TANKAR OM TANKAR, dvs värmelagers beteende.
Lager med vatten, eller liknande.
Vätskeburna värmesystem i villor klassas för ett tryck av 1,5 Bar,
men har slutna eller öppna
varianter, och kan vara inställda olika (0,1 - 1,5 Bar).
Men trycket varierar ju med höjden, så att i källaren kan det vara 1 Bar,
medan det på översta våningen kan vara 0 Bar. Detta beror på att för varje
meter höjd över mätpunkten sjunker trycket med 0,1 Bar. Det är viktigt att
ingen del av systemet har undertryck, för då sugs luft in i systemet. (luft
passerar genom kopplingar och skarvar även om det är vattentätt).
Färskvattensystem klassas för 9 Bar, men vattnet har oftast ett tryck av
3 - 4 Bar.
Solvärmesystem kan vara trycklösa eller trycksatta upp till ca 6 Bar.
Frostskyddade vätskor får pga hälsorisker inte ligga vägg i vägg med
dricksvatten.
Detta gäller även värmepumpsystem som använder vätskor och gaser.
Allt detta gör att man måste separera systemen, vilket sänker
verkningsgraden på solvärme- och varmvattensystem pga överföringsförluster.
Man tappar några grader i varje värmeväxling.
Det finns olika tekniker att ansluta solfångare till sin värmeanläggning.
Vanligast är att ha en solvärmeslinga i botten på acken, eller att ansluta
via en plattvärmeväxlare, men andra lösningar finns.
På liknande sätt kan man tillverka varmt dricksvatten i en panna.
Man kan ha
en trycktålig behållare i toppen på pannan (förrådsberedare), eller ett
värmebatteri av
kopparslingor (kamrörsbatteri), eller en utanpåliggande värmeväxlare, eller
en sidomonterad varmvattenberedare mm.
En komplett lagertank för solvärme (värmecentral), ska ha både
solslinga/(sol)värmeväxlare
och Varmvattenberedare/(vatten)värmeväxlare, samt en värmeshunt för att
styra värmen till huset.
Bäst är att ha två varmvattenvärmare i serie, en i tanken/pannan,
(ej förrådsberedare) som värmer till den
temperatur pannan har för tillfället = minst den värme huset behöver för
tillfället, samt en elektrisk VV-beredare som slutvärmer till dusch- och
disktemperatur (om det behövs). Orsaken är följande...
En förbränningspanna, men även en välisolerad lagertank har dubbelt så
stora egenförluster vid 70 C gr som vid 45 C gr.
Förlusteffekten = k x C° grader över omgivningen (ca 20 C grader).
Jag har exempel på oljepannor med över 1 kW förlusteffekt vid 80 C gr,
vilket ger hela 8766 kWh/år förlustenergi.
Det är alltså önskvärt att hålla pannans/ackens temperatur på så låg nivå
som möjligt.
Därmed ökar tillgänglig lagerkapacitet för solvärme också. En elektrisk varmvattenberedare är både bättre isolerad, och
har mindre kylyta än en lagertank/panna, så energivinsten är god.
Men, att värma med El-energi är ju dyrt, säger du. Ja visst, men här gäller det att
värma dricksvattnet från den förvärmda ackens temperatur, i genomsnitt en
höjning med 20°C, (40 - 60°C).
Därför kommer El-kostnaden att vara mindre än 50% av VV-kostnaden.
Det är för en normalvilla inte mer än vad din kyl/frys förbrukar.
En solvärmeanläggning som arbetar vid låga temperaturer, 20 - 40°C, ger upp till 200 kWh/m2
och år mer energi, än om den ska ge varmvattentemperatur. Minskade pannförluster ger ytterligare
besparing.
En värmepump som arbetar vid 40°C får också bättre förutsättningar, och ger mer
gratisenergi, än vid 60°C, eftersom den får arbeta tyngre med ökande avgiven
temperatur.
Även komressorns livslängd ökar därmed.
Detta kompenserar mer än väl den extra El-förbrukning som krävs av den elektriska
varmvattenberedaren.
Det finns ett undantag från den här regeln, det är när man eldar med ved. Vedbränslet
är så billigt, att det är mer ekonomiskt att värma pannan till 60 - 80 C°.
Lagertanken är den enda enhet som har kapacitet för att ta emot
överskottsvärme.
Den är ju tillverkad speciellt för att lagra värme. Därför skall värmen och
varmvattnet distribueras därifrån.
LAGERTANKEN ÄR VÄRMECENTRAL.
Till denna
kan man sedan koppla de energikällor/förbrukare man önskar, enkelt och
utan att behöva göra omfattande förändringar i husets energisystem.
En förbränningspanna, vilken panna det än gäller, är mycket olämplig
som värmecentral, bla på grund av värmeförlusterna genom skorstenen.
Eldstaden är ju helt oisolerad, och draget genom skorstenen gör att den kyls mycket
effektivt. Det är bättre, även om man inte har solvärme, att ha en lagom stor välisolerad
ackumulatortank som värmecentral.
För en oljeeldad panna gäller dock särskilda regler.
Du får inte sänka en oljepanna under 70 C gr, för skorstenen kan
ta skada. Man räknar då med att rökgastemperaturen är ca 180 C° vid
pannan, och >70 C° vid skorstenstoppen, vilket minimerar kondens och
sotbildning.
Om du eldar med för låg temperatur, bildas sot, syror (mest svavelsyra)
och vattenånga. Men om du har för hög temperatur bildas kväveoxider,
vilket heller inte är bra, så det gäller att hålla rätt temperatur i pannan.
En vedpanna som laddar en ackumulator kallnar ju helt mellan eldningarna,
så det är alltid en kompromiss i en villa.
En shuntautomat är bra att ha, den kan faktiskt ge en
energibesparing, och man slipper springa och styra shunten vid varje
väderomslag.
Husets värmebehov är ju beroende av dess isolerstatus, men också av dess
värmeavgivande element(vanligast väggradiatorer).
I det sammanhanget är det bra att se över sitt hus radiatorsystem. Om en
radiator skall avge 500W, kan det ske med en hög temperatur, och liten yta.
Vid lågt flöde kallnar nedre delen av radiatorn, och den varma (övre) delen
måste hålla högre temperatur.
Men det kan också ske med en lägre temperatur och en större yta, dvs en
större radiator, eller flera radiatorer.
Här ska man komma ihåg att med
ett öppnare (snabbare) flöde i radiatorn, fås automatiskt en större värmeavgivande
yta, dvs en större del av radiatorn hålls varm. För stort flöde ger dock
för hög returtemperatur till pannan, så det gäller att trimma hela systemet
till lagom nivå.
Radiatortermostater omöjliggör den här intrimningen, eftersom dom ändrar flöde
efter rummets temperarur, men kan behövas för att förhindra slöseri i enskilda rum,
tex stora södervända fönsterytor eller sammanträdesrum med mycket folk.
Rum med braskamin mm.
Man ska komma ihåg att radiatortermostater som enda styrmedel innebär att man måste
shunta ut maximal radiatortemperatur året runt, vilket är ett enormt slöseri.
Personligen tycker jag att ett lågtempererat golvvärmesystem är bäst,
men det kräver ett välisolerat hus, för att inte ge kallras och alltför
stora förluster.
För att tillverka varmvatten behöver man ett trycktåligt (9 Bar) och
korrosionsbeständigt kärl i tanken (förrådsberedare), eller ett
värmebatteri (10 - 20 m rörslinga) av kamrörtyp.
Det finns en typ av beredare (förråd med mantel) som ofta används till
värmepumpar.
Förråd används när stor kapacitet störttappning önskas.
Batteri används när stor mängd VV önskas, men med lugnare flöde.
Det finns tre olika material till VV-beredare, koppar, emalj, eller
rostfritt stål. Man ska välja material efter vattnets surhalt. Koppar om
vattnet är basiskt, rostfritt om det är surt, och emalj om man inte vet.
Emalj har en benägenhet att spricka, så det har inte så lång livslängd.
En ny teknik är att använda en utvändigt placerad plattvärmeväxlare med
cirkulationspump och flödesvakt, vilket medger inkoppling till befintlig
"ren" ackumulator eller panna. Detta ger möjlighet till både störttappning,
och stor volym. En värmeväxlare är också billig och enkel att byta ut.
Denna teknik är under utveckling för att eliminera behovet av elinkoppling
till cirkulationspumpen.
FARAN FÖR LEGIONELLABAKTERIER.
På senare tid har ett antal infektioner av legionellabakterier förekommit,
och det ska inte glömmas bort. Nu ska man inte heller överdriva risken
för infektion, det behövs en stor volym stillastående vatten +7 till +50 gr
varmt, för att bakterierna ska föröka sig tillräckligt för att vara
farliga. Man kan heller inte bli sjuk av att dricka vattnet, bara av att
duscha och andas in vattenångorna.
Pga risken för bakterieutveckling är förråd därför mindre bra till solvärme,
(jummet vatten kan bli stillastående om man reser bort).
Vill man vara säker, bör man ha kamrörsbatteri och, antingen konstant
mer än +55 gr i tankens topp, eller ha en elektrisk beredare för slutvärmning
av duschvattnet.
Förvärmning av vattnet skall alltid
eftersträvas vid solvärmedrift, dels för att solfångarens effekt är
temperaturberoende, dels pga ledningsförlusterna mellan solfångare
och tank, som också är temperaturberoende, dvs ju lägre arbetstemperatur
solfångaren får ha, desto mer nettoenergi kommer ner till tanken.
Topptemperaturer ska planeras efter behovet, dvs om 55 grader endast
används till dusch och disk, kan det vara bäst med en liten el-beredare
(ca 40 L) tex för detta.
Vattenburna lager har en benägenhet att skikta värmen, dvs det varma vattnet
samlas i toppen och det kalla vattnet samlas i botten.
Skiktning av värmen är önskvärd, speciellt för solvärmedrift, eftersom man
ju vill ha samma
temperatur på varmvattnet genom hela duschningen bl.a, och med solvärmedrift
kan man ju inte fylla på värme när som helst.
OBS
Skiktningen störs av rörelser i tankens vatten, vilket gör det nödvändigt
att noggrant planera inlopp och uttag ur tanken. På grund av vattnets
tröghet är inlopp alltid en skiktförstörare, vatten som pumpas in i tankens topp
kan passera genom hela tanken ända ner till botten, och blanda om kallt med varmt.
Men med en stopplåt vid
röränden slås strålen sönder, och skiktningen behålles. Utlopp är inte lika
skiktförstörande och behöver inte denna stopplåt.
Man ska i möjligaste
mån arbeta med termosifonriktningen när man planerar systemet, (vilket
för det mesta bara är möjligt när man beställer en skräddarsydd ack).
Dvs Där
tanken kallnar ska vattnet sjunka, och där tanken värms ska det stiga.
Detta bör planeras som en obruten cirkel av vattenrörelserna.
Därför är det önskvärt att solslingor placeras på ena sidan av tanken,
medan varmvattenslingor placeras på den andra sidan. Detta främjar
skiktningen i tanken, och höjer verkningsgraden. Man har gjort försök att
styra flödet, bla med tuber runt solslingan, men som alltid gäller en
balans mellan nyttan och kostnaden, och den perfekta utformningen har
ännu inte blivit marknadsförd.
Tillägg.
Nu finns faktiskt en patenterad infiltreringstub för solslinga, som släpper ut
vattnet dynamiskt där tanken har rätt temperatur.
Det är också viktigt att rörsystemet planeras och utformas så att vattnet
tar rätt väg vid alla grenkopplingar. Vattnet tar alltid den rakaste vägen
om det har ett val. Det kan lätt bli en kortsluten slinga åt fel håll, om
man inte ser upp. En bra regel är att skilja på minst en anslutning till
ackumulatorn, dvs inte ansluta två slingor både till samma uttag och intag.
Lagertanken är den enda enhet som har kapacitet för att ta emot
överskottsvärme.
Den är ju tillverkad speciellt för att lagra värme. Därför skall värmen och
varmvattnet distribueras därifrån.
LAGERTANKEN ÄR VÄRMECENTRAL.
Till denna
kan man sedan koppla de energikällor/förbrukare man önskar, enkelt och
utan att behöva göra omfattande förändringar i husets energisystem.
Till värmepumpar.