Ämne: Dimmensionering av frikyla

[andersstuve]

Hej.

Jag bygger nytt 2 plans hus i lösvirke och tänkte förbereda för frikyla till stora sovrummet (18 m2) och allrummet (20 m2) på övervåningen.   

Skulle det räcka med enbart kyla i sovrummet och ha dörren öppen till allrummet för att få kyla där med?

Vilken storlek bör jag ha på fläktkonvektorerna och cirkpumpen och är det någon som vet vilken typ av rör som är bäst (smidigast, enklast och billigast) och vilken dimension och isolering man bör ha?

Mina egna funderingar är 100W/m2  vilket ger att dessa måste kunna avge 1,8 resp 2,0 kW kyla vid låg fläkthastighet (låg ljudnivå). 

Eftersom att BVP står i entré planet och självklart i andra ändan av huset är det viktigt att det är smidigt att förlägga rören då det blir 5 böjar totalt. 2 böjar i bjälklaget (220x45 cc300) och 3 böjar i en bärande innervägg (170x45 cc600).

Det är nu jag har möjlighet att enkelt lägga i rör i bjälklaget, medans det är öppet.

Fungerar det bra att styra kylan med styrning av både cirkulationspump och fläkt från en vanlig 230v termostat.

Tacksam för kloka råd :-)

[Carl N]

Ska du kyla med brine så ska det vara kopparrör, isolera med armaflex kondensisolering.
Bygger du nytt så är väl takkassett smidigast och snyggast, man kan ha ett i t ex allrum och sen dra spirorör (isolerat) till angränsande rum för att kyla där med.
Grejerna brukar ha inbyggd styrning och även utgångar för att styra cirkpump/ventil via relä.
Dimensionera inte för klent, ta gärna till lite extra.

[Hastings]

Varför inte göra tvärtom sätt en större takkasett i allrummet och en mindre vägghängd aircoil i sovrumet?  då kan du kanske stänga av/gå på lågvarv i sovrummet under natten och ha öppet ut till allrummet för att minska fläktljudet.

[Pen]

Rör:
Jag skulle börja med att ansätta 22mm kopparrör och räkna på tryckfallet vid de flöden som är specade för konvektorn. Det är inte så svårt att räkna för själva konvektorslingan - du hittar tryckfalls nomogram på nätet och tryckfallet för konvektorn framgår av dess datablad.  Du landar nog en bit över 40kPa för slingan så du kommer att behöva en 60kPa cirkulationspump. Kommer du högre än säg 50kPa i tryckfall så gör du om beräkningen med 28mm kopparrör i det gemensamma flödet. Wilo är populära, billiga och energisnåla cirkulationspumpar (anpassar sig själva). Tryckfallet för kollektor och VP är mindre och den senare är svår att få uppgifter om. Återkom gärna när du vet summaflödet för konvektorerna så kan vi spåna vidare.

Isolering:
Rekommenderar minst 13mm Armaflex AF eftersom du ska bygga in den. Finns en del trådar på forat som diskuterat lämpligheten av inbyggnad. Om man ändå byggde in dem så skulle jag se till att rören ligger så varmt som det bara är möjligt. Absolut ingen ytterligare isolering än AF runt rören. Om ditt golvbjälklag är i bottenvåningen och isolerat så skulle jag alltså lägga rören i överkant någon cm före undergolvet (ej emot) och skära ut i frigolit alternativt lägga distans mot ull eller dylikt. Är det mellan våningarna så är det kanske oisolerat utrymme och det är ju mycket bättre. Men jag vill alltså inte ge någon slutsats över lämpligheten att bygga in - du får kolla i trådarna och bilda dig en uppfattning. Jag har hört att AF inte är åldersbeständig (källa: kyltekniker) - å andra sidan lär den väl åldras väääldigt långsamt i mörkret.

Konvektorns effekt
Jag har fiskat fram tumregeln 70 W per kvm men din skattning kan vara lika god som min. Räkna sedan med att du behöver en konvektor med märkeffekt på 30-60% mer eftersom du inte når de förhållanden som krävs för att uppnå märkeffekt. Du kommer att ha lite högre KB temp och du har etanol. Hur mycket mer märkeffekt du behöver är starkt beroende av hur mycket total effekt du tar ut eftersom KB temp stiger med detta värde. Men med 4kW som du har tänkt dig skulle jag tro att min marginal är ok. Du hittar korrektionsfaktorer i databladet för den konvektor du väljer.
Sedan måste du utöver detta ta hänsyn till att märkeffekten anger effekt vid högsta fläktvarvtal. Det brukar finnas tre fläkthastigheter och i databladet hittar du aktuell effekt för de två andra hastigheterna. Här är det svårt att ge råd tycker jag för hur man störs av buller är så individuellt. Jag har tagit i rätt mycket för att få lågt ljud i sovrummet men hustrun klagar över att konvektorn blev anskrämligt stor. Jag tror i o f s att jag skulle somna även med fläkten på halvfart givet att det är så mycket skönare temperatur. Bullernivån skiljer också mellan olika fabrikat.

[Hastings]

använd 22 mm minst- aldrig 15 mm om du vill kunna styra flödet mellan flera konvektorer med bypass.

Jag brukar alltid nämna att Bi2 från Olimpia splendid bild här http://www.olimpiasplendid.com/sistemi-idronici/ventilconvettori-ventilradiatori/bi2-smart )  som förs av Svärdsgården är en av de konvektorer som bygger minst om man inte kan använda takkassett. det finns ochså konvektorer för infällning i vägg och golv.

[andersstuve]

Tack för all input och kunskap som alla bidragit med.

Ska försöka sammanfatta allt nedan. Kommentera gärna mitt resonemang och hjälp gärna till att verifiera flöde och tryckfall.

Jag har även rådfrågat ett antal företag inom kyl och värmepumpsbranchen och 2 tillverkare av rör samt läst igenom relevanta kapitel i "VVS företagens teknikhandbok".

När det gäller rör så kan jag konstatera att:
Kylföretagen verkar använda isolerade ALUPEX slangar typ "LK PAL A25 RiR Extra" för denna typ av installation.

Plaströr känns kanske lite riskabelt då 30% sprit lätt kan antändas vid 29 grader men i VVS handboken så framgår att PEX/PAL slang är godkänt för bioetanol upp till 30% i bostäder.

Rörtillverkare (Upnor och LK) rekommenderar sina isolerade ALUPEX rör för kylinstallationer.

När det kommer till dimensioneringen av rör så är det lite svårare och man måste räkna på tryckfall för att vara på den säkra sidan om jag förstått rätt. Jag är novis på detta men jag har iaf hittat två tabeller för friktionstryckfall i rör, ett för koppar och ett för plast i VVS handboken. Återkommer till detta senare under valet av konvektor.

Rören kan bara dras på ett sätt om den skall vara dold och det är som ett 17,5m långt oskarvat rör i isoleringen i mellanbjälklaget. det blir 4st böjar (90grader/125mm radie) samt 1 st (försumbar?) svag böj med radie på 2m.

KOPPAR vs ALUPEX
Drar jag koppar så måste det bli mjuka rör på rulle typ prisol som sedan måste isoleras med lämplig isolering för kyla. Verkar som att det bara är cellgummi typ armaflex som gäller. Det finns dock ändå risk för kondens med denna lösning samt att det är svårt att bocka ett sådant rör utmed dragningen. I mitt fall skulle det behövas 5 böjar åt olika håll. Böjverktyget kostar ca 1000sek + 2 st 25m rullar med 22mm prisol kostar ca 6000 sek. Vet inte vad Armaflex kostar men cellgummi är dyrt. gissar på 100-200kr/m x 35m dvs 3500-7000sek.  I värsta fall 14000 sek totalt

ALUPEX (tex LK PAL RiR EXTRA ett ALUPEXrör med räfflat skyddsrör och isolering)
Ingen risk för kondensläckage. Minimal kondens på alupex slangen då luften står stilla mellan slang och skyddsrör samt att räfflingen medför minimal kontaktyta. Utvändig PE isolering skyddar skyddsröret. Eventuell kondens kommer rinna ut vid anslutningspunkten till cirkpump och kollektor.  Slangen måste förläggas med fall för att ev läckage eller kondens ska kunna rinna ut och upptäckas.

ALUPEX slangen kan böjas för hand till radien 5 x diameter eller 4 x diameter med böjfjäder.  Om man tar en 25x3,5mm slang så bli innerdiametern 18mm samt minsta böjradie 125 resp 100mm. Kostnaden är 175sek för böjfjäder och 4900 för slangen (50m rulle). En tjockare slang kostar mer men blir mycket svårare att böja för hand.

Detta ger att LK PAL A25 RiR Extra blir säkrast ur kondenssynpunkt men ett 22mm prisol ger 2mm större innerdiameter och säkert mindre tryckfall.

Val av fläktkonvektor
Det som styr är effektbehov och möjlig placering med hänsyn till mått.
Dimensionering av kyla enligt VVS handboken är 40-70 W/m2. I mitt fall blir det 720-1260W i sovrummet på 18m2 samt 800-1400W i allrummet på 20m2. Huset är ifs välisolerat med 355mm mineralull i väggarna och 500mm i tak men jag har 4m2 fönster i sovrum och 7m2 i allrum vilket släpper in en hel del solvärme. Jag gissar därför att jag kan behöva mer än 70W kyla per m2 för att hålla nere tempen varma sommardagar. Räknar jag med 100W/m2 så får jag 1800 resp 2000W vilket förhoppningsvis borde räcka. Om inte får man försöka minska inflödet av sol på något sätt.

Det är ryggåstak både sovrum och allrum så jag har ingen möjlighet att sätta en takmonterad konvektor på ett snyggt sätt utan att nalla av isoleringen. Jag vill på alla sätt även undvika att sätta en synlig konvektor. Lösningen blir nog att jag bygger in konvektorn. Ena sovrumsväggen är 4m och har på mitten en fönsterpardörr med en fransk balkong. Jag tänkte ha garderober på respektive sida och överkåp över  fönsterpardörren. Jag kan montera konvektorn i överskåpet över pardörren kanske. Jag kan även enkelt dra fram avlopp för kondensvatten dit.

Om jag monterar en 4-5kw konvektor vertikalt så kanske jag kan ha en 2m isolerad ventilationskanal till allrummet alternativt kan jag montera det horisontalt men då kan jag inte dra kanal till allrummet utan all kyla blir i sovrummet.

Eftersom att konvektorerna verkar vara olika breda beroende på effekt men övriga mått ganska lika, 500-550mm höga och 200-220mm djupa så borde både vertikalt oc horisontalt mntage vara möjligt i mitt fall. Det som begränsar är bredden. Jag kan nog klämma in max 1300mm bred om jag ska ha lite installationsutrymme kvar på var sida. Detta begränsar storleken / kapaciteten till max 4-5kw på konvektorn.

Efter att ha sonderat marknaden fläktkonvektorer så kan jag även konsttera att alla tak/vägg konvektorer verkar vara mer eller mindre lika. Man kan gruppera dem i kondensplåt monterad för bara vertikal eller bara horisontell installation eller de som klarar både och samt med eller utan energisnål och dyr EC motor (ca 1500-2000sek i merkostnad).

I mitt fall är det nog smartast att välja en så stor konvektor som möjligt för att minska risken för att välja för liten samt en som klarar både horisontell och vertikal montering för att man ska kunna ändra installationen om det blir dåligt resultat. En vanlig billig standardmotor blir nog mest ekonomiskt då den ändå bara kommer gå de varmaste dagarna.

Det lutar således mot 4 eller 5kw fläktkonvektor och då kommer vi in på flöden och tryckfall. Kollade databladen såg att max flöde ligger på 0,2-0,3 l/s och max tryckfall är 22–39 kPa.

Tidigare nämnde jag att jag hittat tabeler för friktionstryckfall. Jag antar att jag ska ta en linjal och rikta in den så att den skär rörets innerdiameter respektive flöde i tabellen och då kan jag avläsa tryckfallet.

För plaströr med 18mm innerdiameter och flöde på 0,2-0,3l/s blir tryckfallet 0,5-1kPa/m. För koppar rör med 20mm innerdiameter och motsvarande flöden är tryckfallet 0,4-0,9kPa/m. Mina rör är 2x 17,5m dvs totalt 35m. Tryckfall för plaströr är 35mx0,5kPa resp 35x1 dvs 17,5-35kPa och koppar 35x0,4 resp 35x0,9 dvs 14-31,5kPa.

Gissar att det totala tryckfallet och flödet styr storleken på cirkulationspumpen. Max tryckfall är 35+39=74kPa vid 0,3l/s dvs 1080 l/h. Jag har en överbliven NMT 25/60-180 a-klassad pump, kanske den kan passa. Kollade i databladet och där står det att den max kan leverera 47kPa vid 1,07m3/h. Dvs något för liten om jag väljer 5kw konvektor. För  4kW blir max tryckfall 17,5+22=39,5kPa och max flöde 720 l/h. dvs cirkpumpen borde mäkta med om den körs på max.

Slutsats: ALUPEX 25x3,5 och min NMT25/60 cirkpump borde fungera med fläktkonvektor upp till ca 4,5kW.

Tacksam för kommentarer. 

[Hastings]

Grunlig genomgång men :Återigen ingen verkar läsa olimpias faktablad : bi2 har inte 220 mm djup utan hälften vilket gör dem marknadens smalaste.

[andersstuve]

Tack för länken Hastings.

Jag kollade på Svärdsgården igår kväll och SLI1000 kan kanske vara av intresse om jag måste ha supersmala, tyvärr är de dyrare och bredare än övriga jag tittat på. Måste dock rita inredningen först för att se hur jag bäst kan bygga in.

[Sanntos]

Jag skulle inte räknat så noga utan tagit 28 mm, då har man marginalerna och flödeshastigheten på sin sida. Man kan behöva den marginalen, verkligheten är inte alltid helt lätt att räkna ut på förhand, hur gärna man än vill.

[andersstuve]

Sanntos, tack för ditt inlägg.

Innan jag grottade ner mig i ämnet så var tanken att köra med 22mm koppar och isolera dessa med cellgummi.

Jag hade gärna haft 28mm om det inte varit så otympligt att dra sådana rör samt att kostnaden drar iväg rätt kraftigt. 22mm koppar skulle gå på 14ksek med isolering och 28mm skulle säkerligen hamna på 18ksek minst.  Friktionstryckfallet verkar ju kunna kompenseras ganska enkelt  med en kraftigare pump. :-)

Vi pratar ju inte heller om kontinuerlig drift 24/7 i 365 dagar utan 10-20 dagar om året. Inte ens de dyra men energieffektiva EC fläktarna i fläktkonvektorn (+1500-2000kr) är värda att satsa på i detta användningsfall.

mvh

[Pen]

Jag håller med Sanntos att 28mm vore det naturliga valet när du hamnade på så högt i tryckfall. Du bör lägga till ca 10kPa för kollektorn (340m PE80 40x2.4) och lite höftat 5kPa för värmepumpen vid 0.3 l/s. Du hamnar då på 90kPa. I praktiken resulterar det alltså i att den cirkpump som du har med 60kPa märkdata kommer att ge betydligt sämre flöde än det önskade och därmed sämre kyla. Om du har parabler inlagda i tryckdiagrammet så är det lätt att se vilket flöde du får ut.

Utan att vara expert så tycker jag mig se att utbudet av de billigare pumparna minskar drastiskt över 60kPa. Gör gärna en sondering och jämför med prisskillnaden för att gå upp i dimension med dina rör.

Alternativt kan du toppa med att även köra värmepumpens cirkulationspump när du behöver full kyla - vilket som du säger är relativt sällan.

Pen

[andersstuve]

Tack Pen för inlägget!

Jag borde ju självklart lägga till ca 10kPa för brineslangen (400m 40x2,5).

Har ritat lite på garderobsväggen där jag tänkt bygga in konvektorn. Av utrymmesskäl kommer jag bara få plats med en 4kW fläktkonvektor. Jag har endast behov av kyla i sovrummet (1,8kW) och allrummet (2kW). Jag tänker montera konvektorn så att den kan blåsa kyla i både sov och allrum samtidigt.

4 kW fläktkonvektor som jag har tänkt mig har ca 22kPa i max tryckfall vid maxflödet 0,2l/s enligt databladet. Lägger jag till friktionstryckfallet på ca 19kPa för Alupex slangen (35m 25x3,5) samt ytterligare ca 10kPa för brineslangen (400m 40x2,5) så blir det totalt 51kPa.  Pumpen klarar 60kPa och jag får då ca 9kPa (ca 15%) i marginal.

Hittade även en lite större pump (25-80 ) för under 2000:- SEK hos VVS Eksperten i Danmark. http://www.vvs-eksperten.dk

Det finns även marginaler i beräkningarna av kylbehovet.  I VVS handboken står det att normalt kylbehov ligger på 40-70W kyla per m2. Jag har räknat med 100W. 

I värsta fall får jag gå upp ett nummer i pumpstorlek.

Anders

[Pen]

Med 0.2 l/s flöde så blir ju tryckfallet ok. Jag tror att det kommer att bli bra med dina val.

Alupex alternativet har jag inte sett tidigare på värmepumpsforat. Intressant att det är klassat för etanol - finns många trådar här som diskuterar etanol i plaströr men nu har du ju svart på vitt. Dessutom påstår i vilket fall reklamtexten att det går att dra snyggt synligt (till skillnad från plusprisol som verkar omöjligt att få till). Jag hade också övervägt det om någon tipsat mig.

Behöver du verkligen strikt RiR varianten? Läckage lär du ju upptäcka ändå då det är ett slutet system och rätt lite vatten som kan komma ut innan pumpens funktion upphör. Eventuella kondensproblem har du snarare utanpå cellgummiisoleringen än innanför - dock tror jag risken är liten så länge du inte får för dig att tappa varmvatten kontinuerligt i augusti för att få kallare KB. Men en poäng med luftspalten är att den ökar värmeisoleringen ytterligare och därför minskar man även risken för kondens utanpå cellgummiisoleringen. Jag gissar att du på detta sett får lika bra som med 13mm cellgummi.

Jag kommer att bygga in mina kylrör en sträcka på 2.5 meter i en nisch och har 13mm isolering. Som extra säkerhet sätter jag in en shunt som garanterar minst plus 5 graders framtemp - fast i ärlighetens namn sätter jag nog in den för att jag fick den gratis.

[Sanntos]

Jag håller med Pen om att det är kondensen som är risken, inte läckage, och även om det i vissa fall kan bli kondens med 13 mm, så är den stora risken att isoleringen inte sluter tätt på något litet skymt ställe. Om det inträffar kan kondensen krypa vidare på kopparröret

[andersstuve]

Hej

Instämmer att största problemet med kyla är kondens.

Jag tycker att dimensioneringen av materiel var lite krånglig eftersom att man måste förstå helheten och ta hänsyn till alla komponenters tryckfall, flöden mm för att det ska bli rätt. Hoppas därför att denna tråd kan hjälpa andra framöver. 

Ang LK PAL A25 RiR Extra. Enligt LK så kommer den eventuella kondens som bildas kunna rinna ut ur skyddsröret.  Kontaktytorna mellan KB och det räfflade skyddsröret är minimal. Jag kommer täta igen skyddsrörets öppning vid fläktkonvektorn för att säkra att luften står still i skyddsröret och därmed förhindra tillförsel av ny fuktig luft. Isoleringen på skyddsröret är av PE typ. Men det gör inget eftersom att skyddsröret är tätt och förhindrar att ny fuktig luft kan kondenseras på inre röret.  Det fiffiga är att skyddsröret med PE isolering ersätter dyr cellgummi isolering typ Armaflex.

Jag har gjort vad jag kunnat för att få till en enkel och billig lösning som rimligen borde funka. Återstår att se om det kommer att fungera i praktiken.

Jag har iaf beställt en 50m rulle med LK PAL A25 RiR Extra för att lägga in i bjälklaget som förberdelse till en kommande frikyla-anläggning.

Anders