Identifiering av parametrar till ackumulatortanken Solus1050 från consolar - en metodbeskrivning

This report describes the work done creating a computer model of a kombi tank from Consolar. The model was created with Presim/Trnsys and Fittrn and DF were used to identify the parameters. Measurements were carried out and were used to identify the values of the parameters in the model. The identifications were first done for every circuit separately. After that, all parameters are normally identified together using all the measurements. Finally the model should be compared with other measurements, preferable realistic ones. The two last steps have not yet been carried out, because of problems finding a good model for the domestic hot water circuit.The model of the domestic hot water circuit give relatively good results for low flows at 5 l/min, but is not good for higher flows. In the report suggestions for improving the model are given. However, there was not enough time to test this within the project as much time was spent trying to solve problems with the model crashing. Suggestions for improving the model for the domestic circuit are given in chapter 4.4. The improved equations that are to be used in the improved model are given by equation 4.18, 4.19 and 4.22.Also for the boiler circuit and the solar circuit there are improvements that can be done. The model presented here has a few shortcomings, but with some extra work, an improved model can be created. In the attachment (Bilaga 1) is a description of the used model and all the identified parameters.A qualitative assessment of the store was also performed based on the measurements and the modelling carried out. The following summary of this can be given: Hot Water PreparationThe principle for controlling the flow on the primary side seems to work well in order to achieve good stratification. Temperatures in the bottom of the store after a short use of hot water, at a coldwater temperature of 12°C, was around 28-30°C. This was almost independent of the temperature in the store and the DHW-flow.The measured UA-values of the heat exchangers are not very reliable, but indicates that the heat transfer rates are much better than for the Conus 500, and in the same range as for other stores tested at SERC.The function of the mixing valve is not perfect (see diagram 4.3, where Tout1 is the outlet hot water temperature, and Tdhwo and Tdhw1 is the inlet temperature to the hot and cold side of the valve respectively). The outlet temperature varies a lot with different temperatures in the storage and is going down from 61°C to 47°C before the cold port is fully closed. This gives a problem to find a suitable temperature setting and gives also a risk that the auxiliary heating is increased instead of the set temperature of the valve, when the hot water temperature is to low.Collector circuitThe UA-value of the collector heat exchanger is much higher than the value for Conus 500, and in the same range as the heat exchangers in other stores tested at SERC.Boiler circuitThe valve in the boiler circuit is used to supply water from the boiler at two different heights, depending on the temperature of the water. At temperatures from the boiler above 58.2°C, all the water is injected to the upper inlet. At temperatures below 53.9°C all the water is injected to the lower inlet. At 56°C the water flow is equally divided between the two inlets. Detailed studies of the behaviour at the upper inlet shows that better accuracy of the model would have been achieved using three double ports in the model instead of two. The shape of the upper inlet makes turbulence, that could be modelled using two different inlets. Heat lossesThe heat losses per m3 are much smaller for the Solus 1050, than for the Conus 500 Storage. However, they are higher than those for some good stores tested at SERC. The pipes that are penetrating the insulation give air leakage and cold bridges, which could be a major part of the losses from the storage. The identified losses from the bottom of the storage are exceptionally high, but have less importance for the heat losses, due to the lower temperatures in the bottom. High losses from the bottom can be caused by air leakage through the insulation at the pipe connections of the storage.

Handbok för kombinerade sol- och biovärmesystem : Teknik - System - Ekonomi

Handboken beskriver olika solfångarkonstruktioner och solvärmekretsens ingående komponenter och ger en grundlig inblick i ackumulatortankens konstruktion och funktion. I boken finns förslag på systemutformning, olika tekniska lösningar och hur systemen bör styras och regleras. Handboken beskriver i första hand utformning-lösning-styrning av kombinationen sol- och pelletsvärme, men tar även upp solvärme i kombination med vedpannor, värmedrivna vitvaror och värmepumpar. Värmesystem med vattenburen värme är utmärkta att kombinera med solvärme, men det är i de flesta fall enklare att få till bra lösningar vid nyinstallation, än vid komplettering av befintlig anläggning. När solvärme och pelletsvärme ska kombineras finns det många alternativ till systemutformning. Det är viktigt att vattenburna pelletssystem utformas korrekt och kombineras på rätt sätt med solvärme för att komforten ska bli hög och elanvändningen låg. Vattenmantlade pelletskaminer med ett vattenburet värmesystem är extra intressant i kombination med solvärme. När eldningen upphör i samband med att värmebehovet avtar kan solvärmen ta över. En generell slutsats är att konventionella svenska pelletspannor med inbyggd varmvattenberedning inte är lämpliga i kombination med solvärmesystem. Den typen av bränslepannor ger komplicerade systemlösningar, höga värmeförluster och det är svårt att åstadkomma en tillräckligt bra temperaturskiktning i ackumulatortanken om varmvattenberedning sker i pannan. Solvärme för varmvattenberedning kan vara ett enkelt och bra komplement till pelletskaminer som genererar varmluft. För solvärmesystem är det viktigt att kraftig temperaturskiktning erhålls när värmelagret laddas ur. Det betyder att ackumulatortankens (eller varmvattenberedarens) nedre vattenvolym ska kylas ner till temperaturer som ligger nära ingående kallvattentemperatur. Ackumulatortankens mellersta del bör kylas till samma temperatur som radiatorreturen. Vid design av solfångarkretsen måste överhettning och stagnation kunna klaras utan risk för glykolnedbrytning eller andra skador på värmebärare eller rörkrets (och andra komponenter i kretsen). Partiell förångning minskar risken för att glykolen skadas då solfångaren når höga stagnationstemperaturer. Solfångarens glykolblandning tillåts koka (förångas) på ett kontrollerat sätt så att endast ånga blir kvar i solfångaren. Vätskevolymen i solfångaren samlas upp i ett större expansionskärl och systemet återfylls när vätskan kondenserar. Dränerande solfångarsystem med enbart vatten är ett möjligt alternativ till konventionella solfångare. De kräver en större noggrannhet vid installationen, så att sönderfrysning undviks. Dränerande systemlösningar är relativt ovanliga i Sverige. Om solfångaren under senhöst-vinter-tidig vår kan arbeta med att förvärma kallvatten från 10 till 20 ºC erhålls en betydligt bättre verkningsgrad på solfångaren (och framför allt ökar värmeutbytet då drifttimmarna ökar väsentligt) än om radiatorreturen (som i bästa fall ligger på temperaturnivån 30 - 40 ºC) ska förvärmas. Därför bör radiatorreturen placeras en bra bit upp från botten i ackumulatortanken och tappvarmvattnet ska förvärmas i en slinga som börjar i tankens botten. Om det finns ett VVC-system måste systemet anslutas på ett speciellt sätt så att ackumulatortankens temperaturskiktning inte störs. En viktig parameter vid ackumulatortankens utformning är att värmeförlusterna hålls låga. Det är viktigt för att klara tappvarmvattenlasten med solvärme under mulna perioder sommartid (men också för att hålla energianvändningen låg). I moderna hus, där ackumulatortanken i regel placeras i bostaden, blir det en komfortfråga att undvika övertemperaturer i det rum där värmelagret placeras. En bra standard på isoleringen (med minimerade värmeförluster) kräver att det finns ett lufttätt skikt över hela isoleringen som dessutom sluter tätt mot röranslutningar. Ofrivillig självcirkulation i anslutande kretsar som kan kyla av och blanda om ackumulatortankens vattenvolym, bör förhindras med backventiler och nedböjning av rören i isolerskiktet eller direkt utanför tanken.