Grundlag for afprøvning af vandvarmere til

Grundlag for afprøvning af
vandvarmere til fjernvarme
Den gode brugerinstallation
Christian Holm Christiansen,
Teknologisk Institut, Energi og klima
Temadag om præisolerede fjernvarmerør 13. og 14. december, 2016
Indhold
 Baggrund for F&U-projekt
 Mange nye typer gennemstrømningsvandvarmere
 Hvordan vurderer vi dem?
 Udvikling af grundlag
 Anvendelsesgrundlag >< Formelt grundlag
 Afprøvning af grundlag
 Evaluering af grundlag
Nye typer gennemstrømningsvandvarmere
 Fuldisolering
 Reguleringsventiler-/former: Selvvirkende og elektroniske
 Større vekslere/nye pladedesign mv.
Formelt grundlag for vandvarmere
forsynet med fjernvarme
Generelt:
 Leveringsbestemmelser
 Vandnormen (DS 439 - vejledende)
 Eftervisning af ydelser for vekslere til fjernvarme (DS/EN 1148)
 Teknisk isolering (DS 452:2013 – testmetode for installations- og
fjernvarmeunits i Anneks C)
Specielt for varmtvandsbeholdere (varmt brugsvand +
akkumulering) – nye krav til ecodesign og energimærkning:
 Varmtvandsbeholdere op til og med 500 liter:
 Energimærkning fra 26. september 2015
 Varmtvandsbeholdere op til og med 2000 liter:
 Krav til maksimum varmetab fra 26. september 2017 (producent
skal anvise nødvendig isolering for beholdere, der leveres uisoleret)
Inspiration fra formelt grundlag for
vandvarmere forsynet med gas eller el
Generelt:
 Vandnormen (DS 439 - vejledende)
Specielt for vandvarmere (= indeholder
varmekilde fx gasbrænder eller
elvarmelegeme) – ecodesign og mærkning:
 Vandvarmere op til 70 kW:
 Energimærkning fra 26. september 2015
 Vandvarmere op til 400 kW:
 Krav til virkningsgrad
fra 26. september 2015 & 2017
 Virkningsgrad bestemmes på baggrund
af tappemønster: XS-4XL (størrelsesbetegnelser som for tøj)
=L
Anvendelsesgrundlaget
 Tappemønster/døgntappeprofil
Tappeprofil
M
L
XL
XXL
Største
Største
flow,
tapning,
liter/min
Liter
6
10
10
16
24
62
76
107
Nødvendig maks.
tappetemperatur,
°C
55
55
55
55
Døgnforbrug,
kWh/døgn
Antal
tapninger,
-/døgn
5,85
11,7
19,1
24,5
23
24
30
30
De enkelte tapninger:
Tid
[hh:mm]
07:00
07:05
07:30
07:45
08:05
Qtap
[kWh]
0,105
1,4
0,105
0,105
3,605
Flow
[l/min]
2
6
2
2
4
Tm
[°C]
25
40
25
25
10
 Trappetest (Fra 25% brugsvandsflow i trin op til 100% og tilbage)
Fjernvarmeunit + stikledning
Fremløb:
70-60 ˚C
Trykdiff.:
0,2-0,5 bar
Fremløb:
60-40 ˚C
Koldtvandskilde
Prøvestand
Varmekilde (Fjernvarme)
Unit/vandvarmer
Stikledning (15 m)
Tappeautomat
75
Brugsvandssiden: Brugsvandstemperatur indstillet til ca. 45 °C
2100
50
1400
25
700
0
Flow [l/h]
Temperatur [°C]
Eksempel: Test med tappeprofil L
0
0
2
4
6
8
T5_BVK - [°C]
10 12 14 16 18 20 22
T6_BVV - [°C]
Flow2_BV - [l/h]
24
75
2100
50
1400
25
700
0
0
0
2
4
6
8
T4_FJVRU - [°C]
10 12 14 16
T3_FJVFU - [°C]
18 20 22 24
Flow1_FJV - [l/h]
Flow [l/h]
Temperatur [°C]
Fjernvarmesiden: Fjernvarmefremløb indstillet til ca. 60 °C
Eksempel: Test med tappeprofil L
Effekter, som indgår i resultatet ved
test med tappeprofil (Eksempel for L)
 Varmevekslerens ydelse
 Indstilling af brugsvandstemperaturen
 Set: 4-8 °C grader højere brugsvandstemperatur giver en middelafkøling,
der er 4-5 K lavere (ringere)
 Indstilling af tomgangstemperaturen
 Set: bypass-temperatur sænket fra ca. 40 °C til ca. 30 °C gav
middelafkøling, der var ca. 6 K højere (bedre)
 Ventetid (som følge af stikledningen – ikke brugsvandsinstallationen)
 Regulering af brugsvandstemperaturen for forskellige flow
 Flowafhængig brugsvandstemperatur slår igennem på afkølingen
Eksempel: Trappetest
1000
600
400
200
Temperatur [°C]
0
75
Fjernvarme
Fjernvarme
2000
60
1600
45
1200
30
15
0
Brugsvand
800
400
0
Flow [l/h]
Flow [l/h]
800
Brugsvand
Konklusioner
 Test efter tappeprofil medtager mange af de effekter, der opleves i
praksis/ved anvendelse af vandvarmeren. Trappetest kan
understøtte forståelsen af test efter tappeprofil.
 EU-tappeprofil en oplagt mulighed -> kommer det på sigt til at
erstatte vandnormen?
 Tappeprofil kan anvendes for både gennemstrømningsvandvarmere
og beholdervandvarmere
 Mulighed for at sammenligne med andre forsyningsarter fx el og
gas
 Mulighed for at teste hybridløsninger (fjernvarme + el)
 Fortsat behov for at udvikle grundlag:
 Beskrivelse af indstilling af brugsvandstemperatur,
tomgangstemperatur, trykdifferens mv.
 Beskrivelse af prøvestand herunder med/uden stikledning, isolering,
udstyr, konditionering mv.
 Beskrivelse af metoder for adaptive styringer