Ämne: frikyla - kylkapacitet

[FrikylaStockholm]

Hej, är ny på forumet och har kommit en bit på väg i researchen kring frikyla. Någon av alla experter här som vet ungefär hur mycket kylkapacitet man kan ta ut från ett 160m djupt borrhål och om vi har en tempskillnad på 4 grader på upp/ned vattnet (när värmepumpen körs)?

Tacksam för all input.   

[Rickard]

Nja, jag vet inte hur man räknar på det där, men de 4 grader du talar om står ju i direkt korrelation med den effekt du tar ut ur borran och det flöde du har på brine.
Beroende på hur stor kyleffekt du tar ut kommer borran sommartid att stabilisera sig på en viss temperatur, exakt vilken temperatur det blir är svår eller omöjlig att säga, det finns för många okända faktorer för att kunna säga det.
1. Bergarten
2. Eventuellt vattenflöde i borran (mellan sprickor i berget)
3. Kyleffekt (Hur stort ditt kylbehov är)
4. Flöde, inte säkert samma flöde när du kör frikyla som när du kör kompressorn för värme

Normalt sett kan du ju kolla vad temperaturen i orört berg är på din bostadsort, det kan variera med flera grader beroende på var i landet du bor, kallare ju längre norrut.
Räkna sedan med att det kan bli ett antal grader högre temp än så i borran innan säsongen är slut.
I början av kylsäsongen har du dock väldigt bra kyleffekt eftersom berget under vintern har kylts ned.

Man skulle även kunna tänka så här:

Om temperaturen i orört berg på din ort är +7 grader och du tar ut 6 kW effekt ur borrhålet vintertid, med en temperatur på inkommande som ligger på +1 grad så har den effekten sänkt temperaturen i berget med 1°C/kW.
Hålet borde fungera likadant åt andra håller.
För varje kW kyla du plockar ut så blir borrhålet alltså 1 grad varmare än det orörda bergets temp.
Tar du ut 3 kW kyla så blir det alltså till sist ca +10 grader på inkommande KB. (7 + 3)

[Smurfen.]

Räkne exemplet stämmer säkert vid kontinuerligt effekt uttag men så stort kylbehov har man tyvärr sällan i Sverige. Jag har en vent återvinning som värmer kb till ca 4 grader över bergets temp och den laddar borran med ca 1 kw kontinuerligt kb låg tidigare på ca 0 vid riktig kyla och då tar man ca 6 kw från berget men under några få dagar för så kallt är det ju inte ofta så vp går kontinuerligt.

[Rickard]

I slutklämmen så räknar jag alltså med att man tar ut 3 kW kyla i snitt över dygnet, totalt alltså 72 kWh/dygn.
Det bygger dock på att man har ett relativt stort kylbehov, och att man verkligen kör frikylan om man skall komma upp i den förbrukningen.

Vi kör ju en 3 kW kylare mot jordvärme och får mellan 13 och 17 grader varm KB i slutet av sommaren, trots att vi värmer poolen samtidigt, i snitt behöver poolen ca 70 kWh energi ur marken varje dag hela uppvärmnings-säsongen.
Tvivlar på att kylaren ger mer än 1.5 kW när KB-tempen ligger på mer än +10 grader.

Ett borrhål är självklart bättre, och det kyls ju lite av tappvarmvattenproduktionen också, säg att du på en sommar kanske plockar ut 1500 kWh värme ur borran till tappvarmvattnet, det motsvarar ca 21 dagar med 3 kW kyleffekt till frikylan om den går dygnet runt och ger i snitt 3 kW.
Hur man än räknar borde borran bli någon grad varmare än orört berg i slutet av sommaren, eller?

Slutsats.
Bygg en pool. 

[Roland]

Lit komplettering till Rickards inlägg. Om borrhålet är som mitt borrhål, det bör vara samma bergtemperatur, ska det gå att ta ut 0,6 kW kyla kontinuerligt per grad temperaturhöjning på köldbäraren (har tagit hänsyn till att borrhålet är djupare än mitt). Är kylbehovet 3 kW blir köldbärarens medeltemperatur 5 grader högre än bergets temperatur som är 7-8 grader i Stockholm vilket med t.ex. 4 graders differens blir 11 grader in och 15 ut. Sen får man skaffa en kylare för luften som klarar av att med de temperaturerna på köldbäraren kyla bort 3 kW vid önskad innetemperatur. 

[FrikylaStockholm]

Stort tack för alla svar och info. Så om vi antar 7grader på vattnet upp ur hålet och borrhål på 160m, så tänkte vi installera 2-3 konvektorer med totalt 6-8kw kylkapacitet. Låter det rimligt? 

[Pen]

Roland och Richard har räknat på 3kW kyla och om du har 7C i berget när det vilar så får du då de temperaturer som de har angett upp ur hålet. Du får alltså inte 7C upp ur hålet när du kör kylan. Om du istället tar ut 6kW kyla så dubblas även medeldifferenstemperaturen (mellan berg och KB) och du får ännu varmare vatten i KB.

Rolands poäng är att du måste ta hänsyn till detta när du väljer konvektor. Effektiviteten sjunker förstås när KB blir varmare. Du kan inte gå efter konvektorns "märkeffekt" utan måste titta noggrannare i databladet.

Borrhålets vilotemperatur (för säsongen) kan du kontrollera genom att tvångsköra brinepumpen med blockerad kompressor och läsa av brinens temperatur efter ett par timmar.

[Roland]

Det går inte att anta 7 grader på inkommande köldbärare. Tillförs det värme till borrhålet blir temperaturen högre. Man måste som sagt titta närmare i databladen. 

[Rickard]

Samtidigt får man ju normalt sett en temperatursänkning i borrhålet som blir lite större för varje år.
Så man kanske inte heller kan räkna med så hög temp som +7 grader heller, speciellt inte i början av "kylsäsongen".

?

[Pen]

TS fick egentligen inte svar på sin fråga. Går det att få ut 6kW? Om vi fortsätter på Rolands approximation så blir det 10 istället för 5 grader över hålets temperatur i medel på KB. Så det skulle då bli 16 in och 20 ut.

Databladet för min konvektor (Kinnan CVP) sträcker sig bara till 14/18 och då anges korrektionsfaktorn till 43%. Med 16/20 blir den ännu lägre. Det betyder att du skulle få ut mindre än 43% av märkeffekten (vid 27 grader inluft).

Vid lägre lufttemperatur än 27 grader blir korrektionsfaktorn ännu sämre.

Svaret är att det antagligen går rent teoretiskt men att du måste skaffa konvektorer vars summa märkeffekt ligger en bra bit över 12kW och det är ju frågan om du vill. Du måste också se till att dimensionera flödet så att du verkligen uppnår det som specen säger - även summaflödet blir rätt groteskt för detta med grova rör och/eller kraftig cirkulationspump som följd. Och så lär du få köra fläktarna på max.

Det är nog mer rimligt att säga att det är meningsfullt att installera konvektorer vars märkeffekt summerar upp till 6-8kW - det kanske var det som var den egentliga frågan? Isåfall kan man göra om beräkningarna och se hur mycket effekt du får ut av detta när man korrigerar. Men det tror jag mer på - jag kommer nog att utöka så i mitt nästa steg.

Utöver korrektionsfaktorn för KB temp så är det en korrektionsfaktor för etanolen men den hittar jag inte just nu. Kanske någon annan vet? Och så tillkommer korrektionsfaktorer om du inte nöjer dig med 27 grader i taket.

[Rickard]

Min erfarenhet är att man vill ha lite varmare än normalt i rum som kyls, och där fläktar sätter lite fart på luften.
Även 24 grader varmt är OK o ett rum som kyls tycker jag.
Men visst, det blir mycket "korrektion" innan det är klart - en rätt bra tumregel tror jag är att en fläktkonvektor ger ca 1/3-del till 1/2 av den effekt de är stämplade med om man tänkt kyla ett egnahem med de förutsättningar som finns där, och med den fläkthastighet man står ut med.
Med förutsättningar menar jag då det som PEN är inne på:

Varm brine
Låg lufttemp
Svårt att acceptera höga fläkthastigheter
Svårt att nå de vätskeflöden som specificeras utan att rördragningen blir dyr och ful.

Är det RIKTIGT varmt så accepterar man hög rumstemp och högt fläktbuller, så när det verkligen kniper kan man kräma ut rätt skapligt med kyla trots allt. Och som sagt, draget från fläkten kyler ju också en del.