Ämne: Vari ligger haken?

[Gano]

Hej

Ett resonemang runt utnyttjandegrad av värmeväxlarytor. COP ökar när kompressorvarvtalet går ner. Detta beror väl på att värmeväxlingen blir mer fullständig, d v s kylmediat hinnar ta upp energi i utedelen och avge energi i innerdelen mer fullständigt.

Värmeväxlarytan i innerdelen ligger på ca 5 kvadratmeter och utedelen ligger på 15 kvadratmeter. Den svaga länken är alltså innerdelen som har för liten yta. Innerdelen borde vara större alternativt vara utförd så att man får en mer effektiv motströms värmeväxlare. detta kommer dock att inkräkta på designen.

En luft/luft som går på fullt varv ger kanske COP=3,5 i bästa fall vid +7 graders utetemp, varvar den ner till hälften så ökar COP i vissa fall ända upp till nästan 5. Samma scenario gäller även vid lägre temperaturer, dock blir siffrorna lägre eftersom marginalen krymper på hur mycket energi som kan urvinnas.

Det vore alltså fullt möjligt att konstruera en maskin som ger mycket högre COP över hela skalan genom att man placerar en väsentligt mindre kompressor i förhållande till värmeväxlarytorna. Man kan också sänka ljudet i innerdelen genom att göra innerdelens värmeväxlaryta större (inkräktar på designen dock). 

Problemet är bara kostnaden och att en sådan maskin skulle få mycket lägre effekt. Samma sak händer om man plockar in två maskiner istället för en. Annars har ju luft/luft ett bra utgångsläge eftersom det finns en fläktkonvektor i systemet som håller ner temperaturen i kondensorn mycket effektivt. Å andra sidan så är ju bottenvattnet i en vvb också ganska kallt (20-25C). 

Sedan en annan grej. Hur effektiv är egentligen originalisoleringen på kylrören, jag blir nästan sugen på att byte till rörskål(alufolie). 

Det kan väl omöjligt vara så enkelt ?

MVH/Gano

[VK System AB]

Sedan en annan grej. Hur effektiv är egentligen originalisoleringen på kylrören, jag blir nästan sugen på att byte till rörskål(alufolie). 

http://lotsen.ivf.se/?path=/KonsLotsen/Bok/Kap3/Korrosionsegenskaper.html

Galvanisk korrosion... låt isoleringen sitta kvar 

[Gano]

Sedan en annan grej. Hur effektiv är egentligen originalisoleringen på kylrören, jag blir nästan sugen på att byte till rörskål(alufolie). 

http://lotsen.ivf.se/?path=/KonsLotsen/Bok/Kap3/Korrosionsegenskaper.html

Galvanisk korrosion... låt isoleringen sitta kvar 

Aluminium befinner sig lägre enligt Paulings skala (oädlare) och kommer därför att fungera som offeranod och skydda kopparröret, men bara om det är i metallisk kontakt. Eftersom aluminiumfolien ligger på utsidan av mineralullsskålen kommer galvanisk korrosion aldrig att uppträda.

MVH/Gano

[VK System AB]

Ja, alltid lär man sig något nytt... vet inte hur jag lyckades att få en 4 i kemi...

[Bosse-värmepumpsdo]

Extraisoleringen gör väldigt lite eller ingen nytta!
Beroende på att den absolut största energin frigörs vid kondenseringen, alltså i innedelen och väldigt liten del av energin kommer från hetgastemperaturen, i alla fall om vi talar normala rörlängder.

Jag har testat att plocka bort isolering vid några -grader ute och tre meters rördragning och skillnaden är nästan obefintlig i inlåsningstemperatur.

Skillnader i area mellan innebatteri och utebatteri beror på temperaturskillnaden mellan uteluften och förångningstemperaturen (liten) resp kondenseringstemperaturen och rumstemperaturen (stor) och har inget med optimal förångning eller kondensering enligt dina tankegångar att göra!

(Upphämtad energi skall avlämnas i en process som kräver ett visst tryck!)

   

[Gano]

Skillnader i area mellan innebatteri och utebatteri beror på temperaturskillnaden mellan uteluften och förångningstemperaturen (liten) resp kondenseringstemperaturen och rumstemperaturen (stor) och har inget med optimal förångning eller kondensering enligt dina tankegångar att göra!

(Upphämtad energi skall avlämnas i en process som kräver ett visst tryck!)
  

Nej jag hänger inte riktigt med får jag lov att erkänna. Om du har en stor skillnad mellan innetemp och kondenseringstempen, så borde ju faktiskt ytan vara ännu större, så att du klarar av att kyla av temperaturöverskottet effektivt. Jag får det till att skillnaden blir som mest 40 grader. Jag får samma storleksordning på tempskillnad i utedelen.

-Och. Vad händer vid AC-drift ? Skulle det bli helt hopplöst då med kondensering i ytterdelen ? Jag kan inte förstå att det gör så stor skillnad.

Alla golvstående innedelar och alla mätningar som gjorts med två innedeler kontra 1 innedel visar högre COP enligt Promotelec.

Vill du veta vad jag tror ? Jag tror att våra värmepumpars innedelar är byggda till att hängas högt på en vägg inomhus och vara diskreta i designen. That´s it. De är inte så jäkla "bra konstruerade" som vi tror. Den smala innerdelen är konstruerad enbart för ett syfte: Luftkonditionering. Förmodligen skulle de inte sälja en enda om innedelarna varit lika stora som utedelarna, vem vill ha en sån på kontoret ?

MVH/Gano

[Bosse-värmepumpsdo]

Skillnader i area mellan innebatteri och utebatteri beror på temperaturskillnaden mellan uteluften och förångningstemperaturen (liten) resp kondenseringstemperaturen och rumstemperaturen (stor) och har inget med optimal förångning eller kondensering enligt dina tankegångar att göra!

(Upphämtad energi skall avlämnas i en process som kräver ett visst tryck!)
  

Nej jag hänger inte riktigt med får jag lov att erkänna. Om du har en stor skillnad mellan innetemp och kondenseringstempen, så borde ju faktiskt ytan vara ännu större, så att du klarar av att kyla av temperaturöverskottet effektivt. Jag får det till att skillnaden blir som mest 40 grader. Jag får samma storleksordning på tempskillnad i utedelen.

-Och. Vad händer vid AC-drift ? Skulle det bli helt hopplöst då med kondensering i ytterdelen ? Jag kan inte förstå att det gör så stor skillnad.

Alla golvstående innedelar och alla mätningar som gjorts med två innedeler kontra 1 innedel visar högre COP enligt Promotelec.

Vill du veta vad jag tror ? Jag tror att våra värmepumpars innedelar är byggda till att hängas högt på en vägg inomhus och vara diskreta i designen. That´s it. De är inte så jäkla "bra konstruerade" som vi tror. Den smala innerdelen är konstruerad enbart för ett syfte: Luftkonditionering. Förmodligen skulle de inte sälja en enda om innedelarna varit lika stora som utedelarna, vem vill ha en sån på kontoret ?

MVH/Gano

Ta en HE9DKE som vid +7grader och 3600watt uteffekt ger 5,2 i cop, Har du verkligen en multisplit eller en vägghängd som ger bättre copvärde?

Jag har skrivit om detta tidigare men skriver igen!

Om kompressorn pumpar en viss mängd gas vid tex 3600 watt uteffekt
så är det just denna mängd gas som skall förångas i förångare och denna gas upptar energi från uteluften för att övergå från vätska till gasfas sen adderas en viss överhettning, här ca 3grader.

Gasen kan aldrig uppta mer värme än att den övergår från vätska till gas! hur stor förångaren än är.
Så till kondenseringen här spelar kondensorvolymen ingen som helst roll! då tex en dubbelt så stor kondensor stockas med ren vätska (alltså kondenseringen sker i första delen av kondensorn och sen finns bara ren vätska som lagras )

Du glömmer att orsaken till att processen kan fullbordas beror på 1. att kondenseringstemperaturen ligger på en viss temperatur och tryck 2. på att förångningstemperaturen är helt beroende av kondenseringstemperaturen. alltså det måste finnas en viss tryckskillnad för att en optimal expansion sker genom strypdonet. Och att dessa 2 tryck följs åt! = minskar du kondenseringen så sjunker förångningen = mindre tryck/gas som transporteras!

Du är helt rätt ute i dina tankar om ytor och att kondenseringen skall hållas låg och förångningen hög, men ytorna är tillräckligt stora och luftflöderna faktiskt ibland för stora och detta gör att fläkten måste stega ned för att rätt kondenserinstryck skall kunna upprätthållas i innedelen!

Du får gärna fråga mer om du inte hänger med!

Processen är egentligen ganska enkel men det är väldigt lätt att dra slutsatser som i realiteten inte går att genomföra!

Men tänk så här mängden gas som kompressorn pumpar skall 1. kunna förångas och då är förångaren tillräcklig och 2. kondenseras och då är kondensorn tillräcklig om sen kondenserinstemperaturen är lagom Ca 40 grader och förångningstemperaturen ligger på Ca 5 grader så är allt bingo. 

Alla pumpar som tillverkas är i princip optimala om man ser på ytorna, Ett exempel Panasonic HE9DKE 6,5KW värme men bara 3kw kyla och
LG ELECTRONICS 6,1kw värme och 5,3kw kyla. Jämför man copvärdena så blir LG lidande men om man har en Servicebutik så blir valet självklart LG. och skulle man analysera testresultaten alltså båda maskinerna under exakt samma förhållanden och varvtal så skulle jag bli mycket förvånad om det var någon större avikelse, detta pågrund av att mängden gas som transporteras har ett visst energiinnehåll upptaget vid förångningen och avgiven vid kondenseringen (och gasen har ju förångats och kondenserats!) Hur optimalt det beror på luftflöden och att innedelen har exakt lagom luftflöde för aktuellt kompressorvarv.  och nästa steg är hur ekonomiskt kompressorn arbetar. och hur exakt expansionen fungerar.

(Om du har en stor förångare eller kondensor så påverkas cop negativt det blir ju mer arbete att trycka en massa vätska framför sig och tryckfallen ökar)
     

[Sfinx]

Men kompressorn går ju inte med konstant flöde.
Eftersom flödet ÄR varierbart och att temperaturerna varierar och därmed trycket FÅR du olika effekter vid samma flöde.  Beroende på tempen får du vid samma flöde olika effekter, eller tvärtom, beroende på tempen får du olika flöde för samma effekt.
Annars skulle alla VP ha samma verkningsgrad oavsett tempdiff eller absolut temp.
Därmed har värmeväxlingsytorna relevans då de avgör tempskillnaden mot omgivningen och därmed de fysikaliska begränsningarna.
Det går inte åt samma effekt att förånga samma flöde av ex R410 vid -10 som vid +10.

Ladda ner coolpack och labba så ser man hur värmepumpen fungerar.
http://www.et.web.mek.dtu.dk/Coolpack/UK/index.html

[Bosse-värmepumpsdo]

Men kompressorn går ju inte med konstant flöde.
Eftersom flödet ÄR varierbart och att temperaturerna varierar och därmed trycket FÅR du olika effekter vid samma flöde.  Beroende på tempen får du vid samma flöde olika effekter, eller tvärtom, beroende på tempen får du olika flöde för samma effekt.
Annars skulle alla VP ha samma verkningsgrad oavsett tempdiff eller absolut temp.
Därmed har värmeväxlingsytorna relevans då de avgör tempskillnaden mot omgivningen och därmed de fysikaliska begränsningarna.
Det går inte åt samma effekt att förånga samma flöde av ex R410 vid -10 som vid +10.

Ladda ner coolpack och labba så ser man hur värmepumpen fungerar.
http://www.et.web.mek.dtu.dk/Coolpack/UK/index.html

Vi talar ju här om samma mängd köldmedium som förångas och kondenseras i relation till ytan av kondensorn eller förångaren!
alltså en viss mängd energiladdad gas som pumpas genom ett rör och upphämtar och avlämnar sin energi.
Jag skall kika på länken senare men mängdens variation spelar inte heller någon roll ( mängden under en viss tid) mer än att kompressorn drar mer ström när den pumpar mycket!

[Bosse-värmepumpsdo]

Men kompressorn går ju inte med konstant flöde.
Eftersom flödet ÄR varierbart och att temperaturerna varierar och därmed trycket FÅR du olika effekter vid samma flöde.  Beroende på tempen får du vid samma flöde olika effekter, eller tvärtom, beroende på tempen får du olika flöde för samma effekt.
Annars skulle alla VP ha samma verkningsgrad oavsett tempdiff eller absolut temp.
Därmed har värmeväxlingsytorna relevans då de avgör tempskillnaden mot omgivningen och därmed de fysikaliska begränsningarna.
Det går inte åt samma effekt att förånga samma flöde av ex R410 vid -10 som vid +10.

Ladda ner coolpack och labba så ser man hur värmepumpen fungerar.
http://www.et.web.mek.dtu.dk/Coolpack/UK/index.html

Okej jag tror jag fattar vad du menar!
Men köldmediet skall förångas och kondenseras och ytan spelar en roll vid en viss temperatur men den är alltid annpassad till att klara detta!
Om förångaren skulle vara för liten så pressas förångningstemperaturen nedåt!
Om kondensorn skulle vara för liten så pressas kondenseringstemperaturen uppåt!
Om kondensorn är för stor så lagras mera köldmedium i kondensorn!
Om förångaren är för stor så lägger sig förångningstemperaturen optimalt men aldrig över optimalt!
Men dessa senarior uppstår alldrig eftersom ytorna är anpassade till processen! och fläktvarvtalet är anpassat till kondenseringstemperaturen!

Däremot uppstår följande om man fyller på köldmedium, förutsatt att maskinen har expansionsventil.

ingen tryckhöjning sker förrän kondensorn är så mycket stockad med vätska att utrymmet som är kvar för kondensering blir för liten = trycket ökar.
vad som då händer är att kondensorn i realiteten blivit för liten!!! (kompressorn har ingenstans att göra av köldmediegasen)

Variationer i cop beror mycket på vilket fläktvarvtal som just för stunden är triggat och vid samma kompressorvarv så varierar cop eftersom luftflödet är det samma ända tills kondenseringstemperaturen triggar nästa fläktvarvtal. (här finns copvariationer som kan härledas till YTA eller rättare sagt luftflöde)
för man kan ju självklart leka med större ytor och sänka fläktvarvtalet = samma sak! Dvs tillräcklig förångare eller kondensor så behövs fläktar inte alls!


 

En liten liknelse! om man har en kompresor som suger vattenånga ur en kastrull som kokar låt säga ett kilo på en timma.
så spelar det ingen roll om kastrullen innehåller 100liter eller är stor som ett hus! eller rymmer 1liter och är pytteliten.
Effekten och energiinnehållet är det samma!    

[Gano]

Ok, jag fattar precis vad du menar, men jag håller ändå inte riktigt med om alla dina slutsatser. Jag tycker det känns väldigt konstigt att anta att isoleringen inte spelar någon roll om inblåsningstemperaturen förblir konstant. Det köper jag helt enkelt inte. Hade du sagt att "isoleringen inte spelar någon roll, pumpens effektförbrukning ökade inte när jag tog bort isoleringen" så hade jag trott dej. Pumpen kommer ju förmodligen att svara med att varva upp kompressorn, den har ju ett jobb att göra: samma inblåsningstemp. Rören är oisolerade-värmeförluster-lägre uteffekt- samma eller högre driveffekt-sämre COP.

Jag har också lite svårt att följa i alla abrovinscher, men jag vill se det så här: Kompressorn suger in kylmedia i gasform vid mycket lågt tryck och temperatur. Ju lägre temperatur kylmediat har, desto mer energi kan tas upp av uteluften. När mediat komprimeras slår det över i vätska, det är själva övergången (entalpi) som ger värmen. MEN. Egentligen sker kondensation även i hetgasledningen eftersom det är i princip lika högt tryck på hela den sidan av kompressorn. Ytan är liten i förhållande till värmeväxlaren, men visst finns det anledning att isolera rören !!! Det är ju samma typ av värmeutveckling som ger effektförluster med långa och krokiga rör. Anledning till att man väljer en viss innerdiameter på röret är en kompromiss mellan att man inte vill ha strömningsmotstånd och att man snabbt vill ha in kylmediat i innerdelen innan man får onödiga värmeförluster=effektförluster.

När kylmediat kommer in i innerdelen gör trycket att gasen slår över till vätskefas, hela entalpiinnehållet kommer loss och gör att vätskan ökar i temperatur, kanske till 60 grader Celsius. Nu är det fläktens och värmeväxlarens uppgift att se till att all överskottsvärme 60-20=40 grader , transporteras ut i rummet. Misslyckas man med detta så händer följande: När man släpper trycket på mediat kommer inte temperaturen att bli lika låg; mediat kommer inte att kunna ta upp lika mycket energi (effekten sjunker trots att kompressorn får jobba lika hårt = COP sjunker).

Ditt resonemang om fläktarnas varvtalsvariationer och deras inverkan på COP har jag svårt att följa. Vi pratar om fläktar som kanske drar 30-50 W i maxläge. Att de ger upphov till variationer i COP genom att fläktverkan blir olika väl anpassad till värmeväxlarens temp tycker jag känns överdrivet, att de skulle påverka COP genom sin variation i strömförbrukning är å andra sidan osannolikt ? Fläktarnas uppgift är väl att kyla kondensorn så mycket som möjligt och att så långt möjligt kyla kylmediat till rumstemperatur ?

Jag skrev att COP blir högre med fler innedelar. OK, jag uttryckte mej luddigt, försöker igen. I testprotokollen från Promotelec finns ibland samma utedel, först testad med EN innedel, sedan med TVÅ innedelar. EXAKT samma utedel. COP blir högre med två innedelar. I de fall där man gjort samma sak men först testat en vägghängd innerdel och sedan en golvstående ger den golvstående högre COP. I mitt fall hade jag fått 0,2 högre COP över hela skalan vid val av golvstående innedel. 

MVH/Gano

[Bosse-värmepumpsdo]

Ok, jag fattar precis vad du menar, men jag håller ändå inte riktigt med om alla dina slutsatser. Jag tycker det känns väldigt konstigt att anta att isoleringen inte spelar någon roll om inblåsningstemperaturen förblir konstant. Det köper jag helt enkelt inte. Hade du sagt att "isoleringen inte spelar någon roll, pumpens effektförbrukning ökade inte när jag tog bort isoleringen" så hade jag trott dej. Pumpen kommer ju förmodligen att svara med att varva upp kompressorn, den har ju ett jobb att göra: samma inblåsningstemp. Rören är oisolerade-värmeförluster-lägre uteffekt- samma eller högre driveffekt-sämre COP.

Jag har också lite svårt att följa i alla abrovinscher, men jag vill se det så här: Kompressorn suger in kylmedia i gasform vid mycket lågt tryck och temperatur. Ju lägre temperatur kylmediat har, desto mer energi kan tas upp av uteluften. När mediat komprimeras slår det över i vätska, det är själva övergången (entalpi) som ger värmen. MEN. Egentligen sker kondensation även i hetgasledningen eftersom det är i princip lika högt tryck på hela den sidan av kompressorn. Ytan är liten i förhållande till värmeväxlaren, men visst finns det anledning att isolera rören !!! Det är ju samma typ av värmeutveckling som ger effektförluster med långa och krokiga rör. Anledning till att man väljer en viss innerdiameter på röret är en kompromiss mellan att man inte vill ha strömningsmotstånd och att man snabbt vill ha in kylmediat i innerdelen innan man får onödiga värmeförluster=effektförluster.

När kylmediat kommer in i innerdelen gör trycket att gasen slår över till vätskefas, hela entalpiinnehållet kommer loss och gör att vätskan ökar i temperatur, kanske till 60 grader Celsius. Nu är det fläktens och värmeväxlarens uppgift att se till att all överskottsvärme 60-20=40 grader , transporteras ut i rummet. Misslyckas man med detta så händer följande: När man släpper trycket på mediat kommer inte temperaturen att bli lika låg; mediat kommer inte att kunna ta upp lika mycket energi (effekten sjunker trots att kompressorn får jobba lika hårt = COP sjunker).

Ditt resonemang om fläktarnas varvtalsvariationer och deras inverkan på COP har jag svårt att följa. Vi pratar om fläktar som kanske drar 30-50 W i maxläge. Att de ger upphov till variationer i COP genom att fläktverkan blir olika väl anpassad till värmeväxlarens temp tycker jag känns överdrivet, att de skulle påverka COP genom sin variation i strömförbrukning är å andra sidan osannolikt ? Fläktarnas uppgift är väl att kyla kondensorn så mycket som möjligt och att så långt möjligt kyla kylmediat till rumstemperatur ?

Jag skrev att COP blir högre med fler innedelar. OK, jag uttryckte mej luddigt, försöker igen. I testprotokollen från Promotelec finns ibland samma utedel, först testad med EN innedel, sedan med TVÅ innedelar. EXAKT samma utedel. COP blir högre med två innedelar. I de fall där man gjort samma sak men först testat en vägghängd innerdel och sedan en golvstående ger den golvstående högre COP. I mitt fall hade jag fått 0,2 högre COP över hela skalan vid val av golvstående innedel. 

MVH/Gano




 

Nu kommer vi till själva problemet att temperaturdifferensen mellan förångningstemperatur och utetemperatur, den skall nämligen vara så låg som möjligt eftersom ett lägre tryck/temperatur betyder mindre gas som transporteras!

Isoleringen behövs men har väldigt liten betydelse! man vill helt riktigt inte ha kondensation i hetgasledningen och vid normala rördragningar upp till 7 meter så får du ingen kondensation i hetgasledningen med befintlig isolering!

Vad jag menar med fläktvarvtalets inverkan på cop är inte själva fläktförbrukningen utan just inverkan på kondenseringstemperaturen eftersom fläkten inte är varvtalstyrd = varierande kondensering och därmed varierande cop eftersom kompressorn just triggat ett fläktvarvtal och temperaturen måste stiga innan nästa varvtal triggas.

Fläkten i innedelen har till uppgift att upprätthålla trycket för kondenseringen.

Sen är det normalt med bara 4-5grader högre kondensering än utblåsningstemperaturen och 60grader har du i princip aldrig.

Utan att veta exakt vilket test som du åsyftar , så undrar jag nämligen om du tolkat testet riktigt!
"En utedel som du kan välja 1-2 innedelar till? skall dessa kopplas i serie eller paralellt?"
Om man överhuvudtaget skall kunna sy ihop en sådan anläggning så förstår jag att det blir copskillnader av just den karraktär du syftar på!

Och tester skall tas med en stor nypa salt, då man går in i en anläggning som arbetar med så varierande förhållanden som en inverter gör,
Sätter man maskinens innedel på 3ans fläktläge på den vägghängda och på 3ans fläktläge på golvmodellen så kommer cop att reagera mer positivt på
någon av dessa två, pga att kondenseringstemperaturen kommer att variera på bägge (inom tidigare förklaring av fläktvarvtalet) och att det är helt omöjligt att säga när förhållandena är helt lika!
Alla tester som görs är i mitt tycke helt värdelösa då förångning och kondensering inte är låsta (fodrar hel ombyggnad av varje pump) och blir tråkig läsning då skillnaderna mellan olika pumpar skulle jämnas ut väldigt muycket, men hade varit väldigt intressant för att fastställa energieffektiviteten för varje pump på ärligt vis.