Ämne: KB tank - Öppen diskussion

[Roland]

Vad är det för modell som ligger bakom simuleringen? Det går inte att ha några synpunkter på resultaten om man inte vet vad det är för beräkningar som ligger bakom siffrorna som presenteras.

[HÃ¥kke]

Jag tänker, en normalt dimensionerad vp gÃ¥r säkert 12-18 timmar per dygn vintertid, oftast mer vid sträng kyla. Blir det en köldknäpp pÃ¥ 2-4 veckor i januari-februari, typ de som var för nÃ¥gra Ã¥r sedan sÃ¥ kommer kb bara att bli kallare och kallare= vp mÃ¥ste gÃ¥ längre och längre.  DÃ¥ lär det aldrig ge nÃ¥gon vinst mer än de första dagarna.   Att köra brinepump kostar ju lite ocksÃ¥ och kanske har fel (?) om jag säger att vinsten pÃ¥ 3 grader blir kanske 500W mer effekt frÃ¥n vp. Men samtidigt mÃ¥ste du köra brinepumpen á runt 200W en massa timmar innan in/ut tempen är densamma i tanken. Totalvinsten nÃ¥gra 100W i sÃ¥ fall, är det värt det? 

Jag skulle i ditt fall antingen komplettera med jordslinga, eller FTX med Ã¥terladdning.   Dessutom, 1500 liters tank som är kall blir nog bra mycket kondens pÃ¥ den om den inte är isolerad+ att den kyler ner omgivningen.

En jämförelse, min kb in var som lägst -2  (kb ut -5) för 3-4 Ã¥r sedan när det var svinkalla vintrar, inget problem för vp och komforten. Förra veckan vid -10 ute var kb in nere pÃ¥ +0.6   

[Roland]

Jag har också räknat på det och kom med mina förenklande antaganden fram till att medeltemperaturen under en driftcykel blir densamma med eller utan tank. Däremot blir köldbärarens temperaturvariation med en tank på 1,5 m3 under en driftcykel mindre, ungefär 1/4 av vad den är utan tank, och det ger ju en liten ökning av COP. Men den ökningen iddes jag inte räkna på.

[Tommy E]

Är det bara jag som tänker på brandfara med 1500 liter brine i huset?
Nu är kanske en välisolerad tank inte är något som går sönder i första taget, men vid en brand kan nog något springa läck.
Sorry har inga bevis för vad som kan hända med 1500 liter brine i tank vid en ev brand, men det kan vara en risk värd att tänka på iaf.

[Lexus]

Jag är mer orolig för den kyleffekt som den  tillför villan, om nu inte tanken ska stÃ¥ utanför klimatskalet.

En vanlig varmvattenberedare, avger värme till rummet med en effekt på runt 100-150 Wh/h. Det med ett deltaT på runt 30°.

En tank med halva deltaT men som är 5 ggr sÃ¥ stor, bör dÃ¥ belasta med över 300 Wh/h om min enkla kalkyl stämmer. 

[Smurfen.]

Klippt från mitt inlägg: Kb-pumpen går konstant eller tills kb till och från borrhålet når samma temperatur. Dvs tanken har samma temperatur som i berget.

Om du med kb cp menar den vanliga kraftiga som sitter i vp så drar den en hel del energi du ska få bra mycket varmare brine om du ska hamna på plus jag skulle satsa på en liten lågenergi cp om jag skulle cirkulera brine när inte kompressorn går.

[putte82]

För att inte skapa en massa onödig text svarar jag på följande sett.

Roland:

Modellen är tämligen simpel. Jag har helt enkelt räknat vilken temperatur tanken får när det blandas in en viss mängd av annan temperatur. Tex i nämnda exempel med tank på 1500 och flödet 210 liter på 10 minuter. Då har jag räknat ((1500*temp i tank) - (flöde*(temperatur i tank - temperatur på kb in i tank)))/1500.

Temperaturökningen på kb över borrhålet jag har antagit till samma värde som jag får vid drift utan tank. I detta fall 3.8 grader. Minus 0.7 grader per 10 minuter, vilket är så fort det sjunker i snitt under nämnda driftförhållande. Där ligger dock som skrivit innan, en viss osäkerhet. Då kb-ut inte sjunker lika fort med tanken som utan, kanske det också påverkar hur fort kb-från hålet sjunker. Felmarginalen bör dock ligga till tankens fördel.

HÃ¥kke:

Precis som jag skrev, gäller detta min anläggning som bara går över 50% 32 dagar om året. En beräknad uppskattning jag gjort så ligger endast 1/3 av årets totala värmebehov vid temperatur på just -5 eller kallare. M.a.o ligger 2/3 vid temperaturer då pumpen går 50% eller mindre, då jag förväntar mig en märkbar skillnad med tanken. Då är ej varmvatten inkluderat, vilket ju är mer än 90% på då vp går 50% eller mindre. Och som det verkar(har precis börjat logga) så är vårat energibehov till vv lite stort som för värme. Sedan tror jag effekten av tanken i mitt fall inte stannar avstannar helt bara för det går över 50% gångtid. Något jag hoppas vi tillsammans kan komma fram till svaret.

Tommy E:

Absolut värt att tänka pÃ¥ även om jag tror risken är liten, dels är rummet tanken stÃ¥r i just ett pannrum=brandklassad. Dock jobbar jag med en lösning att köra via växlare, främst för att slippa kostnaden pÃ¥ 1500 liter brine  Men dÃ¥ skulle ju ocksÃ¥ brandfaran försvinna.

Lexus:

Den kyleffekten den har på rummet kommer ju vp tillgodo. Den är nog dessutom inte så stor som man kan tro. Jag har nu tanken oisolerad och har ju kört den mot gengaspanna och då blir den 95 grader. Då ger den en del effekt men ändå inte så mycket som jag trott. Detta skulle kunna användas till en fördel om man låter tanken vara oisolerad när det inte finns värmebehov inne fast vp fortfarande producerar varmvatten eller om man tex värmer pool eller har underhållsvärme i badrum.

Smurfen:

Ja, jag menar den vanliga i vp, för enkelhetens skull. Den behöver ju inte gå jämt. Ju mindre vp går desto mindre behöver kb-pumpen gå utöver när den går tillsammans med vp. Det går ju optimera med lite styrning. Kan tänka mig att man tex har en fördröjning så borrhålet får hämta sig och den börjar ladda igen efter en viss tid beroende på hur mycket vp går. Det tar drygt en timme att cirkulera 1500 liter med kb-pumpen på 2an. Om man tänker sig ett driftförhållande på 1/3 så kommer jag nog ställa gradminuter så vp går 1 timme, står still 2. Då kan man ju ha en fördröjning på en timme så kb står still första timmen efter vp stannar. Vid 25% så går vp 1 timme står still 3. Då kan kb-pumpen stå till 2 timmar, osv.
En energisnål klenpump kan absolut vara en bra investering.

[Lexus]

Jag har nu tanken oisolerad och har ju kört den mot gengaspanna och då blir den 95 grader. Då ger den en del effekt men ändå inte så mycket som jag trott.

Har du 1500 liter på 95° samt 45° i pannrummet, så avger tanken 4,4 kW.

[putte82]

Har du 1500 liter på 95° samt 45° i pannrummet, så avger tanken 4,4 kW.

Hur har du räknat ut det? Skulle gärna lära mig det. Själv försökte jag mig på en beräkning för många år sen när jag installerade tanken och fick det till 18kw om jag minns rätt. Men det stämde verkligen inte till mitt stora missnöje(hade inte hunnit koppla in mot golvvärmen ännu).

[karlmb]

Har du 1500 liter på 95° samt 45° i pannrummet, så avger tanken 4,4 kW.

Det måste väl bero på vilken form tanken har? Rund som ett klot = minst avgiven effekt, tunn skiva med vatten i, tja betydligt mer effekt.

[Roland]

Modellen är tämligen simpel. Jag har helt enkelt räknat vilken temperatur tanken får när det blandas in en viss mängd av annan temperatur. Tex i nämnda exempel med tank på 1500 och flödet 210 liter på 10 minuter. Då har jag räknat ((1500*temp i tank) - (flöde*(temperatur i tank - temperatur på kb in i tank)))/1500.

Temperaturökningen på kb över borrhålet jag har antagit till samma värde som jag får vid drift utan tank. I detta fall 3.8 grader. Minus 0.7 grader per 10 minuter, vilket är så fort det sjunker i snitt under nämnda driftförhållande.

Andra termen måste vara flöde*tid*(temperatur i tank - temperatur på kb in i tank) om det ska bli något vettigt. Det går inte att ha blandade enheter.

Det går inte att anta att det blir samma KBin till tanken som i fallet utan tank. KBin kommer att bli lägre.

Mina beräkningar finns i bifogade Excelark ger som resultat att medeltemperaturen över en arbetscykel är densamma om man har en tank eller inte. Beräkningsmodellen är enligt figuren.

Värmeuttaget är konstant under den tid pumpen går (40 minuter). Sen är värmeuttaget noll under resten av driftcykeln som varar 120 minuter. Sen börjar det om igen.

Köldbäraren i borrhålet och tanken har tillsammans massan m1. I fallet utan tank satte jag m1 till 200 kg, i tankfallet till 1800 kg. Temperaturen är T1 = KBin = KBut, dvs jag förutsätter att köldbärarflödet är så högt att det inte är någon märkbart avkylning av köldbäraren vid passagen genom pumpen.

Värme tillförs från borrhålet om lite omgivande berg. Värmeövergångstalet genom slangen och gränsskikten är alfa1.

Värme tas från borrhålet och 5 cm omgivande berg. Värmekapaciteten motsvarar m2 kg vatten. Hela massan har samma temperatur T2. Värme tillförs från omgivande berg som har en temperatur på 5 grader. Värmeövergångstalet är alfa2.

Medeltemperaturen över en arbetscykel blir densamma oavsett värdet på m1. Jag blev förvånad först men när man tänker efter måste det bli så då antalet kWh som tas från berget är lika oavsett värdet på m1. Det betyder att medeltemperaturen hos m2 är lika oavsett värdet på m1. Av det följer att medeltemperaturen på köldbäraren och blir densamma.

Ändras något ingångsvärdet får man göra en passningsräkning så att starttemperaturerna är desamma som vid t=120. Det hade gått att automatisera med ett makro.

[Lexus]

Hur har du räknat ut det?

11 W/m²K x 8 m² x 50° = 4,4 kW

[putte82]

Andra termen måste vara flöde*tid*(temperatur i tank - temperatur på kb in i tank) om det ska bli något vettigt. Det går inte att ha blandade enheter.

Flöde är ju lika med volymen under den tid beräkningen sker. I detta fall 210. Dvs 210 liter på 10 minuter.

Det går inte att anta att det blir samma KBin till tanken som i fallet utan tank. KBin kommer att bli lägre.

Varför skulle det bli lägre? Verkar orimligt. Kb-retur till borrhålet är ju vid start lika. Sedan sjunker det, men långsammare med tanken tack vare att kb-in till värmepumpen inte sjunker lika fort.

Mina beräkningar finns i bifogade Excelark ger som resultat att medeltemperaturen över en arbetscykel är densamma om man har en tank eller inte. Beräkningsmodellen är enligt figuren.

Skall ta en titt senare men spontant verkar det inte rimligt. Om vp tar ut 5kw ur borrhålet under en timme så sjunker temperaturen hela tiden då borrhålet inte orkar lämna 5kw utan en viss temperaturskillnad. Om man istället har 2 timmar på sig att hämta 5kw ur borrhålet borde det rimligtvis ske med en lägre temperaturskillnad.

Enkelt kan man ju beskriva det som att utan tank tar vp 5kwh per timme från borrhålet. Men en tank och 50% drift tar vp 5kwh från tanken, tanken tar något mindre från borrhålet då borrhålet inte orkar leverera 5kw utan att temperaturen sjunker. 0.5kwh i fallet med 40minuter så säg 1kw på en timme. Sedan när vp stannar har tanken 1 timme på sig att ladda 1kw för att fylla tanken full igen.

Värmeuttaget är konstant under den tid pumpen går (40 minuter). Sen är värmeuttaget noll under resten av driftcykeln som varar 120 minuter. Sen börjar det om igen.

Menar du värmeuttaget från tanken eller borrhålet? Oavsett, så,är det ju inte samma förhållanden som iden med tanken. Då är värmeuttaget från tanken konstant 40 minuter samtidigt som det sker en värmeåterladdning som är något mindre. När vp stannar sker fortfarande ett värmeuttag men en större värmeåterladdning enda tills kb-pumpen stannar(vid 50% eller mer lär den gå hela tiden). Värmeuttaget från borrhålet är ju i min simulering ca 0,5 kwh mindre är från tanken. Den mängden energin som sedan kan tillföras tanken igen medan vp vilar.

Köldbäraren i borrhålet och tanken har tillsammans massan m1. I fallet utan tank satte jag m1 till 200 kg, i tankfallet till 1800 kg. Temperaturen är T1 = KBin = KBut, dvs jag förutsätter att köldbärarflödet är så högt att det inte är någon märkbart avkylning av köldbäraren vid passagen genom pumpen.

Värme tillförs från borrhålet om lite omgivande berg. Värmeövergångstalet genom slangen och gränsskikten är alfa1.

Värme tas från borrhålet och 5 cm omgivande berg. Värmekapaciteten motsvarar m2 kg vatten. Hela massan har samma temperatur T2. Värme tillförs från omgivande berg som har en temperatur på 5 grader. Värmeövergångstalet är alfa2.

Medeltemperaturen över en arbetscykel blir densamma oavsett värdet på m1. Jag blev förvånad först men när man tänker efter måste det bli så då antalet kWh som tas från berget är lika oavsett värdet på m1. Det betyder att medeltemperaturen hos m2 är lika oavsett värdet på m1. Av det följer att medeltemperaturen på köldbäraren och blir densamma.

Ändras något ingångsvärdet får man göra en passningsräkning så att starttemperaturerna är desamma som vid t=120. Det hade gått att automatisera med ett makro.

Jag uppskattar att du tar dig tid och vet att du är duktig. Men någonstans tror jag du gör en tankevurpa. Jag ska ta en till på excelfilen ikväll och se om jag kan hitta den

[putte82]

11 W/m²K x 8 m² x 50° = 4,4 kW

Verkar rimligt.

Antar att 11watt motsvarar temperaturavgivningen från metall till luft per gradskillnad och m2? Vet du motsvarande värde för plast?

Rummet är isolerat med minst 95mm mot de 3 väggar + tak mot är mot inneluften och är ganska litet så temperaturen borde sjunka ganska mycket. En grov gissning.. Rummet är 6m2. Säg att det är 1/5 så bra isolerat som huset totalt sett. Huset har effektbehov på 6kw vid en temperaturskillnad på 40 grader. Rummet är 3% så stort som huset. Borde då läcka 180watt vid 40 graders temperaturskillnad. Gånger 5 då det antogs vara så mycket sämre isolerat = 900watt vid 40 graders temperaturskillnad. Temperaturskillnaden på pannrummet och huset borde rimligtvis inte bli mer än max 20 grader. Dvs
Vi kan nog anta att rummet kommer kylas till liknande temperatur som tanken. Dvs ingen större värmeöverföring kommer ske mellan tank och rum.. perfekt att förvara drickan 

Jag hade gärna haft en avkylningseffekt på 10kw. Då hade jag isolerat tanken vintertid och tagit bort den sommartid, då hade jag inte behövt kylbatterier för att kyla huset. Då hade jag kunnat satt en fläkt som trycker luften upp genom skorstenschaktet till vinden..

[Roland]

Men någonstans tror jag du gör en tankevurpa. Jag ska ta en till på excelfilen ikväll och se om jag kan hitta den

Jag har gjort en, om inte tankevurpa, så i alla fall ett snedtramp. Medelvärdet för T1 ska beräknas bara för den tid pumpen går, dvs första 40 minuterna, inte för hela cykeln. Återkommer när det är modifierat.