Flödesoptimering av bergvärmepumpar : Experimentell studie av köldbärarflödetsinverkan på systemets värmefaktor

Sammanfattning Denna studie har gått ut på att undersöka hur köldbärar ödet påverkar värmepumpens och systemets värmefaktor samt föreslå hur flödet kan optimeras. En kopplingsprincip som tillåter att flödet genom värmepumpens förångare är lägre än flödet genom borrhålen har utvärderats. Köldbärarflödet fanns ha en avgörande betydelse för värmepumpens värmefaktor och vid de utförda experimenten ökade värmefaktorn näst intill linjärt med flödet. Tidigare forskning visar samma sak men att kurvan för värmefaktorn planar ut vid ytterligare höjning av köldbärarflödet. Beräknas istället systemets värmefaktor, där effekt för cirkulationspumpar räknas med, så existerar en punkt där en ytterligare höjning av köldbärarflödet ger en försämring av värmefaktorn på grund av ökad pumpeffekt. Inga resultat i studien tyder på att det skulle finnas en nytta av att ha lägre flöde genom förångaren än genom borrhålen. Istället ökade systemets värmefaktor vid sänkning av borrhålsflödena eftersom pumpeffekten kraftigt reducerades. Frågeställningen kommer att fortsätta utredas med en utförlig experimentserie.Abstract The aim of this study has been to investigate the impact of the secondary fluid flow(the brine) on the coeffcient of performance for both the heat pump unit and the entire system. A by-pass on the evaporator side that enables the flow through the evaporator to be lower than the flow through the boreholes has been evaluated. Increasing the secondary fluid flow through the evaporator was found to increase the heat pump units coeffcient of performance and the relation was found to be almost linear. Previous research has shown the same result but the rate of increase in the coeffcient of performance is decreasing with higher fluid flow. If the systems coeffcient of performance is calculated instead, which means taking power for the brine pump into account, a maximum point exists from where a further increasing of the brine flow would decrease the systems coeffcient of performance because of increased pumping power. No results in this study shows any benefit of running the system with a lower flow through the evaporator than through the boreholes. Instead the systems coefficient of performance was found to increase with a lower borehole flow because of reduced pumping power. This study will be followed by an extensive series of experiments.