Energi- og miljølære Varmepumper HIO Per Daniel Pedersen 24. November 2003 Rembra as E-mail: post@rembra.no
Varmepumpe i energisystemet
transmisjonstap ventilasjonstap Tilført energi infiltrasjon - - varmtvann Energibalansen/energibehov
TVERRFAGLIG SAMARBEID GIR DET BESTE RESULTATET
Temperatur, T (K) T k T o VARMEMENGDE Q = E + A TS - diagram E = eksergi E (omformbar) A = anergi T k - temperaturen varmen avgis ved (K) A T o - omgivelsestemperatur (K) (ikke konverterbar) Entropi, S (kj/k)
Varmepumpe - prinsipp
Vannpumpe og varmepumpe en sammenligning
Varmepumpe - prinsipp
Luft-til-luft-varmepumpe +
Luft-til-luft varmepumpe
Luft-til-luft varmepumpe, prinsippskjema VP og kjøling
Varighetsdiagram med l/l varmepumpe
Utedel på en luft-til-luft varmepumpe
Effekt-varighetsdiagram for lufttil-luft varmepumper
Varme fra uteluft Uteluft 1000 m³/h, 0 C, RF80%, nedkjøles til -5 C Enthalpiforskjell : 6 kj kg luft Spesifikk masse : 1,29 kg m³ Effekt opptatt i fordamper: 6 kj x 1000 m³ x 1,29 kg x 1 = 2,15 kw kg h m³ 3600
Luft vann varmepumpe
Avtrekksvarmepumpe
LUFT SOM VARMEKILDE Avtrekksluft er en mer stabil varmekilde dersom den er kontinuerlig. Alltid høy temperatur tilgjengelig gir et lavt temperaturløft mellom varm og kald side. Relativ enkel installasjon i ventilasjonskanalene.
Varme fra ventilasjonsluft Ventilasjonsluft 200 m³/h, 20 C, RF 60% nedkjøles til 2 C Enthalpiforskjell : 30 kj kg luft Spesifikk masse : 1,19 kg m³ Effekt opptatt i fordamper: 30 kj x 200 m³ x 1,19 kg x 1 = 1,98 kw kg h m³ 3600
AVTREKKSVARMEPUMPE - PRINSIPPSKISSE lll ll l 2 1 4 KOMPONENTLISTE: 3 10 9 5 6 8 7 1 Tilluftsvifte 2 Kondensator luft 3 Kompressor 4 Fordamper i avtrekksluft 5 Elvarme 1000 W 6 Kondensator vann 7 Tæringsanode 8 Kaldt vann inn 9 Varmt vann ut 10 Tilslutning for sirkulasjon
Jord- og bergvarmepumpe
Brønn i fjell
VARMEKAPASITET I FJELL
Bergvarme -overslagsberegning Normalt varmeuttak er ca. 50 W/ m aktivt borehull dvs: 9 kw varmepumpe = 6 kw fra berg Vannfyllt hull 6 000 W 6 000 W = 120 m 50 W/m
Varmeenergi i jord
Jordvarme -overslagsberegning- Normalt varmeuttak er ca 15 W/ m kollektor 9 kw varmepumpe = 6 kw fra jord Eksempel 6 000 W = 400 m 15 W/m
Varmepumpens funksjoner Kalde siden Flytskjema Varme siden LP L H HP RP KB S Kompressor T VB Fordamper Kondensator Eksp. ventil Tørkefilter V
Rørradiatorer
FORDELERE
PRINSIPPSKISSE FOR MONTERING AV VARMEPUMPEANLEGG UTEFØLER PLASSERES PÅ ØSTVEGG, LENGST MOT SYD, I SKYGGE mikrobobleutskiller GULVVARME VV SHUNT GRUPPE sil VVB 3 kw KV AKKUMULERINGS- TANK sil EPD-Pac BRINEKRETS
Oppbygningsprinsipp betonggulv med gulvvarme Kantisolasjon Armeringsmatte Gulvbelegg Varmerør 40 mm 16 mm 100 mm 100 mm Påstøp Isolasjon Diff.sperre Isolasjon Kultlag
TUR - VANN RETUR - VANN TUR-VANN TUR-VANN RETUR - VANN RETUR - VANN LEGGEMØNSTER FOR GULVVARME
Snitt - tegning over trebjelkelag med varmefordelingsplater Ullpapp PARKETT / TREGULV 1 x4 spaltegulv Bjelkelag 2 x 8
Utlegging av rør til gulvvarme
Monteringsprinsipp ideell løsning Varmebærer til oppvarmings-system Varmt vann Kondensator Varmtvanns tank Varm tilluft til rom Hetgass veksler Uteluft Fordamper Kompressor Kaldt vann Varmekilde
Typiske trykk og temperatur i en varmepumpekrets T = 60-80 C 18 BAR Kondensator t = 25 C Kompressor t = 0 C 4 BAR Fordamper
Monteringsprinsipp Tur varmebærer Retur varmebærer KV VV Oljefyr Varmepumpe Brinekrets VVB/AKK
Monteringsprinsipp Tur Varmebærer Hetgass veksler KV VV Retur varmebærer EL EL VVB Brinekrets Varmepumpe VVB/AKK
Varmegjenvinner luft/luft med varmepumpe TILFØRSEL Trinn-termostat kond vifte kond. vifte hp Pressostat Avriming termostat UTELUFT Sikring 2A rele Trafo AVKAST AVTREKK
Motstrøms varmegjenvinner med varmepumpe T5 T7 T8 T2 Y1 KOMPR. T1 T3 EL. SKAP OG AUTOMATIKK HP T6 T4
Hva må jeg vite? > Befaring > Valg av varmekilde > Energi/effektbehov > Valg av varmepumpe > Informasjon myndigheter > Referanser > Kan jeg svare kunden? > Tilbud > Lønnsomhetskalkyle > Garantier > Installasjonen > Igangkjøring > Service > Oppfølging
Befaring > Hvilket varmesystem har huset? > Hvilket temperaturkrav har varmesystemet? > Hvilke komponeneter bør byttes ut? > Skal noe i det gamle anlegget benyttes? > Hvor skal kollektorrørerene komme inn i huset? > Er det plass til varmepumpe og evt. tilbehør?
Argumenter > Den eneste energi som er helt miljøvennlig er den som ikke er produsert i en prosess. > Beste energiløsningen (samme komfort med kun 1/3 av tilsvarende elvarmeforbruk) > 2/3 av energien hentes direkte fra naturen. > Hver spart kwh er en seier for vårt miljø. > Sparer både penger och miljøet.
Boredypet Det Det er naturens egne lover som til sist bestemmer boredypet. Bergets energiverdi (lambda-verdi) Varmepumpens effekt Dekningsgraden 140 120 100 80 60 115 125 100 105 90 80 7080 60 Ht Mt Lt Turtemperaturen Vanngjennomstrømningen 40 20 0 4,5 kw 6 kw 9 kw
Kuldebærervæsker > Etylenglykol > Propylenglykol > Brinol > Etanolsprit > Kaliumkarbonat > Kalciumklorid > Ikke brannfarlig, giftig > Ikke brannfarlig, mindre giftig > Brannfarlig > Brannfarlig > Etsende, gir trykkfall i fordamper > Korrosiv, gir trykkfall i fordamper
Varmepumpens funksjoner Kalde siden LP Flytskjema L H HP RP Varme siden KB S Kompressor T VB Fordamper Kondensator Eksp. ventil Tørkefilter V
Oppstilling og montering > Velg side for tilkobling av kuldebærerslanger > Sett varmepumpen på plass > Kontroll at fritt rom finnes på fremsiden > Kontroller att alle slanger får plass > Kontroller att det er mulig å fylle opp systemet > Monter eventuelt kondensavløp til avløp > Juster varmepumpen så den står vannrett > Deretter gjøres rør- og elinstallasjoner
Viktig > Se til at KB-væsken tåler 15 C. > Se til at både varm- og kald side er ordentlig utluftet før oppstart. > Kontroller at (scroll) kompressor roterer rett vei (ved å kjenne at sugerøret (det tykkeste) blir kaldt og at trykkrøret blir varmt, samt at evt. 3-fase pumpe roterer rett vei > Elinstallasjonen skal utføres av godkjent el.montør > Viktig å ikke trekke giverkabler sammen med sterkstrømskabler
Takk for meg!