Det man kommer att se mer av när det är övergång till R290 är värmeväxlare mellan kondensatet (kondenserade gasen som skall in mot men före expansionsventilen) och suggasen från evaporatorn (värmeväxlaren med brine).J jonaserik skrev:
Det innebär att man underkyler kondensatet och överhettar suggasen
Dels för att COP faktiskt ökar av det med köldmedier som R290 och R600a , dels för att skydda kompressorn från kall gas nära sin kondensationspunkt så att den inte fäller ut kondensat i oljefilmen under kompression¹, också att höja hetgasen så att det blir mer värme över tex. 55 grader C för tex. en hetgasvärmeväxlare (antagligen den värmeväxlaren du tänker på) för att tillverka mer varmvatten även när den pumpar mot 25-30 grader C mot elementen med flytande kondensering.
Och genom att kyla kondensatet med den kalla suggasen så förgasas mindre av kondensatet upp för att kyla ned sig själv till temperaturen i evaporatorn och därmed mer av vätskan kan ta upp värmen från brinen (detta är ett problem för system med HFO1234yf med sin låga förångningsvärme och höga termiska kapacitet - är inkommande kondensatet för varm så blir det inte mycket kvar av kondensatet när det kylt sig själv till brinens temperatur som sedan skall absorbera värmen från brinen) .
¹ R290 har så mycket termisk kapacitet att när gasen komprimeras att bildade kompressionsvärmen under kompressionen höjer gasens temperatur långsammare än dess daggpunkt höjs av det högre trycket under kompressionen och är det inte tillräckligt värmd av överhettning och/eller kolv/cylinder har tillräcklig övertemperatur så kan lite av gasen fällas ut som imma i kolven och cylinderns ytor och späda ut oljefilmen och med det riskera högre slitage som följd.
HFO1234yf är ännu värre i det avseende och det är detta som köldmedelsbolagen micklar med för att erbjuda som alternativ till R290 med mer eller mindre sup av R32 i denna...
---
Det fins utmärk simuleringsprogram som kallas 'coolpack' som är gjort av dansk universitet och där fins det rad olika köldmedel och kylprocesser man kan simulera och leka med olika parametrar runt - det är dock bara en viss uppsättning med köldmedier man kan simulera och tyvärr inte egna blandningar - men både R290 och R600a finns med tillsammas med de traditionella köldmedlena. se https://www.ipu.dk/products/coolpack/
Själv använder jag refprop från amerikanska NIST (men är jobbig) när man skall simulera mer konstiga blandningar och speciellt på de alternativen som köldmedelsbolagen försöker koka ihop som konkurrent till R290 (för det mesta stor del HFO123yf/ze och lite del R32 till man är precis under GWP 150) - men som tyvär inte kan simuleras i coopack.
- Ersättare av köldmedel till högtrycksystem som R410A och R32 verkar ingen av köldmedelsbolaget försöka ta fram (ännu) och är en dead end för nya maskiner efter år 2027 inom EU - men en HC-variant som troligen skulle passa tryckmässigt är 80% R1279 (propen-gas) och R170 20% (etan-gas) baserat på vikt. Men tvivlar på att någon kommer att sälja det kommersiellt och framförallt inte från de traditionella köldmedelsbolagen för då tvingas de att svära i kyrkan som de byggt på sedan 1940-talet och olika HC-blandningar predikas som satan själv för att det hotar deras bussiness
Redigerat:
Husets teknik är ofta något köparen förbiser. Snygga tapeter, snyggt kök o badrum får resten av familjen att jubla.K kelegris skrev:
Saker som friköpt tomt , bra värmesystem och en lättskött tomt blir Pappas problem.
När jag köpte stugan så var också fokuset att inte behöva börja med att renovera, fungerande kök, fungerande våtrum med vattentoa, dusch, tvättmaskin - godkänd vatten och avloppssystem (enskilt), värmesystem (LLVP som fungerade, 2 st i två hus), gillade hur köket var planerat (och gillar det fortfarande värdigt bra), har kamin och öppen spis godkända och klara och inte på hur slätt tapeterna var på väggarna eller färgvalet - det var dock en sak jag missade på, köksfläkten eller snarare avsaknaden av den, ingen jättestor summa lösa - men, men - faaaan.... ;-)J Jonas928 skrev:
Så kortfattat kan vi summera det som att det finns 40% kvar att ”jobba med” men förmodligen kommer det i närtid iaf inte förbättrats i någon större utsträckning.X xxargs skrev:
Det kvarstår således om att ta tillvara den el (=100%värme) som går åt till vp på bästa sätt. Men även här misstänker jag att det inte finns några storartade framsteg att göra. Däremot att producera värme vid rätt tidpunkt och rätt mängd går att göra betydligt större besparingar på… ju mindre tröghet desto bättre kan man optimera det.
Puh, nu kanske det fins en massa räknefel mm i nedastående - svårt att få överblick när textmassan börja bli stor, så det läses lite på egen risk.P PHPersson skrev:
---
Skulle säga max 5-10% av dom 40% de närmaste 10 åren när det gäller kylkretsen - nyckeln är bättre isentropisk verkningsgrad i kompressorn, men med den tillverkningskostnadspressen som är idag och kinatillverkningen så kommer mekaniska precisionen inte att bli bättre eller gasflödena mer optimerade utan snarare backar något.
Den vinsten som finns kvar att göra är just att matcha värmeproduktionen till så exakt behovet som möjligt utan onödiga övertemperaturer i någon steg. Typisk produktion som alltid ger viss övertemperatur är en ON/OFF-kompressor i en BVVP då när den startar så är det max effektflöde mot värmeväxlaren mot vatten och suga upp värme från brinen och för att få över säg 9 kW värme på en begränsad värmeväxlaryta så har man kanske 2 grader temperaturskillnad i resp. båda värmeväxlare på brine och systemvattensidan - 4 grader övertemperatur räknat som diff gentemot brinetemperatur och varmavttentemperatur ur värmeväxlarna.
Med inverterdrift och kompressorn går med 1/4-del i kapacitet men motsvarande längre tid så kanske denna övertemperatur är på 1 grader totalt för att värmeväxlarytorna bara har 1/4-del i värmelast (eller om man vill 4 ggr större yta för den faktiska effektöverföringen), stoppar man det i Carnot-formeln och med hänsyn till kompressorns isentropiska verkningsgrad (som drar ned resultatet...) så ser man att borttagande av övertemperaturen på 3 grader har betydelse rent COP-mässigt, kanske mer än byte av ett köldmedel till ett annat...
Det handlar alltså att hyvla lite på alla kanter - även utanför värmepumpen som större element med mer yta vid vattenburet för lägre systemvattentemperaturer, golvvärme när det går.
---
Med suggasvärmeväxlare med hetgasen och med hetgasvärmeväxlare för varmvatten så kan man ändå få kvalikativ värme för varmvattentillverkning även om man kör rätt sval vattnen mot elementen
- gjorde exerimentet i simulering i coolpack med -2 grader C på brine med 2 grader övehettning (0 grader ut på brine) och 32 grader C med 2 grader underkylning (30 grader ut på varmvatten) 0,66 i kompressorns isentropiska verkningsgrad och med R290 som köldmedel (det är det som gäller i framtiden IMHO) och 9 kW värmeproduktion, resten default i coolpack.
Vid ingen värmeväxling så blir hetgasen bara 46,8 grader C och ingen duglig 55 grader C-vatten produceras, men 39 liter/h 46 gradig vatten-produktion när det matas med 30 grader varmt vatten i en motströmsvärmeväxlare med hetgasen och styrd vattenflöde genom värmeväxlaren - värme COP 5.28
För 30% suggasvärmeväxling - vilket förmodligen är ett minimum i en R290-kylmaskinkompressor alltid skall köra 'säkert' avseende överhettning av suggasen så att den inte blir fuktig vid kompression (blir dimmig och flytande propan börja avsätta sig på ytorna).
Då når man 55,5 grader på hetgasen - kan producera 39 liter/h 55-gradig värme, värme COP 5,30
Vid 70 % värmeväxling av suggas och kondensat ger hetgas på 63.4 grader och värmeproduktion av 55 gradig vatten på ca 56 liter/h om det värms från 30 grader inkommande vatten i en flödesstyrd motströmsvärmeväxlare med hetgasen (för att nyttja varma hetgasen så bra som möjligt för att toppa temperaturen på utgående vattnet) till 55 grader utgående vatten utan att kondensera ut någon köldmedel
värme-COP 5,34
- det mesta av kompressorns eleffekt omvandlas i det här fallet till mer högkvalikativ varmvatten i hetgasvärmeväxlaren medans värmen från brinen hamnar i vattenelementen/golvvärmen i det 30-gradiga systemvattnet i kondensorn och det utan att köra extra varmvattenberedning.
Vad händer med COP om man går från 2 grader överhettning resp underkylning till 0.5 grader var pga. att man kör med 1/4-del av designade effekten och det blir mindre diff i värmeväxlarna, fortfarande 0 gradig vatten ut på brine och 30 gradig vatten ut på systemvatten - fortfarande 70% suggasvärmeväxling.
Värmeproduktion 2250 Watt, 63,2 grader i hetgas, varmvattenproduktion 55 grader 13.2 liter/h,
värme COP 5,78 - det som inte är medtaget är motstånden i gasören minskar av den lägre flödet, simuleringen minskade värmeavgivningen från kompressor följer inmatad effekt, vilket det inte gör i verklighet mm.
men - gå från 5,34 till 5,78, alltså +0.44 i förbättring i värme COP bara för att man minska övertemperaturerna med 3 grader, visar att det gör mycket på att kapa övertemperaturerna så mycket det går i alla led.
---
Värden ovan är 'väldigt bra' och verkligheten inte alls lika bra, tex. hålla exakt 0,5 grader överhettning/underkylning på kondensor/evaporator utan att det börja skvätta in kondensat i suggasvärmeväxlaren eller att det blir för litet och evaporatoryta outnyttjad för värmeöverföring är reglertekniskt en utmaning och lätt att få 'hunting' (självsvängning) och mäter sensorena minsta lilla fel så får det stor påverkan, och det kommer krävas sensorer som mäter mitt i gasströmmen - inte på rörväggen - istället för en gammal volvo som bara går och går men drar 1.1 liter milen har det blivit en Formel 1 i supportkrav och styrning och klara sig på en halv liter milen men går riktigt illa när styrningen går snett.
Idag försöker man undvika temperaturmätning och hålla antal sensore till ett minum och istället 'räknar' fram driftförhållande i en öppen loop-reglering på vissa saker. - ser på tex. en av LLVP (utan att nämna märke/modell) att man kör på antagen värde med tex. antal step från ändläget på stegmotorn i den elektroniska expansionsventilen och bara 1/3-del av evaporaton på utedelen får frost fast det är ~+4 grader varmt i luften - för att sedan bli frost hela vägen när kompressorn varavar upp lite till och expansionsventilen öppnar sig med typ 3 ggr mer flöde.
Det är alltså ingen brist på köldmedel trots bandingen av is på utedelen, bara dålig reglering/algoritm och dåligt utnyttjande av evaporatorytan. - den andre LLVP jag har för huvudstugan har ingen frost fast det är mindre än 2 grader C - dock går den inte på full kapacitet den heller - men regleringen är klart bättre...
Det verkar inte finnas något som mäter tempertauren på utloppet ur evaporatorn i första fallet eller igorera den sensor som ändå finns, för att säkra att evaporatorn är vätt hela vägen med kondensat i en del driftlägen, utan bara 1/3-del är vätt, kompressorn måste suga mer undertryck och det blir kallare och COP sjunker för att temperaturen där det förgasar är mycket lägre än luften för att det är hög effektuttag per yta. Exakt det som man inte skall pyssla med för att minska på över/undertemperaturerna för att förbättra COP.
När man ser sådant känns att man vill kasta ut den befintliga regeleringen och göra sin egen, när man ser sådan 'misshushållning' av etablerade tillverkares styrsystem, men så mycket 'hacker' är jag inte för att ta det jobbet då det alltid blir 10 ggr mer än man tänkt sig.
Det ser verkligen ut som att du har 100% koll på detta, till skillnad från andra i tråden.X xxargs skrev:
Måste fråga: jobbar du med värmesystem? 😊
Men högre verkningsgrad är inte bara glass och ballonger för de som byter värmepump eller? Det betyder samtidigt ett massivare energiuttag ur energibrunnen och innan man investerar i en ”betydligt effektivare” värmepump som tydligen inte är så mycket effektivare än jag trodde så behöver man troligtvis veta att borrhålet håller för det.
Ett längre borrhål än man tekniskt sett behöver när man ändå borrar, för att ha möjlighet att byta till en mer effektiv pump senare, är exakt den typ av beslut som en ekonom aldrig skulle ta. (Eftersom sannolikheten att man äger huset när det väl är dags att byta inte är så hög.)F fsn skrev:
Det är inte alla som är med på det heller när man borrar och man får sällan förslaget att pumpar med högre verkningsgrad i framtiden behöver djupare hål. Sen är energin som finns i hålen högst individuell.K krfsm skrev:
