Vermenging buffervat, rendement issues?

[Leandres]

Sinds een jaar of 3 heb ik een warmtepomp, en hiermee volledig gasloos. Voor diegenen die mijn topic kennen ben ik ook een domotica freak en bovengemiddeld geïnteresseerd in hoe dingen werken en vooral hoe het beter kan.

Doordat ik veel zaken meet, kan ik ook gedrag monitoren en wat mij is opgevallen is dat de aanvoer temperatuur die CV-zijdig wordt aangeboden zo'n 3 tot 4 graden kouder is dan wat de warmtepomp levert richting het buffervat. Volgens mij komt dit doordat in het buffervat vermenging plaatsvindt.

1: aanvoer WP-zijdig
2: retour WP-zijdig
3: aanvoer CV-zijdig
4: retour CV-zijdig
De gele markeringen zijn mijn Domotica temperatuur sensoren, tevens heb ik een Kamstrup multical er tussen zitten waarmee ik Flow kan meten. De rode tegengestelde pijlen op het buffervat geeft de vermenging aan die naar mijn idee plaatsvindt.

WP-zijdig is de flow ~1700 l/h en CV-zijdig fluctueert dat tussen 800 - 1200 l/h. De binnenunit van de WP heeft een kleine interne pomp. Daarnaast is er na het buffer vat een CV-zijdige externe pomp geplaatst.

Wanneer ik diverse sites raadpleeg en onderzoek doe dan kom ik andere opstellingen tegen en zou dit niet de beste opstelling zijn. Ik heb onlangs mijn installateur uitgenodigd om dit te bespreken en te vragen waarom ze het zo hebben aangesloten. Het antwoord wat ik krijg is dat het vooral 'veilig' is en voorkomt dat er flow storingen ontstaan. De installateur geeft toe dat dit een traditionele aansluiting is. Qua continuïteit is dit natuurlijk een eenvoudige opstelling.

Ik heb hem uitgedaagd om onderstaande opstelling in overweging te nemen. Het buffer vat middels T-stukken rechtstreeks aansluiten op de CV aanvoer. Hiermee dus het buffervat niet 4-zijdig maar 2-zijdig aansluiten!

Mijn idee daarbij is het volgende:

1. Aangenomen dat de WP 1700 l/h levert van 35 graden
2. CV vraagt 1000 l/h
3. CV krijgt 1000 l/h
4. Resterende 700 l/h (1700 - 1000) gaat het buffervat in

Er vindt geen vermenging plaats, de CV krijgt een hogere aanvoertemperatuur. Het rendement verbeterd.

Bron

De installateur heeft hier naar gekeken en blijft vooralsnog toch bij hun initiële ontwerp, daarbij geeft hij aan dat de voorgestelde opstelling ervoor zorgt dat een van de twee pompen kapot zal gaan. De een zou kapot gedrukt worden en de ander zal kapot gezogen worden. Ik heb hier geen oordeel over omdat ik simpelweg niet de kennis niet heb.
Toch lees ik op internet dat een pomp-achter-pomp vaker gedaan wordt en dit de opvoerhoogte vergroot in die situaties waar dit toegepast wordt. Graag jullie mening.

Tot slot geeft de installateur aan dat bovenstaande tekening zo niet werkt, flow kiest de weg van de minste weerstand en bij verwacht dat het CV systeem mogelijk helemaal geen water meer krijgt omdat alles over het buffer gaat lopen.

Ik ben benieuwd naar jullie visie, dit is nergens een waarde oordeel van mijn installateur, want ik ben erg tevreden met hun werk en nazorg.

 

[Mn22]

Het buffervat werkt als een open verdeler. Dat wil zeggen dat de flow over het CV circuit en het circuit over de warmtepomp elkaar niet beïnvloeden.

Dat is prima, want nu kan de flow over de warmtepomp optimaal worden ingesteld, onafhankelijk van de warmteafname door het CV circuit.

De situate dat de aanvoertemperatuur richting CV lager is dan de aanvoertemperatuur afkomstig van de warmtepomp, ontstaat wanneer de flow over het CV circuit groter is, dan over de warmtepomp. Er vindt dan inderdaad bijmenging plaats van retourwater uit het CV circuit.

Maar goed, dat is volgens mij geen probleem en ook zoals het bedoeld is. Warmtepomp kan min of meer onafhankelijk draaien van de warmtevraag uit het CV circuit.

Jouw installateur heeft dus gelijk en als het nu betrouwbaar werkt zou ik er vooral niets aan veranderen.

 

[Marcn.88]

het cv water zal vanuit de wp zal alleen volledig door de buffer gaan als de cv installatieponp niet draait, idealiter zorg je ervoor dat de primaire en secundaire flow zoveel mogelijk gelijk is.
Als de verschillen zo groot zijn in flow is of de wp te groot geselcteerd vwb vermogen of de installatie is niet aangepast naar ltv
Als de cv installtiepomp wel draait zal er een deel rechtstreeks de installatie ingaan en een deel over de buffer lopen dit is ansich geen probleem, de installatieaanvoertemperatuur zal dan inderdaad gelijk zijn aan de aanvoertemperatuur wp.
Wat wel kan gebeuren is dat er als de wp niet draait er een deel bijmenging kan ontstaan omdat er ook wat over de wp zal stromen maar dit is te voorkomen door een 2 weg klep te plaatsen.

 

[Leandres]

@Mn22 Er zijn geen flow of storing issues maar er is wel degelijk een probleem. Ik besef mij dat ik dit in mijn TS niet goed heb benoemd.

Wanneer de WP 35 graden water levert dan krijgt de CV installatie maximaal 31 soms 32 graden aanvoer temperatuur. Bij dagen rond de 0 graden krijg ik mijn woning dan niet meer warm. Wanneer ik 35 graden mijn vloerverwarming in WIL hebben dan moet de WP naar 38/39 graden aanvoer, wat resulteert in elke 45 minuten dichtvriezen en een slechte COP; veel energie verbruik.

Vandaar dat ik ben gaan zoeken naar verhoging van het rendement.

 

[Mn22]

Dat ga je dus niet oplossen op de manier die jij in gedachten hebt. Je warmtepomp levert kennelijk onvoldoende vermogen om aan de warmtevraag te voldoen. De warmtevraag vanuit de CV is groter dan opbrengst van de warmtepomp.

 

[Leandres]

De warmtepomp is 11kW en ik zie aan de kamstrup grafieken dat deze die 11kW vaak niet eens haalt en bij 7 a 8 kW blijft hangen omdat de aanvoer temp van 35 graden gehaald is. CV-zijdig is de aanvoer altijd 3-4 graden kouder dan wat de WP levert.

Wanneer ik de flow van de WP lager zet (dus meer richting de flow van de CV zijde) dan loopt de delta T van de WP dermate op dat deze dat niet leuk vind. De flow van de WP moet volgens de installateur ook gewoon veel hoger zijn om pendel gedrag te voorkomen.

Ik ben confused.

 

[Marcn.88]

zoals ik al aangaf is je wp waarschijnlijk te groot geselecteerd, je meet zelf ook dat de wp maar 7 a 8 kw levert maximaal en dan zn temperatuur makkelijk bereikt.
Hoe ziet de achterliggende installatie eruit? wat is de delta t over de wp en cv installatie?

 

[Mn22]

Het is een denkfout om te veronderstellen dat beide circuits qua aanvoertemperatuur in evenwicht zijn als de flow aan beide kanten gelijk is. Dat is niet zo, want dat hangt onder andere af van de energieafname in het CV circuit.

De flow over de warmtepomp moet eerder omhoog dan omlaag. Je maakt dan meer water aan van een lagere aanvoertemperatuur, maar per saldo is de energieopbrengst dan groter. De delta T over de warmtepomp neemt dan ook af.

Je vloerverwarming moet dan wel zodanig zijn uitgelegd dat je voldoende hebt aan een lage aanvoertemperatuur. Deze kan namelijk nooit hoger worden als de maximale aanvoertemperatuur die de warmtepomp kan leveren. Uit je verhaal maak ik op dat dit mogelijk een probleem is.

 

[Marcn.88]

flow is icm met delta t het geleverd vermogen, vandaar ook de vraag wat is de delta t over beide installatie delen.
Of de wp is te groot kwa vermogen of de installatie is niet op ltv uitgelegd of volledig na geregeld waardoor er maar een hele kleine warmtevraag mogelijk is.

 

[Leandres]

Ik snap jullie vragen.

Onderstaande afbeelding is van vorig stookseizoen en geeft heel mooi aan wat het 'probleem' is. De donker rode lijn is de aanvoertemperatuur van de WP en de lichtrode die naar de CV installatie. Dit komt mijn inziens door de ongewenste vermenging in het buffervat. De delta T's zijn eveneens zichtbaar.

 

[Jackd]

Het gaat nu alleen over de aanvoer, maar als er vermenging plaats vindt, dan gaat de retour toch ook omhoog?
Dat kost dan niet alleen de 3 of 4 gaden verschil maar ongeveer het dubbele, dus iets van 7 graden verschil in de mogelijke delta T van de warmtepomp.

De website waar dat plaatje vandaan komt is al heel lang bezig, daar kwam praktisch alle informatie vandaan toen er in het begin, toen de warmtepompen vaker langskwamen, hier daarover vragen werden gesteld.
Ik denk dat daar nog steeds meer kennis zit dan bij de meeste installateurs.

Je zou het zo kunnen aansluiten dat je makkelijk weer terug kan. Eventueel zelfs met kranen.

 

[Leandres]

Ik heb materiaal liggen om de aanpassing te maken. Echter als hier gezegd wordt dat het absoluut geen verschil gaat maken dan heeft het niet zoveel zin om daar veel tijd en geld in te stoppen. Daarnaast weet ik nog niet of het klopt dat de pompen elkaar in de (nieuwe opstelling) slopen.

Het is mij nog niet helder waarom de aanvoer CV-zijdig 3-4 graden kouder is dan wat de WP aanvoer levert. De vermenging vindt plaats, kan niet anders. Ik heb er geen andere verklaring voor.

 

[Mn22]

Jouw volumestroom is CV zijdig groter dan de volumestroom over de warmtepomp. Daardoor wordt er bij de CV-zijdige aanvoer water afkomstig van de CV-zijdige retour bijgemengd.

Daardoor is de CV-zijdige aanvoer iets kouder dan de aanvoer die afkomstig is van de warmtepomp.

Even voor mijn begrip, die grafiek die je hebt gepost, is die van jouw installatie?

 

[Leandres]

De grafiek is inderdaad van mijn installatie, afkomstig uit mijn domotica systeem.

De volume stroom cv-zijdig is lager dan wp-zijdig. Zie ook mijn beginpost.

 

[Mn22]

Je hebt nu koudeklachten, dus dan zou ik eens beginnen om de volumestroom over de vloer te verhogen. Dus groepen open, meer water erover zodat de retour stijgt.

Als het inderdaad zo is dat de volumestroom over de warmtepomp groter is dan CV zijdig, dan gaat een deel van de aanvoer vanuit de warmtepomp terug via de retour van de warmtepomp. Dat zie je ook in de grafiek. De retour van de warmtepomp is hoger dan retour CV zijdig.

Dat krijg je beter in balans door CV zijdig meer water te laten circuleren. De retour van de CV zal daardoor in temperatuur stijgen en de retour van de warmtepomp zal dalen.

 

[De loodgieter]

Als ik je grafiek bekijkt zou ik eerder zeggen dat er iets regeltechnisch iets niet klopt. Steeds een piek van een uur duid er op dat de geproduceerde warmte niet genoeg afgevoerd kan worden of dat er geen vraag is vanuit de cv installatie en de WP toch gaat draaien. Weet niet wat voor regeling er achter hangt en of de vloerverwarming groepen geregeld is of zijn.
Je wilt je pomp aan hebben en zo lang mogelijk aanhouden, minder starts en stops is minder energie verbruik en dus minder slijtage van je wp.
Daar zou ik het eerst in zoeken.
De aanpassingen zoals jij voorstelt en vaak in de shemas beschreven staan kloppen hydraulisch gezien vanaf de warmtepomp prima.
Echter als je secondair gaat kijken bij afgifte aan de verwarming installatie is het hydraulisch niet meer neutraal aan de afgifte zijde.

 

[Mn22]

De piek die je ziet is volgens mij de ontdooicyclus van de warmtepomp. TS geeft aan dat de buitenunit invriest. Dat zie je ook terug, aanvoertemperatuur van de warmtepomp loopt in de cyclus terug, terwijl de retourtemperatuur van de warmtepomp wat oploopt.

Oftewel dalende opbrengst van de warmtepomp doordat de verdamper buiten invriest. Maar dat heb je nu eenmaal bij lagere buitentemperaturen. Het is ook een grafiek van vorig stookseizoen als ik het goed begrijp.

Mocht de piek niet komen door de ontdooicyclus, maar doordat de warmtepomp zich uitschakeld omdat er onvoldoende warmte afgenomen wordt, dan ligt het voor de hand om zoals ik hiervoor al aangaf de volumestroom over de CV zijde te vergroten zodat er meer warmte wordt afgegeven aan de vloer.

Dat is ook nodig, want anders waren er geen koudeklachten.

 

[BertPleizier]

Deze video gaat ook over vermenging in het buffervat:

 

[Leandres]

Filmpje bekeken! En exact dit heb ik. Mijn warmtepomp en buffer zijn precies zo aangesloten zoals in het filmpje.

Wat is nu wijsheid.....

 

[Mn22]

Het is een slechte video. Hij gaat onder andere voorbij aan het feit dat warm water stijgt en dus boven in het buffervat gaat staan.

Zoals al eerder aangegeven, moet je ervoor zorgen dat de warmteafgifte van het CV circuit omhoog gaat. Dat bereik je alleen door er meer water doorheen te pompen. Er gaat dan meer water vanuit de aanvoer van de warmtepomp direct de vloer in.

Dat betekent ook dat er minder water direct vanuit de aanvoer van de warmtepomp retour gaat naar de retour van de warmtepomp. De retour van de warmtepomp wordt daardoor kouder.

Deels wordt dat laatste weer gecompenseerd doordat er door de hogere volumestroom in het CV circuit een wat hogere retourtemperatuur terug komt.

Per saldo heb je dan de hoogste warmteafgifte bij een zo laag mogelijke temperatuur in het systeem.

Eenvoudig uit te voeren toch? Pomp standje omhoog en/of afsluiters in de vloerverwarming verder openen en kijken wat er gebeurd. Kost ook nog eens niets.