Ämne: Kompendieum om tekniken runt värmepumpen

[Marko Granroth]

Hej!

Det finns många som frågor runt värmepumpar, jag har skrivit ett kompendium där grundläggande frågorna besvaras och det finns massor av information för många som är intresserade. Kort nedan så nämner jag några saker:


Historia, allmänt om värmepumpen, värmefaktor, förneklade beräkningar,  installera en värmepump, driftstrategi, köldbärare, köldmediet  osv.


http://hem.passagen.se/hvac/


Allt som står går att spåra till mig eller vidare i någon annan skrift. Jag hoppas du får glädje av innehållet.

MVH/Marko Granroth

[*]

Kapitel 1
Allmänt om värmepumpen och hur värmefaktor kan användas.

Kapitel 2
Olika värmepumpar som finns för småhus och vilka miljöeffekter det kan ge upphov till och hur man enkelt kan beräkna effektuttaget.

Kapitel 3
Hur man kan installera en värmepump och dess driftstrategi.

Kapitel  4
Allmänt om köldbärare och vilka som kan vara aktuella idag.

Kapitel 5
Allmänt om köldmediet och vilka som är aktuella idag.

Kapitel 6
Kvalitet och problem som är aktuella betr. värmepumpen. Håll
 

[*Leif*]

Marko,

Bra jobb med kompendiet!!

Hur uppskattar man markytans medeltemperatur för att kunna räkna ut effektuttaget ur ett borrhål?? Temperaturdifferansen spelar ganska stor roll i effketuttaget. deltaT på 1 grad kan göra att effekten varierar med flera kW.

Om man har flera hål(seriekopplade), adderar man då aktiva djupen för att räkna ut effekten??

Leif

[hvac]

Tack! Det tog ett tag att få ihop kompendium, skola arbete på 10 veckor! I verkligheten tog det 1 år och många gråa hår. Skulle jag hamna i en liknande situation så skulle jag inte göra om det, det var nästan att ta vatten över huvudet  :-[

Jag är inte riktigt med, det är ett tag jag räknade på värmepumpar och borrhål så det du frågar mig sätter mig lite på rumpan.

Formeln kommer från ett utbildningsmaterial från IUC (skola i Katrineholm) och bilagorna från SGU (80-tal). Formeln är för att få lite ”akademisk nivå” för skolarbetet, men ska man göra en dimensionering så finns det tabeller. Vet inte om dessa är tillgängliga för konsumenter, troligtvis är det Svep eller Geotec alt SGU som har tagit fram, dessa är idag inarbetade i dataprogram hos tillverkarna.

Ett förenklat räkneexempel:

Du har ett borrhål på 200 meter som har en innediameter 0,110 m, radien 0,055m. Värmeledningstalet 3.23 och omgivande bergvärmetemperatur på 6 grader vid 100 meter, borrhålet har en temperatur på 2 grader.

Q= (2 * pi * 3,23 * 200 * (6-2)) / (ln (200/0,055) – 0,7) = (2 * pi * 3,23 * 200 * 4 ) / (8.2 – 0,7) = 2164 W

sedan tillkommer ca 2 W/m borrhål pga jordvärmeflödet.

Vid en värmefaktor COP= 2,5 --> blir den totala effekten (2,5/(2,5-1) * 2164 W = 3060 W och sen är det frågan vad COP innehåller...

Sen får man inte ta formeln slavisk då jordvärmeflödet skiljer sig, aktiva hålet kan skilja sig, markförållanden, grundvattenflödet, rörmaterialet osv. så om du ska köpa en värmepump så lite på tillverkaren, då blir det tillverkaren som får stå för alla beräkningar
 
Sen till om man har två borrhål, jag skulle parallellkoppla dessa. Men sen ska man inte ha dessa för nära och det finns olika siffror på och rekommendationer. Några andra siffror som inte finns med i kompendium.

Tummen och pekfingret:

Konfiguration   Avstånd      Försämring efter 25 år
2      4 m      20 %
2      20 m      8%
3      4 m      30 %
3      20 m      15 %
6 i rektangel   4 m      50 %
      40 m      15 %

Hoppas svaret är okje, fast jag inte svarade exakt. Vill du veta exakt vilken effekt borrhålet så måste man göra fältprov.

[hvac]

Glömde! Man räknar hela den aktiva delen. Jag pratade med en kompis, det kan vara så att du vill ha 120 meter aktivt hål, men det går bara att borra 70 meter på grund av högt vattentrycket i hålet. Då får det blir 2 aktiva hål, det blir dyrare för entreprenören, han sa att det är svårt att ta betalt för de extra kostnaderna. (riga om, mer foderör mm)

Tänk på att du kan ha 140 meter borrhål, men inte mer en 120 meter aktivt borrhål.  

[*Leif*]

Tack för ditt svar.
 
Formeln är helt klar förutom en faktor som spelar en stor roll i värdet på den effekt som man får ut av borrhålet, nämligen deltaT. Om man tar ditt exempel men räknar med ett dT = 5 istället för 4 så blir svaret 2,7kW istället för 2,16kW.

Men som sagt detta värde är mycket svårt att upskatta...

Orsaken till att jag ville beräkna lite är att jag har två borrhål. Ett på 120 m och ett på 50 m (trycket blev för stort i det första hålet så det blev ett till bredvid). Har ännu inte kollat aktiva djupet. Avståndet mellan hålen är ca. 10 cm (det ena är rakt och det andra med 10 graders vinkel) Hålen är seriekopplade, ingen avluftning finns mellan hålen.

Jag är totalt missnöjd med borrentreprenörens lösning, och jag blev ännu mera orolig när jag såg dina värden på försämring efter 25år.

Men kollar man köldbärartempen (in=2°C, ut = -1°C) så
verkar det helt ok ännu....

*Leif*

[hvac]

Jag är lite tveksam om man kan räkna två hål som ligger direkt bredvid varandra som två, eventuellt blir det som det vore 1 stort hål (stor area på PE-ledningen). Jag gick in på NIBE för att se vad det säger. Enligt Monterings- och skötselanvisning FIGHTER 1215 sidan 10: Vid flera borrhål skall avståndet mellan hålen vara minst 15 m.

Det är ett sätt att se till att man inte lägger hålen för nära, fast man kan ju alltid lägga 15 meter ifrån varandra och borr mot varandra och då är det inte så bra! Och skulle man lägga sig närmare så kan jag tänka mig att man borrar snett ut från varandra, så att det blir som en kona. Frågan är hur många grader man ska borra utåt. Min mage säger att 10 grader är lite väl lite, men det är en känsla.

Jag ”tror” att du kan märka av om hålet är litet. Här får andra i detta forum gärna komma in med kommentarer. Om man vill ha ut 5 kW ur berget och borrhålet är fel dimensionerat av någon anledning till 3 kW, i detta fall borde det gå bra ett tag, sen kyls berget ned och köldbärartemperaturen från berget borde sjunka och värmepumpen börjar gå ogynnsamt på grund av att ködbärartemperaturen inte är optimal. Enligt min mening borde det märkas som mest när det blir kallt och värmepumpen går på max.

Jag skulle logga eller skriva upp temperaturen för köldbäraren ned i hålet och från hålet. Det kan vara en viktig ledtråd om det uppstår problem med att borrhålet är för litet och måste komplettera med ett nytt.

En annan fundering jag har (nu är jag ute på tunn is), om borrhålen ligger långt ifrån varandra så kan temperaturen från borrhålen skilja sig något, men om hålen ligger riktigt nära varandra så borde returtemperaturen vara lika. Dock förutsätter det att båda hålen är lika långa eller i detta fall så har man stryp in flödarna rätt så att effektuttaget blir rätt i förhållandet till borrhålet.

Det jag skulle också fundera över är om du köpte hela installationen från 1 entreprenörer, då är det juridiskt lättare. Då är det entreprenören som har bevisbördan, men har du köpt flera olika entreprenörer så får du arbeta lite extra...


http://www.nibe.se/vvs/produkter/mvp/F1210d.asp#

[utopiazz]

Avståndet mellan hålen är ca. 10 cm (det ena är rakt och det andra med 10 graders vinkel) Hålen är seriekopplade, ingen avluftning finns mellan hålen.

Är det verkline bara 10cm mellan hålen!! Du har inte skrivit fel och det egentligen ska vara 10m

Om jag räknar rätt så skulle du ha ett medelavstånd på max 5m mellan dina hål. Det tycker jag låter väldigt lite.
Min uppfattning är ju att det kommer att verka som du bara har ett hål. Möjligen kan det korta hålet ge lite extraenergi men jag tror inte att det blir mycket extra efter några år.


Info från Geotec om flera brunnar
Varför borrar man ibland flera hål?
Anläggningar för uppvärmning av exempelvis stora villor, skolor och industrier måste kunna leverera stora mängder värme. Eftersom borrning ner till stora djup är kostsam och tekniskt sett mera krävande, borrar man flera grundare hål. Det är viktigt att hålen inte placeras för nära varandra – vanligen rekommenderas minst 20 meters avstånd mellan två hål. För tätt placerade energibrunnar "stjäl" energi från varandras värmeupptagningsområden och följaktligen inte kan leverera den beräknade energimängden. Om man inte klarar 20-metersgränsen på markytan, kan lutande hål borras (så länge de hamnar innanför tomtgränsen) – borrhålen lutas då från varandra (i solfjädersform) så att medelavståndet mellan borrhålen är minst 15-20 meter (avståndet mellan borrhålens resp. mittpunkt). Dimensionering av s k flerhålssystem är mera invecklad då man måste ta hänsyn till hålens inbördes läge. Vanligen rekommenderas flerhålsborrning om dimensioneringsberäkningarna pekar på att ett borrhål med djup överstigande 150 meter.

[Roland]

Leif,

Det är åt andra hållet man räknar. Man vet vilken effekt pumpen har. Det ger effektuttaget från borrhålet som i sin tur ger temperaturskillnaden. Sen måste man lägga till temperaturfallet från bergväggen till köldbäraren i slangen.

[*Leif*]

Jepp det är bara ~10cm mellan hålen.

Enligt dimensioneingen för vårt hus: 170 m2 (600m3) => 7,5kW värmepump skulle det ha varit ett hål på 165 m aktivt djup. Borrfirman räknade med att effekten ur 120 meters (~110 m aktivt) hålet räcker gott och väl till för en lång tid framöver, men ville ändå borra ett till hål brdevid för att säkerställa att effekten verkligen räcker till.

Så, summa summarum så har jag blivit lurad att betala för ett onödigt borrhål på 50 meter som stjäl värme från det djupare hålet utan att bidra med extra effekt??  

Räknade att medelavståndet blir ca. 4,4 m.

Borrfirman sade också att det spelar ingen som helst roll om hålen är kopplade i serie eller parallellt. De kopplar alltid i serie!

[hvac]

Jag blir lite fundersam över diskussionen vilken lösning man ska välja, parallell eller serie. Mitt tips är att skaffa lite mer kunskap och men den brinnande entusiasmen som finns här så är det inga problem.

Mitt tips är att gå in på TA hemsida, det är ett gammalt företag och tillhör en av branschen ledande produkter. Skillnaden är att det också har bra handböcker och är man riktigt inbiten så finns en bok att köpa, men det tycker jag man inte behöver göra!  Jag har den och använder i mitt arbete lite då och då för att se vilka lösningar som kan vara lämpliga i olika fall. Och tycker den är till för den som aktivt arbetar med olika lösningar och vill ha en djupare förståelse för olika teorier.

http://www.tourandersson.com/default.asp
Gå in i menyn verktyg --> Handböcker

Lösningarna fungerar både på den varma och kalla sidan. Det finns också handbok om radiatorsystem! En otroligt bra kunskapskälla som inte kostar något och kräver ingen logg in!

[Roland]

har jag blivit lurad att betala för ett onödigt borrhål

Det tycker jag inte. 110 meter till 7,5 kW är lite för snålt. 110 + 40 meter låter betydligt vettigare. Jag tycker att du inte skall gräma dig över att hålen kom lite väl nära varandra. De nedersta 70 m av 120 m hålet påverkas inte. Det tar dessutom ett antal år innan du märker av någon försämring som begränsar sig till 5-10 %.