Varmepumpe boost

[Per O]

Hei,

Min 12 år gamle varmepumpe har fått en Omron V1000 frekvensomformer montert. Jeg har en 3 fase 400Volt Copeland Scroll kompressor som har merkespenning 380-420 Volt 50/60 Hz Max strøm normal drift 4,2 amp.

I frekvensomformer settings har jeg satt 420 volt som max spenning og 60 Hz som max output frekvens.
I prinsippet skal min 5,5KW varmepumpe gi 17,5% ekstra effekt (Økt virkningsgrad).

Det ser ut som teorien min funkar 

Jeg venter på en PID regulator fra Hong Kong jeg kjøpte på ebay til $38 http://www.sestos-hk.com/english/product_show.asp?id=495

Jeg har bestilt den som har 4-20 mA output, så når kulden kommer til Stavanger, så er planen bruke PID regulatoren til å styre frekvensomformeren.

Da programmerer jeg PID regulatoren til å holde 38 grader. Dersom jeg får reguleringen til å fungere så er tanken min at varmepumpen skal svive fra november 2012 til mai 2013 uten stopp.

Frekvensomformeren skal da regulere opp/ned frekvensen etter varmebehovet i huset mellom 30 og 60 Hz. Scrollkompressoren kan svive kontinuerlig på 30 Hz som den laveste verdien. Dersom frekvensen settes lavere enn 30 Hz får den ikke god nok smøring.

Min filosofi er at nå får kompessoren et rolig liv. Jeg slipper alle start/stopp som er den største slitasjefaktoren på kompressoren.

Noen som har gjort tilsvarende, eller har tilsvarende tanker ?

Når kompressor regulerings prosjektet er avsluttet, så blir det neste prosjektet elektronisk styrt expansjonsventil.

Men jeg har et lite problem med at utetemp. sensoren fungerer ikke når frekvensomformeren er i drift.
 

[Rickard]

Förmodligen plockar givarkabeln upp en störning från din frekvensomriktare, prova dra om ledningen så att den kommer längre från störkällan, eller anslut den med en skärmad kabel.

När det gäller din ombyggnad skulle det vara intressant att veta hur COP förändras vid högre/lägre varv än normalt.
Mäter du hetgastemp och suggastemp?
Om dessa temperaturer hamnar i intervaller över eller under de önskvärda kan din kompressor få avsevärt kortare livslängd än förväntat.

[Per O]

Hei,

Jeg måler alle temperaturene :-)
http://e-logger.se/pub?Skolebrygga&p=1
Når jeg får PID regulatoren skal jeg bruke 0-10v output signal fra frekvensomformeren inn på loggeren, slik at jeg kan se frekvensreguleringen på loggeren

[Per O]

Hei Richard.

Nå er frekvensomformen satt til 40Hz (frem til søndag)

[Per O]

Hei,

Det er høy effekt på min varmepumpe, da sjøvann temperatur er 16 grader.
Når jeg stiller frekvensomformeren på 60 Hz gir den 10 KW med en COP på Max. 10. Volt ut på kompressoren er da 415-420VAC
Når jeg har frekvensomformeren 40 Hz har jeg en COP på  Max 5,8. Volt ut på kompressor er 365VAC
På kompressoren har jeg HP 70-92grader C på 40 Hz og 65-80 grader C på 60 Hz drift
Gas Delta T temp evaporator er 7-8 grader på både 40 og 60 Hz.
Jeg hadde et lite forsøk med 30 Hz drift, men fikk alt for høy temperatur på høytrykk, og avsluttet derfor 30Hz drift.

[Rickard]

Har du en COP på 10?
Eller har du skrivit fel?
En COP på 10 borde väl vara mer eller mindre omöjligt om du inte tillverkar 20-gradigt vatten, eller?

Bra att du har koll på gastemperaturerna.

[Per O]

Hei,

Du leser riktig 
16 grader er temperaturen i sjøen

[Rickard]

Visst, men COP 10?

[Per O]

Hei
Jeg tror at vi kan konkludere at dersom en varmepumpe har en scrollkompressor som er som er steplet 50/60 hz så er det lønnsomt å kjøpe frekvensomformer  

[Per O]

Hei,

Erfaringer:Det fungerer bedre enn forventet. Scrollkompressor må ikke kjøre lavere enn 30Hz for å få smørning. Jeg har erfart at dersom jeg har lavere frekvens enn 40Hz, så øker temperaturen på hetgass for mye.
Varmepumpen funkerer veldig bra i området 40-60Hz. Varmepumpe komressor er nesten ikke hørbar på 40Hz drift, og COP ligger på ca 4-5. Dersom jeg kjører på 60Hz har jeg som tidligere skrevet en COP på 10 (min gamle 5,5KW varmepumpe gir 10 KW ). Dette fordi jeg har KB i sjø. Sjøtemperatur i Stavanger er 15-16 grader nå. Jeg venter fortsatt på PID regulator, som skal regulere pådraget til frekvensomformeren i området 40-60Hz. Når det blir vinter og minusgrader, så antar jeg at varmepumpekompressor vil svive kontiuerlig dersom den ikke akkumulerer varme på 40Hz drift.

[Andreas Ekbom]

Jag förstår inte riktigt hur du kan dra slutsatsen att du har COP 10 bara för att du får ut 10KW ur din 5,5KW värmepump? Har du mätt upp hur mycket ström den drar vid 10KW ut-effekt?

Om du nu har rätt (vilket jag starkt betvivlar) så är det nog bäst att patentera för du kan bli mycket rik!

[Per O]

Hei Andreas,

Ja, det er mulig at jeg kan patentere anvendelsen, men det blir for mye arbeid i forhold til hva fortjeneste (penger) jeg kan få ut av det.
Saken er som følger:

Kompressor er stemplet 380-420V/50Hz, og 460V /60Hz

I mitt hjem har jeg 3 fase 400 volt.

Min varmepumpe på 5,5KW gir ut denne effekten ved 50Hz drift.

Nå har jeg montert frekvensomformer, og i frekvensomformer settings har jeg programmert 60Hz som max frekvens, og 460 Volt som max spenning.

Jeg har eksprimentert de siste ukene på hva er den laveste frekvensen jeg kan kjøre min scrollkompressor på, og jeg har erfart at 36Hz er det laveste frekvensen jeg kan kjøre scrollkompressoren på.

Dette vil si at jeg kan regulere turtall på min scrollkompressor fra 36Hz til 60Hz. Dersom jeg kjører lavere enn 36Hz blir hetgass temperaturen over 110-120 grader, og det er max temperatur for kjølemedium R-407c. For at termo switch i scrollkompressoren ikke skal slå ut, har jeg derfor valgt å ikke kjøre frekvensen lavere enn 36 Hz.

Når varmepumpen surrer å går på 36Hz er spenningen til scrollkompressoren 333 Volt. Strømforbruk 3 amp (ca 1000-1200 watt strømforbruk)
Når varmepumpen surrer å går på 60Hz er spenningen 460Volt, strømforbruk 3,5 amp.(ca 2500Watt strømforbruk)

Jeg har i dag montert PID regulator for å fjernstyre frekvensomformeren. Dët fungerer veldig bra  
Jeg har satt PID temperature setting til 29 grader vanntemperatur.
PID regulerer opp/ned på frekvens til frekvensomformeren for at jeg alltid skal ha 29 grader vann temperatur.
PT-100 proben er på retur til varmepumpen.
Ingenting mer
Min KB går ut i sjø. Når temperaturen i sjø er 16 grader har jeg COP og KW som er som tidligere skrevet.
Når jeg har tunet PID regulatoren perfekt, blir det ingen star/stopp i kuldeperioden fordi ved 36Hz drift er det minimalt med varmeproduksjon, og varmetapet i huset gjør at jeg ikke akkumulerer opp varme på 36Hz drift.
Dersom jeg mot formodning akkumulerer varme på 36Hz drift, vil VP stoppe når temperatur er 35 grader, og starte på 27 grader (gamle VP styringen)

[Per O]

Hei,
Nå er PID regulatoren optimalisert.
VP går på tomgang (36Hz) og øker frevensen når varmebehovet øker (opp til 60 Hz).
Dersom du ser på temperaturene på min KB, viser den 14 grader sjøtemperatur i dag. Når du ser på graferne for KW, så gir min 5,5KW ut målt effekt 8KW. Strømforbruket på 60Hz drift er 2,4KW.
Sjøtemperatur har droppet 2 grader siden midten av september, derfor ikke 10KW effekt noe mer.

[Per O]

Erfaringer fra testen:
1, COP forandrer seg ikke, selv om scrollkompressor RPM varierer etter varmebehovet.
2,Varmebehovet reguleres med PID regulator med 4-20mA output. 4mA signal fra regulatoren gir 36hz output til frekvensomformer og scrollkompressor. 20mA signal gir 60hz output til scrollkompressor.
3,Det var tidkrevende å få justert inn PID regulator, men det var vel verd tidsforbruket.
4, PT-100temperatur sensorer er montert på VP- tur (varmtvann ut) fordi da vil reagere momentant på temperaturforandring.

Når det er lavere enn +10 grader C sviver VP kontinuerlig, og RPM på scrollkompressoren varierer opp/ned etter varmebehovet. Dette vil si INGEN  VP start/stopp i varmeperioden.

[karlmb]

Mkt intressant, Per!
Min överdimensionerade gamla kolvkompressor bör nog också få smaka på en inverter för optimerad COP!
Har också bra med varmt vatten i min sjö.
Men, du skriver upp mot COP10, i dina loggar ligger du nu på ca 2,7 i snitt senaste dygnet.
Har du loggar från i höstas när du låg på 10?