Simulering med fokus på VP
Många lösningar kan man beräkna. När det inte går att beräkna så kanske man kan få ett resultat med simulering?
Jag har ett specifikt problem som jag vill lösa. Jag vill veta skillnaden i effektivitet mellan att köra en VP (värmepump) start-stopp eller att driva den med en inverter.
Jag började med att försöka beräkna, men jag körde fast. Då blev plan B att simulera.
Jag gör en tråd som är ett försök att vara lite pedagogisk när det gäller lösning av problem med simulering.
Det blir tre steg.
1. En enkel problemlösning med Monte Carlo-metod.
2. Simulering av en pendels rörelse.
3. Effektiviteten genom en cykel för en start-stopp VP.
Jag använder programmet GNU Octave, som är en gratisvariant av Matlab. Bland styrkorna i programmet är:
– Man anväder ett enkelt scriptspråk som är lätt att programmera i.
– Att språket interpreteras gör att man kan exekvera interaktivt.
– Det finns bra funktioner för att göra grafer.
– Det är enkelt att räkna med vektorer, matriser och ekvationssystem.
– Det finns funktioner för lite av varje att ladda ner, som t.ex. FEM, ODE eller PDE.
Jag börjar med steg 1 i nästa inlägg.
/π
Simulering med fokus på VP
Re: Simulering med fokus på VP
1. Beräkna pi med Monte Carlo-simulering
Vi genererar par av rektangelfördelade slumptal x, y, så att 0 ≤ x,y ≤ 1. Dessa utgör punkter i en kvadrat med sidan 1.
En kvadrat med sidan 1 har ytan 1.
En kvartscirkel med radien 1 har ytan pi/4
Sannolikeheten för att en punkt finns i cirkeln är pi/4.
I Octave kan man göra så här.
Många punkter, dvs. stort n ger, bättre noggranhet på pi.
Med 108 punkter fick jag mypi=3,14156.
Ett fel på ca 0,00003 eller 10 ppm.
Den här beräkningen är naturligvis inte effektiv eller meningsfull när de gäller att beräkna pi. Den fyller bara funktionen av att vara ett exempel på simulering.
/π
Edit: Korrigering av stavfel. Edit 2: Jag hittade ett fel till. Edit3: Ännu ett fel rättat.
Vi genererar par av rektangelfördelade slumptal x, y, så att 0 ≤ x,y ≤ 1. Dessa utgör punkter i en kvadrat med sidan 1.
En kvadrat med sidan 1 har ytan 1.
En kvartscirkel med radien 1 har ytan pi/4
Sannolikeheten för att en punkt finns i cirkeln är pi/4.
I Octave kan man göra så här.
Kod: Markera allt
% Calculate pi with Monte Carlo simulation
n = 1e8;
xy = rand(n, 2);
r = sqrt((xy(:,1)).^2+(xy(:,2)).^2);
frac = sum(r <= 1) / n;
mypi = 4*frac;
printf("mypi=%d\n",mypi);
Med 108 punkter fick jag mypi=3,14156.
Ett fel på ca 0,00003 eller 10 ppm.
Den här beräkningen är naturligvis inte effektiv eller meningsfull när de gäller att beräkna pi. Den fyller bara funktionen av att vara ett exempel på simulering.
/π
Edit: Korrigering av stavfel. Edit 2: Jag hittade ett fel till. Edit3: Ännu ett fel rättat.
Senast redigerad av pi314 12 mars 2024, 14:00:41, redigerad totalt 3 gånger.
Re: Simulering med fokus på VP
2. Simulering av en pendels rörelse
En pendels rörelse kan beskrivas med en ordinär differentialekvation (ODE).
Med vissa givna initialvärden kan man sedan "simulera" pendelns rörelse.
Då kan det bli så här, om man ser till resulterande läge och hastighet.
Jag utgick från det här exemplet.
https://skill-lync.com/student-projects ... gineers-24
/π
En pendels rörelse kan beskrivas med en ordinär differentialekvation (ODE).
Med vissa givna initialvärden kan man sedan "simulera" pendelns rörelse.
Då kan det bli så här, om man ser till resulterande läge och hastighet.
Jag utgick från det här exemplet.
https://skill-lync.com/student-projects ... gineers-24
/π
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Simulering med fokus på VP
3. VP – Start-stopp vs. inverter
Jag gjorde så här i stora drag.
Jag hade data om några värmepumpar i numerisk form.
Det jag hade var data om
– Elektrisk effekt till kompressorn (P-el).
– Avgiven termisk effekt (P-heat).
– COP (som P-heat/P-el)
som funktion av dels temperatur i varma kretsen, ut från VP (T-out) och dels i kalla kretsen, in till VP (T-brine-in).
Jag skapade data i ganska små steg utgående från data ovan, som jag sedan kunde interpolera i för att få fram effekterna vid givna temperaturer.
Så här ser data för en värmepump ut i grafisk form. Här med T-brine-in = 0°.
Hur det ser ut exakt kan variera en hel del mellan olika värmepumpar.
Sedan körde jag en simulering, i steg om en minut, av en hel cykel med kompressorgång och uppehållet fram till nästa kompressorgång.
För hela cykeln beräknade jag instoppad elektrisk energi och avgiven värmeenergi. Från detta kunde jag beräkna medeleffekten för dessa båda och ett medelvärde på COP.
Så här ser resultatet av en simulering ut, i grafisk form.
Sedan jämförde jag detta med vad jag fick om jag hade en inverter så att jag kunde köra VP med konstant effekt för att få ut samma värmeeffekt. Egentligen samma energimängd under tiden som en cykel varade.
Jag körde med motsvarande två olika uteteperaturer, så att gångtiden och max av T-out var lite olika.
I båda fallen fick jag nästan samma resultat när det gällde förhållandet mellan kompressorns elförbrukning med inverter repsektive utan.
Vid lite högre utetemperatur fick jag 3,3% lägre elförbrukning med inverter. Vid lite lägre utetemperatur fick jag 3,2% lägre elförbrukning med inverter.
Se inte detta som en absolut sanning! Det är bara resultatet av en enkel simulering som jag försökte göra för att förstå skillanden i energiförbrukning beroende på om man har inverter eller inte.
Kanske är resultatet rimligt, men jag kan inte garantera att det är korrekt eller allmängiltligt.
Jag tror att invertern har några andra fördelar, utöver att vara något mer energieffektiv.
1. Man kan enklare dimensionera en uppvärmningslösning som inte behöver tillskott.
2. Den ger en jämnare innetemperatur.
3. Det sliter mindre på kompressorn att gå kontinuerligt med reducerad effekt än att gå i cykler med full effekt.
4. Elförbrukningen, effekten, når sällan eller aldrig upp till kompressorns maxeffekt.
5. Det ger en lägre ljudnivå.
6. Cirkulationspumpar kan styras så att dom matchar vad värmepumpen behöver vid olika driftlägen.
Kodens nuvarande utformning har karaktären av "blandade hack", så det är inget jag vill publicera. Men, om någon är intresserad av hur jag har räknat i simuleringen så kan jag gärna redovisa det.
/π
Jag gjorde så här i stora drag.
Jag hade data om några värmepumpar i numerisk form.
Det jag hade var data om
– Elektrisk effekt till kompressorn (P-el).
– Avgiven termisk effekt (P-heat).
– COP (som P-heat/P-el)
som funktion av dels temperatur i varma kretsen, ut från VP (T-out) och dels i kalla kretsen, in till VP (T-brine-in).
Jag skapade data i ganska små steg utgående från data ovan, som jag sedan kunde interpolera i för att få fram effekterna vid givna temperaturer.
Så här ser data för en värmepump ut i grafisk form. Här med T-brine-in = 0°.
Hur det ser ut exakt kan variera en hel del mellan olika värmepumpar.
Sedan körde jag en simulering, i steg om en minut, av en hel cykel med kompressorgång och uppehållet fram till nästa kompressorgång.
För hela cykeln beräknade jag instoppad elektrisk energi och avgiven värmeenergi. Från detta kunde jag beräkna medeleffekten för dessa båda och ett medelvärde på COP.
Så här ser resultatet av en simulering ut, i grafisk form.
Sedan jämförde jag detta med vad jag fick om jag hade en inverter så att jag kunde köra VP med konstant effekt för att få ut samma värmeeffekt. Egentligen samma energimängd under tiden som en cykel varade.
Jag körde med motsvarande två olika uteteperaturer, så att gångtiden och max av T-out var lite olika.
I båda fallen fick jag nästan samma resultat när det gällde förhållandet mellan kompressorns elförbrukning med inverter repsektive utan.
Vid lite högre utetemperatur fick jag 3,3% lägre elförbrukning med inverter. Vid lite lägre utetemperatur fick jag 3,2% lägre elförbrukning med inverter.
Se inte detta som en absolut sanning! Det är bara resultatet av en enkel simulering som jag försökte göra för att förstå skillanden i energiförbrukning beroende på om man har inverter eller inte.
Kanske är resultatet rimligt, men jag kan inte garantera att det är korrekt eller allmängiltligt.
Jag tror att invertern har några andra fördelar, utöver att vara något mer energieffektiv.
1. Man kan enklare dimensionera en uppvärmningslösning som inte behöver tillskott.
2. Den ger en jämnare innetemperatur.
3. Det sliter mindre på kompressorn att gå kontinuerligt med reducerad effekt än att gå i cykler med full effekt.
4. Elförbrukningen, effekten, når sällan eller aldrig upp till kompressorns maxeffekt.
5. Det ger en lägre ljudnivå.
6. Cirkulationspumpar kan styras så att dom matchar vad värmepumpen behöver vid olika driftlägen.
Kodens nuvarande utformning har karaktären av "blandade hack", så det är inget jag vill publicera. Men, om någon är intresserad av hur jag har räknat i simuleringen så kan jag gärna redovisa det.
/π
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Simulering med fokus på VP
Start-stopp eller inverter?
Sedan jag gjorde ovanstående simulering av start-stopp VP flr att kunna jämföra start-stopp med inverter har jag gjort tre saker.
1. Gått igenom koden och städat och kommenterat upp lite. Jag hittade också en bugg som påverkade resultatet lite.
2. Funderat lite vilken betydelse det hade att jag körde med ett exempel där jag hade en medeltemperatur till radiatorerna som var ganska låg. Kanske är fördelen med inverter större i ett hus som behöver lite högre temperatur till elementen?
3. Kompletterat koden lite så att det är enklare att köra olika simuleringar med olika förutsättningar.
Jag har inte gjort det ännu, men jag borde väl testa att köra med lite mindre gränsvärde för integralen. Jag har ställt upp den (till max tror jag) i min start/stopp VP för att få färre start/stopp. En nackdel med långa perioder är att det kan börja kännas som att innetemperaturen sjunker, mot slutet av en stopp-period.
Sedan körde jag ett exempel där jag har dessa data.
Samma VP som i inlägget ovan, 6 kW.
Den stora skillanden är att elementeffekten är lägre, så att stigartemperaturen som behövs är högre.
Utetemperatur: 0°
Innetemperatur: 20°
Värmeeffekt som behöver tillföras: 2,94 kW
Sammanlagd elementeffekt vid 20/35: 2,5 kW
Sammankagd elementeffekt vid 20/55: 5,83 kW
Resultater blev så här med start/stopp.
Några numeriska resultat från körningen.
Medeltemperatur ut från VP under körningen: 37,1°
Elektrisk effekt in, medelvärde under körningen: 0,713 kW
Värmeeffekt ut, medelvärde under körningen: 2,94 kW
Medel-COP: 4,12
För att hålla samma innetemperatur med samma VP, men med inverter.
Elektrisk effekt in: 0,654 kW
Värmeeffekt ut: 2,94 kW
COP: 4,49
Minskning av eleffekten med inverter, jämfört med start-stopp: 8,2%
Ganska stor besparing med inverter jämfört med tidigare simuleringar.
Den stora skillnaden jämfört med tidigare var att nu var gångtiden kortare och radiatortemperaturen högre när VP går. Kanske blir skillnaden ännu större om man behöver högre radiatortemperatur?
Vid lägre utomhustemperatur behövs också högre temperatur på elementen.
/π
Sedan jag gjorde ovanstående simulering av start-stopp VP flr att kunna jämföra start-stopp med inverter har jag gjort tre saker.
1. Gått igenom koden och städat och kommenterat upp lite. Jag hittade också en bugg som påverkade resultatet lite.
2. Funderat lite vilken betydelse det hade att jag körde med ett exempel där jag hade en medeltemperatur till radiatorerna som var ganska låg. Kanske är fördelen med inverter större i ett hus som behöver lite högre temperatur till elementen?
3. Kompletterat koden lite så att det är enklare att köra olika simuleringar med olika förutsättningar.
Jag har inte gjort det ännu, men jag borde väl testa att köra med lite mindre gränsvärde för integralen. Jag har ställt upp den (till max tror jag) i min start/stopp VP för att få färre start/stopp. En nackdel med långa perioder är att det kan börja kännas som att innetemperaturen sjunker, mot slutet av en stopp-period.
Sedan körde jag ett exempel där jag har dessa data.
Samma VP som i inlägget ovan, 6 kW.
Den stora skillanden är att elementeffekten är lägre, så att stigartemperaturen som behövs är högre.
Utetemperatur: 0°
Innetemperatur: 20°
Värmeeffekt som behöver tillföras: 2,94 kW
Sammanlagd elementeffekt vid 20/35: 2,5 kW
Sammankagd elementeffekt vid 20/55: 5,83 kW
Resultater blev så här med start/stopp.
Några numeriska resultat från körningen.
Medeltemperatur ut från VP under körningen: 37,1°
Elektrisk effekt in, medelvärde under körningen: 0,713 kW
Värmeeffekt ut, medelvärde under körningen: 2,94 kW
Medel-COP: 4,12
För att hålla samma innetemperatur med samma VP, men med inverter.
Elektrisk effekt in: 0,654 kW
Värmeeffekt ut: 2,94 kW
COP: 4,49
Minskning av eleffekten med inverter, jämfört med start-stopp: 8,2%
Ganska stor besparing med inverter jämfört med tidigare simuleringar.
Den stora skillnaden jämfört med tidigare var att nu var gångtiden kortare och radiatortemperaturen högre när VP går. Kanske blir skillnaden ännu större om man behöver högre radiatortemperatur?
Vid lägre utomhustemperatur behövs också högre temperatur på elementen.
/π
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Simulering med fokus på VP
TomasL:
Tack för påminnelsen! Jag har haft det i bakhuvudet, men inte gjort något hittills.
Jag vet att jag börjat gräva i detta tidigare och haft lite svårt för att hitta bra, användbara siffror.
– På förlusterna i VFDn.
– På hur förlusterna i kompressorn påverkas av att den körs för, t.ex. 50% ut i stället för start-stopp, med 100% under gång.
– Att elnätet belastas med en VFC som i bästa fall har cos(𝞍)=1 medan en kompressormotor har klart lägre cos(𝞍).
Att VFD-tillverkarna sällan uppger förluster i VFDn har jag uppfattat som att det beror på att förlusterna i så hög grad beror på arbetsförutsättningar att det är svårt att ange något meningsfullt.
Jag har t.ex. en VP med en Carel PS2HM VFD som jag lyckats hitta en hel del information om, men inget om förluster. Min kompressor går med typiskt ca 1 kW under uppvärmningssäsongen och jag kan inte känna att VFDn blir varm. Om det vore t.ex. 5%, 50 watt i den så skulle den bli ganska varm. Det är en ganska liten sak med ett plasthölje.
Jag har för mig att jag tidigare tittat på ABB-VFDer där dom angett förluster på ca 2%. Sedan finns det också uppgifter om att en bra VFD är en resistiv last medans en kompressormotor är induktiv. Då minskar elförbrukningen med VFD genom att cos(𝞍) blir närmare ett.
Nu när jag försökte läsa på lite om detta så hittade jag en on-line kalkylator på ABB som kanske kan göra något liknande det som jag försöker göra. Jag kan dock inte få den att göra det jag vill.
https://new.abb.com/drives/energy-efficiency
Under tiden tills jag kan hitta bättre underlag så nöjer jag mig med att titta på "den rena" skillnaden mellan start-stopp och med VFD/inverter.
/π
Tack för påminnelsen! Jag har haft det i bakhuvudet, men inte gjort något hittills.
Jag vet att jag börjat gräva i detta tidigare och haft lite svårt för att hitta bra, användbara siffror.
– På förlusterna i VFDn.
– På hur förlusterna i kompressorn påverkas av att den körs för, t.ex. 50% ut i stället för start-stopp, med 100% under gång.
– Att elnätet belastas med en VFC som i bästa fall har cos(𝞍)=1 medan en kompressormotor har klart lägre cos(𝞍).
Att VFD-tillverkarna sällan uppger förluster i VFDn har jag uppfattat som att det beror på att förlusterna i så hög grad beror på arbetsförutsättningar att det är svårt att ange något meningsfullt.
Jag har t.ex. en VP med en Carel PS2HM VFD som jag lyckats hitta en hel del information om, men inget om förluster. Min kompressor går med typiskt ca 1 kW under uppvärmningssäsongen och jag kan inte känna att VFDn blir varm. Om det vore t.ex. 5%, 50 watt i den så skulle den bli ganska varm. Det är en ganska liten sak med ett plasthölje.
Jag har för mig att jag tidigare tittat på ABB-VFDer där dom angett förluster på ca 2%. Sedan finns det också uppgifter om att en bra VFD är en resistiv last medans en kompressormotor är induktiv. Då minskar elförbrukningen med VFD genom att cos(𝞍) blir närmare ett.
Nu när jag försökte läsa på lite om detta så hittade jag en on-line kalkylator på ABB som kanske kan göra något liknande det som jag försöker göra. Jag kan dock inte få den att göra det jag vill.
https://new.abb.com/drives/energy-efficiency
Under tiden tills jag kan hitta bättre underlag så nöjer jag mig med att titta på "den rena" skillnaden mellan start-stopp och med VFD/inverter.
/π
Re: Simulering med fokus på VP
en sak som brukar vara problem med vp är storleken på värmeväxlarna
ex en luft till luft eller vatten
utedelen skall ju kylas så att köldmediet blir så nära utetemperaturen som möjligt
har man låg effekt och hög temperatur blir detta inget större problem
man får upp temperaturen till utetemperaturen
är det kallt ute och då oftast maxeffekt så har man oftast inte stor nog förångare för att få upp temperaturen till utetemperatur
utan den kan ligga många grader under
på samma sätt blir det med värmeväxlaren på en lf vp , att den blir för varm, den är inte stor nog , läs för dyrt att sätta i en stor nog
detta ändrar driftspunkterna i molierdiagremmet tillräckligt mycket för att ändra verkningsgraden en hel del
ex en luft till luft eller vatten
utedelen skall ju kylas så att köldmediet blir så nära utetemperaturen som möjligt
har man låg effekt och hög temperatur blir detta inget större problem
man får upp temperaturen till utetemperaturen
är det kallt ute och då oftast maxeffekt så har man oftast inte stor nog förångare för att få upp temperaturen till utetemperatur
utan den kan ligga många grader under
på samma sätt blir det med värmeväxlaren på en lf vp , att den blir för varm, den är inte stor nog , läs för dyrt att sätta i en stor nog
detta ändrar driftspunkterna i molierdiagremmet tillräckligt mycket för att ändra verkningsgraden en hel del
Re: Simulering med fokus på VP
Nja, det är inte den främsta orsaken till att förångaren blir för liten.på samma sätt blir det med värmeväxlaren på en lf vp , att den blir för varm, den är inte stor nog , läs för dyrt att sätta i en stor nog
Problemet man får vid varvtalsstyrning av kompressorn är att förångaren måste dimensioneras så att gashastigheten blir tillräckligt stor, men inte för stor.
Vid låg effekt och stor förångare, dvs lågt kompressorvarvtal får man dels problem med värmeöverföringen i förångaren, då strömningen inte blir tillräckligt turbulent samt att man inte får med sig oljan tillbaka då gashastigheterna blir för låga.
Med hög kompressoreffekt och för liten förångare får man höga tryckfall samt bl.a. lägre förångningstemperatur, vilket då minskar COP.
Kontentan blir att förångaren dimensioneras någonstans mitt i effektregistret, men med en storlek som gör att den precis fungerar vid låga effekter, förångaren blir då för liten vid stora effektuttag, med lägre förångningstemperatur och lägre COP som följd, vilket man tyvärr får leva med, det går liksom inte att göra nånting åt det.
Kondensorn kan man dimma för maxeffekt, då den oftast inte är lika känslig.
Re: Simulering med fokus på VP
Jag borde nog varit mer tydlig med att även om principen är likartad för olika VP, så är det i första hand VV-VP som jag har i åtanke här. Det är sådana jag har själv.
grym:
Ja, det är många parametrar och variabler som samverkar.
Jag har förenklat en hel del, för att få det hanterbart.
En variabel som jag inte brytt mig om att den varierar är att temperaturen i kalla kretsen (T-in) sjunker olika mycket beroende på effektuttag. Med t.ex. 50% effekt i stället för 100% så sjunker inte T-in lika mycket och COP blir högre.
Att jag blev inspirerad att försöka simulera fram hur mycket bättre det är med inverter än med start-stopp berodde på att jag, med erfarenhet av båda, tyckte att invertern var märkbart bättre (mer effektiv). Jag har pratat med ett par installatörer som säger samma sak. Dom kunde inte heller sätta fingret på vad det berodde på.
Så föddes min idé att försöka räkna. När jag inte klarade av det så försökte jag simulera i stället.
För att relatera lite till IRL.
Här är ett diagram och motsvarande data som jag just hämtade från en VP.
/π
grym:
Ja, det är många parametrar och variabler som samverkar.
Jag har förenklat en hel del, för att få det hanterbart.
En variabel som jag inte brytt mig om att den varierar är att temperaturen i kalla kretsen (T-in) sjunker olika mycket beroende på effektuttag. Med t.ex. 50% effekt i stället för 100% så sjunker inte T-in lika mycket och COP blir högre.
Att jag blev inspirerad att försöka simulera fram hur mycket bättre det är med inverter än med start-stopp berodde på att jag, med erfarenhet av båda, tyckte att invertern var märkbart bättre (mer effektiv). Jag har pratat med ett par installatörer som säger samma sak. Dom kunde inte heller sätta fingret på vad det berodde på.
Så föddes min idé att försöka räkna. När jag inte klarade av det så försökte jag simulera i stället.
För att relatera lite till IRL.
Här är ett diagram och motsvarande data som jag just hämtade från en VP.
/π
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Simulering med fokus på VP
det går att göra något åt det
men inte lönt
kan vara att ha flera enheter som man kopplar in efterhand för effektreglering
men då kommer vi en bra bit bort från vanliga hushåll
dock är verkningsgradsfrågan mycket intressant om man inte plockar ut max vid låga temperaturer
är det då lönt att ha ex två ll vp så m man plockar ut halva effekten ur
kan ju vara bra ur energispridning i ett hus, då får man jämnare värme i huset med
men inte lönt
kan vara att ha flera enheter som man kopplar in efterhand för effektreglering
men då kommer vi en bra bit bort från vanliga hushåll
dock är verkningsgradsfrågan mycket intressant om man inte plockar ut max vid låga temperaturer
är det då lönt att ha ex två ll vp så m man plockar ut halva effekten ur
kan ju vara bra ur energispridning i ett hus, då får man jämnare värme i huset med
Re: Simulering med fokus på VP
COP-jakt
Jag har ägnat mig en del åt det och den här tråden är kanske ett litet stickspår längs den huvudlinjen.
Bakgrunden till den jakten kan sammanfattas med den här bilden.
https://www.energimarknadsbyran.se/el/d ... for-villa/
Jag ser det som att en hel rad med företeelser som händer och som är på gång är kopplade till varandra.
Jag tror att dom flesta av oss kommer att påverkas av detta, vare sig vi vill eller inte.
Här är några sådana företeelser.
– Den globala uppvärmningen.
– Minskade utsläpp av växthusgaser.
– Fit for 55 som kallas 55%-paketet på svenska.
– Byggnaders energiprestanda och EPBD.
– Framtida energipriser.
IMO kan det vara realism i målet att minska den genomsnittliga energiförbrukningen för fastigheter med 16 procent till 2030 och till 20–22 procent 2035, endast om en betydande del uppnås genom effektiv uppvärmning. Renoveringar med tilläggsisolering, byte av fönster, m.m. tror jag är dyrare och tar längre tid.
Även om värmepumpstekniken är i omfattande användning hos oss och säkert kommer att tillta i användning längre söderut i Europa så menar jag att tekniken ofta kan utnyttjas mer effektivt än vad som i allmänhet sker idag.
Även om detta i stort sett gäller värmepumpar generellt, så är inriktningen här bergvärme.
Med några siffror från beräkningar vill jag illustrera vad jag menar. Jag beräknade detta utgående från en värmepump som jag har, en Thermia Atlas 12, men jag tror att skillanden mellan olika värmepumpar är ganska liten.
Jag har tittat på två variabler.
– Dimensionering av elementkrets, med två alternativ. Med "normaltemperatur" i elementen på 55° och 35°.
– Dimensionering av köldkretsen, med två alternativ, som ger 0° respektive 5°.
Allt övrigt är lika mellan beräkningarna.
Det gäller bl.a. tillförd värmeeffekt, utetemperatur och innetemperatur.
Här är resultatet.
Utgående från en ganska normal installation kan man minska elförbrukningen för uppvärmning med ca 42%.
Om vi räknar med värdena ovan som typiska för november-mars, och hälften i oktober och april så får vi dessa årsförbrukningar och årskostnader om vi räknar med 2:50/kWh.
Före dessa "åtgärder": 8515 kWh, 21287:- per år.
Efter dessa "åtgärder": 4938 kWh, 12348:- per år.
Besparing: 3577 kWh, 8943:- per år.
Går det att "räkna hem"? Det beror bl.a. på vilka stödåtgärder och kreditmöjligheter som kommer att arbjudas.
Att borra ännu en brunn är kanske en större åtgärd, men att se över radiatorer och kanske byta ut en eller två mot fläktkonvektorer kan vara en kostnadseffektiv åtgärd.
Större brunn är inte sällan nödvändigt när en äldre VP byts ut mot en nyare. Om en borrare ändå måste ut kostar det inte så mycket extra att "ta i lite".
Det kan ofta vara så att en av åtgärderna ovan eliminerar behovet av tillskott. Om så är fallet kan besparingen vara betydligt större.
Start-stopp vs. inverter
Jag ska försöka återkomma med fler simuleringar av start-stopp vs. inverter. Med förhoppningen att det ska gå att dra några slutsatser om när inverter lönar sig. Kanske är alla värmepumpar redan på väg att bli inverterstyrda?
Om man kan dimensionera bort tillskott med en inverter så betalar sig nog en inverter-VP snabbt.
/π
Edit: Ett par mindre justeringar i texten.
Jag har ägnat mig en del åt det och den här tråden är kanske ett litet stickspår längs den huvudlinjen.
Bakgrunden till den jakten kan sammanfattas med den här bilden.
https://www.energimarknadsbyran.se/el/d ... for-villa/
Jag ser det som att en hel rad med företeelser som händer och som är på gång är kopplade till varandra.
Jag tror att dom flesta av oss kommer att påverkas av detta, vare sig vi vill eller inte.
Här är några sådana företeelser.
– Den globala uppvärmningen.
– Minskade utsläpp av växthusgaser.
– Fit for 55 som kallas 55%-paketet på svenska.
– Byggnaders energiprestanda och EPBD.
– Framtida energipriser.
IMO kan det vara realism i målet att minska den genomsnittliga energiförbrukningen för fastigheter med 16 procent till 2030 och till 20–22 procent 2035, endast om en betydande del uppnås genom effektiv uppvärmning. Renoveringar med tilläggsisolering, byte av fönster, m.m. tror jag är dyrare och tar längre tid.
Även om värmepumpstekniken är i omfattande användning hos oss och säkert kommer att tillta i användning längre söderut i Europa så menar jag att tekniken ofta kan utnyttjas mer effektivt än vad som i allmänhet sker idag.
Även om detta i stort sett gäller värmepumpar generellt, så är inriktningen här bergvärme.
Med några siffror från beräkningar vill jag illustrera vad jag menar. Jag beräknade detta utgående från en värmepump som jag har, en Thermia Atlas 12, men jag tror att skillanden mellan olika värmepumpar är ganska liten.
Jag har tittat på två variabler.
– Dimensionering av elementkrets, med två alternativ. Med "normaltemperatur" i elementen på 55° och 35°.
– Dimensionering av köldkretsen, med två alternativ, som ger 0° respektive 5°.
Allt övrigt är lika mellan beräkningarna.
Det gäller bl.a. tillförd värmeeffekt, utetemperatur och innetemperatur.
Här är resultatet.
| Tout=55°, T-brine=0°, P-out=6kW, COP=2.99. Pin=1.971 kW |
| Tout=35°, T-brine=0°, P-out=6kW, COP=4.66. Pin=1.292 kW |
| Electricity use change when T-out goes from 55° to 35° at 6 kW heat. |
| T-out 55->35°, T-brine=0°, deltaPin = -0.6789 kW, (-34.5%) |
|---|
| Tout=35°, T-brine=5°, P-out=6kW, COP=5.23. Pin=1.143 kW |
| Electricity use change when T-brine goes from 0° to 5° at 6 kW heat. |
| T-brine 0->5°, deltaPin = -0.1488 kW, (-13%) |
| Electricity use change when changing both T-brine (0->5) and T-out (55->35) |
| T-brine 0->5 and T-out=55->35, deltaPin = -0.8277 kW, (-42%) |
Om vi räknar med värdena ovan som typiska för november-mars, och hälften i oktober och april så får vi dessa årsförbrukningar och årskostnader om vi räknar med 2:50/kWh.
Före dessa "åtgärder": 8515 kWh, 21287:- per år.
Efter dessa "åtgärder": 4938 kWh, 12348:- per år.
Besparing: 3577 kWh, 8943:- per år.
Går det att "räkna hem"? Det beror bl.a. på vilka stödåtgärder och kreditmöjligheter som kommer att arbjudas.
Att borra ännu en brunn är kanske en större åtgärd, men att se över radiatorer och kanske byta ut en eller två mot fläktkonvektorer kan vara en kostnadseffektiv åtgärd.
Större brunn är inte sällan nödvändigt när en äldre VP byts ut mot en nyare. Om en borrare ändå måste ut kostar det inte så mycket extra att "ta i lite".
Det kan ofta vara så att en av åtgärderna ovan eliminerar behovet av tillskott. Om så är fallet kan besparingen vara betydligt större.
Start-stopp vs. inverter
Jag ska försöka återkomma med fler simuleringar av start-stopp vs. inverter. Med förhoppningen att det ska gå att dra några slutsatser om när inverter lönar sig. Kanske är alla värmepumpar redan på väg att bli inverterstyrda?
Om man kan dimensionera bort tillskott med en inverter så betalar sig nog en inverter-VP snabbt.
/π
Edit: Ett par mindre justeringar i texten.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Simulering med fokus på VP
Skillnad med inverter då elementen behöver ca 44° från VP
I tidigare simuleringar räknade jag med ganska låg stigartemperatur (medelvärde), till radiatorer, ca 37°.
I VV-VP-sammanhang anges prestanda vid ofta B0/W35 och B0/W55.
Inte sällan kallas B0/W35 för "golvvärme" och B0/W55 för "radiator" i information från VP-tillverkare.
Det är sant att golvvärme typiskt kräver lägre temperatur än radiatorer, men det behöver inte vara så.
Det går att dimensionera radiatorer för betydligt lägre temperatur än, typiskt, 55°, men det blir dyrare. Om det är värt det måste man räkna på. Elförbrukningen minskar och risken för att det behövs tillskott minskar med lägre radiatortemperatur.
För att komma närmare en "typisk" radiatorinstalltion körde jag en simulering där kravet på radiatortemperatur var lite högre än dom 37° som jag kört med tidigare. För att se hur stor förtjänsten med inverter var då.
Med ca 44° (medel) ut från VP till radiatorer
Med start/stopp
Pinave=1.1791
Poutave=4.04538
COPave=3.43091
Med inverter
Pinverterin=1.06314
Pinverterout=4.04538
COPinverter=3.80512
Energibesparing med inverter: 9.8%
Om val av inverter i stället för start stopp dessutom minskat behovet av tillskott, vilket ofta är fallet, så blir energibesparingen med inverter större.
Det svåraste med att göra en realistisk kalkyl är kanske att uppskatta framtida elpris. Jag räknade med ca 2:- "allt inkluderat" när jag gjorde mina kalkyler för 2-3 år sedan.. Jag börjar tro nu att jag borde ha räknat med ett högre elpris. Men, vem vet vad energipolitiken kommer att leda till?
Graf som illustrerar start-stopp-körningen ovan.
/π
I tidigare simuleringar räknade jag med ganska låg stigartemperatur (medelvärde), till radiatorer, ca 37°.
I VV-VP-sammanhang anges prestanda vid ofta B0/W35 och B0/W55.
Inte sällan kallas B0/W35 för "golvvärme" och B0/W55 för "radiator" i information från VP-tillverkare.
Det är sant att golvvärme typiskt kräver lägre temperatur än radiatorer, men det behöver inte vara så.
Det går att dimensionera radiatorer för betydligt lägre temperatur än, typiskt, 55°, men det blir dyrare. Om det är värt det måste man räkna på. Elförbrukningen minskar och risken för att det behövs tillskott minskar med lägre radiatortemperatur.
För att komma närmare en "typisk" radiatorinstalltion körde jag en simulering där kravet på radiatortemperatur var lite högre än dom 37° som jag kört med tidigare. För att se hur stor förtjänsten med inverter var då.
Med ca 44° (medel) ut från VP till radiatorer
Med start/stopp
Pinave=1.1791
Poutave=4.04538
COPave=3.43091
Med inverter
Pinverterin=1.06314
Pinverterout=4.04538
COPinverter=3.80512
Energibesparing med inverter: 9.8%
Om val av inverter i stället för start stopp dessutom minskat behovet av tillskott, vilket ofta är fallet, så blir energibesparingen med inverter större.
Det svåraste med att göra en realistisk kalkyl är kanske att uppskatta framtida elpris. Jag räknade med ca 2:- "allt inkluderat" när jag gjorde mina kalkyler för 2-3 år sedan.. Jag börjar tro nu att jag borde ha räknat med ett högre elpris. Men, vem vet vad energipolitiken kommer att leda till?
Graf som illustrerar start-stopp-körningen ovan.
/π
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
