Ämne: Kan nån förklara varför värmebärare deltaT spelar roll?

[lutorm]

Jag tycker att jag har rent allmänt ganska bra koll på termodynamik och fysik, men efter att ha läst om värmepumpar hit och dit så kan jag inte förstå varför värmebärarens delta-T skulle påverka värmepumpens effektivitet. Kan nån förklara det här?

Delta-T i köldkretsen mellan förångare och kondensor har ju ett klart fysiskt begrepp som påverkar den termodynamiska effektiviteten av processen, likaså delta-T i kondensorn mellan köldmedium och värmebäraren eftersom det direkt påverkar hur varm köldmedium måste vara i kondensorn. Men om värmebäraren värms upp till tex 40C i kondensorn, varför spelar det då nån roll om returen är 35C med flöde F eller 30C med flöde F/2? (Det spelar förstås roll för konsumenterna som får en lägre medeltemperatur i det senare fallet, men frågan är om värmepumpen.)

Om det fanns något intuitivt sätt att tänka här vore det kul att veta.

[Rickard]

Jag är ingen guru på detta, men några grundläggande förklaringar kan jag kasta ur mig i alla fall.

1. Historiskt har de flesta värmepumpar haft ett köldmedium med glide, alltså en blandning av köldmedier med lite olika kondenseringstemperatur.
För att få fullständig kondensering i värmeväxlaren så behövdes då ett deltaT på typ 5-7 grader.

2. Svenska byggnormen förespråkar att uppvärmningssystem, i vart fall radiatorsystem, designas för 55/45 grader vid DUT (Den teoretiskt/statistiskt lägsta temperaturen under ett år).
Bland annat för att det då blir rimliga flöden i rörsystemet som gör att man slipper susande rörsystem, och slitage som gör att det kan uppstå läckage snabbare än man vill se, men möjligen också för att säkerställa värmepumparnas optimala funktion.
10 graders deltaT över radiatorsystemet kommer egentligen bara att vara aktuellt just när det är som kallast ute.
Övrig tid kommer deltaT vara lägre, och lite beroende på vilken värmepump man har så ligger man på ett lägre deltaT enligt följande resonemang:
2:1 ON/OFF-värmepump har en effekt som är högre än effektbehovet typ 96-100% av tiden, radiatorsystemet klarar av att värma huset med mycket lägre effekt än vad värmepumpen ger större delen av året, så OM man har ett flöde som ger 10 grader deltaT över kondensor så blir det ändå mycket lägre än så över radiatorerna, det mesta av effekten ser istället till att systemtemperaturen stiger, och därför måste denna typ av värmepump gå av och på för att det inte ska bli för varmt inne.
2.2, Inverterstyd värmepump har en effekt som kan regleras och gör att man stora delar av året kan tillföra bara den effekt som krävs för att hålla huset varmt, att i fall som dessa sträva efter 10 graders deltaT blir fel, om husets effektbehov vid DUT är 10 kW och man har en värmepump med 10 kW uteffekt är det alltså bara vid DUT man kommer att ha 10 graders deltaT, övrig tid blir det mindre, om uteffekten t.ex är 5 kW borde man (med oförändrat flöde) ligga på ca 5 graders deltaT.
Nu försöker vissa tillverkare styra värmepumpen med cirkpumpar som är ställbara i varvtal så att man eftersträvar högre deltaT även vid låga uteffekten, JAG vet allvarligt talat inte varför men kanske kan det finnas konstruktionslösningar som gör att värmepumparna ÄR effektivare om deltaT över kondensorn ligger nära 10 grader även vi låga effekten, personligen har jag aldrig sett några bevis på detta, tvärt om, de loggningar jag sett indikerar en högre uteffekt vid lägre deltaT, så jag tror att detta helt enkelt är ett bevis på okunskap eller en "tradition" att sträva mot 10 graders deltaT även om det inte är optimalt.

Man kan lösa utmaningen med olika deltaT i värmesystemet och över kondensorn med en bypass eller arbetstank som gör att man kan ha optimalt flöde både i värmesystemet och över kondensorn tack vara ett man kan variera flödet över kondensorn, men hålla det stabilt enligt dimensioneringen i värmekretsen.

[Roland]

Frågan har varit föremål för många intensiva diskussioner under årens lopp. Bilderna här hoppas jag ger en förklaring till varför det finns ett optimalt deltaT: https://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=17439.msg173250#msg173250.

Det man är ute efter är att hålla huset vid önskad temperatur med så lågt tryck i kondensorn som möjligt. Det gör att deltaT för värmebäraren påverkar pumpens effektivitet. Nu har deltaT inte så stor påverkan, det kan röra sig om några procent man kan vinna med optimal drift.

[Rickard]

Om jag tolkar dina grafer korrekt så är det bättre med 0°C deltaT än med 10°C ? (Genomgående högre temperatur på VB vid låg deltaT)

[lutorm]

Frågan har varit föremål för många intensiva diskussioner under årens lopp. Bilderna här hoppas jag ger en förklaring till varför det finns ett optimalt deltaT: https://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=17439.msg173250#msg173250.

Det man är ute efter är att hålla huset vid önskad temperatur med så lågt tryck i kondensorn som möjligt. Det gör att deltaT för värmebäraren påverkar pumpens effektivitet. Nu har deltaT inte så stor påverkan, det kan röra sig om några procent man kan vinna med optimal drift.

Tack för länken, jag hade sökt tillbaka men inte till 2007... De där graferna var upplysande! Det jag inte hade insett var att det är returtemperaturen som bestämmer trycket i kondensorn eftersom det är den kallaste punkten, och sedan finns det då en gräns för hur högt man kan värma från den punkten eftersom värmebäraren alltid behöver ett tillräckligt delta-T till köldmediet på varje punkt för att det ska flöda nån energi.

Nu tycker jag det är ännu konstigare att pumpar reglerar på framledningstemperatur och samtidigt envisas med att ändra cirkulationspumpens fart så medeltemperaturen ändras. Borde man inte reglera på medeltemperaturen istället? Om man gjorde det så borde ju temperaturkurvan bli mer oberoende av cirkulationspumpens fart.

[Roland]

Om jag tolkar dina grafer korrekt så är det bättre med 0°C deltaT än med 10°C ? (Genomgående högre temperatur på VB vid låg deltaT)

Tänk på att förutsättningen är att innetemperaturen ska vara konstant. Antag att utgångsläget är så högt värmebärarflöde att man kan anse att deltaT är 0. Begränsningen i värmeöverföringen ligger då värmeväxlingen mellan kondenserat köldmedium och inkommande värmebärare.

Håller man temperaturen på ingående värmebärare konstant och minskar värmebärarflödet kommer utgående värmebärartemperatur att öka. Temperaturen på utgående värmebärare kommer att öka och därmed medeltemperaturen på radiatorn. Det går alltså att sänka trycket i kondensorn och därmed kondenseringstemperaturen och få samma värmeavgivning från radiatorerna. I praktiken minskar värmeavgivningen från en radiator om den i stället för t.ex. 40 grader in och ut har 45 grader in och 35 ut men den medeltemperaturökning som krävs för att kompensera det är mindre än man vinner genom lägre kondensortryck.

Sen blir det lite större temperaturdifferens i vänstra punkten som gör att underkylningen av köldmediet ökar men det tror jag inte har någon betydelse.     

[Börje__]

Det man är ute efter är att hålla huset vid önskad temperatur med så lågt tryck i kondensorn som möjligt. Det gör att deltaT för värmebäraren påverkar pumpens effektivitet. Nu har deltaT inte så stor påverkan, det kan röra sig om några procent man kan vinna med optimal drift.

Kan man tillämpa 80/20 regeln, dvs att 80% av förbrukningen är under vinterhalvåret, så det är då man ser till att optimera de "några procent"
Resten av året blir de facto besparingen liten?

[Matros123]

Hej på Er,

Vi bor i ett hus som är ca 250kvm. På nedan våningen har vi vattenburengolvvärme och på ovanvåning är det radiatorer. Allt detta är nytt. Men vi har behållit det gamla Daikin systemet som sattes in 2016.
Systemet har en utegivare och golvärmn styrs av innegivare i de olika zonerna.

Jag vill nu ställa in så att vi har ca 22-23 grader i huset och att systemet inte jobbar i onödan. Jag tycker det är lite ojämn värme från och till. Tex idag när det gick ner mot 0gradigt och vi vaknade var det så himla varmt i huset, 25-27 grader.

Vad jag ser går det bara att lägga in en bild. Fråga efter vad ni behöver så kommer jag med fler bilder. Är jätte tacksam för alla svar så vi kan få det lite behagligt och ekonomii huset .

Mvh
Mattias

[Börje__]

Hej på Er,

Vi bor i ett hus som är ca 250kvm. På nedan våningen har vi vattenburengolvvärme och på ovanvåning är det radiatorer. Allt detta är nytt. Men vi har behållit det gamla Daikin systemet som sattes in 2016.
Systemet har en utegivare och golvärmn styrs av innegivare i de olika zonerna.

Jag vill nu ställa in så att vi har ca 22-23 grader i huset och att systemet inte jobbar i onödan. Jag tycker det är lite ojämn värme från och till. Tex idag när det gick ner mot 0gradigt och vi vaknade var det så himla varmt i huset, 25-27 grader.

Vad jag ser går det bara att lägga in en bild. Fråga efter vad ni behöver så kommer jag med fler bilder. Är jätte tacksam för alla svar så vi kan få det lite behagligt och ekonomii huset .

Mvh
Mattias

Egentligen bör du flytta din fråga till Daikin under Bergvärme fliken om det är en sådan du har, så ser Daikin experterna bättre din fråga.

En åtgärd kan vara att sänka 45°C framledning vid ute -15°C som visas på din bild, så att kurvans lutning ändras. Men kan vara andra orsaker till att du får så varmt....kan ej Daikin