Ämne: Solfångare som kollektor till värmepump?

[Gr1pen]

Funderade på det..Används solfångare öht som kollektor till värmepumpar? Även på vintern borde väl en solfångare av typ vacumrör kunna värma kylmediet i en värmepump motsvarande som en luft-baserad sådan gör..? Spontant tycke jag det borde kunna bli effektivt, men så är kanske inte fallet?

[mexitegel]

Du kan inte ha hur hög temp som helst på inkommande brine.
Det finns lite olika varianter på det där. Har sett ett exempel där man låter returen till solvärmen värma brinen till VP för att höja COP ett par snäpp.

I en artikel i en tidning jag inte minns namnet på så skickade man ner överskottet från solvärmen under hela året i en isolerad (fuktig?) sandbädd under huset där det låg markvärmeslang. På så sätt kunde man ta tillvara sommarens solinstrålining på hösten. Tror "TotalCOP" på den anläggningen låg på 9 om jag minns rätt.

[sobris]

Det är naturligtvis en alldeles utmärkt idé och den tillämpas redan i flera anläggningar
med mycket gott resultat. Det finns dock ett antal fallgropar att ramla i och en av dem
är som "mexitegel" tar upp att vi måste kunna begränsa temperaturen på inkommande brine
till VP. VP är stolta maskiner (eller dumma, hur man nu vill se på saken) och vill av princip
inte ha hjälp på vare sig kalla eller varma sidan.

Förutom att vi kan höja COP på VP till fantastiska nivåer, så höjer vi även verkningsgraden
på solfångarna genom att vi KYLER panelerna maximalt. Det senare kan verka paradoxalt,
men det är med max temperaturdifferens mellan tempen på taket och mottagaren, som vi får
max energi skördat från solen. Om mottagaren är en VP som lämnar t.ex. 5 grader ut så går
solfångaren så fort det blir ljust hela vintern igenom...

Lagring av värme under bottenplattan i huset är inte heller utan problem. Vi får t.ex se upp
med fuktvandring om vi får varmare under plattan är ovanför densamma.

Grundidén är alltså mycket bra, men att bara koppla ihop prylarna på chansning kan bara bli
pannkaka 

[eleson]

Du kan inte ha hur hög temp som helst på inkommande brine.
Det finns lite olika varianter på det där. Har sett ett exempel där man låter returen till solvärmen värma brinen till VP för att höja COP ett par snäpp.

I en artikel i en tidning jag inte minns namnet på så skickade man ner överskottet från solvärmen under hela året i en isolerad (fuktig?) sandbädd under huset där det låg markvärmeslang. På så sätt kunde man ta tillvara sommarens solinstrålining på hösten. Tror "TotalCOP" på den anläggningen låg på 9 om jag minns rätt.

http://www.goteborgsfria.nu/artikel/81484

Rent generellt behöver en VP en ständig värmekälla att ösa ur.
I fallet ovan är det markbädden.

/E

[Toprunner]

Skulle kunna tänka mig en omvänd solfångarkollektor för att kyla taket en sån här sommar. Det blir f-n så varmt under taknocken.

[sobris]

Det räcker förstås med en alldeles vanlig solfångare för att kyla taket.
All energi som annars skulle värma taket transporteras ner till tanken
för användning vid senare tillfälle. Om vi dessutom ser till att hålla
tempen nere på solkretsen (och panelerna) genom att förvärma brine
i en V/VVP så gör ju inte det saken sämre  Thumbsup

[Carl N]

Nja, solen lyser ju som minst när värmen behövs som mest. Detta är ju problemet med alla solfångaranläggningar. Anläggningar som är dimensionerade för att klara att värma till en del även under eldningssäsong kräver kylning denna årstid för att inte gå i kok. Har man en borra kan man som sobris skriver kyla med brine.

Om idén är att endast använda vakuumrör för att värme brine så tror jag inte på det, men som komplement så kan det funka utmärkt. Principen för EviHeat VP är väl det närmaste en optimal kombination av bergvärme/solpanel man kan komma. Solen värmer hus/varmvatten när det går, annars så värmer solen brine på EviHeat.

[sobris]

@Carl N: Ang. vakumrör så finns det två huvudtyper och jag antar att du tänker på
HeatPipe som ju inte går att kyla för mycket eftersom HeatPipe-processen då "dör"
och pumpen stannar.

Plana solfångare och U-Pipe lider inte av detta och kan köras ner i temperatur åtminstone
tills det börjar bli risk för kondens...

Ett rejält lågtemperaturlager hör ihop med varje "riktig" solanläggning. Alternativet att
dumpa hetvatten i avloppet måste ju ses som ett nederlag.

Problemet att lagra energi i en energibrunn har varit uppe flera gånger tidigare och jag vill
bara nämna att borrhålet i berget är medvetet gjort för att energi skall kunna vandra mot
borrhålet när det kyls av VP. Tyvärr medför det att energi lika lätt vandrar BORT från
borrhålet när det blir varmare än omgivningen.

Upptining av "frusna" borrhål med solenergi: OK
Korttidslagring: OK
Långtidslagring: Mycket tveksamt....

Ett bra vämelager är optimalt: klotrunt, välisolerat och helst skall alla energiförluster
komma huset till del
Ett borrhål å andra sidan är en flera hundra meter lång oisolerad vattenbehållare där
förlusterna försvinner bort i det "oändliga" berget.

[Carl N]

Jag tänkte nog mer på att kyla ner överskottsvärmen i acktanken då det närmar sig 100 ºC där. Som du skriver är dumpning av hetvatten ett alternativ, men kanske sista utvägen.

[sobris]

Dumpning av energi är ju en styggelse 

Då borde man börja se sig om efter tänkbara mottagare av lågtempenergi istället....
100 grader i tanken ser inte jag som ett problem, utan som en outnyttjad möjlighet  Thumbsup

[Toprunner]

Det är naturligtvis en alldeles utmärkt idé och den tillämpas redan i flera anläggningar
med mycket gott resultat. Det finns dock ett antal fallgropar att ramla i och en av dem
är som "mexitegel" tar upp att vi måste kunna begränsa temperaturen på inkommande brine
till VP. VP är stolta maskiner (eller dumma, hur man nu vill se på saken) och vill av princip
inte ha hjälp på vare sig kalla eller varma sidan.

Förutom att vi kan höja COP på VP till fantastiska nivåer, så höjer vi även verkningsgraden
på solfångarna genom att vi KYLER panelerna maximalt. Det senare kan verka paradoxalt,
men det är med max temperaturdifferens mellan tempen på taket och mottagaren, som vi får
max energi skördat från solen. Om mottagaren är en VP som lämnar t.ex. 5 grader ut så går
solfångaren så fort det blir ljust hela vintern igenom...

Lagring av värme under bottenplattan i huset är inte heller utan problem. Vi får t.ex se upp
med fuktvandring om vi får varmare under plattan är ovanför densamma.

Grundidén är alltså mycket bra, men att bara koppla ihop prylarna på chansning kan bara bli
pannkaka 

Det skulle vara intressant om du utvecklade den här tankegången lite. Du säger att verkningsgraden ökar hos solfångaren med lägre temperatur? Skulle den vara tänkt som konvektionsfångare är jag med men jag hade för mig att solfångare fångade strålning? På vilket sätt skulle mottagligheten för strålning öka med lägre yttemperatur? Har du nån källa för det?

[tipo874]

Jag ser tydligt att uteffekten i mina vakuumrör sjunker med stigande systemtemperatur.

Det som driver är väl delta mellan stagnationstemperaturen och aktuell temperatur, ju större delta, ju mera effekt.

Jag har sett strax under 200 ⁰C som mest i mina sfinxrör och om jag laddar mot 40 ⁰C i beredaren ger den mera effekt än när tempen är 85 ⁰C.

Om solen skiner lite klent så att fångarna bara kommer upp i säg 40 ⁰C ger de ju inget om beredaren redan ligger på 50 ⁰ men en del om tempen ligger på 10 ⁰C.

[Toprunner]

Jag ser tydligt att uteffekten i mina vakuumrör sjunker med stigande systemtemperatur.

Det som driver är väl delta mellan stagnationstemperaturen och aktuell temperatur, ju större delta, ju mera effekt.

Jag har sett strax under 200 ⁰C som mest i mina sfinxrör och om jag laddar mot 40 ⁰C i beredaren ger den mera effekt än när tempen är 85 ⁰C.

Om solen skiner lite klent så att fångarna bara kommer upp i säg 40 ⁰C ger de ju inget om beredaren redan ligger på 50 ⁰ men en del om tempen ligger på 10 ⁰C.

Jag frågade om hur man kan ta reda på mer strålningsenergi från solen med en kallare yta.... det du beskriver är jag väl bekant med.

Hur mäter du förresten uteffekt från vakuumrören?

[sobris]

@Toprunner: kollektorns förmåga att ta upp strålning ökar inte i sig, men ett
antal andra intressanta saker händer om vi kan sänka systemtemperaturen
i solfångarkretsen:
- lägre värmeförluster i alla led, både i kollektor och rörledningar
- väsentligt ökat antal drifttimmar, en plan solfångare går alla dygnets ljusa timmar
- stor temperaturdifferens mellan källa och mottagare betyder mycket mottagen energi
- bättre "fart" på värmeöverföringen mellan kollektor och vätska solfångaren, liksom
  i VVX i tankarna, eftersom värmeldningsekvationen inte är linjär

Om man dessutom kunde tillåta sig att vi i vissa driftfall kunde få lov att kondensera
luftens fuktighet direkt på kollektorplåten, så skulle vi få ut ångbildningsvärmet ur
vattenångan också. Detta är dock inte självklart att göra med standardsolfångare
och fungerar inte alls med HeatPipe.

Solen arbetar mot minst två olika volymer, hög- resp. lågtemp. VP tar vid behov energi
från lågtemp.tanken och flyttar till högtemp.tank. Om man medvetet låter solvärmd brine
gå ut ur huset beror olika parametrar:

Vid grundvattenvärme och sjövärme tar vi enbart från tanken tills KBin blir varmare än KBut.

Vid ytjordvärme kan vi få viss buffring av energi mellan dag och natt och kanske från
en dag till en annan. Därmed kan vi tänka oss fall där det är OK att släppa ut KBut som är
VARMARE än KBin.

Vid bergvärme så kan vi ha bättre lagringsmöjlighet än vid ytjordvärme, men vi kan ibland
t.o.m. ha sämre! Om vi t.ex. har stark vattenföring förbi borrhålet så blir dess lagringskapacitet
nästan lika dålig som vid grundvatten- och sjövärme...

- korttidsgargring i berget OK
- återladdning av "frusna" borrhål OK
- men långtidslagring är inte lika självklart att åstadkomma

[Toprunner]

@Toprunner: kollektorns förmåga att ta upp strålning ökar inte i sig, men ett
antal andra intressanta saker händer om vi kan sänka systemtemperaturen
i solfångarkretsen:
- lägre värmeförluster i alla led, både i kollektor och rörledningar
- väsentligt ökat antal drifttimmar, en plan solfångare går alla dygnets ljusa timmar
- stor temperaturdifferens mellan källa och mottagare betyder mycket mottagen energi
- bättre "fart" på värmeöverföringen mellan kollektor och vätska solfångaren, liksom
  i VVX i tankarna, eftersom värmeldningsekvationen inte är linjär

Om man dessutom kunde tillåta sig att vi i vissa driftfall kunde få lov att kondensera
luftens fuktighet direkt på kollektorplåten, så skulle vi få ut ångbildningsvärmet ur
vattenångan också. Detta är dock inte självklart att göra med standardsolfångare
och fungerar inte alls med HeatPipe.

Solen arbetar mot minst två olika volymer, hög- resp. lågtemp. VP tar vid behov energi
från lågtemp.tanken och flyttar till högtemp.tank. Om man medvetet låter solvärmd brine
gå ut ur huset beror olika parametrar:

Vid grundvattenvärme och sjövärme tar vi enbart från tanken tills KBin blir varmare än KBut.

Vid ytjordvärme kan vi få viss buffring av energi mellan dag och natt och kanske från
en dag till en annan. Därmed kan vi tänka oss fall där det är OK att släppa ut KBut som är
VARMARE än KBin.

Vid bergvärme så kan vi ha bättre lagringsmöjlighet än vid ytjordvärme, men vi kan ibland
t.o.m. ha sämre! Om vi t.ex. har stark vattenföring förbi borrhålet så blir dess lagringskapacitet
nästan lika dålig som vid grundvatten- och sjövärme...

- korttidsgargring i berget OK
- återladdning av "frusna" borrhål OK
- men långtidslagring är inte lika självklart att åstadkomma

Jättetack för dit mer utförliga svar. Ditt tidigare inlägg blev betydligt mindre paradoxalt och mina tidigare kunskaper om strålning kan jag då lugnt behålla