Reidars varmeanlegg – Hvordan velge riktig akkumulatortank ? Del 2

Det er viktig at akkumulatortanken fungerer godt mot både varmeavgivere og varmeproduserende utstyr. Hvilke forhold må tas hensyn til for mitt anlegg ?

Mitt varmeanlegg skal bestå av følgende varmeproduserende elementer :

– Varmepumpe luft/vann
– Solfangere
– Vedovn med vannkappe

Det innebærer at det blir både høy-og lav vannmengde igjennom tanken. Allikevel er det viktig at det varme- og kalde vannet skilles slik at jeg oppnår så god sjiktning som mulig.

HVA ER SJIKTNING ?

Sjiktning er et klart definert skille mellom kaldt og varmt vann. Det enkleste måten å beskrive dette på er at man husker hvordan det er når man bader i et vann litt tidlig på sommeren. Da kan det være godt og varmt i den øverste meteren, men stikker man tåa litt for langt ned så bli det plutselig iskaldt. Da har man passert sjiktet. Denne figuren viser sjikt i en innsjø.

thermal-stratification

Hvorfor skal man ta vare på sjiktningen ? Det er gode grunner til det. Det ene er at vann med høyere temperatur enn 50 °C kan brukes til både tappevann, radiatorer, gulvvarme og viftekonvektorer. Det varme vannet er altså mer fleksibelt. Det kalde vannet, >40°C, er best egnet til gulvvarme og viftekonvektorer.

Hva produserer kaldt, og hva produserer varmt vann og kan både kald og varmt vann produseres samtidig ?

Varmepumpen vil kunne produsere både kaldt- og varmt vann. Feks dersom det er relativt mildt ute og utekompenseringen tilsier at det ikke skal lages varmere vann enn 35°C. Varmepumpen har også tappevannsprioritering og vil kunne produsere over 70°C varmt vann til tappevannsproduksjon. Dette tilsier at det er viktig å holde disse to ulike vanntemperaturene adskilt.

I tillegg kan det være slik at varmepumpen leverer relativt kaldt vann om natten, mens solfangerne skyver inn vann på over 60°C midt på dagen.

Det vil også bli behov for å fyre med ved på de kalde dagene, og for å spare varmepumpen tror jeg at det er lurt å legge inn en sperre i denne slik at den kun produserer vann med maks 40°C dersom det er kaldere enn feks -5°C.

Alt dette taler for å bygge en tank som har klart definerte kammer, oppe og nede, gjerne med isolasjon i mellom. Spørsmålet er om det er mulig å finne en slik tank ?

YTTERLIGERE FORBEDRING AV SJIKTNINGEN

For å få til en enda bedre sjiktning kan det være smart å ikke røre om for mye på vannet i tanken. En enkel måte å oppnå dette på er å få montert inn innvendige styrerør for tur- og returvannet. Da vil vannet styres mot hhv tankens topp og bunn, og vannet spres jevnt utover. Det varme leveres til-og hentes fra det øverste stedet i tanken, og det kaldeste leveres til og hentes fra tankens laveste punkt.

Kan se slik ut ( 2/5 og 5/2 er styrerør ) :

innvendig-tank

ISOLASJON AV TANKEN

Det finnes mange ulike varianter av isolasjon for akkumulatortanker. Noen er godt egnet for kjøling og andre for varme. De mest vanlige er cellegummiisolasjon , mykt PU skum, mineralull og PUR. PUR er typisk polyuretanskum som skummes direkte på tanken og limer seg fast. Dette har overlegen isolasjonsevne ( 0,028 W/mK) og er motstandsdyktig mot deformering. Det eneste som ikke er bra for PUR er kjøling. Dette da fuktighet bryter ned skummet, og fuktighet kan det danne seg på tankveggen, mellom stålet og isolasjonen, dersom man kjører lavere temperaturer enn ca 15°C.

Et annet element å være oppmerksom på er at cellegummiisolasjon inneholder klorforbindelser, og disse klorforbindelsene slippes løs dersom temperaturen blir for høy. Konsekvensen av å benytte akkumulatortank i varmeanlegg, med cellegummiisolasjon, kan være at man skaper et korrosivt miljø.

Mitt valg er soleklart PUR skum. Litt dyrere, men mye bedre.

For å visualisere hvor bra PUR isolerer kan du se på bildet under. Her er det 80°C i tanken. Personen som står ved siden av tanken utstråler mye mer varme enn tanksiden. Faktisk er det slik at en tank med PUR skum er helt kald på utsiden, selv med 85°C inne i tanken. Den oransje sirkelen er lokket som dekker tappevannspiralens tilkoblinger. Her er kommer det isolasjon på når spiralen er montert.

heat_loss

TRYKKFORSKJELLER

Det er viktig at alle varmeavgivere har trykk som passer med tanken og varmeanlegget. Dette er ok for varmepumpe og vedovn, men ikke for solfangere. I solfangerne kan det fort bli både 6 og 7 bar. Da må dette høye trykket skilles fra resten av anlegget, og da bruker jeg en varmeveksler. Siden en solstasjon med integrerte varmevekslere er relativt kostbare velger jeg å benytte kobberspiraler som plasseres i tanken. De tåler driftstrykk på 10 bar, og det er ok. I tillegg har også tappevannet høyere trykk enn en varmeanlegget og da kjører jeg også det i spiraler.

SPIRALER

Det finnes spiraler i flere varianter og materialer. Det vanligste er rustfritt stål og kobber. Hvorfor noen velger å benytte tanker med tappevannspiraler i rustfritt stål forstår jeg ikke, annet enn fra et økonomisk perspektiv. Allikevel når man ser på effekten på kobber kontra rustfritt er det et enkelt valg for meg. Kobber !

Kobber har en varmeledningsevne på over 400 W/mK. Rustfritt stål under 20. Det betyr at du må ha en 8 ganger lenger spiral i rustfritt enn i kobber… Se link under for termisk ledningsevne

Termisk ledningsevne

HVORDAN SER DETTE UT :

spiraler

Bildet viser en tank fra Akvaterm med to spiraler for sol og to for tappevann.

HVORDAN KOBLE TANKEN TIL SYSTEMET ?

system-akva-solarF. eks. på denne måten, men det er ikke 100% sikkert at det blir akkurat slik.

Jeg er usikker på om jeg finner akkurat den tanken jeg vil ha i Akvaterm sitt produktprogram, men det spiller ingen stor rolle. Akvaterm er nemlig en av få tankprodusenter som bygger tanken akkurat slik man vil ha den, forutsatt at man leverer en tegning. Dette også uten særlig tillegg i prisen.