Ämne: Räkna ut cop vid temphöjning av utedelens luft?

[Jisse]

Har lagt in denna under ventilationsdelen tidigare, men kanske hör frågan mer "hemma" här under luftvärmepumpsdelen..?

Har ju sett att det genom åren har funderats i trådar på att leda frånluft eller avluft mot utedelen på en luftvärmepump för att på så sätt få bättre verkningsgrad eller förlänga intervallen mellan avfrostningarna.

Men efter att ha räknat på det, så förstår man att det som de som redan visste sade stämmer, det behövs MYCKET luft om det ska göra någon större skillnad..

Att helt och hållet tillföra all luft genom att förvärma all nödvändig luft som en luftvärmepump omsätter i utedelen låter sig inte göras, iaf inte med en rimlig insats eller ur ett ekonomiskt perspektiv.


Men om man rent praktiskt ska räkna på vilken temperatur man kan uppnå genom att förvärma luft till en luftvärmepump, hur räknar man då, för att (teoretiskt) veta vilken lufttemperatur som utedelen får att jobba med?

Jag antar(men vet inte om det är korrekt) enligt nedan:

Utetemperatur: -30°

Tillförd luft från frånluftsvärmepump enligt luftomsättning 0,35 l/s x100 m2= 35 l/s×60sek×60 min = 126 m3 luft/timme.
(Antagen temp på avluft för enkelhetens skull 0°.)

Uröver detta förvärmd tilluft genom markförlagt markrör 160 mm × 40 meter (alternativt 160 mm × 20 meter × 2.
Lufthastighet genom röret 3,5 meter/sekund,  20,1 liter/luft per meter = 70,35 liter per sekund.

70,35 liter/sekund × 60 sekunder × 60 minuter = 253 m3 luft/timme.
(Antagen temp från förvärmd luft för enkelhetens skull 0°.)


Så 253 + 126 = 379 m3 luft med en temperatur på 0° tillförs och "blandas" ut under utedelen med den luft som håller 30 minusgrader.


Om vi för enkelhetens skull antar att den totala luftmängden utedelen behöver är 379 m3/timme så hamnar man(antar jag) vid att utedelen får jobba mot 0-gradig luft, eller iaf i närheten av det om den förvärmda luften tillförs alldeles intill utedelen och tillförseln sker kontinuerligt?

Är det då så att om man har bara 50 % av dessa 379 m3 0-gradig luft så enkelt som att om uteluften är -30 och man tillför 50 % 0-gradig luft att den luft som pumpen jobbar med blir -15°?


Om man har 25 % 0-gradig luft som "blandas" med -30-gradig luft får en temphöjning av luften mot utedelen med -30 - 7,5 = -22,5° osv?

Eller hur fanken räknar man?

Och hur kan utfallet bli i praktiken i förhållande till hur det förhåller sig rent teoretiskt?

[electroluxaren]

379m3/timme ? snarare per minut!

[Jisse]

379m3/timme ? snarare per minut!

Läs frågorna en gång till, det var ett antagande för att initialt förenkla matematiken.. en utedel på en Sumo RW35 omsätter tex 2268 m3/timme.

Mvh

[electroluxaren]

räkna med rätt dimensionerande enheter så kanske du räknar rätt och inser att så mycket luft som utedelen behöver som minimum inte någonsin kan tillföras med de lösningar som du har hittat på

[Jisse]

räkna med rätt dimensionerande enheter så kanske du räknar rätt och inser att så mycket luft som utedelen behöver som minimum inte någonsin kan tillföras med de lösningar som du har hittat på

För att tillgodose hela pumpens utedel med dess maximala luftbehov behöver man som sagt uppnå 2268 m3 luft/timme.. och det låter sig ju förstås inte göras i en handvändning..

Men om man räknar på den luft som avluften och det markförlagda röret bidrar med i exemplet ovan så är det ju nästan 20 % av den totala luftmängden som är förvärmd, lägger man ner ett rör till med morsvarande flöde så kommer man upp i nästan 30 % (27,9) av den totala luftmängden som utedelen behover..

Frågan är om det skulle göra någon skillnad, både i maxeffekt som pumpen kan ge, men även ur verkningsgrad?

Och inte minst, vilken typ av "fläkt" skulle man tänkas behöva för att dra dessa mängder luft genom rören i marken (och hur länge kan man förvänta sig att marken ger "varm" luft)?


Tänker väl kanske inte att det är ekonomisk vinning i att anlita folk till att göra liknande installationer, men mer att det kanske kan tålas att fundera på var man låter frånluft gå ut, var radonsugar kan mynna ut, låta en dränering agera "förvärmare" eller liknande, och kanske komplettera med ett eller två nedgrävda markrör om annat grävjobb utförs eller liknande.. om det gör en verklig skillnad vill säga..


Men man kan konstatera, precis som du är inne på, att det krävs stora mängder luft, ens för att nå upp till 50 % av det totala luftbehovet som en utedel har...

Som sagt, nyfiken, men svaret verkar vara svårt att finna..

[Rickard]

Om COP är 5.0 vid +7 grader och 3.0 vid -14 grader och du kan förvärma luften så att det som passerar värmepumpen från dina "olika rör" ger 0 grader så ökar COP till ca 4,33
Detta förutsatt att du kan värma all luft.
Eftersom du bara kan värma 1/3-del så får du minska COP-förbättringen med ca 66.6% och hamnar på ca 3,88 i COP vid -14 grader istället.
Vi leker med tanken att din luftvärmepump drar ca 6 A (1380 W) vid -14 grader och att COP då är 3.0 utan "återvinning" men 3.88 med återvinning.
Vid -14 och 3.0 i COP ger din värmepump ca 4140 W uteffekt.
För att få samma uteffekt med din återvinning aktiv behövs bara 1067 W driveffekt (4.63 A).
Du sparar alltså i runda slängar 313W vid -14 grader.

Besparingen blir rimligen större ju kallare det blir ute, och mindre om det blir varmare ute.
Nu vet jag ju inte exakt hur man brukar räkna på det där, men årsmedeltemperaturen i Sverige ligger ju på några plusgrader på de flesta orterna, för att veta vad medeltemperaturen är under uppvärmningssäsongen behövs en annan typ av beräkning, och jag vet faktiskt inte vad som är normal medeltemp på olika orter i Sverige om man bara tittar på själva uppvärmningssäsongen.
Någon annan?

313 W + 24 timmar blir 7.5 kWh/dygn.
Med ett elpris på ca 2 kr med skatt och avgifter så blir det 15 kr/dag eller 450 kr/månad eller 2700 kr under en 6 månader lång period.

Då medeltempen under 6 kalla månaderna blir mycket högre än så på alla Sveriges orter så blir det i praktiken minde du sparar.
En avancerad gissning är kanske 1/3-del av det eller ungefär 900 kr/år.
Det här är ju en väldigt grov uppskattning, och under vissa tider kommer ju dina markrör att kyla luften, så du måste ju ha någon form av smart styrning också.

Nu är jag inte känd för att räkna rätt alla gånger, så någon annan får mer än gärna granska och komma med kritik.

[Jisse]

Ja, det är nog generellt svårt att räkna på, och så får man ju räkna in fläkt(arnas) elförbrukning också.

Men kanske, kanske går avfrostningarna snabbare/sker mer sällan också, så att aktiv tid som pumpen avger värme ökar.. och att man på så sätt undviker tempfall inomhus som aktiverar andr värmekällor med verkningsgrad 1/1 osv..

Å andra sidan, det sägs att marken på frostfritt djup motsvarar den aktuella platsens årsmedeltemperatur, i piteå tror jag det är +6°?

Men osäkerhetsfaktorerna är många.. men det är ju lite lockande tanke att "dopa" en luftvärmepump med "gratis" geotermisk energi och avluft som är en ren förlust.. sen är ju minskade antal förbrukade kwh nästan lika intressant som den faktiska besparingen.. men bara nästan..

Men om man kommer upp i 50 % tillförd luft till utedelen som skulle kunna hålla plusgrader under årets kallaste månader så hade en hel del varit vunnet en sådan vinter som varit/är i år.. men det krävs som sagt sina meter rör och initialt en betydande ekonomisk insats.. men ju kallare det är ute desto större är "vinsten", ja förutsatt att rören ger tillräckligt med energi.

[Jisse]

Kollade upp medeltemperaturen (piteå) under de kallare månaderna:

Oktober: +2

November: -3

December: -6

Januari: -9

Februari: -7

Mars: -4

April: +2

[electroluxaren]

synd att du saknar normal ingenjörskompetens
tex hur skall du värma upp luften i röret, få över energin från rörväggen till hela luftmängden?

[Jisse]

synd att du saknar normal ingenjörskompetens
tex hur skall du värma upp luften i röret, få över energin från rörväggen till hela luftmängden?

Uppvärmningen står ju markvärmen för förstås, och att få en god värmeöverföring handlar ju främst om rörlängd, flöde och förläggninsdjup, precis som vid all annan värmeväxling..

Men visst, du har helt rätt, jag saknar ingenjörskompetens, därav så ställer jag frågorna här, för att eventuellt få adekvata svar.

Det är ju egentligen bara en fråga om dimensionering av ingående delar, vill man så kan man ju lägga ner förvärmning som tillgodoser hela luftvärmepumpens luftflöde, men det ska ju bära sig också, och gärna ha en avskrivningstid som är vettig, förutsatt att fläktbehovet som erfordras inte "äter" upp hela vinsten?

[Rickard]

På husdrömmar förra veckan såg man ett exempel där man grävt ned kanske 70 meter rör (ren chansning från min sida)  för tilluften, och de menade att inkommande luft till TFX aldrig gick under 0 grader (Skellefteå).
Så nog borde det fungera om flödet är rimligt lågt.
"Problemet" är ju att man behöver kunna styra det så att det stängs av när utetempen är högre än lufttempen i slutet av röret.
Och, som vi ser på Jisses medelvärden, det är inte sååå låga medeltemperaturer ens i Piteå att det blir några gigantiska besparingar, räknar man in driftskostnaden på kanske 4 extra fläktar är det nog frågan om det alls lönar sig, alldeles oavsett vid själva gräv och materialkostnaden skulle kunna tänkas bli.
Nu finns det förstås de som har gratis tillgång till grävare, och kan rådda ihop några hundra meter begagnade spiorör gratis, så man ska ju inte döda tanken på att det  kan vara en möjlig energibesparande lösning.

En sak som man vet är i alla fall att de som dragit mekanisk frånluft från huset direkt till utedelen kan se en märkbar skillnad på hur utedelen frostar på, och att avfrostningen går fortare.

Så mitt tips är i alla fall att en av få gångbara "återvinningslösningar" är att ta frånluften från ett hus med mekanisk frånluft (utan värmeåtervinning/FTX) och låta den blåsa ut bakom utedelen.
Det kan ge en märkbar effekt, om luftflödet är över 20 grader varmt innehåller det en del energi, även fukten i luften bidrar till att större värmeutbyte på förångaren kan kan bidra till högre COP.

[Jisse]

Om inte annat så borde man kunna nyttja den geotermiska värmen och eller avluften till att värma en  sk "pancake",,, utan att behöva nyttja värmeslinga, lämpligen läggs det då ner 2 rör, ett som får agera utlopp för avfrostningens vatten och det andra tillför kontinuerlig värme från underjorden..

Synd att man inte hade ett jordbruk eller ett större antal hästar med tillhörande dyngplatta, hade varit intressant att mäta och se hur mycket energi man hade kunnat utvinna ur ett par tusen kubik "brinnande" gödsel i en hög.

[HBerggren]

Synd att man inte hade ett jordbruk eller ett större antal hästar med tillhörande dyngplatta, hade varit intressant att mäta och se hur mycket energi man hade kunnat utvinna ur ett par tusen kubik "brinnande" gödsel i en hög.

Vet en som har det så - möjligheten till att fiska energi från gödselhögen.
Det står en bergvärme 16 kW med värmeväxlare till färskvatten som spolar upp och ner i brunnen. Fattades lite energi dock. Där kom gödselhögen in i tankebanorna och han började forska i det. Han räknade på lägga jordvärme i gödselhögen, det var helsågning av projektet när kalkylen blev klar. Energin fanns inte tillräckligt. Om jag minns rätt även den biologiska processen skulle inte fungera när det blev en ishög allt ihop, oönskvärd bieffekt så gödslet inte blir gödsel. Så två spikar i kistan.

Han funderade även lite på uteluftkonvektor. Jag avrekommenderade det pga komplicerad avfrostning och ingen energi när man behöver den.
Efter jag lämnade tips om ta sin grävmaskin och lägga slinky jordvärme i blöta lerdalen så hörde jag aldrig något mer.

[Rickard]

Mmm, på tal om det så har jag grunnat på Slinky till Dotterns anläggning.
De har inte plats för 400 meter slinga, men de skulle ju lätt kunna få ned ett par rejäla slinky-slingor, typ 2 X 300-400 meter slinky.
Hade varit intressant att testa.
Gissar att det hade fungerat bra, men eventuellt skapat lite tjällyftning på tomten.