Beräknad kanal - verkningsgrad värmeväxlare

[rigmark]

Samma här! Jag har satt tempgivare i mitt FTX aggregat, så det vore kul att göra en beräknad kanal på verkningsgraden.
Se min systembild: http://e-logger.se/pub?Byestad&p=1

Jonas

[Andreas]

Trevlig bild! (Fast synd de där sneda linjerna blivit taggiga, kanske kan du räta ut dem?)

Kan du beskriva lite mer i detalj hur du tänkte dig beräkningen för verkningsgrad, jag behöver praktiska exempel för att förstå vad som ev. behövs.

[rigmark]

Hallå! Jag brukar räkna såhär:
(tilluftstemp-uteluftstemp)/(frånluftstemp-uteluftstemp) x (tilluftsflöde/frånluftsflöde).
Flödena är konstanta på moderna aggregat, och i brist på givare för detta så kan man ange dem som konstanter.

Jonas

[Andreas]

Hmm inte alldeles enkelt göra så det går att bygga upp den där typen av uttryck på ett standardiserat sätt. Jag grunnar på om det där är något som flera skulle ha nytta av och att man i så fall istället skulle lägga upp hela beräkningen som en färdig beräkningstyp med fält att fylla i.

Hur får man förresten fram flödeskonstanterna?

[rigmark]

Flödena finns angivna som inställda värden i aggregatet, eller uppmätta med instrument i kanalen. Enheten är oftast liter per sekund.
FTX bygger ju på att överföra värmen från frånluften till den kalla friskluften, och enda anledningen till att lägga med flödena i beräkningen är att man vill ha lite mindre tilluft än frånluft, vilket påverkar verkningsgraden.

Jonas

[Andreas]

Inom ungefär vilka gränser kan flödena/flödeskonstanterna variera?

Och nu menar du temperaturverkningsgrad, men borde man inte också kunna räkna ut något slags faktisk verkningsgrad i förhållande till elåtgången för FTX-aggregatet?

[rigmark]

Jag har bara haft temperaturverkningsgrad i huvudet, då det är det som det berättas om i specifikationer och framför allt i marknadsföring. FTXen har egentligen bara 2 fläktmotorer som drar ström, men i mitt fall sitter det en el-förvärmare som ser till att det alltid är plusgrader in i aggregatet, och det finns varianter som värmer tilluften efter FTXen också. Så faktisk verkningsgrad vore också mumma, men då räcker nog inte min hjärncell till längre. En separat elmätare på FTXen är med i min planering.

Vad gäller flöden så är det vid närmare eftertanke enklare att ange hur många procent undertryck (mindre tilluft än frånluft) man har, det rör sig om 5-20%. Då är resten bara temperaturer i beräkningen.

Jonas

[Andreas]

Hur mycket energi i kWh krävs för att värma en kubikmeter luft en grad? Vet man sen luftflöde och antal grader uteluften värms så borde man kunna räkna fram en uteffekt. Som sen borde kunna divideras med ineffekten till FTX-anläggningen för att få fram verkningsgrad/effektfaktor motsvarande COP.

Hinner inte riktigt fördjupa mig i detta själv, men kan du skaka fram konstant och en verifierad formel så lovar jag ordna beräknade kanaler för både temperaturverkningsgrad och faktisk verkningsgrad. (Kanske kan du hitta något i värmepumpsforum eller starta en tråd där.)

[Rickard]

Är inte luftfuktigheten en rätt stor osäkerhetsfaktor i en sådan här beräkning?
Om luften har hög fukthalt krävs väl mer effekt för att öka tempen än om den är torr?
Fast å andra sidan kanske värmeväxlingen fungerar effektivare  ju fuktigare de värmeväxlande ytorna blir?

[KlasL]

Vore bra om det fanns en beräknad kanal för verkningsgraden hos en värmeväxlare, i mitt fall för luft (FTX). Borde kanske finnas behov för värmeväxling för vatten.
Inte helt enkelt eftersom formlerna är ganska komplexa med tanke på olika luftflöden och luftfuktigheter.

Vad jag har förstått så brukar tillverkarna för luftvärmeväxlarna förenkla sina beräkningar genom att utgå från att luftflödena är balanserade ( samma mängd in som ut) och att luftfuktigheten är 50%.
Då blir formeln:
Verkningsgrad n=(ti-tu)/(tf-tu)

ti = tilluft temperatur (efter växlaren/till rummen)
tu = uteluft temperatur
tf = frånluft temperatur (från rummen)

[Andreas]

Klistrade ihop ditt inlägg med befintlig diskussion, se ovan.

Har du sett eller kan du räkna fram hur stort felet blir om man förutsätter 50% luftfuktighet?

[KlasL]

Jag kan försöka räkna fram skillnaderna med olika luftfuktigheter, återkommer..

[KlasL]

Räknade lite på det där. Verkningsgraden varierade en del beroende på luftfuktigheten, temperaturer och flödet. Allt enligt ett mollierdiagram.

Jag gjorde en excel-snurra och satte in dessa parametrar hårt;
Utomhustemp: -10 C
Tilluft efter VVX: 10 C
Flöde in: 50 l/s

Inomhustemp: 20 C
Avluft efter VVX: 0 C
Flöde ut: 50 l/s

Luftfuktigheter satte jag i en matris för att se hur verkningsgraden förändrades.

[Andreas]

Hmm få se nu om jag tänker rätt, vid -10 grader ute är väl luftfuktigheten både inne och ute oftast ganska låg, vilket innebär att oftast är det ett ganska litet område av tabellen som gäller, vanligtvis kanske inte mer än 10% fel. Hade varit intressant se samma tabell vid -20, 0 och +10 grader utomhustemperatur också.

Vad drar du själv för slutsats av din excelövning, känns det det meningsfullt med en beräknad kanal som bygger på 50% fast luftfuktighet?

[KlasL]

Tyvärr så tycker jag nog inte att det går att räkna på luftfuktigheten är 50% och helt balanserat luftflöde efter att ha räknat på det.

Jag är ingen väderexpert och har inte riktigt koll på luftfuktigheter, men efter lite googlande så verkar det som;
Vintertid så håller sig den relativa luftfuktigeten utomhus runt  70-90% och inomhus 20-40%.

I min matris så har vi värden som är helt orimliga i det spannet, det beror på att jag matade in orealistiska temperatur-värden i kalkylen för in/ut i värmeväxlaren. Men relativt sett så kan man ser vad som händer i alla fall.

Hade man räknat på 50% så hade kalkylen gett 82% verkningsgrad. I (den orealistiska) verkligheten så ger kalkylen 99-132%. Ganska långt ifrån.

Om man dessutom har lite ojämnt luftflöde, vilket de flesta FTX-aggregat har. Man brukar säga att man ska ha ett svagt undertryck i huset. Ändrar jag utflödet från 50 liter/sek till 55 liter/sek så ändras effektiviteten från 82% till 90% (vid 50% luftfuktighet).

Bästa sättet om man ska ha detta är att räkna med korrekt indata. Beräknad kanal med 4 tempingångar, 2 luftfuktighetsingångar och 2 konstanta luftflöden.