Ämne: Solfångare till thermia diplomat duo

[BCI]

En specifik anläggning:
220m2 Suterrängvilla med uppvärmd källare - Framledning 45 grader vid DUT - Hål 130m aktivt djup.
VV + Rad = ca 26-30000kWh med elpanna, dvs ca 21-25000 exklusive hushållsel beroende på kall/varm vinter.
(Vi har inte sammanställt graddagarna för året som har gått, men klart är att vi borde hamna på den övre gränsen.)

Med standarddata på:
Data VP Nibe F1245-6 - 6.3kW/COP 4.93 vid 0/35 och 5.1kW/COP 3.46 vid 0/50
(Detta gäller vid EN255, dvs utan driveffekt för cirkulationspumpar. Å andra sidan är hålet färskt vilket gör att vi bör kunna räkna med något högre COP än EN14511.)
Data 60rör Sfinx: 709kWh/m2 x 2.828 x 2 = ca 4000kWh vid 50 graders medeltemperatur på solfångare enligt SP

Beräknad teoretisk förbrukning utan hushållsel:
rad: tot 20000kWh varav 19000 från VP och 1000 från sol - 3000h VP vid COP 4.93 - praktiskt ca 3200-3300h
VV: tot 5000kWh varav 2000 från VP och 3000 från sol - 400h VP vid COP 3.46 - praktiskt ca 500h

8mån 1/6 2010 - 30/1 2011 = ca 2150kWh / 1380h VP + 12h Eltillskott  - estimat för året: 1900-2000h VP / 3400-3700kWh

De boende har inte frusit ( har enligt uppgift ca 22-23 grader uppe och 20 grader i källaren)
Braskaminen på övervåningen har använts ca 1-2 kvällar/vecka - vedåtgång mindre än 0.5m3

Naturligtvis skulle vi kunna dra följande slutsatser:
1. Nibe F1245 har mycket högre COP än vad dom anger
2. Sfinx solfångare är mycket bättre än vad SP har mätt upp.

Mer naturligt är att dra följande slutsatser:
1. VP får bättre förutsättningar om hålet får vila när solen skiner
( redan verifierat från mätningar vid soliga veckor kontra molniga veckor och lika medeltemperaturer )
2. VP går med bättre COP när solen skiner och solfångaren höjer Brine.
( redan verifierat med mätningar på Brine - känt är att COP ökar med ca 3% för varje extra grad på Brine)
3. Solfångaren ger mer effekt och energi om den körs med lägre temperatur
( känt sedan länge )
4. Solfångaren får fler driftstimmar om den kan gå mot Brine när det inte är lönsamt att leverera till tanken.
( inte verifierat helt - kräver noggranna växlingar och jämförelser mellan driftfall )

Vi har fler fördelar som håller på att undersökas, men dom är inte verifierade och därmed inte presenterbara.
Dessutom har vi mycket kvar att undersöka och optimera på det vi redan har. Grundregeln "om något verkar för bra för att vara sant så är det antagligen det" gäller ju utan undantag.

[Roland]

Var ligger huset?

[BCI]

I Göteborgs skärgård - blåsigt, kallt och fuktig luft, men soligt och härligt på sommaren. Nära till salta bad

[Roland]

Ett hus i Göteborgstrakten som behöver 23 000 kWh/år värme (hushållselen blir ju också värme) bör vid DUT behöva 10,6 kW exkl. varmvattenberedning. 

Värmepumpen i det här fallet bör ge 5,5 kW uteffekt vid DUT vid Kbin = 0. Det blir ca 5,9 kW vid 2 grader in. Jag gissar att det är där Kbin låg i december. Pumpen har gått med bara 12 timmar tillsatsel trots en mycket kall december där temperaturen i södra delarna av landet tidvis låg under DUT. 

Kvittar vi hushållsel och varmvatten mot varandra, betyder det att huset gärna inte kan dra mer än 6-7 kW vid DUT. I annat fall skulle det ha blivit betydligt fler tillsatstimmar än det blev. Det går inte ihop med ovan beräknade effektbehov vid DUT. Jag kan därför inte tolka siffrorna på annat sätt än att förbrukningen av hushållsel är betydligt större än 5000 kWh/år och att Kbin kanske var högre än 2 grader i december. En familj som bor på 220 m2 tror jag gör av med med hushållsel än normalfamiljen.

Antar man att hushållselen är 10 000 kWh/år och att 2/3 värmer huset (hhelen sommartid är en förlust) skulle huset behöva 20 000 kWh/år och maxeffekten vid DUT blir 9,2 kW. Pumpen kanske gav lite över 6 kW plus att hushållselen bidrog med någon kW. Kalkylen går fortfarande inte ihop.

Jag har inte räknat med något bidrag från solfångarna i december, i den mån det var något kan det inte göra mycket. Bidraget från vedeldningen har också försummats, det eldades troligen med ved i samma utsträckning även på elpannetiden.

För att sammanfatta, jag får inte siffrorna att gå ihop. Hushållselen måste vara högre än 5000 kWh/år vilket jag skulle vilja lägga till som punkt 3 efter de något orealistiska möjligheterna att pump och solfångare är mycket bättre än vad tillverkarna uppger.

Den högre förbrukningen av hushållsel betyder att den minskning i värmepumpens drifttid per år som solfångarna ger är överskattad. Det hindrar inte att jag håller med om att fördelarna under punkterna 1-4 är giltiga men att de i det här fallet är överskattade.

[Gano]

Ett hus i Göteborgstrakten som behöver 23 000 kWh/år värme (hushållselen blir ju också värme) bör vid DUT behöva 10,6 kW exkl. varmvattenberedning. 

Behöver inte var ologiskt när det gäller suterränghus. Del av klimatskalet är ju mark med konstant plusgrader. Värmebehovet ökar inte linjärt från plusgrader som med helt friliggande klimatskal (t ex 1,5-planshus). Å andra sidan finns uppvärmningsbehov även utanför ordinarie eldningssäsong i källardelen.

MVH/Gano

[BCI]

Som jag sa kan vi inte riktigt förklara resultaten ännu. Klart är att systemet fungerar över förväntan, men orsakerna kan bero på annat än själva systemet. Hoppas kunna återkomma med data från fler testanläggningar närmaste halvåret.

Angående säsongslagring av kyla och värme i berg föreslår jag att ni tittar på vad Seec AB sysslar med. Visserligen i större skala, men det fungerar. Malmborgs gör det i ännu större skala ( googla Arlanda - aquifer ). Att värme skulle försvinna och spolas bort på 100 meters djup är ganska osannolikt eftersom eventuella grundvattenrörelser därnere är oerhört långsamma och dessutom beroende av stora intilliggande höjdskillnader i kombination med stora sprickbildningar. Däremot vore det mycket trevligt om någon insatt kunde beskriva hur värmevågor i berggrunden beter sig ( hastighet, riktning osv ) eftersom vi hittills bara upplevt att det vi stoppar ner även kommer tillbaka....:-)

[Roland]

Ett hus i Göteborgstrakten som behöver 23 000 kWh/år värme (hushållselen blir ju också värme) bör vid DUT behöva 10,6 kW exkl. varmvattenberedning. 

Behöver inte var ologiskt när det gäller suterränghus. Del av klimatskalet är ju mark med konstant plusgrader. Värmebehovet ökar inte linjärt från plusgrader som med helt friliggande klimatskal (t ex 1,5-planshus). Å andra sidan finns uppvärmningsbehov även utanför ordinarie eldningssäsong i källardelen.

MVH/Gano

Håller med om resonemanget vad gäller suterränghus men det kan inte vara förklaringen. I det här fallet måste det vara frågan om ett välisolerat hus vilket betyder att ventilationsluften står för en stor del av värmeförlusterna. Uppvärmningen av ventilationsluften bör kräva uppemot 3 kW vid DUT. Det är ungefär halva värmepumpens effekt. 

Då den nedersta uppvärmda våningens golv praktiskt taget alltid har markkontakt (undantag ouppvärmd källare) blir det i suterrängfallet ungefär halva nedervåningens väggyta som kan ha markkontakt och lägre värmeförluster jämfört med en vanlig villa. Det är för liten del av huset för att tillsammans med ventilationsluftens stora andel av värmebehovet kunna förklara att siffrorna inte går ihop.

Angående säsongslagring av kyla och värme i berg föreslår jag att ni tittar på vad Seec AB sysslar med. Visserligen i större skala, men det fungerar. Malmborgs gör det i ännu större skala ( googla Arlanda - aquifer ). Att värme skulle försvinna och spolas bort på 100 meters djup är ganska osannolikt eftersom eventuella grundvattenrörelser därnere är oerhört långsamma och dessutom beroende av stora intilliggande höjdskillnader i kombination med stora sprickbildningar.

Visst fungerar säsongslagring av värme eller kyla. Det gäller bara att göra anläggningen tillräckligt stor så att förhållandet yta/lagervolym blir lågt. Med ett enstaka borrhål är det hopplöst.

Men det blir stora förluster om man vill lagra värmen med stor temperaturskillnad mot bergets temperatur. I fallet Anneberg i Danderyd levererar solfångarna ca 90 MWh värme varje sommar. Av det kan ca 16 MWh värme nyttiggöras under vintern. I Annebergfallet har värmelagret så hög temperatur att värmen kan användas direkt i ett golvvärmesystem utan värmepump.

[Gano]

Hej

Jag tänker (och räknar så här): 23000 kWh i ett Göteborg med ortsfaktor 91 ger en förlustfaktor på ca 250 W/K. Om jag kollar på temperatur.nu så verkar det ha varit -5 i snitt i december 2010. +20 inne kontra -5 = delta 25.

25 X 250 = 6250 W Och man ska komma ihåg att detta är räknat på en linjär kurva på friliggande klimatskal, förmodligen är det närmare 6 kW eller strax därunder.

Hur kommer du så högt som 10,6 kW, Roland

MVH/Gano

[Roland]

Vi har räknat på olika saker. 6 kW är medeleffektbehovet medan 10,6 kW är effektbehov vid DUT.

Nyckeltalet, det värde som konverterar kWh/år till effektbehov i kW vid DUT (-15 i Göteborg), är enligt en tabell jag har 0,000459. 23000 gånger det blir 10,6 kW. Varmvatten och hushållsel antog jag tog ut varandra så 10,6 kW är vad som huset skulle kräva.

Utgår man från 250 W/K skulle huset vid - 15 ute och +22 (22-23 grader angavs av BCI) inne dra 9,2 kW. Det bör bli samma effekt efter korrigering hushållsel, boende och varmvatten. Det ligger inte så långt från mitt värde.

December var en ovanligt kall månad, om jag minns rätt var det bara i norra Sverige som december bara var lite kallare än normalt. Nu var det säkert skillnad på klimatet i december där jag bor och Göteborgs skärgård men vad gäller hus och värmepump kan jag konstatera att det är ungefär samma relation mellan årsförbrukning i kWh och pumpens effekt. Min pump är klenare men mitt hus drar också mindre värme. Under december behövde mitt hus 308 timmar tillsatsel att jämföra med Göteborgshusets 12 timmar under totalt 7 månader. Värmebehovet när man kommer ner mot -15, temperaturer som det bör ha varit ibland under december, kan gärna inte vara mer än 7 kW. I annat fall skulle pumpen ha behövt mycket mer tillsatsel.   

Göteborgshuset kan därför inte behöva så mycket effekt från värmesystemet som 9-10  kW vid DUT. Enligt min mening är den troligaste förklaringen att förbrukningen av hushållsel är mycket större än 5000 kWh/år och att huset därför är mer välisolerat än vad värdet 250W/K anger. En familj som bor på 220 m2 borde göra av med mer hushållsel än en normalfamilj. Det faktum att hushållselen under sommarmånaderna är en förlust ur uppvärmningssynpunkt gör att kalkylen påverkas av detta.

I ett välisolerat hus kommer solvärmen under vår och höst att täcka en större del av värmebehovet än i ett dåligt isolerat hus. Det gör att effektbehovet vid DUT blir större för ett välisolerat hus jämfört med ett dåligt isolerat hus som drar lika många kWh/år. 

[BCI]

Roland och Gano har nog rätt bägge två om effektbehovet. Vedkaminen verkar ha använts när det har varit som kallast och eltillskottet har inte behövt gå till. 1/2 m3 ved motsvarar ungefär vad eltillskottet skulle ha gett. ca 10kW vid DUT stämmer troligen bra. Att vi har kopplat soltanken på radreturen och skapar förvärmt vatten på 35-40 grader gör nog inte saken sämre. VP behöver inte göra varmvatten lika länge när den får halvvarmt vatten från soltanken hela tiden. På så sätt jämnar vi ut effektbehovet en del.

Däremot används inte mer än 5000kWh i hushållsel. De är alldeles för medvetna för det.
Huset har dessutom ingen forcerad ventilation. Då hade vi satt en FLM.

Jag tror som sagt att det finns rimliga förklaringar till det mesta, men tycker fortfarande att systemet fungerar mycket bra. Om detta är en engångsföreteelse lär visa sig....:-)