Ämne: Lite oväntade resultat

[Roland]

Jag har äntligen fått igång min Arduionobaserade temperaturlogger och tänkte börja studera värmepumpen lite närmare. Men det blev lite oväntade resultat. Bilden visar vad som händer på den kalla sidan. Sekunder på x-axeln och grader C på y-axlen. Pumpen startar efter ca 150 sekunder och gör varmvatten fram till 750. Sen värmer den huset till 3150 då den åter gör varmvatten fram till 3600 då pumpen stannar.

Jag hade väntat mig att temperaturen efter expansionsventilen (Expv, givaren sitter ca en dm efter ventilen) skulle vara ett antal grader under KBut men så blev det inte. Den förklaring jag har kommit fram till är att trycksänkningen av köldmediet fortsätter i röret mellan ventilen och förångaren. När pumpen börjar värma huset ökar pumpens effekt pga lägre kondensortryck. Det gör att köldmedieflödet ökar vilket ökar trycket och därmed temperaturen där givaren sitter. För att få en köldmedietemperatur som någorlunda representerar förhållandena i nedre delel av förångaren måste jag alltså flytta givaren till förångarens inlopp.

En annan oväntad sak är att suggastemperaturen när pumpen gör varmvatten ibland är högre än KBin. Den givaren sitter ca 4 dm från förångaren och röret är isolerat. Jag tycker att suggasens temperatur bör vara några grader lägre än KBin. Jag tror inte det är dålig kontakt med givaren, den reagerar snabbt. Det är konstigt att suggasen värms upp ett antal grader med tanke på att röret är isolerat.

En annan konstighet är att köldbärardifferensen andra gången pumpen gör varmvatten ökar jämfört med när huset värmdes. Större differens betyder ökad effekt men både VBin, VBut och hetgastemperaturen ökar snabbt när varmvattenberedningen börjar. Det borde ha medfört minskad effekt hos pumpen. 

Det finns med andra ord en hel del intressanta saker att studera.

[Carl N]

Utan att var expert ser det ut som att du har lite problem med expansionsventilen.
KB-ut stiger ju efter ett tag när den värmer huset?
Det skulle vara intressant att se hetgastemp under förloppet.

[Roland]

Hetgaskurvan tycker jag ser ut som den ska göra. Jag tror att problemet är tryckfallet i röret fram till förångaren. Trycket och därmed temperaturen där givaren sitter motsvarar inte förhållandena vid inloppet till förångaren. Röret fungerar som en del av expansionsventilen. Ska försöka flytta givaren vilket kräver hjälp av vinkelslipen. Köldbärarrören gör att jag inte kan demontera höger sidoplåt utan jag blir tvungen att skära ut en lucka så jag kommer åt att flytta givaren.

Diagrammet visar också att temperaturen på köldmediet ut från kondensorn i slutet av varmvattenberedningarna ligger under VBut vilket inte borde vara möjligt. Ska flytta den givaren också.

Att KBut stiger efter ett tag när huset värms tolkar jag som att pumpens effekt sjunker när KBin börjar sjunka och värmebärartemperaturna börjar stiga. Problemet är att värmebärardifferensen är relativt konstant vilket den inte borde vara. Håller på att laborera lite med fastsättningen av givarna, min nuvarande metod känns inte bra.

[Carl N]

Aha, just det du har ju en scrollkompressor, den beter sig lite anorlunda än min kolv.
Uteffekten minskar inte lika mycket med högre framledningstemp på en scroll, men i gengälld ökar ingående driveffekten vilket då gör att tempdiff KB minskar på detta sättet.

Kan den sistnämnda tempökningen på hetgasen bero på värmeledning/strålning från kompressorn?

[Roland]

Jag hittade till slut broschyren jag fick när jag tog in offerter. Där står det att det är en kolvkompressor i min pump. Det var först från 9 kW och uppåt det var scrollkompressor.

[Carl N]

Knepigt, för på min värmepump ser jag tydligt hur tempdiff VB minskar när VB-fram ökar.
På din VP är linjerna nästan parallella. 

[gossen]

Men om man jämför delta vid vv-drift mot värme så skiljer det rätt mycket, men det är kanske olika flöde?

[Roland]

Det blir ett helt annat flöde vid varmvattenberedning. Vattnet går en genväg genom beredaren jämfört med många meter rör till radiatorerna.

[PerJ]

Hej,

Möter man temperaturen efter expansionsventilen så kommer man att mäta en högre temperatur än förångningtemperaturen i förångaren. Detta beror på att de flesta förångare har ett fördelningssystem i inloppet för att fördela köldmediet korrekt genom förångaren. På vanliga villavärmepumpar (vätska/vätska) är det till 99% plattvärmeväxlare som används. Då är det oftast någon form av strypning i antingen plattmönstret eller som ringar i  inloppet som skapar turbulens och tryckfall för att fördela köldmedieflödet mellan plattans alla kanaler. Turbulens krävs för att köldmediet inte ska separera mellan gasfas och vätska, det ska vara samma blandning till alla kanaler, annars får man snedfördelning som sänker kapaciteten på växlaren.

PerJ

[Roland]

Hm.., värdefull information. Det skulle i så fall innebära att det kanske inte är någon större mening med att flytta temperaturgivaren till alldeles före inloppet (skulle ha behövt utrustning för titthålskirurgi). Det lär visa sig när jag börjar mäta igen. Nu behöver jag inget exakt värde på temperaturen när köldmediet har expanderat färdigt. Jag kan nöja mig med att temperaturvariationerna på den plats jag mäter avspeglar temperaturvariationerna för slutexpanderat köldmedium. Så länge differensen är någorlunda konstant är det acceptabelt.

För tillfället är det problem med några givare, misstänker fukt. 

[Roland]

Det hjälpte inte mycket att flytta givaren vid expansionsventilen till inloppet till förångaren. Det är fortfarande alldeles för hög temperatur som visas plus att temperaturen ändras på ett konstigt sätt när pumpen börjar göra varmvatten. Jag hade hoppats kunna använda temperaturen efter expansionsventilen som ett mått på trycket i förångaren men i och med att strypningar i inloppet fungerar inte det. Jag hade tänkt studera vad som är optimal temperaturdifferens KBin-KBut och mätning av temperaturen efter expansionsventilen verkade vara enklaste sättet att få ett mått på trycket i förångaren. Får fundera lite mer över det här.

Jag har kompletterat med mätning av effekten. Den svarta linjen i diagrammet är effekten gånger 10 för att få kurvan på en plats där den inte stör. Man ser att topparna på suggastemperaturen sammanfaller med topparna på effektkurvan. Temperatur och effekt samplades var 10:e sekund. Det är därför effektkurvan är lite hackig.

Det märkliga fenomenet att KBut stiger efter ett tag upprepar sig. Sen när pumpen börjar göra varmvatten strax efter 1000 sekunder och effektuttaget från köldbäraren rimligen bör minska ökar differensen. Begriper inte riktigt vad som händer. Köldbärarpumpen bör ge ett någorlunda konstant flöde. Jag har svårt att tänka mig att pendlingar mellan laminär och turbulent strömning kan ge sådana här effekter.

[Carl N]

Jag skulle tro att suggastemp ger en bättre indikation på trycket i förångaren. 

[Roland]

Jag provade en annan metod. Jag beräknade temperaturskillnaden för värmebäraren och dividerade med effekten. Kvoten blir ett mått på COP. Jag trodde först att det skulle bli mer komplicerat än att använda temperaturen efter expansionsventilen men så var inte fallet. Mätningarna måste i vilket fall som helst göras vid ungefär samma värmebärartemperaturer för att värdena ska bli jämförbara.

Så en lite pinsam sak. Det råkade under en mätning igår bli glappkontakt eller någon annan störning. Vid sådana tillfällen kan det hända att temperaturen registreras som -85 grader, den lägsta temperatur givaren mäter. Antar att det motsvarar 000000000000 när temperaturen uttrycks binärt. Jag har sett det vid ett antal tillfällen under utprovningen av systemet. Men där störningen var registrerades temperaturen som 85 grader för alla givare, inte -85. Då insåg jag att någonstans i omvandlingen från flyttal till teckensträng (det går inte bra att föra över flyttal till SD-kortet, därför görs tal om till teckensträngar) försvann minustecknet. Nu har jag hittat och åtgärdat felet.

Temperaturen efter expansionsventilen är nu under noll grader som den bör vara. Jag borde ha reagerat på att behöver jag använda hårtorken för att få bort isen på röret där givaren ska sitta och  temperaturen under drift sedan alltid indikeras som plusgrader är det något som inte stämmer. Men jag gjorde inte den kopplingen. Samma sak med utgående köldbärartemperatur, den ska fortsätta mot negativa värden så att differensen KBin-KBut är någorlunda konstant i stället för att vända uppåt när den når noll med en skenbart minskande differens som följd. 

[gossen]

+85*C brukar man kunna få då det blir något fel i kommunikationen med sensorerna då +85*C är det värde som finns vid power-on som default värde innan den första temperaturläsningen har initierats.