Ämne: Kortvarig hög belastning - vart ta energin från?

[putte82]

Hallåj

Vill ni slippa läsa så mycket och komma till frågan så hoppa till sista stycket

Har en anläggning som idag består av 600 meter borrhål samt ca 100m jordslinga fram i borrhålen.

Fastigheten drar ca 200MWh och högsta dygnsmedel senaste 3 åren är 52 kW. Dessa siffror kommer dock sjunka en del då jag byter gamla otäta tvåglasfönster mot energiglas. Målet med anläggningen är att stänga fjärrvärmen helt, inte bara av ekonomiska skäl utan även av personliga skäl. Pellets som spets ligger närmast till hands men skulle gärna slippa sköta den.

Just nu går en 7kW+10kW pump 24/7 och köldbäraren ligger på +2. På måndag får jag förhoppningsvis igång en till 10kW och med lite flyt två st 10kW. Baserat på när jag gick från 7 kW till 17 kW så borde det hamna på -4 med 37kW effekt om det sjunker linjärt. Effektuttaget för fastigheten har snittat mellan 24-36 kW mellan november-mars. Så det borde funka så långt. Årsförbrukningen kommer sjunka ytterligare då en relativt stor solfångaranläggning planeras, som även kommer att värma borrhålen när övereffekt finns sommartid eller när temperatur gör det mer lönt att värma borrhålen(typ HYSS). Så årsuttaget är jag inte orolig blir för stort från borrhålen.

Problemet är däremot att vill jag ha ytterligare 20-30kW effekt för att få 100% effekttäckning. Det är inte många timmar dessa kommer vara aktiva men energin måste ju tas någonstans och borrhålen skulle nog bli för kalla. Historiskt skulle denna effekt bara motsvara ca 1500 kWh/år. Max uttag dygn 354 kWh och max sammanhängande uttag utan minst 1 dygns paus mellan: 1335 kWh.

Nu tänker många av er att det inte är värt att installera denna extra effekt då det är så få timmar. Så kan det också vara men kanske inte. Alla värmepumpar är begagnade villavärmepumpar kostar bara ca 500-1000 kr/kW inkl kopplingsmaterial. Dock inte inräknat extra borrhål/jordvärme eller annat ställe att hämta värmen från. Men kanske kan bli ganska billigt jämfört med ett borrhål..

Nu till det intressanta. Var kan jag hämta denna extra energi ifrån. Borrhål utesluter jag direkt av kostnadsskäl. En slinky kan vara aktuellt då det finns mark och jag har grävmaskin. Jag tänker mig då att köra 2-3 bvp mot detta slinkydike som då endast skall användas när effektbehovet är över de 4 första bvp(ca 40kW) för att vara helt obelastad fram tills det blir riktigt kallt. Min fundering är då, hur mycket skulle man kortvarigt kunna belasta en "varm" slinky/jordslinga utan att det blir kallare än säg -4 på inkommande?
En annan variant är att lägga rejält med kollektor i gamla oljetanken på 20m3(som kommer agera acktank till solvärmen). Jag tänker mig att det finns en hel del energi innan tanken är helt frusen till is. Skulle även kunna koppla ihop den med slinkyn för att tina upp tanken mellan gångerna den behöver användas. Dessa bvp skulle då behöva vara utöver de 6 bvp jag redan har avsatt stick för på köldbäraren från borrhålen. 4 st som går ordinarie för att få runt 40 kW samt 2 st backup om ordinarie stannar.

[Rickard]

En oljebrännare känns nästan som en självklarhet om det inte vore för klimatpåverkan, OM man nu anser att hög CO2-halt och ett varmare klimat är negativt.
Kanske finns det liknande pannor men som kan matas med biogas av något slag, eller möjligen kan man köra en oljepanna på HVO100?
Det troliga är ju att vi framöver kommer att få rejäla strafftaxor på topparna på vår elförbrukning, så att bygga fast sig i 100% el i en anläggning som kräver höga toppeffekter kan vara en felsatsning, även om jag självklart anser att värmepump är en bra lösning.
Håller med om att pellets eller flis skulle fungera, och de finns ju att hitta billigt.
Men folk slänger ju ut dem av en anledning...

[putte82]

Ingen uppfattning om hur mycket effekt man kan ta ut kortvarigt ur en varm markslinga med -4 utgående temp?

Olja har jag tänkt på då det fortfarande står en oljepanna kvar. Det går dock emot min företagsprofil så det vore lite av en skamfläck. Däremot är tanken att utnyttja den för pelletsbrännare. Flis går bort då det är en på tok stor investering, billigare att köra 100% borrhål. Flis skulle varit istället för bergvärme och då kanske med egen odling på fastigheten.

[Rickard]

Men HVO100 då, det borde väl kunna gå?

[Lexus]

Från tanken får du 2 430 kWh med om du ut sänker tempen från +25° till -1°. 

Tror mer på slinky, som har betydligt lättare att lagra energin till dess att den ska användas. Dessutom ger den inga skador när det skapas is runt slangarna, vilket kan bli när tankens volym blir till is.

Hur mycket effekt/energi en slinky kan leverera är helt beroende på hur lång den är samt vilka temperaturer den kan pendla mellan, samt markens specifika värmekapacitet vilket också beror på hur mycket vatten som finns. 

Men en uppskattning då jordens värmekapacitet är 1 kWh/m³*K, så blir den totala tillgången ~9 000 kWh om man räknar på ett slinkydike på 60 meter och 400 meter slang.

[purjo__]

Jag håller med Rickard. En oljebrännare borde gå bra att köra på biodiesel.

[putte82]

Tankens energi kommer ju räcka, beroende på hur mycket is man vågar ha. 1500kWh räcker ett snittår med nuvarande energiförbrukning. Antar att ni missat att det handlar om storleksordningen 1500kWh. Annars förstår jag inte resonemanget hur en slinky skulle ha lättare att lagra energin än en tank Tanken står inomhus och kommer hålla >20 grader om jag inte använder den till något annat. Iden är att tanken får vila från hyss systemet från november, eller åtminstone begränsas så den håller 20 grader. Frågan är även där hur lång slang det skulle behövas för att kunna leverera önskade effekten på 20-30kW.

Vill inte låta dryg men för mig är det självklart att frågan hur mycket effekt man kan ta ut från en slinky är per enhet. Tex per meter slang eller per m2 yta eller liknande. Det jag är intresserad av är effekten och inte energin. Energin är så liten i förhållande till effekten att jag förutsätter att den aldrig blir den begränsande faktorn.

Som sagt det är bara 1500kWh så det känns lite fånigt att lägga många kronor på det men vill som sagt ha bort fjärrvärmen av andra skäl. Elspets funkar inte då elservisen inte är tillräcklig. Valde att säkra upp till 63 amp. Nästa steg skulle innebära helt nytt elskåp samt att det blir effektabonnemang som skulle öka månadskostnaden. Vad ser ni för fördel med biodiesel jämfört med pellets i detta fall?

[HBerggren]

Du kanske kan ackumulera värmepumpad energi i den enorma soltanken, om solen inte räcker till. Möjligheten kanske garderar störningsfrihet om peakarna kommer för rätt inpå varandra. Börvärde på 30-35 borde räcka ganska långt så får du lite marginal till att ta ut energin senare.
Anordning för späda denna konstgjorda brine lär behövas i så fall.

[Lexus]

Annars förstår jag inte resonemanget hur en slinky skulle ha lättare att lagra energin än en tank

Jag menar att slinkyn kan lagra energi med en större mängd, samt att det inte skapar några problem om/när slangarna blir -5°. Misstänker att oljetanken spricker och börja läka om/när fasomvandlingen blir fullständig. Slinkyn kyler heller inte ner huset, samt skapar inte något kondensvatten.

Om du stoppar ner en 300 meters slang i tanken till varje värmepump så får du ut effekten du behöver. Det är ju omöjligt att säga exakt vilken effekt du får ut av slangen, då det beror på om slangen ligger emot varandra, var i tanken slangen är placerad, om du har någon omrörning i tanken samt vilken temperaturskillnad du önskar mellan köldbärare och tanktemperatur. Tror inte det är några problem att få ut 30 W/m*K d.v.s. 9 kW per 1° med en 300 meter PEM 40 mm.

[Rickard]

Jo, så fort tanken fryser så spricker den ju.
Men visst, man kan ju ha en övervakning som slår ifrån, problemet med det är ju då att du även vid dessa situationer kommer att ha behov av tillskott som inte finns.
Även jag ser slinky som ett bättre alternativ, och jag gissar att du kan räkna med rätt normalt effektuttag under kortare perioder, alltså 10-20W/meter kollektor utan att inkommande brine blir kallare än -4 grader.
Min känsla är att 500 meter slinky borde räcka till en 8-10 kW värmepump som bara går intermittent under några dagar eller veckor/år.

Biobränsle i oljepannan borde vara mer problemfritt än pellets, och det borde ge mindre brandrisk också.

[Hastings]

Varför PEMslang i en tank när du kan köra med värmeväxlare ?  Lägger du i PEM så måste du kolla vad den tål i topptemp. Det finns många olika specar >60 C kräver nog specialslang.

Jag antar att du vill dimensionera slinkyn så att du gör diket något större än Maxuttag/M2   tror inte att man kan räkna på slinky som w/m slang då det gär ett par meter slang/m2. Föreslår att du försöker uppskatta  med hjälp av den här rapporten https://www.swedgeo.se/globalassets/publikationer/varia/pdf/sgi-v556.pdf   sida 62-65 .

[putte82]

Varför PEMslang i en tank när du kan köra med värmeväxlare ?

För att jag vill frysa vattnet i tanken. Går inte med plattvärmeväxlare som jag gissar att du tänker dig.

[putte82]

Iden är som jag skrivit inte frysa tanken helt. Bör finnas 1000kWh marginal. Det skall frysa runt slangarna, som blir installerade med god marginal från alla kanter. Tanken kommer vara isolerad då den används som acktank så någon kondens eller märkbar nedkylning av rummet blir det ej.

Om jag räknar på 20 w/m på en slinky skulle det betyda ca 400 meter per pump. Så en 400 meterslinga per pump * 2 eller *3 pumpar. Tänker jag rätt att jag borde kunna knöla ner dom på en ganska liten yta då uttaget bara är 1500kWh per år? Tänker att ytan på slangen=effekt och mängden mark som slangen kyler=energi.

Kostnaden verkar vara den samma, det är ju slangen som kostar. Så tryggare att köra en slinky då marginal finns för att ta ut mer energi om det skulle bli en vargavinter. Kostnaden blir då runt 10 tusen per pump 2 eller 3. Blir lång återbetalningstid på det men skulle kunna vara värt det för att få 100% effekttäckning.

Klurar vidare om det finns ett ännu bättre sätt..

[Rickard]

OM det går konvertera oljebrännaren till bioolja så måste det bara vara billigast, och mest framtidssäkert på något sätt.
Elen kommer nog att bli dyr framöver, och speciellt effekt-topparna.