitet men lägre specifikt värme per volym. Enligt den artikel jag tidigare hänvisade till är produkten av densiteten och specifika värmet för etanollösningen 4172 kJ/m3*K och för pottaskelösningen 3850 kJ/m3*K (det står kW/m3*K i artikeln men det måste vara tryckfel). Bägge värdena gäller för lösningar med fryspunkt -15 grader. 

Vatten har en värmekapacitet om 4,18 kJ/kg eller om man så vill 4,18 kJ/liter eller 4180 kJ/m³. Jag skrev i ett inlägg tidigare i tråden att spritblandningen har värmekapacitet 3,5 kJ/lit.

Skrev också att en 150 meter djup energibrunn inte lämnar mer än 4,2 kW, vid deltatT 6° borrcentrum/granitberg. Det betyder att det är berget som begränsar effektuttaget d.v.s. effektuttaget kan ökas om deltaT ökas alternativt flödet ökas tillsammans med djupare brunn. Det finns även kollektorer som plockar upp mer energi än standard 40mm enkel u-rör t.ex. dubbla u-rör 4x32mm eller räfflade enkla u-rör 40mm och som även ger lägre tryckfall.

Om pottaska ska konkurrera, så blir det med lägre flöde. Ger pottaska högre tryckfall på grund av högre friktion, så kanske det ger högre kostnad för cirkulation och därigenom ingen vinst/fördel.

[Roland]

Vatten har en värmekapacitet om 4,18 kJ/kg eller om man så vill 4,18 kJ/liter eller 4180 kJ/m³. Jag skrev i ett inlägg tidigare i tråden att spritblandningen har värmekapacitet 3,5 kJ/lit.

Värdet för spritblandningen stämmer inte med de värden jag har, se bifogad fil. För en etanolblandning som fryser vid -15 grader (ca 30 volym %) är värmekapaciteten vid noll grader 4290 kJ/kg*K och densiteten 971,5 kg/m3. Det blir 4,17 kJ/L.

3,5 verkar vara en linjär sammanvägning av värden för ren etanol och vatten men blandningen fungerar inte så. Utspädda lösningar har högre värmekapacitet än rent vatten.

[Lexus]

Värdet för spritblandningen stämmer inte med de värden jag har, se bifogad fil. För en etanolblandning som fryser vid -15 grader (ca 30 volym %) är värmekapaciteten vid noll grader 4290 kJ/kg*K och densiteten 971,5 kg/m3. Det blir 4,17 kJ/L.

Bra bra.

Ja, jag har sett så många uppgifter typ 4,15, 3,8 och 3,5. Erkänner direkt att jag inte har full koll, varför jag uppskattar att du redovisar uppgifter om etanolblandningen. Tack tack.

När det är 4,17 blir pottaska än mer tveksam, speciellt i jämförelse med spritblandning tillsammans med den räfflade kollektorn som påstås ta upp 20% mer energi med 15% lägre tryckfall d.v.s. den plocker upp mer energi till lägre driftkostnad.

http://www.geotec.se/upload/cms/file/borrsvangen/3_2008_femton_low.pdf

[Roland]

Det var en intressant artikel Lexus länkade till. Men jag är lite skeptisk till vad som står där. Jag tillbringade större delen av gårdagen med att fundera och räkna på det här med värmeövergång i borrhålet.

I kedjan berg till köldbärare finns det värmeöverföringsmotstånd på följande ställen: I berget – gränskiktet bergvägg/vatten – vattnet – gränsskikt vatten/slang –  slangväggen – gränsskiktet slang/köldbärare.

Enligt SGU:s varia 511, som det har refererats till rätt ofta här, kan man räkna med värmeöverföringsmotstånd på 0,1 K/(W/m) mellan köldbärare och bergvägg. Enlig min beräkning på ett borrhål med 0,1 m diameter och en värmeledningsförmåga på berget på 3,5 W/(m*K) blir värmeöverföringsmotståndet i berget 0,21 K/(W/m), alltså tillsammans 0,31 K/(W/m). För en borrhålsbelastning på 30 W/m, vilket är vad min anläggning tar ut, blir det en temperaturskillnad berg till köldbärare på 30 * 0,31 = 9,3 grader. I mitt fall är bergets ostörda temperatur 7 grader. Medel temperaturen in/ut på köldbäraren vintertid när pumpen går kontinuerligt är ca – 1,5 grader. Det ger ett deltaT på 8,5 grader. Det tycker jag stämmer hyfsat bra med beräknade 9,3 med tanke på alla ingående osäkerheter.

Värmeöverföringsmotståndet 0,1 avsåg värmeöverföringen bergvägg – köldbärare och behöver delas upp ytterligare. Värmeledningen i slangen är det enklaste. Värmeledningsförmågan för polyeten är 0,35 W/(m*K). 2 mm väggtjocklek och 2 st 40 mm slangar i borrhålet ger ett värmeöverföringsmotstånd på 0,02 K/(W/m). Varia 511 anger 0,03 men talar inte om vilken väggtjocklek värdet avser.

Sen börjar det bli lite besvärligt. För min anläggning är det laminär strömning i borrhålsslangen, Re = ca 1800. Det finns allmänt använda formler för beräkning av värmeövergångstalen för dessa förhållanden men jag gillar inte riktigt formlerna i det här fallet. Det ingår en term (d/L)^0,33 som säkert fungerar bra om man räknar på värmeväxlare där d/L är i storleksordningen 1/100 eller mindre. Man har bättre värmeöverföring i början av inloppssträckan innan hastighetsprofilen har utbildats och det måste formeln ta hänsyn till. Men när man har 100 meter slang med en innerdiameter på 0,036 meter då känns formeln konstig. Redan innan 10 metersträcket har nåtts måste förhållandena ha blivit konstanta. I vilket fall som helst bestämde jag mig för att räkna med 160 W/(m2*K). Det är snarare för lågt än för högt. Formler som gäller för övergångsområdet laminär/turbulent ger för Re = 2300 ett värmeövergångstal på 240 W/(m2*K).   
160 W/(m2*K) ger för två 40 mm slangar ett värmeöverföringsmotstånd på 0,03 K/(W/m) och det gäller för insidan på köldbärarslangen.

Utsidan är ännu besvärligare att räkna på. Det sker värmeöverföring genom ledning i vattnet och genom konvektion. En grov kalkyl på enbart ledning ger 0,11 K/(W/m). Konvektionen vågar jag mig inte på att uppskatta. Det är i alla fall inte orimligt att motståndet i vattnet skulle kunna bli 0,05 K/(W/m).

Sammanfattningsvis skulle det kunna se ut så här med reservation för osäkerhet i en del enskilda poster men där ändå summan är hyfsat rätt:
Värmeövergångsmotstånd i K/(W/m)
Slangens insida  0,03
Slangväggen     0,02
Yttervägg slang- berg 0,05
Berget  0,21
Summa 0,31

Genom att byta köldbärare eller genom att utforma slangen insida på olika sätt är det bara första posten på 0,03 som det går att påverka, dvs ca 10 % av totala värmeöverföringsmotståndet. Allt annat är lika. Förhållandena i vattnet utanför slangen påverkas inte. Berget är detsamma.

För att nu gå över till artikeln i länken.

Rubriken är ”15 % mer utan krångel!” Läser man texten ser man att de gånger man hittar 15 % handlar det om 15 % mindre tryckfall. 

Det står att köldbärarens in-temperatur ökar 10 % vilket är ett ovetenskapligt uttryck om man inte menar Kelvin vilket det uppenbarligen inte handlar om. Räknar man med grader Celsius blir det absurt. Journalisten måste mena att temperaturdifferensen mellan ostört berg (eller något annat) och köldbärare minskar 10 %. Om det är differensen mot ostört berg som avses är en förbättring på 10 % orimligt hög.

Effektuttaget påstås gå från 47 till 56 W/m. Bortsett från att det är i mitt tycke alltför höga värden. Min pump tar ut ca 30 W/m och håller sig en bit över nollan in på senvintern. Med 47 W/m skulle KBin bli under -3. Men det jag främst reagerar mot är att det skulle vara möjligt att nå 20 % bättre totalresultat genom att påverka en faktor som bidrar med ca 10 % av värmeöverföringsmotståndet.

Det finns ytterligare en faktor som gör mig tveksam. Det finns en grundläggande koppling mellan överföring av impuls, värme och massa i strömmande medier. Det handlar i stort sett om samma molekylära mekanismer. Överföring av impuls är detsamma som friktionsförluster, alltså tryckfall. Vill man ha höga värmeövergångstal kostar det i form av tryckfall, dvs pumpenergi. Turbulent strömning ger högre värmeövergångstal, men tittar man i diagram som visar friktionsfaktorn som funktion av Reynolds tal ser man att friktionsfaktorn är betydligt lägre för laminär strömning än för turbulent vid samma värde på Re. Att kunna få lägre tryckfall samtidigt som värmeöverföringen ökar, något sådant ingår inte i min föreställningsvärld.

Tittar man på bilden av slangen ser räfflorna ut att vara parallella med slangen. Det blir förmodligen mycket enklare att tillverka slangen så än om räfflorna skulle vara vridna som i en gevärspipa. Frågan är vad det blir för turbulens av raka räfflor. Jag har svårt att föreställa mig att de skulle ge någon turbulens överhuvudtaget. Jag har läst om försök med spiralvridna elliptiska rör i ångpannor och där blir det en viss förbättring men någon förbättring med raka räfflor tycker jag verkar mycket tveksamt.

Skribenten avslutar med att efterlysa slangmaterial med dubbelt så bra värmeledningsförmåga. Kan väl vara bra men kan ge högst 3 % mer värmeuttag för samma köldbärartemperaturer.

Artikeln känns inte förtroendeingivande men det vore intressant att studera resultaten av mätningarna gjorda på KTH.

[SW]

SW-> Jag var för snabb med mitt svar. det som beskrivs i texten du la till är ju vad som händer vid flytande kondensering, och det kommer man inte undan med acktank.
Jag skulle endå rekomendera acktank för längre drifttider och jämnare temp på radiatorerna

Hej igen
Jag fattar inte varför man inte kommer undan knäppningar med en acc.tank vid flytande kondensering.
Jag avser situationen med ett ENHETSAGGREGAT Terrawatt  TW 90 eller TW 105.

Vad anser du för övrigt om ett sådant ENHETSAGGREGAT.
Tungt förstås, men för övrigt ?

Hälsningar
SW

[cougar]

SW-> Jag var för snabb med mitt svar. det som beskrivs i texten du la till är ju vad som händer vid flytande kondensering, och det kommer man inte undan med acktank.
Jag skulle endå rekomendera acktank för längre drifttider och jämnare temp på radiatorerna

Hej igen
Jag fattar inte varför man inte kommer undan knäppningar med en acc.tank vid flytande kondensering.
Jag avser situationen med ett ENHETSAGGREGAT Terrawatt  TW 90 eller TW 105.

Vad anser du för övrigt om ett sådant ENHETSAGGREGAT.
Tungt förstås, men för övrigt ?

Hälsningar
SW

Knäppningarna som uppstår vid drift MED ack.tank kommer av att tempen varierar, men dom är inte på långa vägar så många som när man kör utan ack.tank. då varierar tempen mycket mer.
Ang. enhets aggregat, jag personligen tycker inte dom är roliga, och då menar jag alla märken, de är svindyra att serva då allting sitter så trångt, om dom måste bytas ut är dom astunga, som du var inne på, Dom ger väldigt lita varmvatten, vi har noterat att enhetsaggregat är överrepresenterade när det gäller kompressorhaverier och andra fel, detta gäller alla märken, se Folksams undersökning.
Finns det plats så rekomenderar jag ALLTID anläggningar med lös ack/VVB

[Heddan]

Thermias enhetsaggregat delas och sätts ihop på en timme så det är inga problem vid in och utforslingen.
Och nå väldigt lite vatten ger de då inte heller, rent svammel tycker jag. Jag har hittils inte lyckats stå i duschen utan varmvatten fast jag har provocerat den så mycket jag bara kan, jag har ställt ner VV-start 10 grader. Min sambo, som gärna står i duschen i 30min i riktigt hett vatten har börjat duscha precis när VV-körningen skulle börja. Sedan har både min son och jag duschat efter det utan bris på varmvatten. Så har man inte ett STORT badkar utan bara normala rutiner så finns det ingen anledning med separat beredare...

Och så blir jag nyfiken varför enhetsaggregaten skulle krångla mera än de med separat beredare. Det är ju samma prylar i dom, i alla fall i Thermias. Men Folksams statistik går ju inte att gå på för fem öre, de tar ju inte hänsyn till hur många som har sålts. Så det är ju klart enhetsaggragat kanske är överrepresenterade i skadestatistiken eftersom det förmodligen säljs klart mest av dom.

Men servicemässigt kan jag förstå att de kanske är lite besvärligare...

En fråga, hur fungerar tanken i Terrawatts enhetsaggregat. Är det en ack-tank eller är det en VV-beredare? Alltså arbetar VP:n direkt mot radiatorkretsen eller arbetar VP:n mot tanken och så shuntas varmvatten ut mot radiatorerna?

[SW]

En fråga, hur fungerar tanken i Terrawatts enhetsaggregat. Är det en ack-tank eller är det en VV-beredare? Alltså arbetar VP:n direkt mot radiatorkretsen eller arbetar VP:n mot tanken och så shuntas varmvatten ut mot radiatorerna?

Hejsan
Om jag förstått det rätt så arbetar TW enhetsaggregat mot radiatorkretsen och arbetar via en VX-ventil också mot en 300 Liter stor inbyggd tank, som tillhör radiatorkretsen.
Man kan alternativt välja en SHUNTLÖSNING.
Tappvattnet värms i en plattväxlare.

Jag tror också att det är nys det med varmvattnet.
Terrawatt sade också en gång "att det är inte många pumpar som slår TW-pumparna beträffande varmvattnet".

Främsta nackdelen är väl tyngden, mer än 200 kg och kanske servicetillgängligheten.

hälsningar
SW

[Heddan]

Så då kan man, om jag förstod dig rätt, alltså välja om Terrawatts tank skall kopplas som acktank eller VV-beredare, det är ju i så fall mycket smart...det hade jag gärna haft som möjlighet på min pump. Så hade jag sluppit investera i en separat knäpptank...shuntstyrning ger ju något sämre effektivitet(COP) men eliminerar i stort sett oljud i radiatorsystemet.

Främsta nackdelen är väl tyngden, mer än 200 kg och kanske servicetillgängligheten.

Viktproblemet har Thermia löst genom att deras kombipumpar går snabbt att dela i två delar. Min installatör delade på min pump, bar ner den till källaren med min hjälp och satte sedan ihop den på under en timme.

[SW]

Så då kan man, om jag förstod dig rätt, alltså välja om Terrawatts tank skall kopplas som acktank eller VV-beredare, det är ju i så fall mycket smart...det hade jag gärna haft som möjlighet på min pump. Så hade jag sluppit investera i en separat knäpptank...shuntstyrning ger ju något sämre effektivitet(COP) men eliminerar i stort sett oljud i radiatorsystemet.

Hej

Jag försöker bifoga Terrawatts beskrivning av de olika styrningarna.
De kan naturligtvis beskriva det hela bättre än vad jag kan

Hälsar
sw

[SW]

Hej igen,
Angående knäppningar......
Jag såg att Terrawatt har en ACC-tank med slingor för varmvatten på 300 L och en på
500 L.
En acctank där varmvattnet fixas alltså.
De går att utrusta med en solslinga i botten.
Jag undrar om den kanske går att leda radiatorkretsen från VX-ventilen via solslingan i tanken och sedan till stigaren och på så sätt slippa knäppningar ?
Eller är det måhända för knäppt ?

SW