Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper?

Transkript

1 Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper? Center for Køle- og Varmepumpeteknik Teknologisk Institut Version 3 - revideret marts 2009 VIGTIG NOTE: Teknologisk Institut påtager sig ikke ansvaret for beregninger foretaget med Be06, ligesom Instituttet ikke vil kunne gøres ansvarlig for brugen denne vejledning, som alene skal ses som et supplement til de vejledninger, som SBi udgiver sammen med programmet Be06. Der opfordres til, at eventuelle spørgsmål vedr. Be06 rettes til SBi se Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 1

2 Nærværende dokument beskriver, hvordan varmepumper indtastes i Be06. I dokumentet vises de relevante faneblader med kommentarer til de værdier, der skal indsættes. Bemærk at det som regel ikke er nok kun at indsætte værdier under fanebladet Varmepumper. Typisk vil det også være nødvendigt ud over Forsiden at indsætte eller checke værdier i en eller flere af følgende faneblade: - Ydervægge, tage og gulve - Fundamenter mv. - Ventilation - Varmefordelingsanlæg - Varmt brugsvand For at medtage en varmepumpe i en Be06-beregning er det nødvendigt at fortælle programmet det på programmets første side se den røde oval i figur 1. På forsiden bestemmes desuden hvilken backup-varmeforsyning, der er i bygningen den grønne oval i figur 1. Der kan vælges mellem kedel, fjernvarme og el. Hvis der vælges el som backup-opvarmning og varmepumpen levere varmen til et væskebaseret system (f.eks. radiatorer eller gulvvarme), skal varmefordelingsanlæg i den blå oval slås til, for at medtage cirkulationspumpen og eventuelle rørtab i beregningen. Figur 1. Be06 s forside. Figur 2 viser fanebladet for varmepumper. De gule cirkler med tal refererer til beskrivelsen nedenfor. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 2

3 Figur 2. Faneblad for indtastning af varmepumper. 1. Valgfri tekst der f.eks. beskriver den aktuelle varmepumpe. 2. Her kan der vælges mellem følgende anvendelse af varmepumpen: Brugsvand: Varmepumpen dækker kun brugsvandsbehovet: kun den højre søjle af tal skal udfyldes Rumopvarmning: Varmepumpen dækker kun rumopvarmningsbehovet: kun den venstre søjle af tal skal udfyldes Kombineret: Varmepumpen dækker både brugsvandsbehovet og rumopvarmningsbehovet: begge søjler skal udfyldes Duo: En varmepumpe dækker brugsvandsbehovet, mens en anden varmepumpe dækker rumopvarmningsbehovet: begge søjler skal udfyldes 3. Angiver andelen af etagearealet varmepumpen har mulighed for at levere rumopvarmning til. 1 = hele arealet og f.eks. 0,5 = halvdelen af etagearealet. Bemærk at hvis der angives et tal mindre end 1, har varmepumpen kun mulighed for at levere varme til den brøkdel af bygningens areal, som tallet angiver, selv om varmepumpen har kapacitet til at dække hele rumopvarmningsbehovet. Det er derfor meget vigtigt, at denne værdi opgives rigtigt Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 3

4 4-7. Disse fire værdier hører sammen. Den nominelle effekt (4) og den nominelle COP (5) skal være målt ved de to temperaturer, som er indtastet i 6 og 7. Disse værdier kan f.eks. fås fra fabrikanternes datablade se figur 3 eller fra se figur 4. I figur 3 skal man enten tage de fire værdier i de røde kasser eller i de blå kasser. Man må ikke tage nogle værdier fra de røde kasser og nogle fra de blå kasser. Programmet er indrettet sådan, at der kun er lille forskel, om man anvender tallene i de røde kasser eller tallene i de blå kasser. Størrelse af varmepumpen kan vurderes ud fra det dimensionerende varmetab på Be06 s forside gul cirkel i figur 1. Figur 3. Eksempel på værdier fra et datablad. Figur 4 viser et par eksempler fra I figur 4 er dog kun den nominelle effekt (Varmeydelse) og nominel COP angivet ingen testtemperaturer. Men ved både varmeydelsen og COP en står EN14511, som er den standard, varmepumper testes efter. Og derfor kendes testtemperaturerne. Disse er angivet i tabel 1. Som det ses, er der forskellige testtemperaturer afhængig af hvilken type varmepumpe, det drejer sig om. Temperaturesættet for en Luft/luft-varmpumper, der får energien fra udeluften er således 7/20 C, Mens det for en jordvarmepumpe er 0/45 C. Figur 4. Eksempel på data fra Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 4

5 Type Varmekilde Udendørs varmeveksler Indendørs varmeveksler indløbstemperatur afgangstemperatur indløbstemperatur afgangstemperatur Luft/luft Udeluft 7 (-) 20 (-) Afkast 20 (-) 20 (-) - opvarmning af indblæsningsluft Afkast 20 (-) 7 (-) Væske/luft Vand (-) Brine (-) Væske/vand Vand Brine gulvvarme Vand (*) gulvvarme Brine (*) Luft/vand Udeluft 7 (-) Afkast 20 (-) gulvvarme Udeluft (*) 7 (-) gulvvarme Afkast (*) 20 (-) Tabel 1. Testtemperaturer efter EN For boligventilationsvarmepumper (Luft/luft-varmpumper opvarmning af indblæsningsluft i tabel 1) er der dog et problem. Som det ses, er temperatursættet her omvendt: den kolde side er varmere end den varme side: Luften til fordamperen er indeluft med en temperatur på 20 C, mens luften til kondensatoren er udeluft med en temperatur på 7 C. Det kan Be06 pt. ikke håndtere. Det er derfor nødvendigt at bede fabrikant/leverandør om en COP og nominel effekt ved et temperatursæt, hvor temperaturen til kondensatoren er højere end til fordamperen. 8. I SBi-anvisning 213 angives, at denne værdi skal være 0,8, medmindre varmepumpen er testet efter TS I dag er der ikke mange varmepumper, der er testet efter TS14825, hvilket naturligvis stiller de testede apparater langt bedre, da den relative COP ved 50% last typisk er højere end 0,8 specielt for behovsstyrede varmepumper. 9. Dette tal er typisk defineret af varmeoverføringsevnen til brugsvandsbeholderen og er derfor typisk lavere en varmepumpens nominelle effekt (4). Den nominelle effekt for brugsvandskredsen findes i fanebladet for Varmt brugsvand 1 i figur 5. Hvor varmepumpen kun dækker rumopvarmningsbehovet, og hvor brugsvandet opvarmes med el, skal man angive Altid i 2 i figur 5. 3 i figur 5 anvendes ikke ved beregning af varmepumper Findes på samme måde som 5-7. For en kombivarmepumpe kan tallene være identiske med tallene i 5-7, eller for et andet temperatursæt angivet af fabrikanten med udgangspunkt i figur 3 kan f.eks. værdierne i de røde kasser indtastes i 4-7 og værdierne i de blå kasser i Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 5

6 3 2 1 Figur 5. Fanebladet for Varmt brugsvand. 13. Det antages at varmepumpen altid køre fuldlast ved brugsvandsopvarmning. Derfor skal der ikke angives en relativ COP ved brugsvandsopvarmning. 14. I 14 angives varmekilden for varmepumpen. Der kan vælges mellem: Jordslanger, Aftræk og Udeluft. Hvis Aftræk vælges, skal der også tages stilling til tallene i Ved kombineret varmepumpe valgt i 2, skal man huske at angive samme varmekilde for rumopvarmning og for brugsvand. Be06 kan her regne med forskellig varmekilde, men det giver ikke fysisk mening. 15. Her angives, hvordan varmen overføres til bygningen. Der kan vælges mellem: Rumluft, Indblæsning og Varmeanlæg. - Rumluft er hvor kondensatoren er placeret inde i rummet, der skal opvarmes. - Ved Indblæsning overføres varmen til indblæsningsluften i et ventilationssystem her skal der også tages stilling til værdien i Ved Varmeanlæg skal man ind i fanebladet for Varmefordelingsanlæg og tage stilling til varmeanlæggets dimensionerende fremløbs- og returtemperatur 1 og 2 i figur 6. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 6

7 Varmepumper er mest effektive ved lave fremløbs- og returtemperaturer som ved f.eks. gulvvarme. Hvis beregningen gennemføres under antagelsen om, at bygningen opvarmes ved hjælp af gulvarme, skal man også ind under fanebladene for Ydervægge, tage og gulve og Fundamenter mv. for at sikre, at B-værdien for terrændækket og for fundamentets linietab er korrekt se figur 7 og 8. B-faktoren skal være 0,3 højere, fordi det antages, at gulvet er 30 C. I en bygning med både gulvvarme og radiatorer, anvendes fremløbs- og returtemperaturen for radiatorerne. 1 2 Figur 6. Faneblad for Varmefordelingsanlæg. B-faktoren skal ved gulvvarme hæves til 1,0 Figur 7. Faneblad for Ydervægge, tage og gulve. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 7

8 B-faktoren skal ved gulvvarme hæves til 1,3 Figur 8. Faneblad for Fundamenter mv Elforbruget til styring, en del af elforbruget til cirkulationspumperne, mm. er normalt med i COP en for varmepumpen. Tallene her er derfor typisk 0. Det kunne friste at angive effekten til varmefordelingsanlæggets pumpe i 16 i stedet for på Be06 s forside blå oval i figur 1. Men alt tyder på, at Be06 bestemmer en for lille drifttid for pumpen. Eventuelle varmetab fra fordelingsrørene kommer heller ikke med. Eventuel boost-ventilator i forbindelse med varmepumpeanlæg med kondensatoren i indblæsningsluften skal medtages her se under Her angives f.eks. effektforbruget for cirkulationspumpen i jordslangekredsen. Det kunne også være effekten til en ventilator (der ikke er med under fanebladet for Ventilation) til at føre luften forbi kondensatoren eller fordamperen. I modsætning til pumperne under fanebladet Varmefordelingsanlæg, skal den nominelle effekt for pumpen i jordslangekredsen ikke indsattes, da denne pumpe ikke kører hele tiden. Afhængig af størrelsen af jordslange og varmepumpe, kører denne pumpe en tredjedel halvdelen af tiden. Den indsatte effekt skal afpasses dette. Så hvis den nominelle effekt for pumpen f.eks. er 150 W, men pumpen kører kun en tredjedel af tiden, skal der indtastes 50 W. I forbindelse med varmepumper, der kan behovstyres, vil pumpen i jordslangekredsen køre mere end i forbindelse med on/off-styrede varmepumper. Ved behovstyrede varmepumper vil jordslangekredsens pumpe normalt også være behovsstyret dvs. ikke køre med nominel effekt men tilpasset den nødvendige volumenstrøm. Hvis Kombineret er valgt under 2, skal der kun tastes én værdi ind under enten 18 eller 19, da Be06 simpelt ganger tallet med 8760 timer. Hvis værdien tastes ind under både 18 og 19, bliver elforbruget til pumpen i jordslangekredsen det dobbelte af, hvad det burde være. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 8

9 Hvis der under 14 er valgt Aftræk eller under 15 er valgt Indblæsning, skal der indtastes tal i Ellers skal der ikke gøres noget ved disse felter. Felterne skal korrespondere med tal indtastet under fanebladet Ventilation. 20. Hvis der i 14 er valgt Aftræk, skal effektiviteten for en eventuel traditionel varmeveksler i ventilationssystemet placeret før varmepumpens fordamper (og før kondensatoren hvis Indblæsning i 15 er valgt) indtastes se figur 9. Denne værdi skal være identisk med værdien indtastet under fanebladet Ventilation se rød kasse i figur 10. Figur 9. Placeringen af en varmepumpes fordamper i et ventilationsanlæg med varmegenvinding. Figur 10. Faneblad for Ventilation I varmepumpens COP indgår elforbrug til at overvinde varmepumpens eget trykfald på luftsiden. Det betyder, at SEL-værdien opgivet under fanebladet Ventilation se grøn kasse i figur 10 skal reduceres med SEL-værdien for varmepumpen, hvis varmepumpens ventilator(er) erstatter ventilatoren(e) i bygningens ventilationssystem. Tabel 2 viser de tilladte max SEL-værdier for ventilationsanlæg. Fra ventilationsanlæggets samlede SEL-værdi fratrækkes SEL-værdien for varmepumpen, før SEL-værdien tastes ind under fanebladet Ventilation. Varmepumpens SEL-værdi afhænger af den enkelte varmepumpe, Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 9

10 men udgør nok i mange tilfælde mellem 40 og 50% af SEL-værdien for ventilationsanlægget inkl. varmepumpe. Ventilationsanlæg kj/m³ Mekanisk udsugning 1,0 Balanceret mekanisk ventilation i enkelt bolig 1,2 CAV (konstant volumenstrøm) 2,1 VAV + DCV (variabel volumenstrøm og behovsstyret 2,5 ventilation) Tabel 2. Max SEL-værdier ved mekanisk ventilation. 21. Den indtastede værdi anvendes faktisk ikke af Be06, da en boligventilationsvarmepumpe max må dække bygningens ventilationstab. Værdien er fast sat til 20 C. 22. Her indtastes volumenstrømmen gennem varmepumpen. Denne værdi må ikke være højere end volumenstrømmen for mekanisk ventilation (afkast eller balanceret afhængig af typen af varmepumpe) indtastet under fanebladet Ventilation i gul kasse i figur 10 Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 10

11 Endnu en vigtig NOTE: Be06 er et simpelt program, og tager derfor ikke højde for alle eventualiteter. Det gælder også for varmepumper. Der er nogle typer varmepumper, der ikke kan beregnes med Be06. Det gælder: - varmepumper der har flere varmekilder. F.eks. en varmepumpe med både jordslange og energifanger, eller en varmepumpe med både jordslange og varme fra bygningens afkastluft - varmepumper der producerer rumopvarmning på flere måder en kombination af varme til et væskebaseret system, rumluften og indblæsningsluften Ved brugsvandvarmepumper er der også et problem, idet de typisk ikke testes efter EN14511, men efter EN Ved test efter EN255-3 fås ikke den nominelle effekt (9 i figur 2), men da Be06 regner med månedsmidler, har det ikke den store betydning, hvilken nominel effekt der angives for en brugsvandsvarmepumpe. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 11