Ämne: Inkoppling arbets/volymförstorar tank (UKV100)

[Rickard]

Om flödet är samma i båda kretsarna, och skiktningen i tanken fungerar så kommer tanken inte att ackumulera någon värme annat en en liten aning i toppen.
Men rent teoretiskt så laddas inget alls in i tanken.
I praktiken är det väl i princip aldrig riktigt samma flöde.

Däremot så finns det en sak man kan göra för att undvika "kortslutning" via arbetstankens fram och returledning.

Vi tänker oss att returledningarna är kopplade till ett T utanför tanken, sen mäter vi temp mellan tank och T-koplling, och temp mellan radiatorer och T-koppling.
Vi antar att flödet över kondensorn är större än flödet över radiatorerna.
Om så är fallet kommer värme att tryckas nedåt i tanken, och vi kommer med hjälp av tempgivarna att kunna detektera exakt när kortslutning uppstår, alltså när vattnet från tanken blir varmare än vattnet från radiatorreturen - och DÅ skall vi stoppa kompressorn för då är tanken utnyttjad till max, fortsätter vi köra så sabbar vi COP:n
(Om nu detta någonsin inträffar? Rinnan , har du T-koppling på returerna?, och i så fall, mäter du före/efter t-kopplingen?)

[Smurfen.]

Men blir inte den mätningen svår att utföra beror ju på utetempen hur länge kompressorn går är det riktigt kallt går den ju kontinuerligt och då måste det bli kortslutning till slut även med mina 2000 liters arbetstank. Man måste helt enkelt bestämma ett ok flöde på radkretsen och sen får man ta en kortslutning när den kommer

[Rickard]

Ja, eller trimma om flödet i förhållande till driftstiderna.
Jag tror i alla fall att det finns en del att spara på detta om flödena kan justeras en del efter årstidsväxlingarna.
Att köra med kortslutning är aldrig ekonomiskt, men kan kanske vara nödvändigt om man har för klent radiatorsystem, eller för stor värmepump.

[Smurfen.]

Så är det säkert men det är nog få som orkar med det i längden även av oss värmenördar

[David Rinnan]

Om flödet är samma i båda kretsarna, och skiktningen i tanken fungerar så kommer tanken inte att ackumulera någon värme annat en en liten aning i toppen.
Men rent teoretiskt så laddas inget alls in i tanken.
I praktiken är det väl i princip aldrig riktigt samma flöde.

Jag tror du har fel rickard.

I samtliga fall även när flödet är likställt kommer vattenvolymen i arbetstanken avgöra hur lång körningen blir i fall den effekt som avges i radiatorsystemet understiger den som tillförs.

Oavsett om flödet är högre på radsidan än VP sidan och oavsett om radflödet är lägre på radsidan är VP sidan och oavsett om flödet är likställt.

Körningen kan säkert bli kortare eller längre beroende på vilket fall vi testar. I samtliga fallen kommer körningen bli som kortast i det fall värmepumpen inte har någon tank. (jag hoppar dock över alternativ där tanken är på 20 liter och det bara säger PANG )

[Roland]

När jag skrev 5K respektive 10K så syftade detta till en indikation av dubbla flödet på rad mot VP.

I ett system där värmepumpen är direktkopplad mot radiatorerna så kommer en flödesförändring påverka värmepumpens delta. I ett system med separerade flöden kan vi påverka den inre och yttre kretsen "oberoende" av varandra.

Jag har ritat en bild över en värmepump med arbetstank och radiatorer där radiatorflödet är det dubbla mot flödet över pumpen. DeltaT över pumpen är 7 grader. Bilden klargör, hoppas jag, att det inte går att ladda tanken med varmt vatten från pumpen. För att det skall vara möjligt måste flödet över pumpen vara högre än över radiatorerna. Arbetstanken fyller alltså ingen funktion i det här fallet. Skall arbetstanken fungera som buffert måste den kunna ladda när pumpen går vilket betyder att flödet över pumpen måste vara högre än radiatorflödet.

Man ser också att radiatorernas medeltemperatur är (38,5+35)/2 = 36,75 grader. Hade radiatorflödet varit lika med värmepumpflödet hade medeltemperaturen varit (42+35)/2 = 38,5 grader. Man tappar alltså i effektivitet genom att välja ett radiatorflödet som skiljer sig från värmepumpflödet.

[David Rinnan]

fy fan va bra du är roland. Bilder och allt. Nu ska jag hämta en kopp te och läsa din post 

[David Rinnan]

under tiden jag funderar. Hur mycket längre blir körningen i ditt exempel genom att tanken är där, jämfört med om den inte varit där.

[David Rinnan]

kommer inte medeltempen i kondenseringen in alls i ett flytande perspektiv.

Lite i det perspektivet jag funderar på, som jag skrev tidigare, i fall dessa tankar (i huvudet) jag har byggde på ett resonemang kring fast kondensering kanske? 

[Roland]

under tiden jag funderar. Hur mycket längre blir körningen i ditt exempel genom att tanken är där, jämfört med om den inte varit där.

Det blir ingen skillnad eftersom tanken inte fyller någon funktion, allt vatten från pumpen går direkt till radiatorerna. Inget uppvärmt vatten kan tränga ner i tanken, flödet går ju uppåt i den.
Edit: Vid närmare eftertanke blir körningen lite längre. För att hålla samma temperatur i huset måste pumpen arbeta vid något högre temperatur vilket minskar dess effekt. Kanske 5 % längre drifttid. 


Förstår inte frågan om medeltemperatur under kondenseringen.

[David Rinnan]

medeltemp menade jag att medeltempen över VP i ditt exempel skulle bli 38,5. (ute och cyklavarning dock)

Men jag har inga problem att se logiken i att ett högre flöde på radiatorkretsen visserligen innebär att vi avger mer effekt men detta är i det givna bildexemplet i alla fall inte tillräckligt för att fullt ut motverka den högre framledningstemperaturen som krävs. (en radiator på 1081 w vid 38,5/35 ger 1081 och en med 42/35 ger 154w mer).

Som jag ser det förlänger vi gångtiden genom att den effekt som inte avges går tillbaks till tanken. Precis som om flödesbalansen hade varit motsatt, att VP direktladdade tanken, kommer en punkt där temperaturen i tanken är så pass hög att framledningsökningen resulterat i ett GM 0.

Och allt kompliceras säkerligen av det faktum att det kommer en punkt när värmepumen slutar gå och radiatorslingan fortsätter gå.

Vidare finns det ju ett läge där skillnaden i flödesbalans till trots, radiatorerna avger all den effekt som tillförs, men enligt ditt exempel, vilket jag inte nödvändigtvis säger emot, så sker då detta invid en högre framledningstemperatur än vad som hade kunnat vara fallet.

[David Rinnan]

om jag gör 10 kw och skickar ut 7 av detta till raddarna så går 3 rätt ner i tanken.

Om värmepumpen är överdimensionerad kommer detta även ske vid DUT. Vi kommer alltid stoppa när tanken är full. Om vi ligger under DUT kommer vi stoppa snabbare i detta och nedan fall givet att de 7 som går till raddarna inte förbrukar, precis som en vanlig direktkopplad VP med skillnad att tanken ligger där i mellan och 3 hela tiden går till tanken (förutsätter då vid DUT att huset bara behöver 7kw för att 10 skall innebära den överdimensionering som nämns, i nedan exempel är så inte fallet för att slippa ha olika VP effekt i varje exempel).

Om värmpumpen är 100% dimensionerad kommer vi vid DUT göra 10kw och radiatorn får i första andetaget 7kw men kommer ta 10kw (deltat över radiatorn ökar med framledningen) vilket sänker framledningen på värmepumpen tills balans uppstår och där är max för vad värmepumpen kan ge och vi fortsätter gå så länge förhållandet kvarstår. Till skillnad från vad många tror här, givet att flödet ju är högre över värmepumpen.

Om värmepumpen är 70% dimensionerad fungerar det precis som i fallet med 100% bara att det infaller innan DUT. Som ett exempel kanske värmepumpen fixar 45 grader. Eftersom radkretsen trots sitt lägre flöde än värmepumpen har faktiskt kyler värmepumpen i sådan utsträckning att vi inte kan öka framledningen måste vi nu panga på ett elsteg för att uppnå målframledning/innetemp.

[David Rinnan]

det exemplet var inget konstigt  (läs det först) och flödet var högre på VP än radkrets. Om vi nu tänker oss att flödet är högre över radkrets än VP och stegar oss igenom motsvarande exempel.

1. Överdimensionerad värmepump vid DUT
Värmepumpen gör 10kw och huset kräver 7. I och med att det är DUT tar också huset 7. Givet att värmepumpen ger 10 är det också vad radiatorsystemet får, precis som de flesta system skickar mer effekt än som avges med onoff VP tar vi alltså emot allt som VP ger även om vi inte behöver det.

Precis som det omvända flödesexemplet får vi mer än vi tar och den enda skillnaden är att det inte är VP som laddar tanken utan det är radiatorreturen som gör det. (nu bortser jag från eventuella COP förluster för att förenkla resonemanget). Så det enda som kan hända är att vi hela tiden vid DUT laddar på med 3kw i tanken. Till slut kommer tanktempen vara sådan att returen till värmepumpen ökar i sådan utsträckning att GM blir 0 och VP stoppar. Då kommer den laddning som skett i tanken fortsätta gå ut till radiatorerna tills dess att den är förbrukad i sådan usträckning att ny körning initieras.

Om huset vid ett givet tillfälle bara kräver 5kw och vi gör 10 så blir det också precis som ett exempel med en direktkopplad VP, alltså att vår VP ger mer än vi tar i raddarna, den enda skillnaden är att vi har vår bufferzoon i tanken. Dvs det vi INTE tar skickar vi inte direkt in i värmepumpen utan vi skickar bara en del tillbaks och resten går in i tanken.

2. 100% dimensionerad VP.
Vid DUT kommer vi göra 10kw och huset kommer kräva 10kw. Värmepumpen kan inte gå högre än vad vi hämtar ut. Vi får 10kw från VP och tar allt detta samt ytterligare från tanken. Detta kommer kyla framledningen. Om det ligger 45 grader i tanken i botten och i returen från våra raddar så kommer VP med 10K lyft i första andetaget skicka ut 55 grader. Detta kommer genom att flödet är högre på radden med hjälp av tanken spädas ut till låt oss säga 50 grader. Vi har ökat flödet så pass att vi vid 50 grader avger 10kw med ett delta på 5K och skickar således tillbaks 45 mot tanken. En del av detta kommer landa i tanken och en del kommer lada i VP som höjer sina 10K.

Det som går tillbaks till tanken kommer användas för att späda framledningen. Vi började med 45 i tanken och slutar med 45 i tanken. Vi är ju vid DUT och värmepumpen är 100% dimensionerad och kommer gå kontinuerligt. Även här kan det tänkas vara svårt att förstå att vi går kontinuerligt med ett högre flöde över radkretsen men det som avgör är deltat och flödet, dvs effekten. Vars det tas från spelar ingen roll utifrån det perspektivet.

3. Underdimensionerad värmepump.
 Om värmepumpen är underdimensionerad fungerar det precis som i 100% fallet men det infaller tidigare. Så fort vi har 100% eller lägre effektuttag i förhållande till vad som tillförs har vi inte längre någon laddning. Vi går kontinuerligt och kräver tillskott för att öka.

[David Rinnan]

Det sista exemplet blir väl det som är svårast att skapa i realiteten då det förstås är knepigt att ställa flödet så precist. Och detta är också något jag aldrig har testat själv.
Flödet skall alltså vara exakt det samma över VP och rad.

1. överdimensionerad VP
Vid DUT skickar vi in 10kw men behöver 7kw. Varenda av de 10 som gjorts går vidare till rad och 7kw avges. 3 skickas tillbaks. Varenda av de 3kw som skickas tillbaks går till VP som lyfter framledningen tills dess att GM är 0.

Det är bara nu som en enda KW landar i tanken och det är alltså när VP stoppar. och rad returen pangar in i tanken där den kyls i stället för att bara gå direkt tillbaks. Het plötsligt börjar den vattenmängd som finns i tanken att jobba.

Resultatet blir att vi tappar temp lite fortare för skiten har ju stått sedan i går och håller 20 grader. VP efter ett tag igång igen. Nu kondenserar vi på en lägre temp än vi skulle gjort utan vattenvolymen. Det tar längre tid att jobba upp tempen till vårt målvärde för att nå GM0 än om vi inte hade haft tanken.

Vattenmassan som fanns i tanken när vi startade denna köring stannar kvar i tanken.

Det enda som kan öka temperaturen på tanken är returen från raddarna när VP stoppar. Där kyler vi och skickar i så fall ut kallare vatten än vi normalt skulle gjort utan tank. Det måste ju bli en jävligt underlig gång.

Jag klarar inte riktigt av att tänka ut hur det blir. Men om man tänker sig att VPn av någon anledning har stått ett tag. Rad och tank är nere på 20 grader. Vi sätter på VP som enbart jobbar mot radiatorvattenvolymen då flödet är likställt. När körningen är klar, vilket förvisso tar ett bra tag vid DUT, vi behöver 7 och ger 10, så kommer 20 graders vatten ut på framledningen vilket föranleder en ganska direkt start med ett normalt hysteresvärde så vi hinner inte ens få ut någon nämnbar mängd vatten i ledningsnätet. bara en skvätt. Då skulle det bli en infinite looop.

Jag tror dock alla VP har en begränsning i hur ofta den får starta och då kommer vi tvinga ut all vattenvolym innan VP startar igen. Och då kommer den gå längre. Efter tillräckligt lång tid borde detta dock stabilisera sig så att tanktemperaturen blir samma som radiatorreturen och då har vi precis lika kort eller lång gångtid som vi hade haft utan en tank.

Så med min begränsade hjärna kan jag inte få det till något annat än att om flödet är 100% fast på radiatorsidan och vi har exakt samma flöde över VP och Rad så spelar det ingen roll om du har 5 miljarder kubik stor tank eller 1 liter stor tank. Det spelar ingen roll om du har en tank med -5 grader i sig eller -100 grader i sig. Det spelar bara roll första gången så att säga. Så fort VP är igång och du kör och det har gått någon timma så kommer tanken hålla aktuell rad-returtemp så att säga.

Vi kan då ta tanken och ge till bättre behövande. Den tar bara plats och tillför inget så vida vi inte har behov av varibla flöden medelst termostater eller shuntade golvslingor, andra värmekällor, stödvärme på sommaren och så vidare.

2. 100 procent dimensionerad.
Precis som en VP utan tank.
Vi kan då ta tanken och ge till bättre behövande. Den tar bara plats och tillför inget så vida vi inte har behov av varibla flöden medelst termostater eller shuntade golvslingor, andra värmekällor, stödvärme på sommaren och så vidare.

3. underdimenserionad VP
Precis som en VP utan tank. 
Vi kan då ta tanken och ge till bättre behövande. Den tar bara plats och tillför inget så vida vi inte har behov av varibla flöden medelst termostater eller shuntade golvslingor, andra värmekällor, stödvärme på sommaren och så vidare.

[Roland]

Som jag ser det förlänger vi gångtiden genom att den effekt som inte avges går tillbaks till tanken. Precis som om flödesbalansen hade varit motsatt, att VP direktladdade tanken, kommer en punkt där temperaturen i tanken är så pass hög att framledningsökningen resulterat i ett GM 0.

Det beror på vad det är för fall vi diskuterar. Jag tänkte på ett stationärt förhållande, att temperaturerna inte ändras över tiden. Men jag inser nu att det inte är det diskussionen handlar om.

Är det så att pumpens effekt är högre än den effekt radiatorerna avger kommer retur- och framledningstemperaturerna att öka över tiden. Det betyder att allt varmare vatten strömmar in i arbetstanken. Då det har lägre densitet än vattnet i tanken borde det blandas om rätt bra med det vatten som redan finns där vilket är ytterligare en förlust. Det medför längre gångtid på pumpen. Försökte räkna på det men det verkar bli komplicerat i och med att temperaturen i tanken är svår att få grepp på. Du verkar vara kommit fram till samma resultat:
 

Jag klarar inte riktigt av att tänka ut hur det blir.

Men vad är poängen med att ha högre flöde över radiatorerna än pumpen? Radiatorernas avgivna effekt minskar och COP blir sämre. Jag kan inte föreställa mig något fall där det inte blir så. Om däremot flödet över pumpen är högre än över radiatorerna slipper man problemet med att vatten av olika temperatur blandas och därmed följande förluster. Radiatorernas temperatur blir konstant över tiden förutsatt att pumpen styrs så att gränskiktet mellan kallt och varmt vatten i tanken hela tiden hålls inom tanken.

Det känns lite meningslöst ur praktisk synpunkt att diskutera ett system med arbetstank där flödet över radiatorerna är högre än över pumpen.