Ämne: Energioptimering BRF

[Bjorkman]

Hej!

BRF med bergvärme och 2 NIBE (F-1145-17) värmepump för värme och 1 NIBE (F-1345-40) värmepump för varmvatten. Funderar lite på möjligheter att energioptimera nuvarande system. 16 lägenheter i 6 huskroppar, 3 kretsar med värme och varmvatten, ligger i markförlagd kulvert till och mellan respektive huskropp.

Värme
Varmvatten för värme produceras ”on demand”. Välisolerade huskroppar. 2 konvektorer per lägenhet (lågenergihus).

Varmvatten
Varmvatten i varmvattencirkulation. Värmepump laddar 10 m3 acktank med 49 grader i översta skiktet. Acktank är en liggande 10 m3 ståltank uppställd i ett separat rum. Isoleringen runt tanken är i form av lösull inlagd genom en lågt placerad lucka in i rummet varför isoleringen har påtagliga brister men stora svårigheter att förbättras. Acktank är förbunden till motströmsvärmeväxlare för beredning av tappvarmvatten. Efter värmeväxlare spetsas med elberedare upp till cirka 53-54 grader ut från pannrum. Retur på 50 grader. VP går hela dygnet vid behov och total drifttid är cirka 3 h/dygn.

Perlatorer från Divello monterade på alla blandare i lägenheter.

Energioptimering?
Främst är jag fundersam på om lösningen med 49 grader ut från VP till 10 m3 acktank är optimal?

Månadsprisavtal på elen för tillfället. Har spånat lite på idé att tidsstyra VP för varmvattenberedning och höja temp i acktank under tider med lägre pris (förutsatt timdebitering)?

Några rekommendationer och kanske fler tankar om möjlig energioptimering kopplat till ovanstående installation?

[mocklarn]

Spännande!

När det kommer till val av producerad temperatur tänker jag att det måste bli en kompromiss där möjlighet till större energilagring ligger i ena vågskålen och där lägre COP och ökat värmeläckage ligger i den andra. Helst vill du ju kunna lagra energi från natten så det räcker till nästa natt. Misstänker att det kan funka när det kanske är över 10 grader ute men sen blir det nog kämpigt. Således tror jag störst besparing uppnås med maxad temperatur. Kör du konstant framtemperatur eller har du någon styrd shunt?
Sen får du väl hitta en lämplig styrning som planerar efter en tidsrymd motsvarande din lagringsförmåga.

Jag kör min pump mot 2kbm ack och styr antalet laddtimmar utifrån utomhustemperatur. Är i någon sorts inkörningsperiod och hoppas utveckla en smartare algoritm men det som jag har nu funkar faktiskt ganska bra.

Hur har du möjlighet att styra start och stopp av laddning?

Jag styr enbart värme och vv-produktion och har sparat 33% senaste 31 dagarna jämfört med viktat spotpris. När det blir kallare (och uppvärmning blir en större andel av elförbrukningen) borde besparingen bli större givet att elpriset svänger som nu.

[Rickard]

Känns lite märkligt att spetsa med el till en temperatur som värmepumpen kan producera själv?
10m3 vatten som värms i en dåligt isolerad acktank bör också innebära rätt stora energiförluster till det rummet, vad har du för uppfattning om det?
Kanske kan ni isolera hela rummet, eller lägga ett lager isolering utvändigt från mitten och upp på tanken?
2-3 konventionella VVB på 500 liter, från Nibe, hade troligen varit en bättre lösning, men man måste förstås räkna på hur stort behovet är för det antal personer som befolkar lägenheterna.

Jag tror personligen att det kunde finnas rätt mycket att spara på att ändra på anvädningen av tappvarmvatten.

Som lite kuriosa kan jag säga att vi i vårt hus i Spanien har gasoldriven varmvattenberedare, det innebär att det tar ett tag innan det kommer varmvatten till tappställena i huset.
Jag har utbildat alla som vistas i huset att aldrig använda varmvatten för tvätt av händer o.s.v., just för att det ändå aldrig hinner bli varmt. (Hjälper väl sisådär med min utbildningsinsats, ser ofta tappkranarna i "varmt läge" ändå, men vissa snappar i alla fall upp informationen och följer min uppmaning)
10 KG gasol har i alla fall räckt till 13 veckors vistelse, med i snitt ca 4 personer här.

Den typen av förändring i hela föreningen skulle få bort stor del av tappvarmvattenförbrukningen, men är troligen svår att få till i en förening där ändrat betende inte är uppenbart gynnsamt för den enskilde.

Kanske går det montera in vattenmätare i varje lägenhet som mäter antalet m3 tappvarmvatten som varje lägenhet använder, räkna ut en kostnad för det, och debitera separat, det skulle kunna minska förbrukningen påtagligt tror jag.

Om värme för radiatorerna produceras on demand, vad nu det betyder, så bör det inte få så mycket bättre ekonomi på just det, men det förutsätter ju att kurvlutningen är korrekt och att det inte är termostater som bara begränsar värmen lokalt i lägenheterna.
Här KAN det finnas rätt mycket att göra om kurvan är fel inställd.
Ponera att ni kör ut 3 grader varmare vatten än nödvändigt, det försämrar COP med ca 10%, 10 grader varmare än vad som behövs ger ca 30% sämre COP.

Om COP när du värmer tappvarmvattnet till 55 grader är 3.0 så är det 300% dyrare att spetsa med el för att ni bara värmer tanken till 49 grader.
Sen kanske det går räkna på hur mycket extra energiförluster ni får om ni höjer tanktemperaturen med 6 grader, men om ni har koll på antalet kWh/dag som förbrukas för tappvarmvatten så borde det gå göra lite tester för att utreda vad som lönar sig bättre.

På en anläggning som det där borde en Logger 1010, några elmätare, och lite tempmätning vara ett riktigt bra verktyg för att optimera användningen av el.

[Lexus]

Gissar att el-tillskottet är aktivt i de mindre pumparna, samtidigt som 40-kW-pumpen står still vid kallare väderlek.

Mitt förslag till bättre driftekonomi är att skrota 10 m³-tanken samt ersätta den med 2 st. 750 liters slingberedare där kallvattnet matas i slingorna. (OBS! viktigt att det inte är värmebäraren som går i slingorna) Skrota plattvärmeväxlaren och el-beredaren.

Montera en växelventil på 40 kW-pumpen som hjälper till med rumsvärmen, när inte de mindre pumparna orkar hålla börvärdet.

Ställ upp börvärdet för varmvatten så att VVC håller minst 50° på returen strax innan beredarna.

[Rickard]

Sätter man de två slingorna i serie i en sådan installation?
Till Bjorkman: Lexus kan sånt här, så i dina kläder skulle jag verkligen överväga att titta på den lösning han föreslår.

[Lexus]

Nej, de matas med kallvatten parallellt. (se bild)

Är det 5 lägenheter som använder duschen samtidigt, så behövs det upp mot 1 l/s beroende på mängden kallvatten som blandas in.

Loggbilden är från tid då det endast var någon/några lägenheter som var uthyrda. 7 fastigheter med 4 lgh i varje fastighet.

Två 38 kW värmepumpar som laddar var sin beredare.

[Rickard]

Jo, det är klart - det blir höga flöden med så många tappställen som potentiellt kan användas samtidigt.

[Bjorkman]

Tack för era intressanta svar!

Jag har slarvat lite i min beskrivning av systemen. Låt mig försöka komplettera för att ge ett bättre underlag och svar på några av era frågor. Det är alltså två separata system - ett för värme och ett för tappvarmvatten. Dessa två system delar inte värmepumpar eller energilager.

System för värme
Består av de två mindre VP:arna som går växelvis. Dessa VP:ar laddar inte mot någon tank utan det värmevatten som produceras går direkt ut till konvektorer i lägenheterna. Det var detta jag avsåg när jag skrev "on demand". Framledningstemperatur styrs med kurva och ibland sker handpåläggning med parallelljustering av kurva beroende på årstid och fuktighet.

System för tappvarmvatten
Består av 40 kW-VP som laddar mot 10 m³ tank. Denna tank är i form av en cylinder placerad i ett intilliggande rum. Det finns ingen åtkomst till detta rum utan isoleringen lades in när tanken installerade och därefter byggdes väggen igen (80-tal). Även om isoleringen lades in från tak till golv när tanken installerades är det sannolikt att den nu, många år senare, har sjunkit ihop. Tanken är en rest från ett gammalt pelletssystem men har återanvänts i systemet med VP:ar.

Vägen framåt
Jag tror inte att en sänkning av tappvarmvattenkomforten a la gasol kan bli aktuell i föreningen. Vi har däremot diskuterat frågan om individuell mätning och debitering.

De två mest intressanta spåren baserat på era svar tänker jag är:

• Höja temperatur på 40 kW-VP-laddningen från 49 till kanske 53-54 och försöka logga data för att visa huruvida det är ekonomi i det eller ej?
• Utreda om installation av 2 x 750 l slingberedare och samtidigt lägga 10 m³ acktank, värmeväxlare och elberedare i dvala, kan vara ett kostnadseffektivt förslag?

Tar gärna emot modifierade förslag om energieffektivisering nu när systembeskrivningen förhoppningsvis är lite mer komplett.

[Lexus]

Montera en shunt på 10 m³-tanken samt låt alla tre värmepumpar gå mot den tanken.

Montera en växelventil på 40 kW-värmepumpen som får ladda de nya 750 liters-beredarna.

[mocklarn]

Vill du optimera utifrån ett energiperspektiv kan det säkert vara vettigt med två mindre tankar (givet att de är betydligt mycket bättre isolerade). Utifrån ett kostnadsperspektiv (både utifrån installation och timdebitering) så tycker jag det låter kanon med 10m3 tank. Går det inte ta en hålsåg och köra upp ett hål till tankrummet och sen ringa dit en lösull-sprutare och toppa upp?

Ett tredje alternativ är ju att hålla precis lagom värmebärartemparatur (typ 30 grader idag) i den stora tanken, behålla plattvärmeväxlaren och sen ha en mindre VVB med lämplig tappvarmvattentemperatur (c.a 55 grader). Då kan du:
* nyttja din stora tank för att optimera utifrån elpris.
* Hålla bra COP vid värmeproduktion.
* Klara mycket tappvarmvatten med relativt liten beredare.

[Lexus]

Bra förslag. 

Med shunt på tanken så kan man även köra en av de mindre pumparna med lägsta framledningstemperatur 30°-35°.

Shuntkurvan som styr rumsvärmen ser man då till att den är anpassad för bästa komfort t.ex. att shunten är stängd när det är varmt ute.

[Bjorkman]

Era förslag ska utredas vidare, stort tack!

Vi kommer låna hem en värmepistol för att bilda oss en uppfattning om värmeläckaget från tankrummet. Det är tydligen murade väggar så det är lite jobb att få till det med ny isolering men självklart görbart.

[Lexus]

Värmeförlusterna från tanken tillför fastigheten värme, varför det inte är förluster så länge fastigheten behöver tillföras värme samt att det inte blir för varmt i omkringliggande rum.

På sommaren kan förlusterna kallas förluster, men om temperaturen inte är högre än 30°-35° så är skillnaden till omkringliggande rum endast 10°-15° d.v.s. förlusterna är förmodligen ganska låga i jämförelse med nuvarande driftfall. Man ska ju lägga till det faktum att allt varmvatten och varmvattencirkulation värms med värmepumpen, där förvärmningen står för en del. Väg in förvärmningens ekonomi i jämförelse med förlusterna sommartid.

Om det skulle upplevas som ett problem med värmeförlusterna sommartid, så är det ju bara att sänka temperaturen till 20° för att undvika kondensbildning. Det ger ändå en viss förbättrad driftekonomi, och värmeförlusterna blir förmodligen noll eller försumbart.