| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

CO₂ som kølemiddel i varmepumper

3 Projektets gennemførelse

3.1 Siden sidst

I projektets første hovedfase blev der gennemført en komponentundersøgelse, der havde til formål at klarlægge hvorvidt det var muligt at skaffe komponenter til en varmepumpe med CO₂ som kølemiddel. Undersøgelsen gav en overblik over aktuel status på daværende tidspunkt (efterår 2000) for komponenter til transkritiske CO₂ køleprocesser.

Siden denne komponentundersøgelse blev gennemført, er der naturligvis sket en masse indenfor dette område. Naturligvis spiller undersøgelsen af egnede kompressorer en central rolle, og det er også en af de komponenter, hvor der pt. foregår den største udvikling.

Bl.a. har den tyske kompressorproducent BOCK netop offentliggjort et projekt omkring udvikling af en transkritisk åben stempelkompressor designet for automobilindustrien (A/C i f.eks. busser). Kompressorens kuldeydelse ligger dog en del højere end, hvad der er er nødvendigt i brugsvandsvarmepumper i husholdninger. Men tendensen er, at stadig flere producenter i dag arbejder med, eller ligefrem producerer kompressorer til transkritisk drift.

Det er dog stadig meget begrænset, hvad der i dag tilbydes af hermetiske kompressorer til CO₂. Og hvis kølemidlet skal blive en succes i små brugsvandsvarmepumper er det et krav, at der skal anvendes hermetiske kompressorer (grundt alt for stort varmetab fra semihermetiske og åbne kompressorer).

Undersøgelsen i første hovedfase viste, ar det primært er i Japan, der virkelig foregår arbejde, som på relativ kort sigt vil kunne sikre, at der kommer hermetiske kompressorer til CO₂ på markedet. Desuden markedsfører Sanyo allerede nu en brugsvandsvarmepumpe med CO₂ på det japanske marked. Dette har medført en forventning om, at denne varmepumpe snart vil være kommercielt tilgængelig også på det europæiske marked. Det skal dog understreges at varmepumpen ikke umiddelbart forventes at kunne konkurrere med de eksisterende varmepumper rent prismæssigt – dette vil bl.a. kræve at udbuddet af komponenter til transkritiske CO₂ processer bliver væsentligt større.

Også omkring andre komponenter til transkritiske CO₂-systemer er der siden afslutningen af første fase set en del interessante udviklingstendenser. Bl.a. har EGELHOF nu en step-motor ventil, der bl.a. er anvendt i den prototype, der er opbygget i projektet. Ventilen anvendes i prototypen som termoventil (drøvleventil), og dette har vist sig som en ganske god løsning rent teknisk. Desværre er ventilen i øjeblikket ikke attraktiv, når der ses på prisen, men som for kompressorerne må det forventes at udbud og efterspørgsel i fremtiden vil ændre markedet betragteligt sammenlignet med det vi i dag ser.

3.2 Opbygning af prototype

I første hovedfase blev de grundlæggende forhold omkring transkritiske CO₂ processer gennemgået. I det efterfølgende afsnit gennemgås de vigtigste forhold, som anses for absolut nødvendige at have kendskab til, hvis man ønsker at anvende CO₂ i varmepumper. Afsnittets indhold er hentet fra første hovedfases rapport (se /1/).

3.2.1 Den transkritiske kredsproces

Anvendes CO₂ som kølemiddel i køleanlæg eller varmepumper, vil processen være væsentlig forskellig afhængigt af temperaturen på kondensatorsiden. Ved lav temperatur af det medie, der skal køle kondensatoren, vil processen forløbe som for andre kølemidler (Carnot-proces). Imidlertid vil processen ved højere temperaturer forløbe lidt anderledes, da CO₂ ikke kan kondensere ved temperaturer over 31°C. Dette betyder ikke, at processen ikke kan levere køling eller varme, men blot at systemet skal designes efter den anderledes kredsproces (Lorentz-proces).

Kondensatoren anvendes nu ikke længere til at kondensere kølemidlet, men til at køle den transkritiske fluid – og benævnes derfor ofte som "gaskøleren".

Figur 3.1:
Kredsprocesser for R134a og CO₂

På figur 3.1 ses den transkritiske kredsproces sammenlignet med den konventionelle kredsproces med R134a indtegnet i et log(p), h-diagram (tryk- enthalpi diagram).

På figuren er indtegnet de to isothermer (40°C) for hhv. R134a og CO₂. Begge processer arbejder ved en fordampertempertur på –10°C og op mod en udetemperatur/ eller vandtemperatur på ca. 40°C.

Som det ses, arbejder kredsprocessen med CO₂ ved langt højere tryk end R134a.

Dette betyder, at rørsystemer, beholdere og komponenter skal designes til dette. Endvidere ses, at ekspansionsventilen har transkritisk fluid på tilgangen mod normalt væske (R134a). Dette betyder, at væskedannelsen for den transkritiske proces sker i ventilen under ekspansionen gennem dysen, hvilket normalt ikke er noget problem. Skematisk ser rørdiagrammet for en varmepumpeproces (eller køleproces) med CO₂ ud som traditionelt.

Figur 3.2:
Simpelt varmepumpesystem

Anlægget er opbygget med en kompressor, fordamper, kondensator (gaskøler) og en ventil. Anlægget indeholder således de samme komponenter som traditionelle systemer, hvor man dog er nødt til at modificere anlægget på visse punkter for at få det til at fungere i praksis.

For at analysere processen for varmepumpen bedre tegnes processen i et temperatur/ entropi-diagram (T,S-diagram).

Figur 3.3:
Simpel CO₂-proces tegnes i T-S – diagram, hvor T_e=5°C

I diagrammet er kompressionen tegnet isentropisk (ideel) og drøvlingen gennem ekspansionsventilen er isenthalpisk. Endvidere er tryktab i rørstrækninger og varmevekslere ikke medregnet.

Processen tegnet i figur 3.3 viser, hvorledes varmepumpen forventes at køre. Fordampertemperaturen vil ligge omkring 5°C (-10 – 15°C), mens gastemperaturen (CO₂) ud af gaskøleren vil ligge omkring 20°C (15-30°C). Afhængigt af hvilket tryk, der vælges i gaskøleren, kan kompressorens afgangstemperatur varieres (50-120°C). Højtrykket styres vha. ekspansionsventilen, hvilket netop er muligt, da der ved transkritisk drift ikke længere er afhængighed mellem tryk og temperatur i gaskøleren.

Processen fra punkt 2 til 3 sker i gaskøleren, hvor brugsvandet opvarmes. Som det ses, svarer temperaturglidet på kølemiddelsiden til temperaturglidet på vandsiden, hvilket netop kan udnyttes i en modstrømsvarmeveksler i en varmepumpe. Det er således muligt f.eks. at opvarme vandet fra ca. 10°C til 65°C ved en meget høj COP relativt til et R134a-system, hvor man skulle holde en kondenseringstemperatur oppe omkring 70°C. En så høj kondenseringstemperatur ville for et R134a anlæg medføre et markant fald i COP’en og det ville i praksis heller ikke være muligt.

3.2.2 Grundlæggende krav til varmepumpe med CO₂ som kølemiddel

I projektet er der opbygget en prototype varmepumpe (brugsvand). Udgangspunktet for opbygningen er naturligvis de erfaringer, der er gjort i komponentundersøgelsen i første hovedfase. Den opbyggede prototype er efterfølgende testet i laboratorium på Teknologisk Institut. Opbygning og test skal sidenhen danne grundlag for udvælgelse af det endelige koncept.

Der er i projektets første hovedfase opstillet følgende overordnede krav til en brugsvandsvarmepumpe, der indeholder CO₂:

	Ingen væsentlig meromkostning ved anvendelse af CO2 sammenlignet med HFC.
	Overordnede dimensioner på færdig unit skal være uændrede.
	Effektivitet (energi) skal mindst være på højde med den, der kan opnås ved anvendelse af HFC.
	Komfortniveau skal være uændret i forhold til eksisterende anlæg (samme ydelse, betjening etc.).

Ved udvælgelse af komponenter til prototypen er der udarbejdet en egentlig kravspecifikation, som tager udgangspunkt i den brugsvandsvarmepumpe, som Vesttherm i dag producerer. Denne kan ses i bilag A.

3.2.3 Opbygning af kølekredsløb

I det følgende afsnit vil der være en kort beskrivelse af den systemopbygningen samt af styringen. Desuden vil der være en beskrivelse af de forskellige centrale komponenter og deres virkemåde, samt et alternativt valg til senere prototyper/0-serie.

På figur 3.4 vises et billede af den prototype – inden denne blev udstyret med styring, måleudstyr samt isolering. Varmepumpen blev opbygget på en stålramme, således at alle komponenter var let tilgængelige og således at varmepumpen kunne transporteres let ud og ind af klimakammeret, hvor apparatet blev testet.

Figur 3.4:
Billede af prototype før isolering af beholder og montering af måleudstyr

Det er muligt at vælge forskellige udformninger af kølekredsen. Det er valgt at bruge en 1 trins løsning med mellemtryksreceiver. Denne anlægsløsning er mere kompleks end f.eks. systemer med lavtryks receiver, men er mere driftsikker da der er sikkerhed for olieretur til kompressoren (Se fase 1 rapporten).

Figur 3.5:
Kølekredsløb - prototype

Systemet skal kunne håndtere to driftstilstande. Tilstand 1 er underkritisk drift hvor temperaturen ud af gaskøleren pos. 2 er under 31 °C. Tilstand 2 er transkritisk drift hvor temperaturen er over 31 °C ud af gaskøleren.

Ved underkritisk drift fungerer systemer som et konventionelt system hvor kølemidler kondensere i kondensatoren og opbevares ved kondenseringstrykket i receiveren. Ved denne tilstand er der sammenhæng mellem tryk og temperatur.

Ved transkritisk (eller overkritisk) drift er det ikke muligt af kondensere CO₂. I stedet for at have en blanding af gas og væske i kondensatoren er der en transkritisk fluid. Denne fluid opfører sig som en meget tung gas (densitet 800-900 kg/m³) med meget stort energiindhold. Desuden er fluiden kompressibel.

For at kunne kontrollere processen er det nødvendigt at styre trykket, da der ikke er sammenhæng mellem tryk og temperatur. Det er valgt at styre trykket efter optimal COP. Der er lavet en reguleringsalgoritme der fortæller hvad trykket skal være som funktion af fordampningstemperaturen og temperaturen ud af gaskøleren.

3.2.3.1 Kompressor

Figur 3.6:
Billede af Dorin semihermetisk CO₂-kompressor til transkritisk drift

Det er valgt at anvende en Dorin CD4.0273 kompressor (pos 1 i kølekredsløbet på figur 3.5), da det var det eneste tilgængelige på markedet på daværende tidspunkt. Den valgte kompressor er ca. 5 gange for stor til denne anlægstype, hvilket bevirker at virkningsgraderne ikke er så gode som ellers. For at kompensere for dette, er kompressoren blevet forsynet med en frekvensomformer, hvorved det er muligt at regulere kompressorens omdrejningstal og dermed dennes ydelse. Når kompressoren frekvensreguleres er det tildels muligt at opretholde kompressorens virkningsgrad ved nedregulering – men i dette tilfælde køres kompressoren ned omkring 15-20 Hz, og her er faldet i virkningsgraderne så stort, at der i analysen af måleresultaterne er foretaget en korrektion af resultaterne.

Kompressorudviklingen er drevet af AC til bilindustrien, hvor der er store forventninger til CO₂ anlæg. Derfor vil der med stor sandsynlighed komme kompressorer i den rigtige størrelse på markedet inden for få år.

Der arbejdes også med kommercielle kompressorer til andre segmenter som kunne blive interessante.

Figur 3.7:
Billede af gaskøler viklet på beholder

Gaskøleren (pos. 2a) består af MPE rør, der er viklet omkring beholderen (pos. 2b). Der anvendes 5 parallelle løb, der er viklet omkring de nederste 30% af beholderen. Denne løsning er dog ikke optimal, da der er meget højt tryktab i denne del af kredsen (10 bar). For at nedbringe tryktabet kan der køres med flere parallelle løb eller med rør med en større lysning.

Beholderen er en standardbeholder fra Vesttherm (volumen 270 liter).

Figur 3.8:
Billede af højttryksventil

Trykket i gaskøleren styres af ventilen pos. 3. Der anvendes en prototype ventil fra Danfoss. Ventilen er fuldt åben ved underkritisk drift. Ventilen er stadig på prototypestadiet - på senere prototyper kunne denne ventil erstattes af en mere prisbillig udgave.

På andre anlægstyper er det muligt at erstatte denne ventil med en blænde eller en konstanttryksventil, men på varmepumper kan der være meget store temperaturvariationer i tanken, hvilket giver store variationer i det optimale tryk i gaskøleren.

3.2.3.3 Receiver

Figur 3.9:
Billede af receiver og skueglas med fordamperen synlig i baggrunden

Receiveren (pos. 4) optager de variationer i fyldningen, der opstår ved drift. Variationerne opstår ved at fordampningstemperaturen eller temperaturen ud af gaskøleren varierer. Der er specielt store variationer i det transkritiske område, hvor densiteten på CO₂ varierer meget. Mediet i receiveren vil altid befinde sig på mætningskurven. Derfor skal receiveren kunne modstå et tryk på minimum 73 bar.

Det er dog tilrådeligt at receiveren dimensioneres for et væsentlig højere tryk, da det kan forekommer i korte perioder ved f.eks. opstart eller ved indjustering. Receiveren er forsynet med sikkerhedsventil, der blæser af til sugesiden af kompressoren. For at lette arbejdet med fyldning af systemet er der lavet en sløje af skueglas, for at kunne bestemme fyldningsmængden i receiveren. Der er valgt at leve en receiver på ca. 2 l. hvilket er ca. 6 gange mere end beregnet nødvendig størrelse. Dette valg er truffet for at være sikker på at have rigelig kapacitet. Det gør også fyldningen af systemet mindre kritisk.

For at sikre mod væskeslag samt sikre underkøling frem til ekspansionsventilen benyttes der en intern varmeveksler pos. 5. Veksleren er fremstillet at et ekstruderet profil fra Hydro Aluminium Precision Tubing Tønder A/S.

Figur 3.10:
Billede af termoventil – stepmotor ventil

Fordamperen styres af termoventilen pos. 6. Der har været problemer med at få ventiler, der kan klare det høje tryk på tilgangen (>70 bar). Der har været forsøgt med forskellige typer, men der er anvendt ventil med step-motor fra Egelhof (RTC-C 1,3/1,2 med MPS 21 styring). Ventilen styrer efter en konstant overhedning ud af fordamperen. På dette punkt kunne der anvendes en mekanisk ventil, der er dimensioneret til 80 bar på indgangen. Denne ventil er ikke kommercielt tilgængeligt pt.

Figur 3.11:
Billede af fordamperen set forfra

Fordamperen (pos. 7) er en standard fordamper der er trykprøvet for at sikre at den kunne modstå det højere tryk (73 bar).

De valgte fordamper er volumenmæssigt i overkanten og det ville være mere optimalt med en fordamper med mindre rør, da fyldningen derved kunne nedbringes og fordamperen dermed ville være væsentligt lettere at styre.

Til afrimning anvendes en ventil (pos. 8) der leder varmgassen fra kompressoren gennem fordamperen. Ventilen er ikke blevet anvendt selvom den er bygget på systemet. Denne ventil kan evt. udelades og der kunne benyttes naturlig afrimning (lade ventilator køre videre med stoppet kompressor – kun ved anvendelse af indeluft som varmekilde).

3.2.3.5 Samlet oversigt over hovedkomponenter

Komponentliste

Udover disse komponenter er der anvend måleudstyr til at bestemme tilstande i systemet samt ydelse på kompressor og gaskøler.

3.2.4 Opbygning af styring

Der er i projektet opbygget en prototype styring. Denne tager udgangspunkt i "normale" styringer til brugsvandsvarmepumper med de modifikationer, som nu er nødvendige a.h.t. kølemidlet.

Styringen er baseret på microcontroller. Den indeholder følgende:

	Udgang til drøvleventil som regulere korrekt kondenseringstryk afhængig af underkøling af kølemedie
	Relæ udgange for: kompressor, bypass ventil, el-patron, kedel drift og blæser med 2 trin.
	Indgange til måling af følgende temperaturer: højtryk, underkøling (afgang af gaskøler), overflade fordamper, vand top og vand bund.
	Indgang til måling af følgende tryk: kondensatortryk og fordampertryk
	Digitale indgange til højtrykspressostat, lavtrykspressostat og anodekontrol.
	Bruger panel med visning af målte værdier, samt indstilling af parametre

Styringen er forsynet med 230VAC. Det er muligt at opdatere software via PC.

Printet måler 210 *150 mm. Styringen er monteret på den eksisterende styringsplade.

Brugerpanelet måler 110*50mm. Brugerpanelet er med indikator for driftsform (varmepumpe og el-patron/kedel). Displayet er på 8*2 karakter. Brugerbetjeningen sker ved hjælp af en betjeningsknap med integreret tryk for ændring og accept af setpunkter og parameterindstillinger. Ændringer bliver gemt ved strømsvigt.

3.2.5 Styringsstrategi

Kompressor indsatsgrænser er sikret via af høj og lavtrykstransducer, der er styret via softwaren. Kompressoren har en minimum off tid på 5 minutter. Setpunkt for udkobling af højtrykket ligger 5 bar under den mekaniske sikkerhedspressostat.

Ventilen til styring af det optimale gaskølertryk i afhængighed af underkøling for at opnå optimal COP vil stå helt åben ved underkritisk drift.

Fordamperblæseren kan styres i 3 trin (off, halv og fuld hastighed). Brugen vælger et niveau for drift og et for stilstand. Afrimningen styres via registrering af overladetemperatur på fordamper og et tidsinterval. Når nedre grænse nås, stater afrimningen og fortsætter til øvre grænse er opnået, dog max 20 minutter. De næste 2 timer er afrimningsfunktionen blokeret, selvom nedre temperatur grænse er passeret.

Der kan vælges mellem luft afrimning og bypassafrimning. Der er en minimum temperaturgrænse på fordamperen. Kommer temperaturen under denne temperaturgrænse stopper varmepumpen.

Energikilder for varmtvandsproduktion kan frit vælges af bruger. Alle varmekilder kan vælges alene. Varmepumpen kan vælges sammen med enten El-patron eller kedel.

Behov for varmtvandsproduktion bestemmes udfra de 2 temperaturer i beholderen. Hvis temperaturen i toppen er for lav starter varmepumpen. Hvis setpunktet for topføler ikke er opnået, undersøges temperaturforskellen mellem top og bund. Bliver differensen større end setpunktet starter varmepumpen. Dette sikrer en god underkøling af kølemidlet, hvilket er nødvendigt, hvis høje COP’er skal nås. Varmepumpen kører indtil temperaturdifferensen mellem top og bund er lille og vandtemperaturen er opnået.

Eventuel suppleringsvarme (elpatron/kedel) bliver styret udfra et minimumsetpunkt med en hysterese ±4°C. Er el-patron/ kedel valgt alene styres med setpunkt. hysterese ±4°C.

Legionellabekæmpelse aktiveres af bruger og gentages en gang hver uge. Vandtemperaturen hæves til 65°C og holdes der en time, hvorefter normal drift genoptages.

3.2.6 Teoretisk model af transkritisk brugsvandsvarmepumpe

Der er i forbindelse med projektet lavet en statisk simuleringsmodel af varmepumpen. Modellen kan beregne en teoretisk COP for systemet ved en given temperatur i bunden af beholderen.

Modellen bygger på en transkritisk kredsproces med intern varmeveksler. Det er dog også muligt at køre underkritisk med modellen (kold beholder). Det er muligt at ændre på kritiske parametre som f.eks. tryktab, virkningsgrader på kompressor og varmevekslere samt beholdertemperatur.

Figur 3.12:
CO₂-modellen

På følgende figur vises resultaterne af beregningerne med den udviklede teoretiske model vist som en sammenligning mellem beregnede og målte værdier. Det ses, at der gennemgående er fin overensstemmelse mellem den målte COP og den beregnede.

Figur 3.13:
Sammenligning af de målte og de beregnede COP værdier.

Der gøres opmærksom på at den målte COP værdi er beregnet på forudsætninger beskrevet i efterfølgende afsnit.

3.3 Test af prototype

Der er gennemført dele af EN 255 test af systemet på systemet. EN 255 testen består af et opvarmningsforløb, en styrttapning samt en tomgangsmåling hvor varmepumpen køre on/off. Det er valgt kun at gennemføre opvarmningstesten, da det i første omgang er meste interessant at se hvordan den yder i de forskellige driftspunkter, og denne giver et godt billede af, hvilken ydelsen der vil kunne forventes.

Forløbet af EN 255 testen kan ses på figur 3.14.

Figur 3.14:
Grundlag for EN255-test

Der er valgt forskellige målepunkter på anlægget for at kunne bestemme tilstande og ydelser på systemet. Der er placeret coriolismåler for at kunne måle kølemiddelmassestrømmen i systemet. Der måles desuden tryk og temperaturer samt effektoptag på kompressoren. For at kunne se lagdelingen i beholderen, er der placeret 5 temperatur transmittere i beholderen med 300 mm afstand (se figur 3.15).

Figur 3.15
Placering af målepunkter i beholder

Testen startes med at alle komponenter inkl. beholderen er 20°C. Opvarmningsforløbet (periode 1 på figur 3.14) slutter igen når termostaten slukker varmepumpen.

Figur 3.16:
Testresultater - tanktemperaturer

Efter ca. 4 timer og 50 minutter udføres styrttappet på systemet (samtidig med at termostaten slukker varmepumpen). Opvarmningstiden er kortere end for konventionelle varmepumper, hvilket skyldes at kompressoren er meget større end normalt. Dette bevirker også at effektoptaget er væsentlig større.

Figur 3.17:
Testresultater – COP og temperaturer i tankens top

For at give et mere rigtigt billede af COP værdien, er det teoretiske energiforbrug beregnet udfra målingerne af tilstanden ved sugeporten og afgangsporten på kompressoren samt den målte massestrøm (figur 3.17). Det vurderes at denne metode giver det mest korrekte billede af systemets effektivitet. Til sammenligning med R134a brugsvandsvarmepumper, kan følgende resultat fra EN255-måling af Vesttherms brugsvandsvarmepumpe betragtes:

Figur 3.18:
Resultatskema EN255-prøvning af Vesttherm VT105

Af ovenstående ses, at opvarmningstiden er mere end halveret, og at effektiviteten gennemgående er væsentlig højere med CO₂ varmepumpen. Det skal dog understreges, at driftsbetingelserne i de to tilfælde ikke er ens, hvilket gør sammenligningen problematisk. Men der er ingen tvivl om tendensen !

Figur 3.19:
Testresultater –temperaturer ud af gaskøler og i tankens top

Af figur 3.19 ses det at der er sammenhæng mellem temperaturen ud af gaskøleren og temperaturen 1200mm fra toppen af beholderen (tank 2). Temperaturdifferencen mellem tank 2 og gaskølerafgangen er ca. 4-8 K.

Hvis denne temperaturdifferens kan nedbringes, vil det give en væsentlig bedre COP for systemet. Denne forbedring kan opnås ved at vikle beholderen anderledes end på prototypen. På prototypen er hele viklingen lagt på den nederste 1/3 del af beholderen, hvilket giver mulighed for at sikre lagdelingen, men det giver desværre også en høj varmeflux gennem beholdervæggen.

Figur 3.20:
Placering af gaskøler på beholder – venstre del viser hvorledes gaskøleren aktuelt er placeret, mens højre del viser, hvorledes den burde være placeret.

Den høje flux gennem beholdervæggen giver anledning til at der dannes et grænselag, som virker som en isolerende "pude" for gaskøleren. For at nedsætte tykkelsen på grænselaget, kan beholderen vikles således at der er konstant flux gennem hele beholdervæggen. Som en ekstra gevinst vil det også være muligt at udnytte den varme trykgas til at lave ekstra varmt vand i toppen af beholderen.

Figur 3.21:
Tryk i kølemiddelsystem

Figur 3.21 viser trykkene på 4 udvalgte steder i systemet. Efter ca. 3 timer og 40 minutter begynder trykreguleringen af højtrykket at træde i kraft. Grunden til at det ikke træder i kraft ved 73 bar som det teoretisk skulle gøre er at den anvendte algoritme for styring af højtrykket ikke er gyldig og anvendelig i dette område.

Det ses også at tryktabet i gaskøleren er op til 10 bar hvilket burde kunne reduceres betragteligt hvilket ville medføre højere COP. Generelt er der tale om, at systemet skal optimeres til den valgte kompressor ved at lave flere parallelle løb eller bruge en kompressor med mindre ydelse (hvilket også ønskes af andre grunde).

Udover EN 255 testen er der udført en del testarbejde for at på prototypen til at fungere optimalt. Der har specielt været lavet meget arbejde omkring fyldningsbestemmelse af systemet. Der har vist sig at være meget vanskeligt at fylde denne type systemer, da systemet i første omgang ikke har været forsynet med skueglas i receiveren.

Fyldningsbestemmelsen har desuden været besværliggjort af en defekt termoventil undervejs.

På figur 3.22 ses prototypen opstillet i klimakammer på Teknologisk Institut i Århus.

Figur 3.22:
Prototype med måleudstyr monteret.

3.4 Endeligt koncept

Det i denne rapport beskrevne projekt har haft det mål at udvikle en varmepumpe, der efter projektafslutningen kunne videreudvikles og produktmodnes. Det resterende arbejde er naturligvis betinget af, at de erfaringer, der er gjort i projektet, udnyttes.

Det er derfor i det følgende forsøgt at give en kort oversigt over de forhold, som for næste generation af denne varmepumpe, bør tages til nærmere overvejelse.

Kompressor:

Der bør vælges en hermetisk kompressor med den korrekte ydelse.

Gaskøler:

Der skal klart stiles efter et mindre tryktab. Dette kan opnås ved at vælge rør med større hul igennem, eller alternativt flere løb.

Styring/HT ventil:

Reguleringen af højttrykket bør foretages ud fra en anden algoritme end den anvendte – og der bør eventuelt foretages en justering efter testresultaterne.

Receiver:

Der bør klart vælges en mindre receiver både af hensyn til fyldningen, men også af hensyn til prisen for anlægget – en beholder til 80 bar er relativt dyr. Den rigtige størrelse kan eventuelt bestemmes ved test.

Ekspansionsventil:

Omkring ekspansionsventilen bør der vælges en mekanisk type, der er væsentligt mere prisbillig end den valgte.

Fordamper:

Som fordamper i denne type anlæg, bør vælges en model med væsentligt mindre rørdimensioner, primært af fyldningshensyn.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |