Transcript Värmepumpsystem

Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
Tekniska krav och anvisningar
Rörsystem
Värmepumpsystem
Dokumentet gäller för följande verksamheter:
Bostad med särskild service, Förskola, Grundskola, Gymnasieskola, Kontor, Äldreboende
Dokumentet gäller för:
Nybyggnad
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
1 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
1. Projekteringsvägledning
Dokumentet beskriver principerna för systemuppbyggnad och funktioner för ett
värmepumpsystem. Dokumentet tar inte ställning till vilka system, funktioner och
komponenter som ska redovisas i respektive handling och utföras i respektive entreprenad.
Det viktiga är att rör- och SRÖ-konsulterna samordnar sig och reder ut i vilken av
handlingarna respektive system, funktion och komponent beskrivs i. Lämpligen upprättas en
gränsdragningslista för respektive system, funktion och komponent.
2. System och funktioner
2.1 Dimensioneringsfrågor
För att dimensionera värmepumpsystemet ska ett antal s.k. kontrollfrågor alltid besvaras:
 dimensionerande energi- och effektbehov vid DVUT (byggnadens uppvärmningsbehov)
 dimensionerande drifttid (dygnet-runt-drift eller verksamhetstid del av dygnet)
 dimensionerande varmvattenanvändning (störttappning).
2.2 Dimensioneringsförutsättningar
Värmepumpssystem ska dimensioneras för en effektkapacitet på minst 75 % av byggnadens
dimensionerande effektbehov vid DVUT. Resterande effekt- och energibehov ska lösas med
annat uppvärmningsalternativ.
Årsmedelfaktorn för värmepumpens COP ska överstiga 3,5 inklusive intern(a) pump(ar).
Systemvärmefaktorn för värmepumpsystemet ska överstiga 6,0
Värmepumpsystemets varma sida (VP01) ska dimensioneras för ett ∆T om 8°C och
värmepumpsystemets kalla sida (KB01) ska dimensioneras för ett ∆T om 4°C.
Värmesystemet dimensioneras för att eftersträva så låg framledningstemperatur som möjligt.
Flödesvariationer på primär- och sekundärkretsarna (på ömse sidor om volymtanken) ska
minimeras.
Temperaturen i slingtanken ska dimensioneras för att hålla 50°C.
2.3 Systemuppbyggnad generellt
Se principer enligt figur 1 och 2.
Värmepumpsystem ska alltid objektsanpassas beroende på typ av verksamhet.
Värmepumpsystem ska vara uppbyggd med värmepumpsaggregat, volymtank, elpanna (för
spetsvärmning av VS), slingtank (för förvärmning av varmvatten) och slutberedare komplett
med elpatron (för slutberedning av varmvatten).
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
2 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
I de fall där verksamheten har stor varmvattenanvändning (störttappning) ska volymtank(ar)
installeras för ”bunkring” av varmvatten. Volymtank(ar) installeras mellan slingtank och
slutberedare.
Normalt förses endast värmekretsen för ventilationsbatterier med shuntgrupp. I de fall det
finns fler än en VS-grupp för uppvärmning (exempelvis fasaduppdelning, golvvärme, o.d.)
ska samtliga VS-grupper förses med separata shuntgrupper.
I de fall vätskekylda kylkompressorer (för t.ex. varukyla) installeras ska överskottsenergin
från kylkompressorer ladda borrhålen med värmeenergi. Se princip enligt figur 2.
I de fall värmepumpsaggregatet är utrustad med hetgasåtervinning ska energin tas tillvara i
slutberedaren för varmvatten (EB1).
By-pass med injusteringsventil (blödarledning) installeras på värmekretsen för
ventilationsbatterier bl.a. för att förhindra att returtemperaturen från ventilationsbatterier blir
för låg.
VVC-flödet ska injusteras så att 50 % av flödet passerar slingtanken och 50 % av flödet
passerar genom VV11-SV30.
Värmepumpsystem ska förses med energimätning enligt ’Principer för energi- och
volymmätning’.
Se även tillämplig text i ’Huvuddokument’ för rörsystem.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
3 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
2.3 Värmepumpsystem utan hetgasåtervinning
Figur 1. Värmepumpsystem ”varma sidan” för system med separata shuntar för radiatoroch luftbehandlingssystem och värmepump utan hetgasåtervinning.
LB01-GT10
55°C
LB01-P1
VS01-GT30
35°C
LB01-SHG
LB01-GT40
LB01-SV30
LB01
VS01-P1
VS01-GTXX
Volymtank
ELP1 2)
55°C
VS01
ACK1
VS01-GT10
45°C
VP01-EM11
VS01-GT40
VS01
VS01-EXP1
VP01
VP01-EM12
VP01-GP60
VV11-GT40
VP01-SV30 4)
>50°C
VV11-P1
55°C
VV11-SV30 VV11-GT10
1)
55°C
1)
VP01
VP01-P1 3)
KV01-VM31
50°C
Påfyllning
VS (VV)
Värmepumpsaggregat
VV01-GT10 5)
Slingtank
CA
VVB1
55°C
Slutberedare
55°C
EB1
VV11
VV01
VVC11
VV11
KV01
KV01-VM21
KV01
VP1
VP01-GT41
VP01-GT42
1) Anslutning av tillfällig extern värmekälla.
2) Placering av elpanna (då intern elpatron i värmepumpsaggregat saknas).
3) Placering av cirkulationspump (då intern pump i värmepumpsaggregat saknas).
4) Placering av trevägsventil (då intern trevägsventil i värmepumpsaggregat saknas).
5) Givare ska placeras lågt i slingtanken.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
4 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
2.4 Princip för sammankoppling av vätskekylda kylkompressor och
bergvärmepumpens köldbärarsystem (brine)
Bergvärmepumpens köldbärarsystem (brinekrets) sammankopplas med väskekylda
kylkompressor enligt figur 2. I köldbärarsystemet ska bl.a. ett s.k. korsrör installeras.
Figur 2. Princip frikyla från borrhål till kylkompressor.
Till/från kylkompressorer
KB01-P2
KB01-EXP1
Korsrör
KB01-GP60
Påfyllning KB
KB01-GT44
KB01-GT43
KB01
KB01-P1 1)
XX°C
20°C
Värmepumpsaggregat
VP1
KB01-GT41
KB01-GT42
1) Placering av cirkulationspump (då intern pump i värmepumpsaggregat saknas).
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
5 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
3. Ledningssystem
Köldbärarsidan (brinekretsen) ska förses med manuella avluftare på högpunkter.
Avsättningar med avstängningsventiler installeras för enkel anslutning av extern värmekälla
(exempelvis elpanna) som backup.
Rören på köldbärarsidan (brinekretsen) ska i sin helhet utföras i rostfritt stål eller koppar för
att undvika korrosion.
Se även tillämplig text i ’Huvuddokument’ för rörsystem.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
6 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
4. Platsutrustningar
4.1 Värmepumpsaggregat
Värmepumpsaggregatet ska vara konstruerad för flytande kondensering.
Värmepumpsaggregat ska ha kommunikation med DDC och ÖS via TCP/IP.
Kommunikationsprotokoll ska vara Modbus eller något annat protokoll som har stöd i DDC
och ÖS.
I de fall värmepumpssystem har egen inbyggd webbserver ska webbserver vara tillgängligt
externt via TCP/IP-nätet utan att kommunikation med DDC och ÖS störs.
Värmepumpsaggregat ska leverera värden och parametrar enligt kapitel 6 Visualisering i
HMI och ÖS.
4.2 Volymtank (ACK1)
Volymtank ska alltid utföras med tre röranslutningar.
4.3 Slingtank (VVB1)
Slingtank ska utföras med varmvatten ”i slingan/slingorna” och värmevatten i manteln.
4.4 Slutberedare (EB1)
Slutberedare förses med integrerad elpatron. Elpatronens termostat ska vara låsbar.
I de fall värmepumpsaggregatet är utrustad med hetgasåtervinning ska slutberedare utföras
med röranslutningar för hetgas.
4.5 Cirkulationspumpar
Cirkulationspumpar ska vara tryckstyrda.
4.6 Elpanna
Installeras endast då intern elpatron i VP saknas. Elpanna ska ha mjukstyrning
(flerstegstyrning).
Termostat i elpanna ska endast användas som överhettningsskydd och vara låst vid 60°C.
4.7 Expansionskärl
Expansionskärl ska vara utförda av plåt.
4.8 Förångare (utedel) vid luft/vattenvärmepump
Vid placering av förångare (utedel) ska placeringen beaktas bl.a. avseende:
 vandalism
 avstånd till bullerkänslig verksamhet (boende o.d.)
 isbildning och halka från dränering från utedel.
Förångare får inte fästas i vägg.
Vid inbyggnad av förångare ska tillräckligt luftutbyte finnas.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
7 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
5. Funktionsbeskrivning inkl. larmhantering
Allmänt
Alla värden som redovisas ska vara inställbara. Värden som presenteras är riktvärden och
används då systemen tas i drift. Dessa värden justeras dock efterhand för att ytterligare
optimera systemen. Aktuella värden ska dokumenteras i injusteringsprotokoll.
Styrning och reglering
VP1
Värmepumpen VP1 är i drift vid värme- eller varmvattenbehov.
Värmepumpssystemet ska prioritera varmvattenproduktion.
Värmepumpen ska hålla en konstant temperaturskillnad mellan tillopps- och
returledningarna för VP01 och KB01. För VP01 ska temperaturskillnaderna vara separat
inställbara för värme- respektive varmvattenproduktion.
VS01, VS11, LB01
VP01-P1 går endast då kompressorn är i drift.
Start och stopp av VS01-P1 via utetemperaturen med två börvärden. Ett för start och ett för
stopp. Ej som hysteres eller differensvärden.
VS01-P1 ska stoppas när underliggande pumpar är stoppade och starta igen när någon av
underliggande pumpar startat.
Start och stopp av tryckstyrd pump ska ske via pumpmodul till DDC.
Om temperaturen vid VS01-GT10 eller LB01-GT10 inte nått börvärdet inom [XX minuter]
startar elpannan ELP1 och stoppar när VS01-GT10 och LB01-GT10 överstiger börvärdet.
Börvärdet för framledningen på VP01 beräknas på utetemperaturen VS01-GT30.
Om värmepumpen har stoppat och elpanna är i drift ska larm aktiveras i DDC och ÖS efter
tidsfördröjning.
Elpanna ska mjukstyras (d.v.s. effekten kopplas in i flera steg beroende på pannans storlek).
Elpanna ska kunna startas manuellt (på plats) med manöverbrytare och med inställt börvärde
(termostat) oavsett om värmepumpen är i drift eller inte.
Gällande optimering av VS-system, se ’Funktionsbeskrivningar inklusive larmhantering’
under TKA SRÖ.
VV01, VV11
Värmepumpen är i drift när temperaturen i slingtanken VVB1 understiger börvärdet och
stoppar när temperaturen i slingtanken VVB1 överstiger börvärdet.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
8 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
Cirkulationspump VV11-P1 är i kontinuerlig drift.
Vid sommardrift är växelventilen VP01-SV30 konstant i varmvattenläge.
Slutberedaren EB1 konstanthåller högtempererat vatten med elpatronen.
Elpatron i slutberedare ska kunna startas manuellt (på plats) med manöverbrytare och med
inställt börvärde (termostat).
Motionskörning
Växelventiler och cirkulationspumpar utan kontinuerlig drift motioneras enligt tidkanal.
Övervakning
Mätning
VS01-GT40 mäter returtemperaturen i radiatorkretsen.
LB01-GT40 mäter returtemperaturen i luftbehandlingskretsen.
VV01-GT40 mäter returtemperaturen i varmvattencirkulationen.
VP01-EM11 mäter energianvändningen för uppvärmning och luftbehandling.
VP01-EM12 mäter energianvändningen för varmvattenproduktion.
VP01-EM13 mäter energianvändningen för eventuell hetgaståtervinning.
Börvärden
Beteckning
Text
Inställning/
börvärden
VS01-GT10
VS01-GT10
VS01-GT10
VS01-GT10
VS01-GT10
LB01-GT10
LB01-GT10
LB01-GT10
LB01-GT10
LB01-GT10
VV01-GT10
VV11-GT10
Utetemperatur: -16°C
Utetemperatur: -10°C
Utetemperatur: ±0°C
Utetemperatur: +10°C
Utetemperatur: +20°C
Utetemperatur: -16°C
Utetemperatur: -10°C
Utetemperatur: ±0°C
Utetemperatur: +10°C
Utetemperatur: +20°C
Slingtank (VVB1) VV
Framledningstemperatur VV
55°C
50°C
45°C
32°C
20°C
55°C
50°C
45°C
32°C
20°C
50°C
55°C
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
Anmärkning
9 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
Larm
Beteckning
Text
VP1
ELP1
Fel/driftavbrott i värmepump
Fel/driftavbrott i elpanna
Utlöst högtryckspressostat
Utlöst lågtryckspressostat
Elpanna i handläge
Manöverfel
Manöverfel
Regleravvikelse
Regleravvikelse
Regleravvikelse
Låg VVC-temperatur
Regleravvikelse
Lågt tryck i VS-system
Lågt tryck i KB-system
ELP1
VS01-P1
VV11-P1
VS01-GT10
LB01-GT10
VV01-GT10
VV11-GT40
VV11-GT10
VP01-GT60
KB01-GT60
Larmgräns(er)
±5°C
±5°C
±5°C
45°C
±5°C
Larmfördröjning
Anmärkning
5 min
5 min
5 min
5 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
60 min
Tidkanaler
Beteckning
Aktivitet
Tider
Anmärkning
Tidkanal 1
Pump- och ventilmotionering
Måndagar 12.00–12.02
Om komponent
varit stoppad i 7
dagar.
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
10 (11)
Dokumentansvarig
Johan Edlund
Fastställare
Charlotta Hansson
Fastställt
2015-01-27
6. Visualisering i HMI och ÖS
Följande parametrar ska kunna avläsas i HMI och ÖS:
















Driftindikering värmepump (kompressor) (VP1)
Driftindikering cirkulationspumpar (VP01-P1, KB01-P1, KB01-P2, VS01-P1 och
VV11-P1)
Driftindikering elpanna (EP1)
Driftindikering elpatron (EB1)
Drifttidsmätning för värmepump (VP1)
Drifttidsmätning elpanna (EP1)
Drifttidsmätning elpatron i (EB1)
Läge växlingsventiler (VP01-SV30 och VV11-SV30)
VP-temperaturer (VP01-GT41 och VP01-GT42)
VS-temperaturer (VS01-GT10, VS01-GT40, LB01-GT10 och LB01-GT40)
KB-temperaturer (KB01-GT41, -GT42, -GT43 och -GT44)
VV-temperaturer (VV01-GT10 och VV11-GT10)
VVC-temperatur (VV11-GT40)
Utetemperatur (VS01-GT30)
Temperaturer i sug-, hetgas- och vätskeledningar (tryck omvandlade till temperatur)
COP-faktor (från värmepumpen eller beräknat via DDC)
Följande parametrar ska kunna avläsas och ändras i HMI och ÖS:
 Börvärden för värmedrift
 Börvärden varmvattendrift
 Börvärdeskurvor för utekompenserad värme med minst 5 brytpunkter
Dokument-id: RA-1857-v.2.0 Rörsystem - Värmepumpsystem
11 (11)