Byggahus.se

Dimensionering av slutet expansionskärl för köldbärare - Är mitt expansionskärl för litet?

  1. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Är det någon som vet något om dimensionering av ett slutet expansionskärl på köldbärarsidan i ett bergvärmesystem?
    Vi har en Nibe F1245-10R värmepump och en Nibe FLM 40 frånluftmodul. Vår energibrunn är 175 m djup. Vi har ett tvåvåningshus (188 m2 uppvärmd yta) med golvvärmeslingor i gjuten platta på bottenvåningen och golvvärmeslingor i träbjälklag på övre våningen. Mitt nuvarande slutna expansionskärl är placerat ovanför VP:n under tak i teknikrummet på bottenplanet och rymmer bara 8 liter. Säkerhetsventilen på expansionskärlet är pluggad (mycket märkligt), den kan inte släppa ut köldbärarvätska om det blir för trång i systemet.
    När jag hör med minna vänner så har alla större expansionskärl (de flesta 22 liter) och säkerhetsventil med skvallerör.
    Enligt mina beräkningar bör jag ha minst 360 liter kölbärarvätska i köldbärarsystemet (2 x 175m energibrunn + lite till). Enligt Nibes specifikation för FLM:en bör expansionskärlet då vara minst dubbelt större än mitt nuvarande kärl.

    Huset och värmesystemet är ca 7,5 år gammalt. Trycket på manometer på kärlet har vid ett 10-tal tillfällen sjunkit till 0 bar varefter vi bett rörisen fylla på köldbärarvätska och läcksöka. För två år sedan sprang FLM-modulen läck. spricka i FLM:ens cirkulationspump. Vi börjar tröttna på problemen med ständiga påfyllningar. Allt tyder på att vi har en läcka någonstans men vi kommer inte vidare med rörisen.

    Behöver vi ha ett större expansionskärl och i så fall vilken minsta storlek behöver vi? Behöver jag ha en fungerande säkerhetsventil med skvallerrör på kärlet? Vad kan hända om kärlet är för litet och det inte finns en säkerhetsventil som lättar på trycket? Brister det på den svagaste punkten?

    Vi hoppas någon kan hjälpa oss med detta?
     
  2. T
    Besserwisser · Stockholms län · 564 inlägg

    term

    Besserwisser
    Expansionskärlet ska ta upp volymförändringar vid temperatursvängningar. Några särskilt stora svängningar uppstår inte i köldbäraren så det rör sig om sisådär en promilles volymförändring. Det uppstår alltså inte något vidare övertryck i köldbäraren, så säkerhetsventil kan man klara sig utan. Den rekommenderade volymen verkar också väl tilltagen. Mitt expansionskärl är fyra liter och jag hade klarat mig med hälften. De 22 liter du sett har jag svårt att tro skulle sitta på köldbäraren!
     
  3. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Hmm! Varför rekommenderar då Nibe i sin installationsanvisning för FLM:en ett expansionskärl som skall ha minst den dubbla storleken? Om du har en likadan FLM-modul skulle ditt 4-liters expansionskärl således vara dimensionerat för ett köldbärarsystem med ca 100 liter vätska. Se bifogad skärmdump! Det måste ju finnas en orsak till denna rekommendation? Temperaturen på köldbärarvätskan kan variera beroende av årstid och temperatur så nog är det väl fråga om lite större volymförändringar än någon promille? De 22 liters kärlen jag hänvisade till satt på köldbärarsidan.
     
    Redigerat 3 dec 2018 18:48
  4. T
    Besserwisser · Stockholms län · 564 inlägg

    term

    Besserwisser
    Bra fråga. Etanolinblandningen förändrar siffrorna marginellt i förhållande till om det bara varit vatten. Temperaturspannet torde vara mellan -3 och +10 i ett system utan frånluftsväxlare. Jag tror inte frånluftsväxlaren påverkar mer än ett par grader.

    Om temperaturen i vatten ökar från 5 till 45 grader får du en volymförändring på under en procent, se tabell nedan.
    [​IMG]
    För frågan om säkerhetsventil påverkar även ångtrycket, men även detta är marginellt i spannet.
    [​IMG]
    Det är först när man kommer över 40-50 grader det börjar hända saker!
     
  5. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Tack för input!
    Vid avkylning under 4°C utvidgar sig vattnet ända till 0°C och fryser till is, varvid volymen ökar med 9 %. Isens densitet är då 917 kg/m³. Bör man inte ta hänsyn till detta också? I synnerhet i händelse av om det är för liten etanolkoncentration i systemet. Jag tycker bara att det bör finnas något rimligt skäl till varför Nibe uttryckligen rekommenderar ett expansionskärl som skall vara minst den dubbla storleken i jämförelse med mitt nuvarande kärl för att säkerställa att det inte blir driftstörningar. Det borde väl finnas någon anledning till att Nibe rekommenderar att jag skall ha ett 100 % större kärl med säkerhetsventil som utlöser vid 3 bar? När det gäller avsaknaden av säkerhetsventil säger de jag jag talat med att man aldrig bygger ett system med slutet expansionskärl utan en säkerhetsventil.
     
  6. T
    Besserwisser · Stockholms län · 564 inlägg

    term

    Besserwisser
    Köldbäraren ska inte ens kunna riskera att frysa, eftersom du då snarare förstör förångaren än får problem med expansionskärlet! Det är därför etanolen finns, och brukar väl blandas för att hålla sig flytande nedåt 10-15 minus.

    En annan aspekt kan vara frysning av vattnet i borrhålet (vilket sker framåt våren nästan varje år i mitt snålt dimensionerade borrhål från 80-talet). Det trycker ihop slangarna i viss mån, men knappast några 22 liter utan för mig som högst någon liter.

    Om man slår ihop alla riskfaktorer samtidigt och dubblerar så kanske det motiverar 22 liter? Tyvärr motverkar ju de olika faktorerna varandra.

    Säkerhetsventil skadar ju sällan, men i fallet köldbärarslang så lär den själv expandera långt innan du kommer upp i tre bars övertryck! Slangen är ju elastisk, och det särskilt om den är varm!
     
  7. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Tack åter för ditt svar!
    Ditt resonemang verkar rimligt. Jag har nu varit i kontakt med Nibe och de informerade mig om att det inte finns några förhållanden där man kan lämna bort eller proppa en övertrycksventil. De var också tydliga med att expansionskärlet bör dimensioneras i enlighet med deras specifikation för FLM:en.

    Faktum är att expansionskärlet är underdimensionerat med 100 % och saknar en fungerande övertrycksventil. Jag upptäckte dessutom att expansionskärlet enligt anvisningen för FLM:en bör ha en ventil som skall öppna vid 3 bar, den ventil rörisen har installerat hos oss öppnar vid 1,5 bar. Vår övertrycksventil har troligtvis proppats av rörisen för att den har ”läckt” och tyvärr har vi fortfarande läckage någonstans eftersom vårt system fortsättningsvis tappar tryck.

    Det är ett slutet system som inte skall läcka och vi vill bara finna en lösning på detta problem.
     
  8. D
    Besserwisser · E · 14 435 inlägg

    Daniel 109

    Besserwisser
    Det är när systemet har en värmekälla det måste finnas en övertrycksventil. Det finns det inte här. Det är inte så att de pratar om värmesidan?
     
  9. L
    Medlem · Halland · 5 048 inlägg

    lordi

    Medlem
    Det måste finnas en säkerhetsventil även på köldbärarsidan, och den får aldrig pluggas. Det kan uppstå fel, där den behövs. T ex ett inre läckage i förångaren där man får ut köldmedie med högt tryck i brinekrets. Utan säkerhetsventil kan slangarna i borrhålet spricka.
    Dessutom är FLM en värmekälla då man värmer brinekretsen mha temperaturen i frånluften.
     
  10. D
    Besserwisser · E · 14 435 inlägg

    Daniel 109

    Besserwisser
    Ett läckage av köldmedie skullevisserligrn kunna orsaka tryck. Men uppvärmning av rumsluft kan inte orsaka farliga tryck.
     
  11. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Hej Daniel! Om du har läst hela tråden ovan så kan du själv se att det måste finnas en överttrycksventil på expansionskärlet på köldbärarsidan som öpnnar vid 3 bar. Rekommendationerna och diagrammet i bilden ovan är hämtade direkt från installationsanvisningen för min Nibe FLM 40. Nibe har också informerat mig om att ovan nämnda dimensionering bör följas för att undvika driftstörningar.
     
    Redigerat 6 dec 2018 10:17
  12. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    Tack för din input Lordi! Du verkar vara insatt i hur detta fungerar. Det tycks finnas många aspekter att ta hänsyn till och som kan leda till problem/driftstörningar om man underdimensionerar expansionskärlet och pluggar övertrycksventilen. Alla tips mottages med tacksamhet!
     
  13. GK100
    Medlem · Jönköping · 10 062 inlägg

    GK100

    Medlem
    Ibland får du kanske försöka gallra lite Plufs, tex i vad tillverkare som Nibe i det här fallet anger och skriver. Ofta kommer ett byggsätt eller tumregel in och sen över tid och många led läggs lite moms på emellanåt.

    Inget kan ju strida mot enkla fysikaliska principer det är dit du får gå om du vill veta och få det rätt. Jag håller i stort med vad Daniel nämnt och även en del matnyttigt från term tidigare. Du bör inte ha problem med kärlstorleken i din anläggning.
     
  14. P
    Medlem · 11 inlägg

    Plufs

    Medlem
    GK 100! Det du säger är alltså att Nibe och ”lordi” har fel då om jag förstår dig rätt? Jag är inte riktigt övertygad ännu. Visst förstår jag att tillverkaren har en viss säkerhetsmarginal i sina rekommendationer och att man behöver gallra lite. Men att Nibe skulle rekommendera ett 100 % större kärl utan anledning tror jag inte på. Deras rekommendation (större kärl) fördyrar ju de facto totalpriset för konsumenten som upphandlar värmesystemet vilket inte borde ligga i pumptillverkarens intresse. Kärlet upphandlas väl i regel inte från pumptillverkaren och de har dessutom konkurrens från andra pumptillverkare när potentiella kunder begär offerter på värmesystem. De är säkert måna om att vara konkurrenskraftiga gällande totalpriset på m.a.o. försöka hålla ner totalpriset på systemet.
     
  15. useless
    Lök. · Gävleborg · 18 860 inlägg

    useless

    Lök.
    Storleken på kärlet tycker jag också är lite i överkant. Förmodligen räknar dom med ett temperaturspann från några minus till ganska hög innomhustemp när man har en flm. I praktiken kommer dock aldrig flm'en att lyckas värma berget till 22 grader.

    Dock anser jag att det måste finnas en säkerhetsventil och att plugga den är nästan tjänstefel...
     
Vi vill skicka notiser för ämnen du bevakar och händelser som berör dig.