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.

Utvärdering av Träslottets ekologiska Kolonistuga i Arbrå

Kolonistugan med lott i Arbrå är ett utställningsobjekt, som har byggts för att visa möjligheter med ekologisk odling på kolonilotten. Kolonistugan består av en växthusdel och en stugdel inredd med kök. Stugan har försetts med ett solvärmesystem, som ger tappvarmvatten och med ett luftsolvärmesystem som lagrar överskottsenergi i marken under växthuset. I denna rapport utvärderas den värmetekniska funktionen hos luftsolvärmesystemet för växthuset och systemet för tappvarmvattenberedning. Arbetet har beställts av Konsumentverket. Målet med denna under­sökning är att utvärdera funktionen hos solvärmesystemen, samt att påvisa eventuella brister i konstruktionen. Omfattande mätningar av temperaturer, solinstrålning och luftflöden har utförts under sommaren och hösten -99.Luftsolvärmesystemets syfte är att förbättra växthusets odlingsklimat och att förlänga odlingssäsongen genom att dagtid ladda ett markvärmelager. Vid solsken startar en solcellsdriven fläkt och luft sugs från växthuset. På så sätt ventileras en del av överskottsvärmen bort från växthuset. Luften värms ytterligare, då den passerar genom en luftsolfångare. Därefter sugs luften ner genom kanaler i mellanväggen och vidare genom marken, där värmen avges. Luften släpps sedan ut utomhus igen.Luftsolvärmesystemet visade sig fungera enligt den tänkta principen och har viss förlängande effekt på odlingssäsongen, men systemet är underdimensionerat för att det skall ge ett påtagligt resultat. Största problemet vad beträffar funktionen är att frostskyddet under kalla nätter inte är tillräckligt effektivt. Systemet klarar endast av att upprätthålla en temperatur på ca 5 grader över utetemperaturen. Systemet är i dagsläget inte särskilt effektivt, men har goda möjligheter att bli bättre om systemet dimensioneras omsorgsfullt och kompletteras med ytterligare installationer. Värmelagrets värmeöverförande yta kan ökas, genom att man bygger en tung värmeackumulerande mellanvägg av stenmaterial. Ett aktivt frostskydd med återcirkulation av luften genom markvärmelager och växthus nattetid är en annan lösning. Om man minskar värmeförlusterna genom att t.ex. använda tvåglasfönster får luftsolvärmesystemet också större effekt.När systemet granskades i detalj upptäcktes en rad misstag, som försämrar systemets prestanda. Bland de största misstagen kan nämnas att stora temperaturförluster uppkommer när luften passerar genom mellanväggen på väg ner till markvärmelagret. Dessa förluster gör ingen nytta för att höja temperaturen i växthuset nattetid. Luftkanalerna i markvärmelagret har också förlagts på ett dumt sätt. Detta gör att värmeöverföringen mellan luften i kanalsystemet och marken försämras.Tappvarmvattensystemet är avsett att producera varmvatten för hushållsbehov under sommaren. Varmvattnet skall räcka enbart till disk, eftersom det inte finns någon duschmöjlighet i stugan. Varmvattnet samlas in med solfångare och lagras i en ackumulatortank på 90 liter. Varmvatten bereds i genomströmning vid en varmvattentappning.Insamlingen av solenergi fungerar bra och varmvattenproduktionen är god vid solig väderlek. Systemet samlar in energi motsvarande 45 liter varmvatten med en temperatur av 45ºC under en solig dag. Systemets förmåga att lagra energi från en solig dag till en mulen dag är däremot dålig, eftersom värmeförlusterna från ackumulatortanken är stora. Orsaken är att ackumulatortanken är mycket liten (endast 90 l), relativt dåligt isolerad och har köldbryggor. Om vatten används som lagringsmedium i ackumulatortanken, måste den tappas av varje höst, för att inte frostsprängningar skall uppstå. Avtappningen har visat sig vara svår för en lekman att utföra.

Provning av tappvattenautomater kopplade till ackumulatortank

Dagens vanliga ackumulatortanksystem har för dålig skiktning i ackumulatortanken, vilket leder till försämrad effektivitet hos systemen. För att förbättra den krävs komponenter, som kan ladda och framförallt urladda med bättre skiktningsegenskaper. Ackumulatorvärmesystem som t ex vedpanna med tank och solvärmesystem kan öka sin effektivitet, om tankens skiktning främjas. En ny typ av varmvattenberedare, sk tappvattenautomater har tagits fram bl a för att ersätta trasiga eller igenkalkade varmvattenberedare i villapannor. Dessa tappvattenautomater har visat sig kunna vara intressanta även för anslutning till ackumulatortankar. Konsumentverket gav SERC uppdraget att testa dessa nya automater för att se hur väl de fungerar i ackumulatorsystem. Vi har testat tre olika fabrikat: Alfajet, Cetetherm och Solvis. Cetetherm provades förutom i grundversionen med trevägsventil, även med en tvåvägsventil. Totalt testades således fyra olika konstruktioner, som skiljer sig i värmeväxlarstorlek och reglerstrategi. I rapporten visas driftsegenskaper och termiska prestanda för tappvattenautomaterna med hjälp av diagram, som upprättades efter omfattande mätningar. Tappvattenautomaterna, som i grundutförande var avsedda för värmepannor, är inte lämpliga för användning tillsammans med ackumulatortank. Tappvattenautomater med god termisk prestanda och till ackumulatorsystem anpassad reglerstrategi ger däremot gott resultat. Alfajet och Cetetherm med trevägsventil är mindre lämpade för ackumulatorvärme-system. En onödigt hög returtemperatur till ackumulatortanken leder till dålig skiktning vid urladdning och därigenom kan en mindre del av energiinnehållet i tanken tillgodogöras. Genom att ersätta trevägsventilen hos Cetetherm med en tvåvägsventil, förbättras den termiska funktionen vid användning med ackumulatortank. Solvis tappvattenautomat var från början konstruerad för solvärmesystem med ackumulatortank och visade sig ha god prestanda. Tappvattenautomaterna testades även med avseende på varmvattenkomforten vid flödesändringar. Ingen av tappvattenautomaterna visade sig kunna reglera varmvattentemperaturen lika bra som ett traditionellt system med väl fungerande blandningsventil. Tappvattenautomatens inverkan på ett solvärmesystems täckningsgrad under sommarhalvårets väderförhållanden testades i SERCs sexdagarstest. I jämförelse till de hittills bästa konventionella system med inbyggda värmeväxlare av typ kamflänsrör kunde täckningsgraden för ett i övrigt likvärdigt system höjas med upp till 15 procentenheter. Marknadspriset för tappvattenautomater på omkring 10 000 kr är fortfarande för högt, för att den skall kunna konkurrera med konventionella system. Vidareutvecklade förenklade system, som produceras i större serier kommer enligt vår bedömning att kunna erbjudas till lägre pris i framtiden.

Förstude: Beskrivning av uppvärmningssystem med solfångare och värmepump för området Anneberg i Danderyds Kommun

Anneberg är ett område i Danderyds kommun där det skall beredas plats för ett nytt bostadsområde. Området skall bebyggas med flerbostadshus, gruppbostäder och ett sjukhem. Denna förstudie beskriver översiktligt 3 systemförslag som kan användas för uppvärmning av husen i bostadsområdet Anneberg. Målsättningen är att presentera uppvärmningssystem som visar hur solenergi kan användas för att öka värmepumpsystemens värmefaktor.Systemen modellerades i TRNSYS och systemfunktionen samt energiflöden simulerades. Simulerade prestanda för tre olika typer av uppvärmningssystem redovisas. System A är ett vanligt värmepumpsystem med borrhål och värmepump placerad i ett flerfamiljshus av typ 3. System B liknar system A, men har kompletterats med en glasad solfångare för varmvattenberedning. System C är en lösning som kan tillämpas för större byggnader eller för ett område med flera byggnader. Systemet har ett gemensamt värmelager och ett kulvertsystem som förbinder byggnaderna med värmelagret. I varje ansluten byggnad installeras sedan en värmepump och en oglasad solfångare.Simuleringsresultatet redovisas som en värmefaktor för systemets fem första driftår. System A får en värmefaktor på mellan 2,3 och 2,7 för de första 5 driftåren. System B får en värmefaktor på mellan 3,4 och 3,7 och system C får en värmefaktor på mellan 4,0 och 4,5. Studien visar att det går att öka värmefaktorn på en värmepumpanläggning från ca 2,5 upp till 4 eller 4,5 genom att komplettera anläggningen med solfångare och värmelager. Detta innebär att elförbrukningen minskar från att vara ca 40 % av värmebehovet ned till under 25 % av värmebehovet. Det bör således finnas en potential för att komplettera värmepumpanläggningar med solvärme. Vilket utförande som kan bli ekonomiskt intressant kan inte bedömas i denna förstudie. I förstudien visas enbart resultatet för tre enstaka systemutföranden. Inga parametervariationer (tex solfångaryta, antal borrhål och avstånd mellan borrhålen) är utförda. En sådan systemoptimering bör göras med förstudien som utgångsläge.

Lokal utveckling och företagssamverkan i träbranschen : Dokumentation och preliminär analys av ett 30-tal fall

Networks and cooperatives have become very common in the woodworking industry during the1990’s. As part of a research project on small enterprise development in the woodworking industry within the Target 6 area (in Sweden) of the European Community, this study follows the development of a dozen cooperative projects during the period 1997-2000. In order to broaden the knowledge base of the study, in 1998 we carried out a survey of cooperative ventures in the woodworking industry in the rest of the country, and collected information about their history, present situation and future strategy. Together with our own material we achieved a body of material consisting of some 30 cases which were subjected to exploratory analysis. We identified the following categories of projects and cooperative ventures; ”Local development projects”, ”Development networks”, ”Producer networks” and ”Development supporting networks”. Most of the producer networks were horizontally integrated but some of them were vertically integrated, along the processing chain from the forest to the customer. Nearly all the local development projects and the networks had been initiated within the last four years. It is, therefore, too early to make any conclusions about their success. Our main finding, so far, is that local development and the establishment of networks requires ”driving forces” in the form of committed individuals, time, money and project organisation. Most of the projects and networks were supported by public funds.