Det här verket har digitaliserats vid Göteborgs universitetsbibliotek och är fritt att använda. Alla tryckta texter är OCR-tolkade till maskinläsbar text. Det betyder att du kan söka och kopiera texten från dokumentet. Vissa äldre dokument med dåligt tryck kan vara svåra att OCR-tolka korrekt vilket medför att den OCR-tolkade texten kan innehålla fel och därför bör man visuellt jämföra med verkets bilder för att avgöra vad som är riktigt. Th is work has been digitized at Gothenburg University Library and is free to use. All printed texts have been OCR-processed and converted to machine readable text. Th is means that you can search and copy text from the document. Some early printed books are hard to OCR-process correctly and the text may contain errors, so one should always visually compare it with the ima- ges to determine what is correct. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 C M Rapport R139:1985 Värmeåterviiming ur frånluft Erfarenheter efter ombyggnad av värmepumpanläggning Ulf Bergström INSTITUTE r*r BYGGûûittJûiuVirti tf! Accnr Plac ^fC-K R139 :1985 VÄRMEÅTERVINNING UR FRÄNLUFT Erfarenheter efter ombyggnad av värmepumpanläggning Ulf Bergström Denna rapport hänför sig till forskningsanslag 830381-4 frän Statens råd för byggnadsforskning till Statens Provningsanstalt, Borås. I Byggforskningsrådets rapportserie redovisar forskaren sitt anslagsprojekt. Publiceringen innebär inte att rådet tagit ställning till åsikter, slutsatser och resultat. R139:1985 ISBN 91-540-4475-8 Statens råd för byggnadsforskning, Stockholm Liber Tryck AB Stockholm 1985 INNEHÅLL 1 SAMMANFATTNING 2 2 BAKGRUND 3 3 BESKRIVNING AV MÄTOBJEKTET 4 3.1 Byggnader 4 3.2 Värme- och varmvattenanläggning 5 3.3 Ventilationsanläggning 6 3.4 Frånluftsvärmepump 6 4 MÄTPROGRAM 11 4.1 Allmänt 11 4.2 Mätutrustning 11 4.3 Databehandling 13 4.4 Onoggrannhet 13 5 MÄTRESULTAT 14 5.1 Ärssammanställning 14 5.2 Månadsvärden 15 5.3 Intensivmätning under ett dygn 19 5.4 Försök med tre olika driftstrategier 26 6 DISKUSSION 37 BILAGA 1 Kapacitetsprov BILAGA 2 Tappvarmvattenförbrukning FÖRORD Jag vill här framföra mitt tack till fastighets- skötare Gösta Blomström, som genom vaksamhet och nog­ grann skötsel av anläggningen möjliggjort mätningar utan några längre avbrott. Gösta har även varit oum­ bärlig vid insamlandet av mätdata och prov med olika reglerprinciper. Jag vill även tacka Knut-Olof Lager­ kvist som varit projektledare och en ständigt pådri­ vande kraft med massor av kunskap, tålamod och humor. Till sist vill jag tacka alla övriga som hjälpt mig med mätningarna och produktionen av denna rapport. Borås april 198S. Ulf Bergström 1 SAMMANFATTNING Denna rapport utgör resultatet av 1,5 års mätningar på en frånluftsvärmepump installerad i ett 4-vånings- hus med totalt 30 lägenheter. Värmepumpen kan leve­ rera värme till både tappvarmvattnet och radiator­ kretsen. Före en ombyggnad 1983 kunde värme endast avges till tappvarmvattnet. Mätresultat från denna period (81-82) finns publicerade i en rapport, R91:1983, Värmeåtervinning ur frånluft. erfarenheter från ett års mätningar i kvarteret bokhållaren i Karlstad. B Andréasson, K-O Lagerkvist. Rapporten är utgiven av Byggforskningsrådet. Värmepumpen, som har en nominell värmeeffekt på 20 kW, har under perioden 831201-841130 levererat to­ talt 112 MWh. varav 26,4 MWh till husets radiator­ krets. Elförbrukningen hos kompressor och cirkula- tionspumpar var 35 MWh, vilket ger en värmefaktor COPlår = 3,2. Motsvarande siffror för perioden 811201-821130. då värme endast levererades till tapp­ varmvattnet var; avgiven värmeeffekt 78,2 MWh, upp­ tagen eleffekt 26,6 MWh samt erhållen värmefaktor 2,9. Värmepumpinstallationen kostade ursprungligen 66 000 kr. Ombyggnaden för att möjliggöra värme­ leverans även till radiatorkretsen kostade 48 000 kr. Regiertilosofin för värmepumpen var efter ombyggnaden sådan att tappvarmvattenberedning prioriterades. En­ dast då tappvattenbehovet var tillgodosett (fulladdad ackumulator) tilläts värmepumpen att avge värme till radiatorreturen. Under mätperioden har prov gjorts med olika reglerfilosofier. Vid dessa prov har det visat sig att värmepumpens prestanda i allra högsta grad är beroende på val av reglerprincip. Värmepumpen har fungerat bra under hela mätperioden med undantag för störning som uppstod i samband med en ombyggnad av varmvattencirkulationen. 2 BAKGRUND Under perioden 1981-1982 utförde Statens provnings- anstalt mätningar på värmepumpanläggningen, på upp­ drag av Byggforskningsrådet. Under denna mätperiod levererades värme endast till tappvarmvattnet och gångtiden för värmepumpen var ungefär 12 h per dygn. Det bedömdes därför som lönsamt att modifiera inkopp lingen av värmepumpen så att värme även skulle kunna avges till husets radiatorkrets. Byggforskningsrådet som finansierat de tidigare mätningarna, beslöt att en fortsatt mätning skulle ske efter ombyggnaden. Re sultatet från dessa mätningar redovisas i denna rap­ port. Som nämndes i sammanfattningen finns de tidi­ gare resultaten publicerade i Rapport R91:1983, ut­ given av Byggforskningsrådet. 43 BESKRIVNING AV MÄTOBJEKTET 3.1 Byggnader Värmepumpen har varit installerad i hus N, som in­ rymmer 30 lägenheter. SVARVAREGATAN Fig 3.1. Situationsplan Hus N Bottenplan: lägenheter, tvättstuga, under- central, soprum Plan 1-3: lägenheter Plan 4: vindsplan, förråd, fläktrum Totalt uppvärmd lägenhetsyta är 2550 m2, vilket med en genomsnittshöjd på 2,4 m ger våningsvolymen ca 6120 m3. De 30 lägenheterna per hus fördelar sig på följande lägen- hetstyper: 15 st 2 rum och kök (63.3 m2) 1 st 3 rum och kök (100 m2) 8 st 4 rum och kök (106 m2) 6 st 5 rum och kök (110 m2) 5Fig 3.2. Foto över området. 3.2 Värme- och varmvattenanläggning Huset är anslutet via kulvert till en befintlig pann­ central i en närbelägen äldre fastighet. I huset finns en undercentral med shuntgrupp för radiatorsys­ temet samt en värmepump med varmvattenackumulator för varmvattenberedning och värmeavgivning till radiator­ kretsen. Radiatorkretsen är utförd som ettrörssystem med en dimensionerande framledningstemperatur av 80° och At = 20 °C. Fig 3.3. Foto av varmvattenvärmare för eftervärm- ning av tappvarmvatten. 63.3 Ventilationsanläggning Bostäderna har utförts med enbart frånluftsanläggning för kök (spiskåpa), bad och toalett samt med tilluft för trapphusen. Varje hus har ett frånluftsaggregat, vilket enbart kan köras med en hastighet. Sopned­ kasten har en separat frånluftsfläkt för kontinuerlig drift. Fig 3.4 Foto av fläktrum. 3.4 Frånluftsvärmepump Byggnadernas frånluft utnyttjas som värmekälla till värmepumpen. Värmepump och varmvattenackumulator har placerats i respektive undercentral. medan förångar- batteri placerats i frånluftskanal på vind. Värmepumpen kan avge värme till tappvarmvattnet eller radiatorkretsen. Värme överförs med varmvattencirku­ lation via värmeväxlare till varmvattenackumulatorn. Värme överförs till radiatorkretsen genom att radia­ torreturen leds direkt mot värmepumpens kondensor. Principen framgår av figur 3.6. Styr- och reglerfunktionen hos värmepumpanläggningen framgår av följande beskrivning, där beteckningarna är hämtade ur figur 3.6. Varmvattenberedningen från kondensor till ackumulator prioriteras. När ackumulatortanken är fulladdad, vil­ ket avkänns av GT-VP1-RC 2 (ledvärde +48 °C) stoppas laddningspumpen P6. Styrventil SV 1 (2 läges) styr det varma kondensorvattnet mot radiatorsystemet eller åter över kondensorn vid styrventil SV 2:1. 7B'ig 3.5 Systemuppbyggnad före ombyggnad (enbart leverans till tappvarmvatten) 8EFTER wc pump Fig 3.6. Systemuppbyggnad efter ombyggnad (leverans till både tappvarmvatten och värmesystem). 9Styrventilen SV 2;1 styrs i sekvens med den befint­ liga styrventilen SV 2:2, så att först SV1:1 succes­ sivt öppnar mot radiatorsystemet vid ökat värmebehov på signal från RC 1, som steg 2 börjar SV 2:2 öppna. Förutsättning för denna sekvensreglering är att acku­ mulatortanken är fulladdad, vilket avkänns av GT-VP 1-RC 2 (ledvärde +48 °C) samt att radiatorkretsens retur temperatur ej överstiger inställd temperatur på GT-VP 2-RC 3. Då ackumulatortankens temperatur vid givaren GT-VP 1-RC 2 sjunkit exempelvis till +40 °C (inställbart värde) skall ny laddningsperiod starta med P6 i drift och med styrventil SV 1 i öppet läge mot laddnings- växlaren och med styrventil SV 2:1 i stängt läge mot radiatorkretsen. Varmvattenackumulatorn, av fabrikat Thermis (17- serien), är en enkelmantlad. kopparfodrad förråds- beredare för liggande montage. Dess totala volym är 4 000 liter, vilket ger en lagringskapacitet av 133 liter/lägenhet. Fig 3.7. Foto av varmvattenackumulator. Varmvattnet passerar först ackumulatorn, varefter det vid behov kan eftervärmas i en vattenvärmare direkt kopplad till pannanläggningens hetvatten. Vatten- värmaren är av fabrikat Parca Norrahammar typ VA och är utförd med batterier av heldragna släta koppar­ tuber och med tryckkärl av stålplåt. 10 Värmepumpen består av en semihermeti.sk kylkompressor och en vattenkyld tankkondensor, båda av fabrikat Bitzer. Den styrs med hjälp av en drifttermostat, fabrikat Penn, med den vätskefyllda temperaturgivaren monterad på den till kondensorn inkommande varm­ vattenledningen. Följande tekniska data för värmepumpen anges av leve­ rantören (Litzells Ingenjörsfirma AB): Tekniska data/kylaggregat - Kylmaskin, fabrikat Bitzer - Kylmaskin, typ BHS 960 - Kyleffekt 16 kW - Förångningstemperatur +4 °C - Kondenseringstemperatur +52 “C - Motoreffekt 4 kW - Kondensoreffekt 20 kW - Kondensor vattenflöde 6,5 m3/h - Kondensor ingående vattentemperatur 42 °C - Kondensor utgående vattentemperatur 45 °C - Köldmedium R22 Tekniska data/kylbatteri FF-1 - Kyleffekt 10 kW - Luftmängd, normal 5000 m3/h - Luftmängd, max 6500 m3/h - Ingående lufttemperatur 25 "C, 30 % RF - Utgående lufttemperatur +10,8 °C - Förångningstemperatur +5 °C Fig 3.8. Foto av värmepump. 11 4 MÄTPROGRAM 4.1 Allmänt Mätningarna har genomförts med hjälp av ett relativt enkelt mätsystem, baserat på en datainsamlingsut- rustning utvecklad vid Statens provningsanstalt i Borås. Gradtimmar och energi mäts och registreras dels på räkneverk för manuell avläsning, dels på rain- nesmoduler där timmedelvärden lagras. Genom att de manuella avläsningarna har genomförts av fastighetsskötaren. har en regelbunden driftövervak­ ning av anläggningen skett under hela mätperioden. Under mätperioden har dessutom vissa punktinsatser gjorts för att noggrannare studera vissa komponenter i anläggningen. Målsättningen med mätningarna har primärt varit att fastställa värmepumpens elförbrukning i proportion till av värmepumpen levererad värme. Härigenom har en bedömning av anläggningens energibesparingspotential, ekonomiska förutsättning samt möjligheter till för­ bättring kunnat genomföras. Mätprogrammet kan indelas i tre delar: o Kapacitetsorov av värmepumparna vid ett driftsfall. Mätningarna utfördes vid ett för värmepumpen stabilt driftsförhållande och genomfördes vid ett tillfälle under mät­ perioden. (Resultat se bilaga 1.) o Intensivmätperiod, då mätvärden i form av mi­ nutmedelvärden insamlades. (Resultat se 5.3.) o Veckoavläsninqar har pågått under hela mät­ perioden. För registrering av mätdata har an­ vänts ett integrerande datainsamlingssystem, SP-AE 508. (Resultat se 5.3.) Kontinuerliga mätningar påbörjades i mitten av okto­ ber 1983. Mätdata har sänts till SP varje vecka, var­ efter de analyserats och sammanställts till månads- rapporter. 4.2 Mätutrustning För att få kunskap om energiflödena i värmepump­ anläggningen har värme-, vatten- och temperaturmätare installerats. Med hjälp av dessa mätare har mätdata registrerats under ca ett års tid. Mätningarna har dels omfattat en kontinuerlig mätvärdesinsamling och dels kortare intensivstudier av enskilda komponenter i anläggningen. 12 För de kontinuerliga mätningarna har mätgivare in­ stallerats för registrering av bland annat tempera­ turer, vattenflöden och elenergi. Noggrannt parade termometrar (avvikelse < 0,03 °C) har valts vid mät­ ning av värmemängd, eftersom temperaturdifferenserna oftast är relativt små. Som tidigare nämnts registreras mätvärden på räkne­ verk så att medelvärden och summor över avläsnings- periodens tidsintervall har kunnat avläsas och beräk­ nats. Vissa perioder har också mätvärden registrerats i form av timmedelvärden på speciella minnesmoduler. För intensivmätningen, då minutvärden registrerades, användes en datalogger, fabrikat Accurex A ten/5. Mätdata lagrades i en mätbandspelare, fabrikat Facit 4208. Denna utrustning möjliggör mätning och lagring av ca 15 000 mätvärden i form av temperaturer, spän­ ningar eller pulser. Under den kontinuerliga mätperioden har data från följande mätpunkter registrerats: - Levererad energi från värmepump (temperaturgivare typ Pt-100 och vattenmätare, typ RMS från AB Svensk Värmemätning samt SP-integrator) - Förbrukad elenergi av kompressor och cirkulations- pump (elmätare fabrikat Ermi, kl 2.0) - Drifttid kompressor - Uttagen energi ur varmvattenackumulator (tempera­ turgivare typ Pt-100 och vattenmätare typ vinghjul från AB Svensk Värmemätning samt SP-integrator) - Levererad energi till varmvatten från panncentral (värmemätare fabrikat AB Svensk Värmemätning typ SVM 62) - Kallvatten- och varmvattenförbrukning (vattenmätare av vinghjulstyp fabrikat AB Svensk Värmemätning) - Temperatur efter förångarbatteri (temperaturgivare typ Pt-100 från Pentronic samt SP-integrator) - Utomhustemperatur (Pt-100 givare fabrikat AB Svensk Värmemätning) - Värmebehov i husets radiatorsystem (temperatur­ givare typ Pt-100 och vattenmätare typ vinghjul, fab­ rikat AB Svensk Värmemätning samt SP-integrator) - Värmeleverans från värmepump till husets radiator­ system (temperaturgivare Pt-100 och vattenmätare, typ vinghjul fabrikat AB Svensk Värmemätning samt SP- integrator ) 4,3 Databehandling Avläsning av den registrerande mätutrustningen har under hela mätperioden skett en gång per vecka. För avläsningarna har förvaltningsbolagets egen per­ sonal ansvarat. Mätresultaten har varje vecka sänts till SP för vidare bearbetning och utvärdering. Efter varje månads utgång har resultatet sammanställts till en månadsrapport, vilken utsänts till deltagarna i projektgruppen. I rapporten har energibalanser, vär­ mepumparnas leverans kontra förbrukning, vattenatgång m m kunnat utläsas. Månadsrapporterna har legat som underlag för de sammanställningar och diagram över mätresultaten som redogörs för i denna rapport. 4.4 Onoggrannhet Onoggrannhet vid bestämning av värmemängd, elförbruk­ ning och värmefaktor har med hänsyn tagen till genom­ förda kalibreringar uppskattats till: värmemängd ± B % elförbrukning ± 2 % värmefaktor ± 5,B % Fig 4.1. Foto av elmätarskåp. 14 5 MÄTRESULTAT 5.1 Årssammanställning Den årssammanställning som görs här åsyftar perioden december 1983 - november 1984. Mätperioden sträckte sig dock i realiteten fram till februari 1985. Under de sista tre månaderna utfördes intensivmätningar, som kommer att redovisas separat. För jämförelse ges även resultaten för mätningarna motsvarande perioden dec 1981 - nov 1982, då värmepumpen endast arbetade med tappvarmvattenberedning. Energiförbrukningen för uppvärmning är graddagskorrigerad. MWh 300 - 100 c 0 7 Jc 0- T VV -b eh ! T3 1 1 s 17j\7\ Värme ur fränluften Drivenergi kompressor Fig 5.1 Årssammanställning av mätningar under perioden 81-12-01--82-11-01 MWh Fig 5.2 Årssammanställning av mätningar unde perioden 83-12-01—84-11-01 Värme ur fränluften Drivenergi kompressor Totalt avgiven energi från värmepumpanläggningen under mätåret uppmättes till 112 MWh. Värmepump­ aggregatet inklusive cirkulationspumpar har under samma period förbrukat 35,0 MWh. Detta ger en års- värmefaktor COPltot = 3,2. Värmepumpen har svarat för 12 % av fastighetens uppvärmningsbehov samt 85 % av energibehovet för tappvarmvattenberedning. Motsva­ rande siffror för perioden 81-82 då värmepumpen en­ dast levererade värme för tappvarmvattenberedning ges för jämförelse. 81-82 83-84 - avgiven värme 78,2 MWh 112 MWh - upptagen drivenergi 26,6 MWh 35 MWh - erhållen värmefaktor COPltot 2,9 3,2 MWh Täckningsgraden för varmvattenberedning var 82 % under perioden 81-82. 5.2 Månadsvärden I nedanstående figurer görs jämförelse av mätresul­ taten för mätperioderna 81-82 och 83-84. I figur 5.3—5.7 markeras mätvärden från perioden 83-84 med ränder. Mätvärdena för perioden 81-82 är rastrerade Fig 5.3 Staplarna anger månadsvärden för från värmepumpen avgiven värme samt upptagen drivenergi. 16 Av tigur 5.3 framgår att värmepumpen har producerat mer värme samtliga månader under mätperioden sedan radiatorkretsen medtagits. Under sommarmånaderna då inget värmebehov finns, skulle normalt sett liknande värden på avgiven värmeenergi erhållas för bägge mät­ perioderna. Orsaken till skillnaderna är problem med reglersystemet under perioden 81-82. Detta framgår av figur 5.6. som visar på en lägre energitäckningsgrad hos värmepumpen under sommarmånaderna 81-82 jämfört med 83-84. Den relativt höga värmeproduktionen under mars månad 1984 är intressant. Av figur 5.4 framgår att även värmefaktorn varit hög under mars 1984. Figur 5.5 an­ ger hur stor andel av värmepumpeffekten som avges till värmesidan respektive tappvarmvattensidan. Under mars månad har jämförelsevis stor andel av värmepro­ duktionen avgivits till husets värmesystem. Mot bak­ grund av detta gjordes mätningar med tre olika reg- lerprinciper. Resultatet från dessa mätningar redo­ visas i kap 5.4. Fig 5.4 Staplarna anger månadsvärden för den er­ hållna värmefaktorn COPltot Av figur 5.4 framgår att värmefaktorn COPltot visar på mycket små variationer under 81-82. Under perioden 83-84. då värmepumpen även levererat värme för uppvärmning, har värmefaktorn varierat i högre grad. Värmefaktorn är även genomgående högre 83-84 jämfört med 81-82. Detta visar med större tydlighet att vär­ mepumpens prestanda beror på valet av driftstrategi. 17 Pig 5.5 Staplarna anger den procentuella fördel­ ningen av värmeleveranser från värmepumpen till tappvarmvattnet respektive radiator­ kretsen. Värmepumpen har under större delen av mätperioden 83-84 prioriterat beredning av tappvarmvatten. I fi­ gur 5.5 framgår därför att största delen av värme­ pumpens avgivna värme nyttjats för tappvarmvatten- beredning. Endast vid de tillfällen då ackumulator­ tanken varit fullt laddad, har värmepumpen levererat värme till radiatorkretsen. Fig 5.6 Staplarna anger hur stor del av energi­ åtgången vid tappvarmvattenberedningen som härrör från värmepumpen. 18 Som nämnts tidigare, orsakade ett ofördelaktigt reg- lersystem periodvis låga värden på täckningsgraden med avseende på tappvarmvattnet under 81-82. Detta avspeglas i figur B.6. Under perioden 83-84 ökade täckningsgraden, men även under denna mätperiod nytt­ jades tillsatsvärme i form av hetvatten för att er­ hålla tillräckligt hög vattentemperatur. Inkopplingen av varmvattencirkulationen (wc) har varit utformad på ett sådant sätt att vvc-förlusterna har täckts med hetvatten. Det har därför varit omöjligt att erhålla 100 procents täckningsgrad med värmepumpen. Efter- värmning av tappvarmvattnet med hetvatten har ibland varit onödigt stor. Detta beror på en krånglande reg- lerventil för konstanthållning av utgående tappvarm- vattentemperatur (funktionen framgår av fig 3.6) Fig 5.7 Staplarna anger värmepumpsaggregatets rela­ tiva gångtid. Med relativ gångtid avses kompressorns drifttid i förhållande till verkligt förlupen tid. Anledningen till att även radiatorkretsen anslöts till värme­ pumpen var den låga relativa gångtiden 81-82. Värme­ pumpen skulle utnyttjas så mycket som möjligt. Under 83-84 ökade den relativa gångtiden under eldnings- säsongen. Orsaken till de högre värdena under sommar­ månaderna beror på en förbättrad styrstrategi 83-84 jämfört med 81-82. Denna förbättring minskade behovet av tillsatsvärme till tappvarmvattnet, vilket framgår av figur 5.6. 19 S.3 Inteasivmätning under ett dygn För att bättre förstå de dynamiska egenskaperna hos värmepumpanläggningen, gjordes en intensivmätning un­ der ett dygn första veckan i januari 1984. Med en da­ talogger (se .kap 4.2) registrerades temperaturer, flöden och elförbrukning i systemet. Registrering gjordes med 2 minuters intervall. Resultatet fran mätningarna framgår av figur 5.8-5.15. Vid närmare studier av de erhållna temperaturförloppen ges en god bild av de olika reglerfunktionerna i systemet. t [*c] -------- framledning radiatorsystem returledning radiatorsystem -------- utomhustemperatur värmesänka = tappvarmvatten värmesänka = radiatorreturen Fig 5.8 Från ovan visas temperaturnivån i radiator­ systemets framledning, radiatorsystemets re­ turledning samt utomhustemperaturen. Fig 5.8 visar på en fallande utomhustemperatur under mätperioden. Framledningstemperaturen till fastig­ hetens radiatorer regleras med en reglercentral av typ TA-210U. Vid provtillfället hade följande regler- parametrar valts för reglercentralen: ingen pa­ rallellförskjutning. styrkurva 3 samt 5 graders natt­ sänkning mellan 22.00 och 05.00. Framledningstempera­ turen pendlar med en amplitud på ca 3 grader. Dessa pendlingar utjämnas helt i radiatorerna. 1 övrigt tycks reglerfunktionen fungera tillfredsställande. 20 t[*c] 60 -, — framledning värmepump retur värmepump radiatorreturvärmesänkavärmesänka = tappvarmvatten Fig 5.9 Av figuren framgår temperaturen på värmebä­ raren före respektive efter värmepumpens kondensor. Värmepumpen har möjlighet att leverera värme till ra­ diatorsidan eller till tappvarmvattnet. Funktionen framgår i kapitel 3. I början av mätperioden bereds tappvarmvatten. Vid midnatt övergår värmepumpen till att arbeta med radiatorreturen. De två olika drifts­ fallen framgår av figur 5.9. Under tappvarmvatten- drift fluktuerar temperaturen kraftigt. Anledningen till detta är att temperaturen på värmebäraren in till värmepumpen beror på temperaturen i ackumula­ torns botten. Denna påverkas i sin tur av tappnings- intensiteten. Då ackumulatorn är fullt uppladdad, kommer värme att avges till radiatorreturen i stället för tappvattnet. Detta ger ett betydligt lugnare temperaturförlopp i kondensorn. Temperaturen in till kondensorn är i ge­ nomsnitt lägre vid värmedrift jämfört med tappvarm- vattendrif ten. Detta leder till lägre kondenserings- temperatur och därigenom bättre arbetsförhållanden för värmepumpaggregatet. Prestandan hos värmepumpen vid de olika driftfallen kommer att diskuteras senare. 21 t Fc] 60 -, tappvarmvatten ut ur ackumulator 50 - 40 30 - ---- fran laddnings - VVX till ackumulator ------- frän ackumulator till laddnings - VVX20 - 10 - värmesänka = radiatorreturenvärmesänka = tappvarmvatten 5.10 Figuren visar temperaturen i laddnings- kretsen till och från ackumulatorn. Även temperaturen på tappvattnet ut ur ackumula­ torn visas. Eftersom anläggningen endast har en kondensor, har en värmeväxlare installerats för att möjliggöra värme- leverans till både tappvarmvattnet och radiatorkret- sen. Värmeväxling sker mellan tappvarmvattnet och kondensorvattnet. Temperaturen på det vatten som ackumulatorn laddas med kommer på grund av denna vär­ meväxling att hamna någon grad under temperaturnivån på värmepumpens framledning. I figur 5.10 visas tem­ peraturen på det vatten som tas från ackumulatorns botten samt temperaturen på vattnet som tillförs dess topp. Under perioder med hög varmvattenförbrukning, s k störttappningar, sjunker temperaturen i ackumulatorns botten kraftigt. Dessa störttappningar inträffar van­ ligen på morgonen och kvällen. Av figur 5.11 framgår hur tappvarmvattenförbrukningen varierat under mät­ perioden. I figur 5.10 visas även temperaturen på det vatten som tas ur ackumulatorn av brukarna. Tempera­ turen på detta vatten var vid sjutiden på kvällen så låg som 40 °C. Detta innebär att eftervärmning måste ske innan tappvarmvattnet når brukarna. Denna efter­ värmning sker i en hetvattenvärmeväxlare. I bilaga 2 visas tappvarmvattenförbrukningen under några dygn. Förbrukningen uppvisar ungefär samma mönster som i fig 5.11. ^ TW U ^rn'n] 180 - 160 - 140 - 120 - 100 - 80 - 60 - 40 - 20 - Fig 5.11 Tappvarmvattenförbrukningen under mätperioden. t [*c] 60 — 50 - 40 - ---------- framledning radiatorsystemet retur radiatorsystemet före ev. VP-tillskott ----------retur radiatorsystemet efter ev. VP-tillskott 20 - 10 - värmesänka = tappvarmvatten värmesänka = radiatorreturen Fig 5.12 Figuren visar radiatorsystemets framled- ningstemperatur samt returledningstempera- turen före och efter värmepumpen. Figue 5.12 visar hur stor del av värmebehovet som värmepumpen täcker vid värmedrift. Under nattperioden vid en utomhustemperatur på ca ± 0 °C står från- luftsvärmepumpen för ca 60 % av fastighetens upp- värmningsbehov. ^ laddn. 60 -, 50 - 40 - 30 - 20 10 värmesänka = tappvarmvattnet värmesänka = radiatorreturen 0 3 19,00 21 00 23,00 01 00 03 00 05 00 tid Fig 5.13 Laddningsflödet till ackumulatorn 24 \ond [L/minj 60 -, Fig 5.14 Kondensorflödet. Av figur 5.13 framgår att laddningspumpen stoppas då värmepumpen inte skall leverera någon värme till tappvarmvattnet. Figur 5.14 visar att kondensorflödet ökar något vid värmedriftsfallet. 25 P1 [kW] värmesänka = tappvarmvatten värmesänka = radiatorreturen Fig 5.15 Värmeeffekt avgiven i värmepumpens kondensor. Värmeeffekten i figur 5.15 baserar sig på medel- värdesbildning under 5-minutersintervall. De kraftiga variationerna i den avgivna effekten vid tappvarm- vattendrift beror på variationerna i returtempera­ turen in till värmepumpen. Genom att medelvärdesbilda effekten under perioden då värmepumpen endast leve­ rerar värme för tappvarmvattenberedning erhålls me­ deleffekten för detta driftsfall. Även driveffekten för värmepumpaggregatet inklusive cirkulationspumpar mättes kontinuerligt. Värmefaktorn kan därigenom be­ räknas. Genom att på samma sätt medelvärdesbilda un­ der perioden då värme levererades endast till radia­ torkretsen fås följande värden. - tappvarmvattendrift; P1 - 19.0 kW. COPltot = 3,1 radiatorkretsdrift; P1 19.5 kW. COPltot 3.7 26 Anledningen till den förbättrade prestandan vid vär­ meleverans till radiatorkretsen är som redan nämnts den vid detta driftsfall genomsnittligt lägre konden- seringstemperaturen. Mot bakgrund av dessa mätresul­ tat skulle man helst se att radiatordrift priorite­ rades under eldningssäsongen. För att få en bättre uppfattning om hur styrstrategin skall utformas, för att erhålla största möjliga besparing gjordes prov med tre olika driftstrategier under februari 1985. Resultatet från dessa prov redovisas i kap 5.4. 5.4 Försök med tre olika driftstrategier Vid intensivmätningen redovisad i kap 5.3 framkom att prestandan hos värmepumpen beror på det aktuella driftsfallet. Tre olika driftstrategier provades där­ för under tre veckor i februari 1985. Resultatet från dessa mätningar var inte helt entydigt. Fler prov med olika styrstrategier skulle behövas. De tre styr­ strategier som provades beskrivs nedan. Hänvisningar ges där till fig 3.6 som visar systemets princi­ piella uppbyggnad. Följande reglerparametrar var lika för alla tre styr­ strategierna . o Framledningstemperatur styrs via reglerkurva 2 (TA-210U). o Högsta tillåtna radiator returtemperatur för inkoppling av värmepump = +43 °C. Högsta tillåtna retur temperatur in till vär­ mepump = +51 °C. o Tappvarmvattnet eftervärms med hetvatten då temperaturen på tappvattnet ut från under­ centralen underskrider +49 °C. De tre olika reglerprinciperna I-III skilde sig åt enligt följande. FALL I Med detta driftsfall prioriteras tappvarm- vattenberedningen. Temperaturen på vattnet som ackumulatorn laddas med är inte regle­ rad. Omslag till värmeproduktion sker då gi­ vare GT-VP1 känner att ackumulator tempera­ turen överstiger 40 °C. Börvärdet för ladd- ningstemperaturen in till ackumulatorn (RC 4) är här 25 °C. Laddningskretsen kommer därigenom att alltid ha fullt flöde, efter­ som värmepumpen oavsett temperaturnivån i botten av ackumulatorn kommer att höja temperaturen på laddningsflödet minst 30 °C. 27 FALL II Detta driftsfall prioriterar fortfarande be­ redning av tappvarmvatten. RC2 har alltså samma börvärde 40 °C för GT-VP1. Till skill­ nad från fall I söker man här styra ladd- ningstemperaturen in till ackumulatorn. Bör- värdet för RC4 har därför valts till +47 °C. Laddningsflödet kommer därigenom att bero på temperaturnivån i botten av ackumulatorn. FALL III Med denna driftstrategi arbetar värmepumpen mestadels med radiatorreturen. Tappvarm­ vattnet förvärms endast till 25-30 °C. Omslag till radiatorkretsen sker därför då GT-VP1 överstiger 25 °C. Börvärdet för laddningstem- peraturen är här +35 °C. Varje reglerfall testades under en veckas tid. Vecko- medelvärdet för några av de viktigaste parametrarna framgår av nedanstående tabell. Tabell 5.1 Frän VP Drift- Genom- Värme- Temp Utetem- VP-värme avgiven tid VP snittlig faktor radiator peratur till ra- värme VP-effekt framled- diatorkrets ning /VP värme totalt kWh h kw COPltot °C °C % Fall I 3153 167,2 18,9 3,4 + 51,4 - 11,7 31 Fall IX 2891 154,8 18,7 3,3 + 54,8 - 16,0 32 Fall III 3125 165,4 18,9 3,4 + 53,5 - 14,7 45 28 I fig 5.16 till 5.21 utvisas delat av de mätresultat som erhölls under treveckorsper ioden. 1 varje figur återges mätresultaten från de tre första dygnen för var och en av de tre olika driftstrategierna. Kur­ vorna baserar sig på timmedelvärden. Utomhustempera- turen har varierat avsevärt under mätperioden, vilket framgår av figur 5.16. Framledningstemperaturen (5.17) på husets radiatorkrets har därför varierat över mätperioden. Detta försvårar en rättvis jäm­ förelse mellan de tre olika reglerprinciperna. Utgående från tabell 5.1 verkar de tre olika regler­ fallen inte skilja sig åt i uppnådd värmefaktor. To­ talt avgiven värmeeffekt är dock ca 10 % lägre med driftfall II jämfört med de andra två driftfallen. De perioder då värmepumpen avgett en "låg" värmeeffekt motsvaras i figur 5.19, fall II av en hög framled- ningstemperatur ut från värmepumpen. Orsaken till denna relativt sett höga temperatur ut från värme­ pumpen vid driftfall II är problem med styrningen av laddningsflödet. t[*c] fall I 850201 - 850204 ------ fall II 850208 - 850211 15 - 850215 - 850218------fall 10 - -5 - -10 - -15 - Fig 5.16 Utetemperaturens variation under mät­ perioderna . 29 60 -i 85 02 04fall I 850201 85 02 08 - 85 0211 850215 850218 Fig 5.17 Radiatorernas framledningsteraperatur under mätperioderna. t [*c] fall I 85 02 01 85 02 04 85 02 08 85 02 11 fall III 8502 15 85 0218 Fig 5.1H Laddningstemperatur till ackumulator från värmepumpen. 30 P1 [kW] 85 02 01 85 02 04 85 02 08 85 0211 85 0215 85 0218 Fig 5.19 Avgiven värmeeffekt från värmepumpen. t[*c] 85 02 01 - 85 02 04 8502 08 - 850211 55 - lall III 85 02 15 - 85 02 18 45 - 35 - Flg 5.20 Värmepumpens £ramledningstemperatur. 31 t [-c] 20 18 - 16 - 14 - 12 -, fall I 85 0201 85 02 04 ------fall II 850208 - 850211 fall III 850215 85 0218 Pig 5.21 Frånluftstemperatur efter kylbat- teriet. Anläggningen är ursprungligen dimensionerad för ett konstant laddningsflöde, för uppladdning av tappvarm- vattenackumulatorn. Flödet var projekterat till 10 l/min, vilket ger en temperaturhöjning på tappvattnet över laddningsvärmeväxlaren på knappt 30 grader. Un­ der perioder med höga uttag av varmvatten uppkom störningar i skiktningen i ackumulatorn. Detta troddes delvis bero på att "kallt" vatten tillfördes toppen av ackumulatorn. Med detta flöde kommer fem- gradigt vatten från ackumulatorns botten endast att uppvärmas till 5 + 30 = 35 °C innan det tillförs ackumulatorns topp. För att i stället kunna bibehålla en god skiktning valde man att styra laddningstemperaturen in till ackumulatorn. Detta gjordes genom att flödet i ladd- ningskretsen reglerades med hjälp av en motorventil samt en temperaturgivare på inloppet till tanken (se fig 3.6). Regleringen av denna temperatur har visat sig mycket instabil, vilket i sin tur orsakat höga kondenseringstemperaturer med driftstopp som följd. Denna instabila drift skulle förmodligen kunna avhjälpas med en av följande två åtgärder. - Ett ökat by-passflöde över motorventilen, vilket ger ett högre minsta laddningsflöde och därigenom en tillgänglig värmesänka. - Uttaget för laddningskretsen flyttas från inkom­ mande kallvattenledningen till botten av ackumula­ torn. Med denna alternativa inkoppling skulle en tillfällig tappning inte omedelbart leda till en sjunkande temperatur på laddvattnet. Det bör här kanske även påpekas att det maximala laddningsflödet är för lågt. Med ett högre maximalt laddningsflöde skulle temperaturregler ing kunna ske över ett mycket större område. Kondenseringstempera- turen skulle kunna sänkas och det ökade tryckfallet över reg1erventilen skulle förmodligen göra regle­ ringen stabilare. Vid ytterligare en intensivmätningsperiod då drift­ fall III testades, framkom ett annat fel i reglersys- temet. Denna intensivmätning skedde under 9 timmar den 1/12 1984. Temperatur och flödesmätning gjordes här med tre minuters intervall. Denna typ av mät­ ningar med hög upplösning gör det möjligt att studera funktionen i reglersystemet. 33 Fig 5.22 visar att värmepumpen varit i drift under i stort sett hela mätperioden. Den avgivna effekten från värmepumpen varierar beroende på att värmepumpen alternerar mellan värmedrift och tappvarmvattendrift. De problem som uppstår strax före kl 17.00 får sin förklaring senare. 20 - 15 - 10 - Fig 5.22 Avgiven värmeeffekt från värmepumpen. 34 t fe] 60 - 50 - : 30 - radiator framledning 20 - radiatorretur, efter värmepump radiatorretur, före värmepump 10 - Fig 5.23 Temperaturer i radiatorkretsen. Fig 5.23 visar hur stor del av husets uppvärmnings- behov som kan täckas med värmepumpen. Det framgår även under vilka delar av mätperioden som värmepumpen arbetar med tappvarmvattenberedning respektive radia­ torkretsen. 35 tfc] 60 -i 50 - 40 - 30 värmepump, framledning20 - värmepump, retur radiatorretur, före värmepump10 - Fig 5.24 Värmepumpens värmebärartemperaturer. Fig 5.24 slutligen visar fram- och retur ledningen till värmepumpen. I figuren är även radiatorreturen inritad med streckmarkering. Eftersom värmepumpen är styrd att prioritera värmeavgivning till radiator­ kretsen. kommer tappvarmvattnet endast att förvärmas. Detta framgår av att det relativt kalla vattnet i ackumulatorn sänker temperaturnivån på kondensor- flödet under de korta perioder som värmepumpen arbe­ tar med tappvarmvattenberedning. I fig 5.23 kunde man utläsa att värmepumpen täckte husets uppvärmnmingsbehov till ca 55 %. I fig 5.24 däremot verkar det som om SV2:1 (se fig 3.6) åter- shuntar värmepumpens framledning till dess retur un­ der perioden kl 15.00 - 17.00. Om värmepumpen ej är heltäckande, skall SV2:1 stå fullt öppen mot radia­ torreturen. Temperaturen på returvattnet till värme­ pumpen skall då överensstämma med temperaturen på ra­ diatorreturen. Så är inte fallet, vilket kan bero på att sekvensstyrningen mellan SV2:2 och SV2:1 inte fungerar så som angetts i funktionsbeskrivningen sid 9. En annan förklaring till det inträffade skulle kunna vara läckage i SV2:2. Detta visade sig dock inte rimligt, eftersom framledningstemperaturen överensstämde väl med den valda reglerkurvan i RC1. 36 De reglerproblem som här beskrivits innebär att det är svårt att dra slutsatser om vilken reglerstrategi som är den optimala. Eftersom tabell 5.1 visade på ganska likvärdiga resultat för alla de tre olika fal­ len. kan det synas egalt vilket av de tre fallen man väljer. Några slutsatser kan ändå dras från resul­ taten. o Under mätperioden var utomhustemperaturen mycket låg (-12 -- -15 °C). Prestandan hos värmepumpanläggningen har. trots de höga retur temperaturerna från radiatorsystemet, varit relativt god. o Med ett bättre fungerande reglersystem samt lägre returtemperaturer från radiatorsys­ temet skulle förmodligen driftsfall III, där radiatorsidan prioriterades, visa sig bäst. Detta under förutsättning att husets värme­ behov överstiger värmepumpens kapacitet. o Regleringen av laddningstemperaturen som skulle komma till användning mestadels som­ martid måste modifieras för att ge en till­ fredsställande funktion. 37 6 DISKUSSION Anledningen till att även radiatorKretsen anslöts till värmepumpen var önskan att öka utnyttjnings- graden av den befintliga anläggningen. Mätningarna har visat att man efter ombyggnaden utnyttjar värme­ pumpen 24 h/dygn, under förutsättning att värmebehov föreligger. Det har även visat sig att en högre års- värmefaktor erhölls efter ombyggnaden (3,2) jämfört med tidigare (2.9). Detta beror på att värmepumpen arbetar med en låg kondenseringstemperatur under de perioder då värmeavgivning sker till radiatorkretsen. En låg kondenseringstemperatur ger en hög värmefaktor. Mot bakgrund av diskussionen ovan verkade valet att prioritera varmvattenberedning omotiverat. Under de första månaderna 1985 försökte man därför att med den befintliga reglerutrustningen prova olika reglerprin- ciper. Resultaten fråm proven var inte alltid jämför­ bara. men genom att i stället prioritera värmeavgiv­ ning till radiatorkretsen bör man kunna erhålla yt­ terligare förbättrade prestanda från anläggningen. Under mätåret har det framkommit att reglersystemet tycks vara det stora problemet vid värmepumpsinstal- lationer. Problem uppstår där på flera nivåer: o En felaktig reglerfilosofi väljs ofta från bör jan Man valde här att prioritera tappvarmvatten- beredningen. o Reglerutrustningen monteras felaktigt Vid kontroll visade sig en en motorventil för styrningen av laddningstemperaturen in till ackumulatorn ha bakvänd funktion. o Reglerutrustningen har en dålig funktion Reglerutrustningen för eftervärmning av ut­ gående tappvarmvatten har fungerat dåligt med kraftiga temperatursvängningar. Dessa problem kan eventuellt bero på felaktig montering el­ ler bristfällig dimensionering. o Dålig dokumentation Anläggningens reglersystem bör finnas doku­ menterat och väl synligt i anläggningen. Var­ je reglercentral borde förses med driftkort där aktuellt börvärde. signatur och datum an­ ges . 38 Trots de problem som redovisats med reglerutrust- ningen har anläggningen fungerat tillfredsställande. Om anläggningen skulle byggts i dag. skulle den givna konstruktionen skilja sig på följande punkter. o Högre kyleffekt När värmeavgivning kan ske även till radia­ torkretsen bör kyleffekten i normala fall väljas så att frånluften kyls ner till några minusgrader. o Ackumulering Genom att välja tre seriekopplade ackumula­ torer i stället för en enda stor. erhålls "skiktning" mellan tankarna. Därigenom und­ viks de störningar i skiktningen som beskrivs i kapitel 5.4 o Inkopplingen För att undvika onödiga stilleståndsperioder bör man ha möjlighet att kunna avge värme från värmepumpen till tappvarmvattnet samti­ digt som värme avges till radiatorsystemet. För att på ett någorlunda begripligt sätt redogöra för hur en frånluftsvärmepump skulle kunna dockas till ett värmesystem, ges här ett utdrag ur "Från- luf tsvä rme pumpar i f1erbostadshus. projekteringsan­ visningar samt driftserfarenheter från ett 20-tal an­ läggningar". Ulf Bergström. SP-rapport 1985:08. SYSTEMLÖSNING Det nedan angivna förslaget till systemlösning bygger på erfarenheter från de anläggningar som besökts. Det får därför inte ses som det enda riktiga sättet att koppla in en värmepump. Värmepumpens prestanda beror i hög grad på egenskaperna hos värmesystemet, som värmepumpen skall arbeta i. Detta faktum glöms tyvärr ofta bort vid projekteringen. Erfarenheter från fäl­ tet visar på många felaktiga inkopplingar av värme­ pumpar. Grundprincipen vid inkoppling av en från- luftsvärmepump är enkel men trots detta görs många misstag. Låt kondensorn arbeta vid så låg temperatur­ nivå som möjligt. Det är därför svårt att förstå var­ för så många anläggningar prioriterar tappvarmvatten- beredning, vilket förutsätter en kondenseringstem- peratur på minst 50 'C. Denna kan dock sänkas något om separat 39 hetgaskylning finns. I de fall returtemperaturen på radiatorsystemet under större delen av eldnings- säsongen är lägre än 45 "C (vilket oftast är fal­ let), lönar det sig bättre att prioritera radiator­ sidan. För att på ett enkelt sätt redogöra för de erfaren­ heter som erhållits från de besökta frånluftsvärme- pumpanläggningarna, ges här ett förslag till en sys­ temlösning. De krav som har ställts på utformningen av principlösningen ges nedan. - Radiatorsidan skall prioriteras under eldnings- säsongen - Värmepumpen skall samtidigt kunna leverera värme både till värmesystemet och tappvarmvattnet - Reg1ersystemet skall vara enkelt, med så få reg- lerventiler som möjligt I figur 6.1 visas systemets principiella uppbyggnad och nedan ges en förenklad funktionsbeskrivning. Frånluftsvärmepumpen levererar värme till radiator­ kretsen och/eller tappvarmvattnet. Till- och från- slag av kompressorn är termostatreglerat med givare placerad på returen till värmepumpaggregatet. Denna styrning innebär att PI och P2 ej får stoppas, var­ för val av "rätt" pumpstorlek är av stor betydelse för att erhålla en hög systemvärmefaktor. Utform­ ningen av tappvarmvattenmodulen är närmare beskriven i kapitel 5.3. För att erhålla en hög årsvärmefaktor används olika reglerprinciper under olika tider på året. Sommar Då inget uppvärmningsbehov föreligger skall värme­ pumpen endast värma tappvarmvatten. Reglerventil SVI stänger helt mot radiatorkretsen och hela kondensor- värmet avges därigenom till varmvattnet via WX 1. RV2 justeras så att laddning sker vid konstant tem­ peratur. exempelvis 47 °C. Vid sommarfallet ut­ nyttjas den i figuren streckmarkerade rörkopplingen. För att undvika att tillsatsvärme åtgår i onödan, kopplas elkassetten bort. 40 somnar vinter elkass Fig. 6.1 Förslag till inkoppling av FVP, med radiator­ kretsen och varmvattnet som värmesänka. 41 Vinter Eftersom värmesystemet skall prioriteras, kommer SV1 att öppna fullt mot radiatorreturen under förutsätt­ ning att värmebehovet överskrider värmepumpens kapa­ citet. Med denna styrstrategi måste tappvarmvattnet i ackumulatorn eftervärmas vintertid. Om elefter- värmning utnyttjas, undviker man den höjning av re­ turtemperaturen som hetvatten skulle innebära. För att eleftervärmningen ej skall påverka värmepumpens laddningskrets. ändras inkopplingen av sista ackumu­ latortanken enligt figur 6.1. Börvärdet för RV2 väl- jes vid detta driftsfall till exempelvis 30 °C. WX1 kommer därigenom endast att förvärma tappvarmvattnet Om börvärdet for RV2 ställs för högt. dvs på en hög­ re temperaturnivå än radiatorreturen, uppstår prob­ lem. Laddningsflödet stryps då av RV2, eftersom tem­ peraturen på vattnet i laddningskretsen aldrig kan uppnå börvärdet. Detta leder i sin tur till att ingen förvärmning sker och ackumulator 1 och 2 kall­ nar. Om eleftervärmningen inte ensam klarar hela ef­ fektbehovet. kommer utgående tappvarmvattentempera- tur efter hand att sjunka. Börvärdet på RV2 får un­ der inga omständigheter överskrida temperaturnivån på radiatorreturen. Vår/höst Under övergångsperioden då värmebehov finns men vär­ mepumpen fortfarande har överkapacitet för enbart radiatorkretsen, fås ytterligare ett driftsfall. Principen för tappvarmvattenberedningen blir här liksom vid vinterfallet konstantflödesprincipen (se kap 6) med en undre begränsning av laddningstempera- turen på t ex 40 °C. vilket ställs in som börvärde för RV2. Nattetid då varmvatten inte förbrukas kom­ mer naturligtvis tankarna att värmas upp till den temperaturnivå vid vilken värmepumpen bryter på för hög returtemperatur. Detta sker under förutsättning att värmepumpen vid tillfället har överkapacitet. SV1 skall styras i sekvens med befintlig reglerut- rustning, så att värme i första hand tas från värme­ pumpen. Om brist uppstår skall befintlig oljepanna (ev elpanna) ge det nödvändiga tillskottet till ra­ diatorkretsen. Den reglerprincip som här beskrivits måste natur­ ligtvis anpassas för varje enskild anläggning. Val av lämpliga börvärden beror på vilket köldmedium som valts. Köldmedieval beror i sin tur på rådande re­ turtemperaturer i värmesystemet. Det intressanta med en systemutformning enligt ovan är dock den automa­ tiska prioriteringen av den värmesänka som har den lägsta temperaturnivån. Även om värmepumpen arbetar med radiatorreturen, kommer en störttappning att kyla returen till kondensorn ytterligare via WX1. Den låga kondensetingstemperatur som erhålls med 42 denna styrstrategi Kommet därför att ge en förbättrad lön­ samhet för anläggningen, jämfört med en traditionell sys­ temutformning där tappvarmvattenberedning prioriteras. Värmepumpen tillåts då bara arbeta med den gynnsammare ra- diatorreturen då varmvattenbehovet har tillgodosetts. Som nämndes i början av detta kapitel, passar denna reg- lerprincip de anläggningar där radiatorreturen under stör­ re delen av eldningsäsongen inte överskrider 45 °C. I de flesta flerfamiljshus är detta villkor uppfyllt, men för säkerhets skull - kontrollera innan, inte efter att vär­ mepumpen installerats. Bilaga 1 1 (6) PRESTANDAPROV AV VÄRMEPUMP I KV BOKHÅLLAREN, KARLSTAD 4/1 1984 PROV 1 Värmekälla : Värmesänka : Frånluft Tappvarmvatten PROV 2 Värmekälla: Värmesänka: Frånluft Värme 1PRESTANDAPROV 1 Stabiliteten vid mätningen framgår av följande. - Värmebärartemperaturen varierade - Värmebärarflödet varierade + 0,2 °C + 1 % - Kompressoreffekten varierade < 0,5 % - Köldbärartemperaturen varierade - Köldbärarflödets variation < 0,5 °C ej uppmätt Följande mätnoggrannhet gällde vid provet: - Temperaturmätning (även differens) - Flödesmätning (värmebärarsida) - Flödesmätning (köldbärarsida) - Eleffektmätning < + 0,1 °C < + 2 % ? < + 2 % Under mätningarna registrerades följande data: - Temperatur köldbärare in - Temperatur köldbärare ut - Flöde köldbärare - Temperatur värmebärare in - Temperatur värmebärare ut - Flöde värmebärare - Förångningstryck - Kondenseringstryck - Kompressoreffekt (kompressor + P2) 2RESULTAT KAPACITETSPROV, Pumpen Värmebärartemperatur till kondensor Värmebärartemperatur från kondensor Flöde genom kondensor 27,8 °C 22,5 °C 0,8 l/s Avgiven värmeeffekt kondensor 17,4 kW Upptagen eleffekt (inkl cirk pump P2) Upptagen eleffekt (exkl cirk pump P2) 4,4 kW 4,1 kW Värmefaktor COPtot COPk 3,9 4,3 Förångningstemperatur Kondenseringstemperatur - 4,0 °C + 33,0 °C Carnotvärmefaktor, COPc 8,3 Carnotverkningsgrad, COPk/COPc 0,52 Köldbärartemperatur till förångare Köldbärartemperatur från förångare Flöde genom förångare 21.1 °C 10.2 °C 3 800 m3/h Kyleffekt 14,6 kW Avvikelse i värmebalans 7 % O O 3PRESTANDAPROV 2 Stabiliteten vid mätningen framgår av följande. - Värmebärartemperaturen varierade - Värmebärarflödet varierade + 0,3 °C + 1 % - Kompressoreffekten varierade < 0,5 % - Köldbärartemperaturen varierade < 0,5 °C - Köldbärarflödets variation ej uppmätt Följande mätnoggrannhet gällde vid provet: - Temperaturmätning (även differens) < - Flödesmätning (värmebärarsida) < - Flödesmätning (köldbärarsida) ? - Eleffektmätning < + 2 % Under mätningarna registrerades följande data: - Temperatur köldbärare in - Temperatur köldbärare ut - Flöde köldbärare - Temperatur värmebärare in - Temperatur värmebärare ut - Flöde värmebärare - Förångningstryck - Kondenseringstryck - Kompressoreffekt (kompressor + P2) I + I + 4PROV 2 VÄRMEDRIFT Värmebärartemperatur till kondensor Värmebärartemperatur från kondensor Flöde genom kondensor 34,7 °C 40,4 °C 0,8 l/s Avgiven värmeeffekt. kondensor 19,3 kW Upptagen eleffekt (inkl cirk pump P2) Upptagen eleffekt (exkl cirk pump P2) 5,5 kW 5,2 kW Värmefaktor COPtot COPk 3,5 3,7 Förångningstemperatur Kondenseringstemperatur + 1,5 °C + 44,5 °C Carnotvärmefaktor, COPc 7,4 Carnotverkningsgrad, COPk/COPc 0,50 Köldbärartemperatur till förångare Köldbärartemperatur från förångare Flöde genom förångare 21,2 °C. 9,6 °C 3 800 m3/h Kyleffekt 14,6 kW Avvikelse i värmebalans 2 % O O Bilaga 2 Tappvarmvattenförbrukning under fyra dygn,kv Bokhållaren Karlstad; 85-07-16—85-07-20 (i/h) 840.0 480.0 320,0 _. 12.0024.001 2.00 Denna rapport hänför sig till forskningsanslag 830881-4 från Statens råd för byggnadsforskning till Statens Provningsanstalt, Borås. w VO VO 00 Vl