Ämne: Öppet expansionskärl till kollektor i berg

[ECANHA57]

Hej.
Fick bråttom att ansluta min experiment Nibe Fighter 1215-7 inför köldknäpparna vi hade i början av december. Eftersom det är fråga om just erfarenhetssökande experiment anslöt jag själv den nya kollektorn (40mm MuoviTech turbokollektor på nära 2x300m, borra är 270m). Jag använde de PRK-kopplingar jag hade trots att jag förstår att man bör svetsa övegången Turbo - PEM. Installationen klarade köldknäpparna ner mot -20C och vi slapp använda vedpannan.

Nu till frågorna:

- Delta KB är som minst 7C (KBin +5 KBut -2) men oftast varmare KBin +7 KBut -1 då jag kör CP på lägsta hastigheten. Jag ser ingen anledning till att jag skall öka farten på CP för att "normalisera" DeltaKB eftersom Fightern jobbar på prima och ger värme utan att be om tilläggsel fast det är aktiverat.
      Fråga: Borde jag ändå öka farten på CP?

- I de fall jag ökat farten på CP ändras nivån på köldmediet betydligt och jag får intrycket att tryckfallet blir så stort att PRK-kopplingen mot Turboslangen inte klarar undertrycket och när CP står stilla skapas ett övertryck när vätskan åter stiger med droppande "fulanslutningar". Min lösning blev i dag att ansluta en slang mellan nivåkärlets öppna säkerhetsventil och ett öppet kärl i form av en plastdunk. Verkar fungera mycket bättre så här långt, inga under-över-tryck.
      Fråga: Kan jag köra med öppna nivåkärl utan att uppenbara problem dyker upp? Nivåkärlet är på KB:s högsta nivå.

[Roland]

Ändras nivån i expansionskärlet betydligt när pumpen startar är det luft någonstans i köldbärarslingan.

Var i landet ligger huset? Visserligen är borrhålen djupa men ingående köldbärare på +7 grader verkar väl högt för att vara rimligt i större delen av landet. Visar givarna samma temperatur när köldbärarpumpen går och kompressorn står still?

Om man bortser från köldbärarpumpens elförbrukning är det bäst med så högt köldbärarflöde som möjligt. Men man inte bortse från den så det beror på vad man har för cirkulationspump. För en modern elsnål pump är högsta fart bäst i de flesta fall. Äldre cirkulationspumpar bör nog aldrig vara inställda på högsta fart. 

Det borde bli betydligt lägre skillnad KBin/Kbut även med cirkulationspumpen på lägsta fart. Givarfel, alternativt att luften i slingorna gör att pumpen inte orkar driva fram högre flöde. 

[ECANHA57]

Tack Roland för ett uttömmande svar :-)

Ändras nivån i expansionskärlet betydligt när pumpen startar är det luft någonstans i köldbärarslingan.

Låter troligt eftersom jag fyllde på köldbäraren "manuellt", förutom kollektorslangarna som var förfyllda.

Var i landet ligger huset? Visserligen är borrhålen djupa men ingående köldbärare på +7 grader verkar väl högt för att vara rimligt i större delen av landet. Visar givarna samma temperatur när köldbärarpumpen går och kompressorn står still?

Huset ligger på Åland och givarna visar korrekt. För att undvika tryckpendlingarna har jag kopplat CP att gå kontinuerligt. När kompressorn vilar visar KBin och KBut samma värde +6C eller +7C. När hålet borrades trycktes mängder med vatten upp ur hålet, bra grundvatten flöde. Har tidigare mätt temperaturen på grundvattnet från en borrbrun på gården och det gick upp till +11C även på vintern.

Om man bortser från köldbärarpumpens elförbrukning är det bäst med så högt köldbärarflöde som möjligt. Men man inte bortse från den så det beror på vad man har för cirkulationspump. För en modern elsnål pump är högsta fart bäst i de flesta fall. Äldre cirkulationspumpar bör nog aldrig vara inställda på högsta fart. 

Köldbärarens CP ser ut att vara orginal, Grundfors UPS 25-80 från 2003. Ställer jag in pumpen på högsta effekt 1,04A 245W blir det ett j-vla tryck och undertryck i slangarna verkar det som. Lägsta effekten på CP är 0,63A 140W

Det borde bli betydligt lägre skillnad KBin/Kbut även med cirkulationspumpen på lägsta fart. Givarfel, alternativt att luften i slingorna gör att pumpen inte orkar driva fram högre flöde.

Eftersom den VP, trots 18-19 år på nacken, utför det arbete som krävs, utan att begära tillskottsel som är aktiverat, drar jag slutsatsen att flödet räcker till. Turbokollektorn skall ju enligt tillverkaren medföra ett upp till 33% lägre tryckfall än släta slangar.

Jag har pratat med rörmockare som efter helgerna skall hjälpa mig att förbättra anslutningarna samt att fylla upp slangarna på vedertaget sätt. Det får bli att elda i Högfors pannan medan kollektorn är ur bruk.

[ECANHA57]

Hur är det med "självcirkulation" i en så djup borra? Är det något man kan räkna med som underlättar cirkulationen?

EDIT: Kan tilläggas till ovanstående att huset är under renovering och vi inte har hela huset uppvärmt.

[Roland]

Självcirkulation har jag aldrig tidigare tänkt på men det blir naturligtvis självcirkulation i och med att uppåtgående köldbärare är varmare än nedåtgående. En beräkning visar att det dock blir ett blygsamt bidrag till pumpens arbete. Är uppåtgående köldbärare i genomsnitt 2 grader varmare än nedåtgående ger självcirkulationen ett bidrag med 0,01 bar per 100 meter borrhål. Köldbärarens densitet ändras inte mycket med temperaturen, bara 0,5 kg/m3 per grad.

Jag undrar om det inte är en missuppfattning om Turbokollektorn. Vad jag vill minnas är försäljningsargumentet att den förbättrar värmeöverföringen på slangens insida genom att skapa turbulens i gränsskiktet. Det ger högre tryckfall. Ämnet har varit uppe för diskussion tidigare: https://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=76059.msg788533#msg788533.

Är det inte 33% bättre värmeöverföring på slangens insida som har utlovats?

DeltaT på 7 grader med en pump på 7 kW och två parallellkopplade slingor ger ett flöde på 0,09 L/s. Det ska med med 600 meter slang ge ett tryckfall på 9,5 kPa. Cirkulationspumpen borde klara 40-50 kPa tryckuppsättning vid det flödet. En köldbärardifferens på 3-4 grader är rimligare. Med tanke på att det verkar vara temperaturen på utgående köldbärare som bestämmer pumpens COP finns det en del att vinna på att få till rätt flöde.

 

[ECANHA57]

Jag undrar om det inte är en missuppfattning om Turbokollektorn. Vad jag vill minnas är försäljningsargumentet att den förbättrar värmeöverföringen på slangens insida genom att skapa turbulens i gränsskiktet. Det ger högre tryckfall.
Är det inte 33% bättre värmeöverföring på slangens insida som har utlovats?

Enligt deras web:
"Tester visar att TurboCollector har upp till 33% lägre borrhålsmotstånd jämfört med en traditionell kollektor."
https://www.muovitech.com/SE/?page=turbo

DeltaT på 7 grader med en pump på 7 kW och två parallellkopplade slingor ger ett flöde på 0,09 L/s. Det ska med med 600 meter slang ge ett tryckfall på 9,5 kPa. Cirkulationspumpen borde klara 40-50 kPa tryckuppsättning vid det flödet. En köldbärardifferens på 3-4 grader är rimligare. Med tanke på att det verkar vara temperaturen på utgående köldbärare som bestämmer pumpens COP finns det en del att vinna på att få till rätt flöde.

Jag får testa det senare när jag har förbättrat kopplingarna.
P.S. För att förtydliga jag har endast en energibrunn på ca 270 m aktivt. D.S.

[Boilerplate4U]

Med KBin på mellan 5-7 grader är det bara att gratulera till en lyckad borrning.  

[ECANHA57]

Med KBin på mellan 5-7 grader är det bara att gratulera till en lyckad borrning.

Tack för det :-) Det känns så och Åland är ju mycket lämpligt för bergvärme.
Jag sade åt borrarna: "Fortsätt så länge ni har borrförlängningar" :-)

[Roland]

P.S. För att förtydliga jag har endast en energibrunn på ca 270 m aktivt. D.S.

Jag läste slarvigt och fick för mig det var två borrhål. Borde ha reagerat på att det hade varit alldeles för mycket för en pump på 7 kW. Då blir flödet högre och tryckfallet 19 kPa. Ett deltaT på ca 4 grader är ett rimligt mål.

I databladen står det att tryckfallet är 33% lägre men läser man noga verkar det avse en 45 mm TurboCollectorslang jämfört med en 40 mm slät slang. Ersätter man en 40 mm slät slang med en 45 mm slät slang med sjunker tryckfallet vid ett flöde på 0,31 L/s från 33 kPa till 12 kPa så det är inget speciellt med en minskning på 33%.