Onko keruupiirin ΔT 3K aina optimaalisin? (ei ole)

[fraatti]

Yleensä puhutaan että keruupiirin lämpötilaeroksi on joku maaginen raja mihin täytyisi tavoitella ja se olisi tuo 3K. esim yleinen yhdistelmä on 200m kaivo kaksiputkisella keräimellä 10kW koneen perässä jolloin tarvittava pumppausteho nousee todella nopeaa virtauksen kasvaessa. Ja esim nykyaikasella huippu mlp:llä kaivosta otettava teho on niin suuri että pumpuissa olevilla pumpuilla ei tuota maagista 3 asteen lämpötila eroa edes saavuta.

Nyt kun noita eri kaivojen painehäviöitä on tutkinut olen sitä mieltä että kaivosta ja koneen tehosta riippuen tuo "optimaalinen" lämpötilaero on eri paikoissa. Varma en vielä ole mutta ajattelin avata keskustelun missä voisi kaikki kertoa mielipiteitään.

Aloitetaan tälläisellä hypoteettisella esimerkillä.

Koneen liuospumppu 70W,  Kompurateho(sis. lämmönjaon ja logiikan) 2kW, teho kaivosta 8kW, lämpötilaero 6 astetta; Antoteho 10kW -> cop (8+2)/(2+0,07) ->  Cop 4,83

Koneeseen vaihdetaan 250W liuospumppu, jotta tästä olisi hyötyä täytyisi antotehon parantua niin paljon että pumpusta saataisiin ainakin 250-70W=180W  -> kertaa edellinen cop  4,83 ->  870W lisää antotehoa että pumpun tehon kasvusta olisi hyötyä. Muuten cop päinvastoin laskee. cop 10,87/2,25=4,83

Jossain vaiheessa varmasti menee raja missä vaiheessa vaadittava pumppausteho kasvaa niin suureksi ettei enää liuoksen kierrättäminen lujempaa ole järkevää hyötysuhteen kannalta(antoteho toki voi olla suurempi). Maksimaalinen antoteho tässä tapauksessa ei ole se asia mikä itseäni kiinnostaa...

Tämä oli tälläinen 5min aivopieru ja toivotaan ettei ajatukset olleet ristissä heti alkuunsa.

Ja tosiaan myös virtauksen kasvaminen saattaan johtaa parempaan lämmönsiirtoon kaivosta mutta se on asia erikseen...

[seppaant]

Oletetaan, että alkuperäisellä pumpulla saadaan virtaus 0,4 l/s virtausvastuksen ollessa 0,33 bar.
Jos pumppujen pumppauskyky on suoraan verrannollinen niiden ottamaan tehoon on samassa putkistossa udella pumpulla virtaus 0,64 l/s ja virtausvastus on 0,73 bar.
0,4 l/s virtauksella on Dt 6C
0,64 l/s virtauksella on Dt 3,75C, jos kaivosta otetaan sama teho.
Höyrystimen keskilämpötila nousee 1,12C
COP nousee 1,12*2,7% = 3,04%
Alkuperäinen COP oli 4,83 ja uudella virtauksella COP on 4,98
Uudella pumpulla on lämpöpumpun antoteho 300 W suurempi kuin vanhalla pumpulla.
Mutta COP huononi 4,83 -> 4,58

180 W lisäpanostuksella saatiin 300 W lisää antotehoa huonommalla hyötysuhteella.
Joka tapauksessa jäädään 120W voiton puolelle.

Tästä kun edelleen lasketaan saadaan, että vuotuinen käyntiaika lyhenee 1,2% eli noin 30h
Ja sähkönkulutus vähenee 9€.

ATS

[Tois puol jokke]

http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=19870.0

[fraatti]

Mutta COP huononi 4,83 -> 4,58

Tästä kun edelleen lasketaan saadaan, että vuotuinen käyntiaika lyhenee 1,2% eli noin 30h
Ja sähkönkulutus vähenee 9€.

Eikö tässä mene joku ajatus metsään? Vai meneekö se tällä suunnalla?

Jos talon energian tarve on vaikkapa 15 000kWh cop 4,83:lla sähköä käytetään 3106kWh.

Samalla energian kulutuksella cop 4.53:lla sähköä käytetään 3311kWh... eli tuossa tapauksessa tehokkaamman pumpun käyttäminen ei kannattaisi?

[fraatti]

Jatketaan pohdintaa tästä


Eli jos tuosta katsotaan voidaan todeta (ainakin omasta mielestäni) että pumput 25/1-8 sekä 25/1-12 olisivat enemmänkin käyriensä perusteella pumppuja jotka sopivat paremmin pienelle painehäviölle ja suurelle volyymille. Pumput 25/1-7 sekä 25/1-11 ovat enemmänkin sellaisia että tuottavat enemmän painetta mutta ei niinkään volyymia. Jälkimmäiset sopivat mielestäni paremmin esimerkkitapauksen melko syvälle kaksiputkiselle kaivolle. Joten valitaan ne tarkasteluun.

[seppaant]

Mutta COP huononi 4,83 -> 4,58

Tästä kun edelleen lasketaan saadaan, että vuotuinen käyntiaika lyhenee 1,2% eli noin 30h
Ja sähkönkulutus vähenee 9€.

Eikö tässä mene joku ajatus metsään? Vai meneekö se tällä suunnalla?

Jos talon energian tarve on vaikkapa 15 000kWh cop 4,83:lla sähköä käytetään 3106kWh.

Samalla energian kulutuksella cop 4.53:lla sähköä käytetään 3311kWh... eli tuossa tapauksessa tehokkaamman pumpun käyttäminen ei kannattaisi?

Virtauksen lisäys nostaa antotehoa höyrystimen kohonneen keskilämpötilan kautta 300 W.
Jos tämä 300 W saadaan 180 W panoksella, niin eikö silloin jäädä plussan puolelle?
Tosin tämän lisäpanostuksen hyötysuhde on vain 300/180 = 1,7

ATS

[fraatti]

Mutta COP huononi 4,83 -> 4,58

Tästä kun edelleen lasketaan saadaan, että vuotuinen käyntiaika lyhenee 1,2% eli noin 30h
Ja sähkönkulutus vähenee 9€.

Eikö tässä mene joku ajatus metsään? Vai meneekö se tällä suunnalla?

Jos talon energian tarve on vaikkapa 15 000kWh cop 4,83:lla sähköä käytetään 3106kWh.

Samalla energian kulutuksella cop 4.53:lla sähköä käytetään 3311kWh... eli tuossa tapauksessa tehokkaamman pumpun käyttäminen ei kannattaisi?

Virtauksen lisäys nostaa antotehoa höyrystimen kohonneen keskilämpötilan kautta 300 W.
Jos tämä 300 W saadaan 180 W panoksella, niin eikö silloin jäädä plussan puolelle?
Tosin tämän lisäpanostuksen hyötysuhde on vain 300/180 = 1,7

ATS

Siinähän se juju piilekin että jos halutaan kokonaishyötysuhteeltaan optimaalisin ratkaisu niin silloin ei kannata tuijottaa vain maksitehoa.

Onhan tuo cop 1,7 parempi kuin vastuksien cop 1. Mutta tässä tapauksessa jos vaihtoehto on tuottaa koko lämpöpotti cop 4,83:lla niin eihän tuosta ole silloin mitään hyötyä. Ainut mikäli tavoitteena on tuottaa maksimaalisen suuri teho.

Suuremmalla pumppausteholla vuosittainen käyntiaika lyhenee mutta kokonaisottoenergia(sähkö) kasvaa. Pienemmällä pumpulla käyntimäärä kasvaa mutta kokonaisottoenergia (sähkö) vähenee.

Ja jos käyntiaikoja tarkastellaan vaikka tuolla 15000kWh energiatarpeella saadaan käyntiajaksi 10kW teholla 1500h ja 10,3kW teholla 1456h. 1456/1500=1,03 -> 3% eli pienemmällä pumpulla tulee 3% enemmän käyntiä vuoden aikana.

Ottotehon tarpeen ero 3311-3106=205kWh -> 0,125 * 205 = 25,6€ enemmän rahaa tuhlaa järjestelmä suuremmalla liuospumpulla.

3311/3106=1,07 -> suuremmalla liuospumpulla oleva järjestelmä kuluttaa 7% enemmän sähköä.

Vai?

[seppaant]

Siinähän se juju piilekin että jos halutaan kokonaishyötysuhteeltaan optimaalisin ratkaisu niin silloin ei kannata tuijottaa vain maksitehoa.

Onhan tuo cop 1,7 parempi kuin vastuksien cop 1. Mutta tässä tapauksessa jos vaihtoehto on tuottaa koko lämpöpotti cop 4,83:lla niin eihän tuosta ole silloin mitään hyötyä. Ainut mikäli tavoitteena on tuottaa maksimaalisen suuri teho.

Suuremmalla pumppausteholla vuosittainen käyntiaika lyhenee mutta kokonaisottoenergia(sähkö) kasvaa. Pienemmällä pumpulla käyntimäärä kasvaa mutta kokonaisottoenergia (sähkö) vähenee.

Ja jos käyntiaikoja tarkastellaan vaikka tuolla 15000kWh energiatarpeella saadaan käyntiajaksi 10kW teholla 1500h ja 10,3kW teholla 1456h. 1456/1500=1,03 -> 3% eli pienemmällä pumpulla tulee 3% enemmän käyntiä vuoden aikana.

Ottotehon tarpeen ero 3311-3106=205kWh -> 0,125 * 205 = 25,6€ 

3311/3106=1,07 -> suuremmalla pumpulla oleva järjestelmä kuluttaa 7% enemmän sähköä.

Vai?

Joo, näinhän se on.

ATS

[Xargo]

Olen fraatin kanssa samoilla linjoilla. Tosin en ole ihan vakuuttunut, että vaikutus lämpökertoimeen on noin pieni. Menee ulkomuistista, mutta kun joskus 2012 talvella mittailin höyrystymispaineita ja muuttelin keruun virtausta linjasäätöventtiilistä niin sain paineen muuttumaan merkittävästi vaikka muutos lämpötilassa ei ollut kuin tyyliin asteen verran. Voisin jossain välissä koittaa tuota uudestaan ja jopa tehdä jotain muistiinpanojakin asiasta. Muistikuva on kuitenkin sellainen, että (reilusti mitoitetussa) höyrystimessä höyrystymislämpötila tottelee "kuuman" pään lämpötilaa eikä keskilämpötilaa. Toki olettaen, että viinan ja kylmiksen virtaussuunnat ovat vaihtimessa vastakkain.

Tämänhetkisen hihavakion mukaan mitoittaisin keruun virtauksen niin, että oltaisiin juuri laminaarisen virtauksen rajan yli ja putkituksen sitten niin, että tuo raja antaisi höyrystimellä n. 3K lämpötilaeron. Tällöin pumpun painehäviö on mahdollisimman pieni keruun ollessa kuitenkin tehokasta ja kylmäainepuolella mahdollisimman edullista. Jos taas ollaan jo turbulentilla alueella ja halutaan edelleen kasvattaa virtausta niin painehäviö kasvaa rajusti, kuten fraatin käppyröistäkin nähdään. Silloin kannattaisi mieluummin laittaa keruuputkia rinnan tai isompi putken halkaisija ja sitten vasta nostaa virtaamaa (ja tähdätä nippanappa turbulentin puolelle). Tällöin pumppauskustannukset pysyvät mahdollisimman edullisina ja kylmäainepuolelle saadaan siirrettyä riittävästi lämpöä.

[fraatti]

Mulla on tuosta omasta myllystä etupaneeli auki joten voisin tehdä pikapikaa hieman testiä.

Ajatuksena seuraava.

Tuota varaavaa massaa on tuolla melkoisen paljon joten lämmönjaon puolelta lämpötilat pysyvät melko stabiileina todella pitkään. Eli yli 30m3 betonia jonka voisi ajatella vastaavan noin 6m3 vesivaraajaa. Lämmönjaon puolella on k-termoparit millä saa syntyneen lämpötilaeron mitattua varsin tarkasti. Myös virtaus on jotakuin vakio koska termostaatteja ei ole. 3, 6, 9 kW Vastus ajoilla pystyy määrittämään lämmönjaon virtauksen varsin tarkasti.

Pyörittelen aluksi liuosta pumpun eri paineasetuksilla ja katson liuospumpun vievän tehon mittarista. Samalla hoituu kaivon kierrätys. Lyön pumpun tulille ja mittaan termoparien antaman lämpötilaeron lämmönjaon puolelta, tästä sitten pystyykin jo laskemaan helposti pumpun tuottaman tehon ja ottotehon näkee eri paineasetuksilla mittarista. Painesäätöä voinee varmaan pikkuhiljaa pyöritellä pumpun käydessä....  Varmaan turvallisempi suunta on kasvattaa virtausta...

Miltä kuulostaa?

Tosin testissä olisi huomattavasti mielekkääpää jos olisi suurempi liuospumppu millä voisi testata jotain muutakin kuin mihin tuo oma taipuu...




Äkkiseltään voisin kuvitella että varsinkin järjestelmissä missä on megalomaanisen kokoisia, ei a-energia luokan pumppuja käytössä - cop romutetaan liian suurella liuospumpun viemällä teholla.

Itseasiassa olen lukenut erään testin missä kahden mlp järjestelmää on ajettu omalla pumpulla ja sitten sillain että sarjassa on vielä toinen lisäliuospumppu. Testin lopputulemana oli se että coppi romuttui ainakin yhden pumpun configuraatiossa. Voin kaivella tuon läpyskän jossain välissä...

[seppaant]

Miltä kuulostaa?

Kuulostaa hyvältä

Tein muutama vuosi sitten vastaavan kokeen.
Ohessa tulokset.

ATS

[Xargo]

Tein muutama vuosi sitten vastaavan kokeen.
Ohessa tulokset.

Oliko tuossa muuten kiertovesipumput ottotehossa mukana?

Kompuran ottotehohan laskee kun höyrystymispaine laskee eli käytännössä kun keruun dT kasvaa (mutta antoteho laskee vielä enemmän). Eli siis tuossa ylempänä kun katsottiin vain keruuliuspumpun lisääntynyttä ottotehoa(?) niin siinähän ei tule huomioitua tuota höyrystymispaineen vaikutusta ottotehoon. Tässä käppyrässähän se on mukana, mutta onko lisääntynyt keruupumpun ottoteho?

Tuon näköisiä tuloksia itsekin odottaisin näkeväni tuollaisesta testistä. Tai onhan juuri tuota testiä tullut aiemminkin tuijotettua, mutta meinaan siis, että osuu yksiin teorian kanssa.

[Xargo]

Painesäätöä voinee varmaan pikkuhiljaa pyöritellä pumpun käydessä....  Varmaan turvallisempi suunta on kasvattaa virtausta...

Tässä nyt on tietenkin se riski, että viina kylmenee käynnin jatkuessa eli antoteho on pienempi jakson lopussa kuin alussa vaikka virtaukseen ei koskettaisikaan.

[fraatti]

Tein muutama vuosi sitten vastaavan kokeen.

Tuossa olet menossa tuota käppyrää ylöspäin. -> cop kasvaa


Harmi kun tuo koko juttu missä testiä on tehty inverteri kompuralla on maksun takana...

Systeemejä verratessa tulee ottaa huomioon se että ajatus mitä tässä haen takaa on nimenomaan se että tehokkaalla mlp yhdestä yhdestä syvästä kaivosta suuren tehon ottaminen ei ole enää järkevää 3K lämpötilaerolla. Vaan optimaalisin on joku muu.

Pumppaukseen vaadittava tehohan on jollain kaavalla laskettavissa ja jos kyseessä olisi hypoteettinen tapaus 10kW cop 5 dt 3k jolloin kaivoon tarvittaisiin 2400l/h virtaus. Painehäviö tuolle on jotakuinkin jossain 130kPa:n korvilla. Mitähän lienee sitten pumppusteho?

[seppaant]

Oliko tuossa muuten kiertovesipumput ottotehossa mukana?
Oli mukana.

Kompuran ottotehohan laskee kun höyrystymispaine laskee eli käytännössä kun keruun dT kasvaa (mutta antoteho laskee vielä enemmän). Eli siis tuossa ylempänä kun katsottiin vain keruuliuspumpun lisääntynyttä ottotehoa(?) niin siinähän ei tule huomioitua tuota höyrystymispaineen vaikutusta ottotehoon. Tässä käppyrässähän se on mukana, mutta onko lisääntynyt keruupumpun ottoteho?
Keruupumpun ottotehoa en mitannut.
Keskipakopumpun ottoteho laskee kun virtausta kuristetaan.
Pumppukäyrän mukaan keruupumpun ottoteho laskee 7,5 W kun virtaus kuristetaan 0,40 -> 0,18 l/s, Dt 3,0C -> 6,0C

ATS

[JJ72]

Miksei tota keruupumpun nopeutta säädetä vieläkään automaattisesti sen dT:n funktiona?

[Xargo]

Miksei tota keruupumpun nopeutta säädetä vieläkään automaattisesti sen dT:n funktiona?

Se kai tässä juuri kyseenalaistettiin, että olisiko siinä ylipäätänsä järkeä... Itse olen sillä kannalla, että ei kannata tavoitella pientä dT:ta jos se tarkoittaa suurta painehäviötä. Sinäänsä äärettömän pieni dT on toki kylmäainepuolen kannalta hyvä, mutta ei sillä kustannuksella, että pumppauskustannukset nousee enemmän kuin saatava hyöty.

Jos nyt kuitenkin haluaa saada pienen dT:n järeällä laitteistolla niin isompaa/enempi keruuputkea peliin vaan ja vasta sitten järempi keruupumppu. Siinä mielessä onkin vähän outoa, että ymmärtääkseni on aikalailla standardijuttu käyttää kaksiputkista 40mm keräintä teholuokasta riippumatta. Valveutuneet isännät/emännät, jotka osaavat vaatia erikoisratkaisuja ovat sitten asia erikseen.

[fraatti]

Ja sitten lisää..



Tuossa on tutkimuksessa käytetty laskennallisesti 200m kaivoa 40*2,4mm u-putki keräimellä 12% etanoliseoksella.
Tosin todellisuuttahan tuo ei vastaa koska tuossa ei ole koko järjestelmän painehäviötä mukana joka vaikuttaa myös oleellisesti siihen mitä kannattaa pumpata ja kuinka paljon.

Tuossa sitten coppelo eri kaivon syvyyksillä. Vaikka tuotakin sekoittaa se että tuossa ei ole käytetty koko järjestelmän painahäviötä mikä on todellisuus. Mutta suunnan tuostakin saa hyvin. Eli syvässä kaivossa ei kannata lientä pumpata liian lujaa...


Coppelo vs massflow, sama vika kuin aiemmissa eli ei tarkastella koko järjestelmää kokonaisuutena. Mutta sen tuostakin huomaa että kun virtausta tarpeeksi kasvatetaan niin alaspäin mennään coppelossa..

[fraatti]

Ja tässä sitten nähdään miten todellisuus vastaa malleihin. Koneena IVT Premium Line EQ E10 10kW ja perässä kaksi 140m kaivoa 40*2,4 putkella. Lämmönsiirto nesteenä p-21% etyylialkoholi.



Jos tuosta vedettäisiin trendiviiva jonnekkin niin.... ei se ainakaan ylöspäin olisi

Mutta tuossa tosiaan oli kaksi kaivoa ja haluaisinkin nähdä miten tuo käppyrä käyttäytyy kun kyseessä on yksi kaivo. Tai saati sitten että liuospumppuna on tuplat enemmän kuluttava vanhamallinen pumppu...

Jos joku haluaa tutustua läpyskään syvällisemmin niin se löytyy täältä.

http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:678525/FULLTEXT01.zip

[fraatti]

Se kai tässä juuri kyseenalaistettiin, että olisiko siinä ylipäätänsä järkeä... Itse olen sillä kannalla, että ei kannata tavoitella pientä dT:ta jos se tarkoittaa suurta painehäviötä. Sinäänsä äärettömän pieni dT on toki kylmäainepuolen kannalta hyvä, mutta ei sillä kustannuksella, että pumppauskustannukset nousee enemmän kuin saatava hyöty.

Jos nyt kuitenkin haluaa saada pienen dT:n järeällä laitteistolla niin isompaa/enempi keruuputkea peliin vaan ja vasta sitten järempi keruupumppu. Siinä mielessä onkin vähän outoa, että ymmärtääkseni on aikalailla standardijuttu käyttää kaksiputkista 40mm keräintä teholuokasta riippumatta. Valveutuneet isännät/emännät, jotka osaavat vaatia erikoisratkaisuja ovat sitten asia erikseen.

Luin tuossa jotain tutkimusta hetki sitten ja siinä oli selvitetty että pääsääntöisesti höyrystimessä rajoittava/kuristava tekijä on tuo kaasupuoli eikä niinkään liuospuoli.

[JJ72]

Miksei tota keruupumpun nopeutta säädetä vieläkään automaattisesti sen dT:n funktiona?

Se kai tässä juuri kyseenalaistettiin, että olisiko siinä ylipäätänsä järkeä... Itse olen sillä kannalla, että ei kannata tavoitella pientä dT:ta jos se tarkoittaa suurta painehäviötä. Sinäänsä äärettömän pieni dT on toki kylmäainepuolen kannalta hyvä, mutta ei sillä kustannuksella, että pumppauskustannukset nousee enemmän kuin saatava hyöty.

Jos nyt kuitenkin haluaa saada pienen dT:n järeällä laitteistolla niin isompaa/enempi keruuputkea peliin vaan ja vasta sitten järempi keruupumppu. Siinä mielessä onkin vähän outoa, että ymmärtääkseni on aikalailla standardijuttu käyttää kaksiputkista 40mm keräintä teholuokasta riippumatta. Valveutuneet isännät/emännät, jotka osaavat vaatia erikoisratkaisuja ovat sitten asia erikseen.

Tarkoitin sitä, että miksi sitä ei säädetä aina optimaalisen tilanteen saamiseksi, eli että hyötysuhde on kulloinkin parhaimmillaan... Mä oon koittanu pitää dT:n 3-4 asteen hujakoilla, ja aikalailla saa pudottaa pumpun kierroksia, jotta toi toteutuu.

[Tois puol jokke]

Tosin testissä olisi huomattavasti mielekkääpää jos olisi suurempi liuospumppu millä voisi testata jotain muutakin kuin mihin tuo oma taipuu...

mulla on noita pumppuja kaks joten saat lainaan jos haluat, on kylläkin täällä tois puol jokke...   

[fraatti]

Tarkoitin sitä, että miksi sitä ei säädetä aina optimaalisen tilanteen saamiseksi, eli että hyötysuhde on kulloinkin parhaimmillaan... Mä oon koittanu pitää dT:n 3-4 asteen hujakoilla, ja aikalailla saa pudottaa pumpun kierroksia, jotta toi toteutuu.

Tämä vaatisi tiedon siitä millainen keruupiiri laitteistolla on vastassa. Esim 4-putkisella keräimellä virtausta saadaan kasvatettua huomattavasti ilman että liuospumpulle täytyy syöttää satoja watteja tehoa.

Tosin olisihan ohjelmallisesti mahdollista tehdä jonkinlainen käpöstys millä laitteisto loggaa luovutettua lämmön määrää eri keruun lämpötila eroilla. Tosin hommaa vaatisi melkoisesti ja epävarmuustekijöitä olisi paljon.

Ja jossain kohteissa maksimaalinen lämmönluovutus saattaa olla pääasia hyötysuhteen sijasta. Vaikkapa nyt sitten osateho mitoitetut kohteet.

Näin jälkiviisaana kuitenkin suuremman teholuokan koneissa (>=10kW) kannattaisi varmaan vetästä kuparit 35mm:llä ja mahdolliset takaiskuventtiillit, täyttöryhmät yms laittaa koossa dn32 vaikka koneen sisäinen putkitus olisikin vain 28mm. Tuo teho kuitenkin kun työtä tehdään turhan painehäviön takia taitaa kuitenkin pääasiassa mennä harakoille.

Myös neliputkinen keräin olisi kuningasratkaisu. Tässä myös se etu että liuoksen määrä olisi kaksinkertainen joten kun pumppu rykäsee käyntiin olisi kaivolämmintä lientä käytettävissä tuplamäärät ja tämä saattaisi riittää 30min käyntiin siinä missä usein 2 putkisella riittää vain 15min ajaksi samalla virtauksella.

[Xargo]

Luin tuossa jotain tutkimusta hetki sitten ja siinä oli selvitetty että pääsääntöisesti höyrystimessä rajoittava/kuristava tekijä on tuo kaasupuoli eikä niinkään liuospuoli.

Siis meinaatko nyt massavirtausta vai mitä? Itse meinasin sitä, että mahdollisimman korkean höyrystymispaineen aikaansaamiseksi paras tilanne nestepuolella olisi äärettömän nopea virtaus. Toki käytännössä aika paljon pienempikin virtaus antaa lähellä "täydellistä" olevan lämmönsiirron. Mutta pointti siis oli, että äärettömällä virtauksella myös dT on äärettömän pieni ja sitä kautta saadaan mahdollisimman lämmin höyrystin. Litku ei siis ehdi kylmetä. Ei tämä tietenkään mikään käytännön esimerkki ole.

Käytännössä siis pieni dT tarkoittaa korkeaa höyrystymispainetta. Taisiis korkeampaa kuin suuremmalla dT:lla. Tuon näkee hyvin selvästi painemittarilla kun vaihtelee keruun virtaamaa. Eli siis pienemmällä dT:lla paisuntaventtiili avautuu enemmän ja kylmäaineen massavirta kasvaa. Jos olisi kiinteä suutin (ei siis vakioitua tulistusta) niin samassa tilanteessa imukaasun tulistus kasvaisi.

Eikös Viessmannissa muuten ollu paineanturit vakkarina? Jos on niin katoppa tuohon kaavailemaasi testiin mukaan ainakin höyrystymispaineet eri keruun virtaamilla.

[fraatti]

Eikös Viessmannissa muuten ollu paineanturit vakkarina? Jos on niin katoppa tuohon kaavailemaasi testiin mukaan ainakin höyrystymispaineet eri keruun virtaamilla.

Ohan tuossa.. muutaman kuvan otin käynninvaiheista eri liuospumpun nopeuksilla. Naputtelen noi tuosta exceliin niin nähdään millaista käppyrää syntyy... 

[bergvärme]

Kun lukenut kerrostaloista ja lämpöpumpuista/ reikämäärästä. Niin reikiä tehdään paljon ja syviä, esim 12 kpl 250m.
Niin niissä saatetaan käyttää 3- tai 4-putki-keräimiä? (Tai samaan isompaan reikään tietty kaksi 2-putkikeräintä).
Tuli mieleen kun kasasin putkihäviötaulukon ja yleinen keräinputki on kokoa 40, ja massavirtaus >= 0,4 m/s ja putki voisi riittää (ainakin turboputkella).

Tämä ehkä teidän pohdinnan vierestä.

[fraatti]

Melkosta haulikko ammuntaa... Pumppu oli just jyystämässä lämpöä lattiaan kun tulin paikalle. Oli kerennyt käymään 1h 20min ajan. Pyörittelin liuospumppua aluksi noin 40min ennen testiä.

Katsokaan joku saako tosta mitään tolkkua..datat on taulukossa kolme


Liuospumpun paineasetusta nostettu 5,5 minuutin kohdalla 4m:stä 5,5m. 9,5 minuutin kohdalla tuota on nostettu 7m

Hiukan ennen noita liuspumpun nopeuden nostoja löytyy vielä kuvat paineista yms mutta enää tänään niitä en jaksa tähän laittaa..

[fraatti]

Tuossa sitten noin kuvat eri liuospumpun paineasetuksilla. Paineasetukset olivat 4m, 5,5m ja 7m liuospumpulle.

[Xargo]

Tuossa sitten noin kuvat eri liuospumpun paineasetuksilla. Painaasetukset olivat 4m, 5,5m ja 7m

Koitin typottaa noita arvoja Selectiin, mutta en oikein saa noihin tolkkua. Kylmäaineen älysin sentään vaihtaa oikeaksi. Muttasiis onko nuo absoluuttisia vai mittaripaineita? Veikkaisin, että mittaripaineita kun muuten lauhtumislämpötila jäisi alle lauhduttimelta lähtevän veden lämpötilan. Sitten taas tuolla oletuksella höyrystymislämpötila olisi kakkoskuvassa +0,91C, joka sinäänsä on ihan järkevässä luokassa, mutta miksi imukaasun lämpötila on samassa tilanteessa -1,3C eli alle höyrystymislämpötilan. Vai ajaako Viessmann nollatulistuksella? Eikös siinä ollu elektronisesti säätyvä paisuntaventtiili? Nollatulistushan sinäänsä johtaa hyvään lämpökertoimeen, mutta se on aika haastava säätöteknisesti. Itse ajelin aikanaan viikon nollatulistuksella, mutta muutin sitten 3K paikkeille jatkuvaan käyttöön. Tehdastulistus oli jossain 10K luokassa (järjetön).

[fraatti]

Tuossa sitten noin kuvat eri liuospumpun paineasetuksilla. Painaasetukset olivat 4m, 5,5m ja 7m

Koitin typottaa noita arvoja Selectiin, mutta en oikein saa noihin tolkkua. Kylmäaineen älysin sentään vaihtaa oikeaksi. Muttasiis onko nuo absoluuttisia vai mittaripaineita? Veikkaisin, että mittaripaineita kun muuten lauhtumislämpötila jäisi alle lauhduttimelta lähtevän veden lämpötilan. Sitten taas tuolla oletuksella höyrystymislämpötila olisi kakkoskuvassa +0,91C, joka sinäänsä on ihan järkevässä luokassa, mutta miksi imukaasun lämpötila on samassa tilanteessa -1,3C eli alle höyrystymislämpötilan. Vai ajaako Viessmann nollatulistuksella? Eikös siinä ollu elektronisesti säätyvä paisuntaventtiili? Nollatulistushan sinäänsä johtaa hyvään lämpökertoimeen, mutta se on aika haastava säätöteknisesti. Itse ajelin aikanaan viikon nollatulistuksella, mutta muutin sitten 3K paikkeille jatkuvaan käyttöön. Tehdastulistus oli jossain 10K luokassa (järjetön).

Ei oo mitään käsitystä onko absoluuttisia vai mittaripaineita. Tulistus on koneessa muistaakseni defaulttina 3K mihin tuo ainakin jossain kohdassa yrittää sihdata ja elektroninen paisuntaventtiili tuosta löytyy.

Joskus arvoin noita arvoja myös tuonne selectiin ja sain jopa jotakuinkin vastaavia arvoja kuin mitä sain laskemalla. Tuolla on jotain kirjoitusta siitä. http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4576.msg60398#msg60398

Ja juu tosiaan select ei hyväksy alle 3k tulistusta.

[Xargo]

Laitoin tonne toiseen ketjuun vastauksen kun sopi sinne paremmin(?):

http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4576.msg64836#msg64836

[Xargo]

Tuossa sitten noin kuvat eri liuospumpun paineasetuksilla. Paineasetukset olivat 4m, 5,5m ja 7m liuospumpulle.

Yleisön pyynnöstä Selectillä (nyt kun on näitä toisessa ketjussa ensin pohdittu)...

1:
Antoteho 10,67kW
Ottoteho 1,895kW
COP 5,6306068602

2:
Antoteho 10,91kW
Ottoteho 1,945kW
COP 5,6092544987

3:
Antoteho 10,76kW
Ottoteho 1,95kW
COP 5,5179487179

Kaikissa tapauksissa Selectin kertomaan kompuran ottotehoon on lisätty 0,13kW logiikasta ja kiertovesipumpuista. Todellisuudessa varmaan kuitenkin eri keruupumpun paineasetuksilla myös keruupumpun ottoteho muuttuu. Sitä ei nyt ole tässä mukana, mutta voin sen tuohon korjata jos saan datat siihen. *edit* Nyt on.

[fraatti]

Juu fiksasin tuon datan ylempää..

[Xargo]

Sellanen kommentti nyt vielä, että jos teet testin "toisin päin" niin luultavasti nähdään korkeampia lämpökertoimia kovemmilla keruun virtauksilla. Eli siis nyt tuossa kolmannessa tapauksessa höyrystymispaine on alhaisempi kuin toisessa tapauksessa. Sille en keksi muuta selitystä kuin sen, että höyrystin käy kylmempänä.

[fraatti]

Sellanen kommentti nyt vielä, että jos teet testin "toisin päin" niin luultavasti nähdään korkeampia lämpökertoimia kovemmilla keruun virtauksilla. Eli siis nyt tuossa kolmannessa tapauksessa höyrystymispaine on alhaisempi kuin toisessa tapauksessa. Sille en keksi muuta selitystä kuin sen, että höyrystin käy kylmempänä.

Katsopa tuosta datasta kohtaa keruunvirtaus: siinä on jotain mystistä, näyttäisi että että paineastuksella p7 keruun virtaus olisi keskimääräisesti 40l/h _pienempi_ kuin paineasetuksella p5.5. Voipi tietysti olla että tuo menee mittaus tarkkuuden piikkiin. Tuon viimeisen ruuvauksen jälkeen myös keruun dt kasvoi o,1 astetta.

Ehkä tarvisi tuosta keruun käyttäytymisestä tehdä oma reilunmittainen ajo jossa katsoo kuinka virtaus käyttäytyy pumpun eri paineasetuksilla. Näin jälkiviisaana kokeilisin eri asetuksia kuin aikaisemmin. ehkä 3m, 4m, 5m, 6m joilla pitäisi olla selvästi eroa toisiinsa nähden. Samalla saisi hiukan skannattua putkiston painehäviötä Tuo seiska on vähän yhtä tyhjän kanssa kun katsoo pumppukäyrää.. Ja muutenkin mitä tuo tarkoittaa että tuosta 7m ja 7m välissä oleva alue ei ole harmaana kuten muualta? 7m on hetkellinen nostokorkeus mutta sillä ei voida ajaa pidempiä aikoja?

[Xargo]

Katsopa tuosta datasta kohtaa keruunvirtaus: siinä on jotain mystistä, näyttäisi että että paineastuksella p7 keruun virtaus olisi keskimääräisesti 40l/h _pienempi_ kuin paineasetuksella p5.5. Voipi tietysti olla että tuo menee mittaus tarkkuuden piikkiin. Tuon viimeisen ruuvauksen jälkeen myös keruun dt kasvoi o,1 astetta.

Kappas... on kyllä kieltämättä aika outoa. No tuo alempi höyrystymispaine kyllä tukee pienempää virtausta eli noiden mittauksien mukaan ei tosiaan seiskalla kannata ajaa... Ettei siinä 5,5 ja 7 välissä olisi sitten laminaarisen ja turbulentin raja...? Jos näin on niin ehkäpä kannattaa siltikin pitkän aikavälin tarkastelussa ajaa seiskalla jos sillä saa turbulentin virtauksen ja sitä kautta viinan lämmöt pysyisivät lähempänä kaivoveden lämpöjä...

[fraatti]

Otteita ruåttalaisen väitöskirjasta...







Summa summarum. Tulistus minimiin. Lämpötilaerot samoihin molemmilla puolilla. Liikaa ei kannata runtata nestettä läpi ettei pumppausteho kasva liiaksi. Lämpötilaero = tulistuksen suuruus. Virtauksen määrässä otettava myös huomioon että virtaus on tarpeeksi suuri kaivolle(että sieltä saataisiin tarpeeksi energiaa, turbulentti virtaus)

Eikö se jotakuinkin noin mennyt...

[Xargo]

Summa summarum. Tulistus minimiin. Lämpötilaerot samoihin molemmilla puolilla. Liikaa ei kannata runtata nestettä läpi ettei pumppausteho kasva liiaksi. Lämpötilaero = tulistuksen suuruus. Virtauksen määrässä otettava myös huomioon että virtaus on tarpeeksi suuri kaivolle(että sieltä saataisiin tarpeeksi energiaa, turbulentti virtaus)

Eikö se jotakuinkin noin mennyt...

Aamen... ja kun tavoitetulistus on 3K niin lämpötilaero hörystimellä myös 3K. Pumppauskustannukset saa pysymään "optimissa" kun mitoittaa keruuputkiston niin, että päästään tuohon tulistuksen sanelemaan lämpötilaeroon niin, että ollaan laminaarisen ja turbulentin rajoilla (mutta turbulentin puolella). Siltikin pitää muistaa, että tämäkin on "vain" nyrkkisääntö. Todellisuudessa optimitilanne riippuu enemmän tai vähemmän kaikista järjestelmän komponenteista.

Myös tämä: "The size of the evaporator should be selected in such a way that the temperature difference between the leaving and the entering refrigerant barely reaches each other." on mielestäni oleellinen osa. Eli höyrystymislämpötila tulisi saada lähelle viinan lämpötilaa. Tämähän ei toteudu meillä kummallakaan. Eli siis imukaasun lämpötila olisi ideaalitapauksessa sama kuin keruulta tulevan litkun lämpötila ja höyrystymislämpötila olisi siitä tulistuksen verran alaspäin. Esim. mun tapauksessa se tarkoittaisi 3K korkeampaa höyrystymislämpötilaa, mitä käytännössä toteutuu. Tuo ero tulee "liian pienestä" höyrystimestä. Lainausmerkeissä siksi, että isompi höyrystin ei välttämättä ole kuitenkaan kustannustehokkaampi korkeamman hankintahinnan takia...

[fraatti]

Totuus on joskus kuitenkin tarua ihmeellisempää kuten nuo thermialla suoritetut mittauset todistivat että hyötysuhteen kannalta ei voinut sanoa että suuremmasta liuosvirrasta olisi ollut hyötyä.

Pumppauskustannukset saa pysymään "optimissa" kun mitoittaa keruuputkiston niin, että päästään tuohon tulistuksen sanelemaan lämpötilaeroon niin, että ollaan laminaarisen ja turbulentin rajoilla (mutta turbulentin puolella).
 

Niin ehkä tehokkaat koneet hyvällä copilla ja syvät kaivot tarvisivat vapaammin virtaavan keräimen kuten 4-putkisen.

Mutta edelleenkin mua vaivaa se että missä menee käännekohta sille että litkua ei kannata pumpata lujempaa. Jossain se on oltava. A-luokan pumpulla korkeammalla ja vanhemmalla matalammalla.

Jos katsoisi tuosta kaivon painehäviö käppyrästä erilaisille virtauksilla toteutuvat painehäviöt. Sitten vaikka pumpun wilo staratos para 25/1-11 ottotehokäyrästä syöttää arvoja Selectiin pumpun ottotehoksi riippuen sen mukaan millainen virtaus on. Käyttää syntyvän lämpötilaeron laskemiseen vaikka kaivosta otettavaa tehoa 8,9kW. Kattelee missä selectissä menee käännekohta copin kanssa..?

[fraatti]

The aim of this study has been to investigate the impact of the secondary fluid flow(the brine) on the coeffcient of performance for both the heat pump unit and the entire system. A by-pass on the evaporator side that enables the flow through the evaporator to be lower than the flow through the boreholes has been evaluated. Increasing the secondary fluid flow through the evaporator was found to increase the heat pump units coeffcient of performance and the relation was found to be almost linear. Previous research has shown the same result but the rate of increase in the coeffcient of performance is decreasing with higher fluid flow. If the systems coeffcient of performance is calculated instead, which means taking power for the brine pump into account, a maximum point exists from where a further increasing of the brine flow would decrease the systems coeffcient of performance because of increased pumping power. No results in this study shows any benefit of running the system with a lower flow through the evaporator than through the boreholes. Instead the systems coefficient of performance was found to increase with a lower borehole flow because of reduced pumping power. This study will be followed by an extensive series of experiments.

Mielenkiintoinen tutkimus. Nopeasti tulkittuna tuossa todetaan höyrystimen läpi menevän virtauksen kasvaessa antoteho kasvaa ja suhde on miltei suora. Mutta mittauksissa ei ole otettu huomioon pumppauksen vaatimaa energiaa.

Mutta sitten kun huomioon otetaan pumppauksen vaatima energia alkaa järjestelmän kokonaishyötysuhde nousemaan kun virtausta kaivossa pienennetään ja pumppausteho otetaan huomioon. Lopussa lukee vaan että jatkoa tutkimuksiin seuraa. Lappu on tullut saatavilla tammikuun loppupuolella 2014. Ja wattu näyttää olevan ruotsia... 

Vielä en itsekään kerennyt pläräämään siitä kuin tuon lyhennylmän tms... mutta tuolta tämä löytyy: http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchId=1&pid=diva2:690338

Jos jollain taipuu ruotsi niin kertokaa onko tuossa mitään oleellista? Virtaus näyttäisi olevan varsin suuri ja kaivoja taitaa olla kaksi?