ERV - perpetum mobile? Czyli ciekawostka...

[Owczar]

Uruchomiłem dzisiaj dodatkowe czujniki w wywiewie i nawiewie.
Oba bme280 - leżąc na biurku pokazywały praktycznie identyczne wskazania.

W HA przygotowałem sobie formuły do liczenia entalpii i oto pewna ciekawostka.
Za reku 17.2/58.4 entalpia 9.7Wh/kg
Wywiew 19.6/56.1 entalpia 11Wh/kg
Na zewnątrz 2.2/97 entalpia 3.9Wh/kg

Jak sobie policzymy sprawność entalpii to wychodzi niecałe 82%
Bardzo dobry wynik, głównie dzięki małym przeplywom i dużemu wymiennikowi.
Ale sęk w tym, że nawiew to 140m3, a wywiew 120m3 (w kotłowni mam tylko nawiew do osuszania powietrza).
Jeśli teraz przeliczymy ilość w energii przepływającej nawiewem i wywiewem w jednostce czasu, okazuje się, że energia wywiewana to 1.64kW, a wywiewana 1.61kW - przy założeniu, że przepływy w rekuperatorze są prawidłowo odczytywane.

Powietrze na wywiewie płynie w wymienniku wolniej, więc para wodna ma więcej czasu na przenikanie. Z racji przenikania pary bez skraplania i parowania nie ma strat przemiany.
Oczywiście trzeba wziąć pod uwagę błędy pomiarowe, błędy przepływu (choć teoretyczny kalkulator blauberga pokazuje bardzo zbliżone wartości - ale dla tak dużego wymiennika nie przyjmuje tak małego przepływu -min to 366x360).

W praktyce nie odzyskuje 100% energii, bo powietrze nawiwane też posiada ok 0.66kW i tylko dokładam energię z wywiewu. Czy w takich specyficznych warunkach możliwe jest uzyskanie wyższego wskaźnika energii na nawiewie? Raczej ciężko to wytłumaczyć.
Ale nawet uwzględniając błędy pomiarowe, może się okazać, że w całkowitym bilansie nie tracimy energii. Dostajemy strumień o mniejszej entalpii, ale wyższym volumenie, więc sumarycznie o zbliżonej energii całkowitej.
Co prawda ta nadwyżka w moim przypadku trafia do kotłowni, potem do garażu, a dalej powietrze z garażu przez szczeliny na zewnątrz.

Sprawność temperaturowa praktycznie non stop 80-81% - nawet przy wyższych temperaturach na zewnątrz. W porównaniu do zwykłego wymiennika jest kilka % lepiej. A jak weźmiemy pod uwagę entalpię, brak problemu z kondensatem to odzyskujemy jakieś 27-30% więcej energii.

[Owczar]

Dzisiaj postanowiłem porównać dane realne w 3 punktach pracy z kalkulatorem blauberga by sprawdzić moje formuły i metodykę liczenia.

Okazuje się, że w realu wartości wychodzą minimalnie lepiej aniżeli w kalkulatorze, a biorąc pod uwagę błąd pomoarowy wszystko jest bardzo zbliżone.

Powoli tworzę formuły do obliczania miesięcznego odzysku energii, energii pobieranej przez FPX, nawilżacz, czy mocy chłodniczej chłodnicy.

Przy wymianie 140/120 mamy teraz średnio 0,8kWh. Miesięcznie daje to 576kWh. Dzielone przez scop 4 to 144kWh. A temperatury na zewnątrz są wyższe aniżeli styczeń luty.

Odzysk liczony od energii za FPX. Czujnik temperatury zewnętrznej jest za czerpnią, a powietrze ogrzewa się trochę na filtrze i do rekuperatora dociera o 2-3 stopnie wyższa temperatura. Dzięki temu sprawność odzysku będzie uwględniała także działanie FPX.

[gruchot]

A czy masz gdzieś info ile energii elektrycznej pobiera obecnie centrala + nawilżacz? Mam podobne ustawienia ilości powietrza na wymienniku bez odzysku wilgoci i wykorzystuje stacjonarne nawilżacze ewaporacyjne 2 szt. u dzieciaków. Obecnie mam jakieś 50 W + 19W + 19W.

[Owczar]

Mam wszystko podzielone - energia przed nawilzaczem, za itd.

Centrala bierze 17W. Nawilżacz do działania bierze w sumie niedużo, ale do odparowania pobiera energię z otoczenia.
Średnio 2500kj na każdy litr wody, dlatego erv robi różnicę.
W tej chwili centrala odzyskuje 13l wody na dobę. Nawilżacz odparowuje 4-6. Wcześniej musiał odparować 20l i podgrzać powietrze do 18 stopni żeby uzyskać odpowiednią wilgotność bezwzględną więc sumarycznie nawilżacz potrzebował jakieś 18kWh na dobę.
Także u Ciebie nawilżacze biorą 19W plus energia na odparowanie wody z powietrza.

[gruchot]

Jakie masz opory na nawilżaczu i chłodnicy? Jestem ciekaw jaki masz calkowity opór wraz z instalacja.

[Owczar]

Według danych katalogowych po 25Pa na każdym z tych elementów przy 600m3/h.
Do tego filtr G4 i f8. A mimo wszystko centrala dmucha 610m3.
Oporów sumarycznych nie liczyłem. Wszystkie kanały do rozdzielaczy, czerpni, wyrzutni na spiro o dość dużych średnicach 250 i 160mm.
Przy 140m3/h pobór prądu na watomierzu 17.5-18W mimo nie najnowszych filtrów w samej centrali.

Po 2 miesiącach użytkowania małe podsumowanie. Nie każdy zdaje sobie sprawę ile tak naprawdę potrzeba wody by utrzymać zimą wilgotność powyżej 45%.

Marzec 2021
Odzysk wilgoci 186kg
Odzysk energii 588kWh
Woda odparowana 73kg
Nawilżacz 80kWh
Kwiecień 2021
Odzysk wilgoci 282kg
Odzysk energii 476kWh
Woda odparowana 108kg
Nawilżacz 74kWh

Podsumowując jestem naprawdę zadowolony z decyzji. Wcześniej całą tę wodę musiał dostarczyć nawilżacz. A to są już wiosenno zimowe miesiące. Styczeń luty to dopiero było wyzwanie. Nawilżacz pochłaniał energię ze zbiornika CWU w oczach.

[WojciszPL]

@Owczar, w Twojej integracji jest rejestr 23 który masz opisany jako temperatura wywiewu na zewnatrz.

    - name: Temperatura wywiewu na zewnatrz
      scan_interval: 9
      unit_of_measurement: °C
      slave: 10
      input_type: input
      address: 23
      scale: 0.1
      precision: 1

Czy chodzi o wyrzutnię? Nie ma tego rejestru w PDF Thessla, nie chcieli mi powiedzieć co to jest. Ale u mnie ta temp jest zbyt wysoka jak na wyrzutnię
Pomysł co to może być za temp?

[Owczar]

Według mnie wszystko wskazuje na wyrzutnię - sąsiednie registry i temperatura.
U mnie w tej chwili:
Na zewnątrz 16,6
Za reku 20,6
Wywiew 21,4
Wyrzutnia 17,4 - czyli ten register.

Zimą też się to koreluje ładnie z resztą temperatur.

[WojciszPL]

U mnie jak widzisz jest to najwyższa wartość ze wszystkich, więc chyba coś nie bardzo to pasuje, skoro to powietrze które już oddało swoją energię temu nawiewanemu. Nie mam kompletnie pomysłu co to może być za temp - wyższa nawet niż wywiew z pomieszczeń...

PS: Miałem też ostatnio dziwną sytuację - jak temp na zewn była ~taka jak w domu, to nawiew był ok. 0.2-0.4st cieplejszy niż wywiew i miałem taką ciekawą sprawność wyliczoną:


A wyrzutnia znowu najwyższa. Nie mam pojęcia skąd zysk ciepła na nawiewie- to raczej nie od wentylatorów

[Kaizen]

U mnie jak widzisz jest to najwyższa wartość ze wszystkich,

Sprawdź czujnik (podgrzej albo schłodź go) - lubi padać.

[Owczar]

Tej formuły na sprawność nie robiłem odpornej na temperatury na zewnątrz wyższe. Trzeba by dodać filtry i wyłączyć pokazywanie sprawności jak bypass i dla temperatury wyższej na zewnątrz - lub liczyć sprawność dla chłodzenia.
To była najprostsza sprawność. Nie mam czasu, bo planuje dodać sprawność odzysku entalpii.

Co do czujnika, to jak wyżej, może być padnięty, a że nie jest monitorowany, to nie widać tego nawet.

[WojciszPL]

Tej formuły na sprawność nie robiłem odpornej na temperatury na zewnątrz wyższe. Trzeba by dodać filtry i wyłączyć pokazywanie sprawności jak bypass i dla temperatury wyższej na zewnątrz - lub liczyć sprawność dla chłodzenia.
To była najprostsza sprawność. Nie mam czasu, bo planuje dodać sprawność odzysku entalpii.

Co do czujnika, to jak wyżej, może być padnięty, a że nie jest monitorowany, to nie widać tego nawet.

Ja sobie formułę zmieniam sam, tutaj nie ma problemu. Chodzi mi raczej o to, że temperatura nawiewu jest WYŻSZA niż temp zewn i temp wywiewu - i nie mam pojęcia skąd te dodatkowe stopnie. Zauważ że na zewnątrz nie było cieplej, było o 1st chłodniej niż w domu.

[Owczar]

To już kwestia dokładności tych czujników i jakoś większej wagi bym nie przykładał.

[_John]

Wentylator w trakcie pracy też potrafi podgrzać powietrze.

[WojciszPL]

Wentylator w trakcie pracy też potrafi podgrzać powietrze.

0.5 st przy 125m3/h?
Do tego trzeba by ok. 19W mocy, a wentylatory pobierają dla tego wydatku 28W (oba)

[Owczar]

Tu raczej coś jest z czujnikiem. Zdecydowanie za mała moc żeby o tyle podgrzać.