Kirjoittaja Aihe: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)  (Luettu 37508 kertaa)

Poissa Joppe112

  • tj
  • Lämpöpumppuaktiivinen
  • *****
  • Viestejä: 1985
  • "Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
    • TERE-tech Ltd
Tämä teksti on tarkoitettu pieneksi johdannoksi sinulle jos ja kun:

  • Haluat ymmärtää R410A-pohjaisen lämmitysprosessin tarkemmin kierukkakompuralle.
  • Sinua kiinnostaa rakentaa tai virittää omaa IVLP/ILP-lämmitysjärjestelmää.

KOMPURAN TOIMINTA-ALUEEN RAJAT

Jokaisesta paatuneimmastakin IVLPistä löytyy sen lämmin sydän: sen kompura joka puristaa sinulle itseään säästämättä lämpöä kovassa tuulessa ja tuiskussa (ts invertterillä ohjattu Scrolli) . Tästä onkin hyvä aloittaa tarkastelu lämmöntuoton prosessin ytimeen. Yleensä kompuran toiminta-alueet on tyypillisesti dokumentoitu oheisen kuvan 1 mukaisesti (lähde Select 6, Copeland). Näiden toiminta-rajojen ulkopuolella ei mitään voi tapahtua, koska kuuminkaan sydän ei syki enää ja ILPo vajoaa syvään koomaan. Kuvan pysty-akselilta näet prosessin lauhtimislämpötilat ja vaaka-akselilta taas höyrystymislämpötilat. Ensimmäisessä irtoaa lämpöä lauhduttimessa ja toisessa sitä imuroidaan sisään prosessiin höyrystimessä. Tavallisen pikkuruisen kotikäyttäjän näkökulmasta ajattelua yksinkertaistaa ja helpottaa suuresti mieltää pystyakseli ihan vaan lämpötilaksi, johon pyritään IVLPin vedessä ja vaaka-akseli lämpötilaksi joka on melkoisen lähimaastossa nykyiseen ulkolämpötilaan nähden (olkoonkin pikkuisen alempi aina...). Näin siis mennään.


Liikkuminen pystyakselilla ylöspäin siis tarkoittaa, että tilataan enemmän kuumuutta tupaan. Tämän vuoksi olenkin oikein paksulla punaisella  viivalla merkinnyt koko lämmöntuotannon rajan maksimit ja paksu vaalean vihreä pohjalle. Siis sinne, jossa lämmöntuontanto on minimissään. Usein on myös niin, että toiminta paksun punaisen alueella tarkoittaa automaattisesti kompuran maksimitehojen käyttöä kun taas osatehojen minimit löytyvät tuolta vihreältä viivalta. Kun haetaan inverttereiden osatehojen maksimisäästöjä tavoitellaan siis toimintaa niin vaalean vihreällä alueella kuvasta kuin mahdollista. Jos taas IVLP on luonteeltaan ON/OFF-moottori, niin sen toiminta liikkuu automaattisesti paksua punaista kallista viivaa pitkin. Käytännössä invertterin automatiikalla on se hieno mahdollisuus säätää lämmöntuotantoaan sovelluksen tarpeen mukaan ja tätä valintaa onkin oivasti kuvattu portaattomalla liukumalla vihreästä alueesta syvään punaiseen. Jos piirrän useimmiten käytössä olevat kompuran tehoalueet lopuksi mukaan saan oheisen kuvan.


Jokainen sydän on siis heti fyysisesti jo alkuunsa tällaisten toimintarajojensa vanki: lauhtumislämpötilat vaihtelevat +20 ... +65 C ja höyrystymislämpötilat -25 C ... +10 C asteeseen. Nyt siis tiedät, että IVLPilläkin on lämmin sydän ja ymmärrät miksi niin monet kaupalliset IVLPpien valmistajat mainostavat tuolla maagisella +65 C:n asteen veden kuumennusmainoksellaan.

NE MUUT TOIMINTARAJOITUSET

Kompuran toimintarajoitukset ovat vasta prosessin määrittelyn alku. Tämän jälkeen jokaiselle toimivalle järjestelmälle astuvat mukaan kuvaan ainakin:

  • Invertterin säätörajoitukset.
  • Lämmityssovelluksen pyyntörajoitukset.

Invertterin säätörajoituksella tarkoitan sitä, miten alas kohti tuota optimaalista kompuran kirkkaan vihreää viivaa toimintaa voidaan ylipäätään ohjata. Virransyöttöä säätelevällä elektroniikalla (=invertteri) on olemassa tietyt suunnittelurajansa kullekin kompuralle, joissa sitä voidaan vielä turvallisesti käyttää sen alimmilla osatehoillaan. Joisssain lähteissä on mainittu kompuran käytännön alarajaksi usein n. 40% virransyöttö sen maksiarvoistaan. Jos tämä kielletty alue merkitään osaksi kuviota punaisella saadaankin kuva 3. Siitä näet kuinka kaistale ihan hyvää kompuran osatehojen periaatteellista käyttöaluetta tippuu pois oikeasta alalaidasta ja käyttöön jäävä alue alkaakin ylempää vähän tummemmalla vihreällä kuin aiemmin.


Sovelluksen käyttörajoitukset prosessille tulevat mukaan IVLPistä ja siihen tilattavasta veden lämpötiloista: vanhanaikaisilla vesipatterijärjestelmillä kun vaaditaan tyypillisesti korkeahko 50-60 C lämpötila kun taas uudemmissa lattialämmityksissä riittää jopa 35 C lämpötilat putkistoon jotta lämpöä taloon riittää mukavasti. Jos nämäkin rajoitukset tummennetaan taas kuvaan mukaan ruskealla saadaan kuvat 4 ja 5. Näistä jo näkyykin selvästi kuinka pieneksi käyttökelpoinen kompuran ajoalue rajautuu jos niillä tuetaan vanhanaikaista 50 C:n vesipatterijärjestelmää koko moottorin toimintapotentiaaliin nähden: ajoalue rajoittuu sinisen ja punaisen viivan väliin. Kuvasta voit myös lukea, että mahdollisuudet saada aikaan aivan parhaita säästöjä osatehoilla eivät onnistu, koska vaadittu korkeampi lauhdutuslämpötila jo rajaa alimmat kompuran kierroksien ajoalueet pois kokonaan jopa vielä +10 C ulkolämpötilojen tienoilla (punainen alue). Sen sijaan jos IVLPillä tuetaan matalan lämpötilan lattialämmitystä päästään myös hyötymään invertterin alhaisimmista mahdollisista osatehoista lähinnä alueella 0 ... +10 C astetta (ts sinistä viivaa ohjaa invertterin minimikierrokset, eikä lämmityssovellus).


On siis merkittävää tietää ihan omalta kohdaltaan millaisella invertterin logiikalla oma IVLPpi oikeastaan operoi ja mitkä ovat talon omat vaatimukset lämmitysjärjestelmän toimimiseksi. Näiden perustietojen jälkeen voit oheisista kuvista löytää vastauksia suorituskykyyn liittyvistä säätö- ja säästöasioista paljon paremmin.

COP, COP, COP ja sisään olkaa hyvä mr. ILPo !

Kun perustoimintarajoitukset on nyt piirretty prosessille, niin voin samoihin kuviin vaihtaa R410A:n ILPon hyötysuhteet kompuran ottotehojen paikalle (kiitos taas CoolPack:n & mr Freeze:n !). Näin olen tehnyt kuvissa 6 ja 7. Hyötuhteet eli COPit muodostavat aivan samansuuntaisen käänteisen asteikon ottotehojen kasvun kanssa, koska periaatteessahan prosessin puristustyö kasvaa suorassa suhteessa lineaarisesti sähkön käytön mukaan. Näistä COPin kuvista näetkin, että IVLPin lämmön hinta nousee aina jyrkästi kun lauhtumismislämpötilaa nostetaan (= tilataan enemmän kuumuutta sisään) tai höyrystymislämpötilaa lasketaan (= ulkona on vaan kylmempää). Ja vielä tarkemmin voit todeta, että lämmityspyynnöllä 50 C on mahdotonta saada lämpöä sisään halvemmalla kuin COP > 3,4. Se on se viimeinen tarjous (ota tai jätä). Sen sijaan matalan lämmityksen taloissa +35 C voi oikein pihi lämmittäjä onnistua kaappaamaan nettolämpöä jopa COPilla 4,2. Joka tapauksessa kummassakaan sovelluksessa ei niiden käyttöalueella COP koskaan putoa < 1,6. Tämäkin on tärkeä vertailutieto, koska esim 0,62 EUR/litra lämmitysöljyn hinnalla (& sähkö 0,1 EUR/kWh) IVLPin lämpö on vielä halvempaa kuin öljy niin kauan kuin pysyy COP > 1,56 (vrt COP_laskuria...).


IVLPin toimintatapa on tyypillisesti sellaista, että ulkolämpötila muuttuu suhteellisen hitaasti prosessissa kun taas tilattavan sisäveden lämpötila huojuu nopeammin ylös ja alas tarpeen mukaan (esim talousveden hetkittäisen kulutuksen myötä). Tämän vuoksi voi näiden hyötysuhdekuvien ajatella toimivan niin, että kutakin nykyistä ulkolämpötilaa kohti valitaan tasan yksi kohta vaaka-akselilta ja luetaan siitä pystysuoraan ylös ne rajat COPissa jotka ovat järjestelmälle mahdollisia tässä ja nyt. Tällä lailla järjestelmän ollessa joka hetki tasan tarkaan yhdessä kuvan mukaisessa pisteessä muodostuu pystyviivan muutoksista se todellinen keskiarvoinen COP, jolla lämpöä oikeasti syntyy (sulatusjaksot huomioimatta). Esimerkiksi, jos katson vaikkapa 0:n asteen höyrystymispistettä 50 C:n vesipatterijärjestelmälle kuvaan 8. Tuosta piirretystä pinkistä pystyviivasta näet, että ulkolämpötilan pysyessä vakiona täytyy IVLPin automatiikan tuottaman todellisen COPin sijaita väistämättä jossain 1,8 ... 2,7 välimaastossa. Tämähän on vielä n 2 - 3 kertaa halvempaa (vrt "elämä on!" @DNA) kuin suora sähkölämmitys.


Nyt tiedätkin jo aika paljon paremmin miten suhtautua kaupallisten IVLPpien tarjouksiin omine COPpeineen, eikös vaan? Se suurin ongelmahan on tässä: koska IVLPpien myynti ei ole luonut omia - edes niitä huonojakaan - 3. osapuolien vertailumittauksiaan mainoksien COPpeihin niin monet jälleenmyyjät ovat katsoneet asiakseen venyttää lukuja sopivasti kotiin päin markkinointiviestinnässään. Räikein esimerkki tästä on mm se miten COP lukuna kerrotaan irrallaan ja toisaalla max. 65 C:n vedenlämmityskyky siten, että kuluttajalle muodostuu epäsuorasti kuva että nämä asiat toteutuvat muka samaan aikaan samoissa olosuhteissa ko värkillä. Näin ei vaan käy R410/R407/R404 -kylmäaineissa yksinkertaisen perusprosessin avulla. Itseään kunnioittavan IVLPin jälleenmyyjän olisikin syytä aina COPin yhteydessä muistaa mainita mihin sovellukseen (35/50 C) ja missä ulkolämpötiloissa se toteutuu.

KOMPONENTTIEN MITOITUS JA VALINNAT

Niille, jotka ovat kiinnostuneita tee-se-itse IVLPeistä - nyt vielä suhteellisen kalliiden kaupallisten järjestelmien aikana - on hyödyllistä varmentaa ennen kaikkea R410A:n järjestelmän toimintapaineet valitsemillesi komponenteille. Paineet voin sijoittaa edelliseen tuttuun kuvaan vaihtamalla ne taas ottotehojen paikalle. Nämä näet nyt kuvasta 9. Maksimipaineet heti kompuran jälkeen sijoittuvat tuonne 27,5 bar:n tienoille kaikkien normaalien toimintatilojen kohdalla. Tämähän tarkoittaa sitä, että kaupalliset levylämmönvaihtimet voidaan valita sellaisista tuotteista, jotka kestävät max 30 bar:n rasitusta. Ja oikein heavy-säästäjälle (!!) tästä kuvasta näet, myös mahdollisuuden soveltaa myös vähän halvempia 20 bar:n komponentteja mutta tällöin IVLPin prosessia toimintaa täytyy vielä astetta tarkemmin kahlita ja ohjata tarkemmin automatiikalla tai muilla turvaventtiileillä. Ihan vaan helppouden nimissä itse kyllä suosittelisin noita 30 bar:n komponentteja normaaliin kotikäyttöön.


Toivottavasti tästä pikku jutustani oli enemmän hyötyä kuin haittaa kaikille nykyisille ja tuleville IVLPisteille.

KIITOS taas mielenkiinnostasi !!  8)

« Viimeksi muokattu: 16.05.07 - klo:12:09 kirjoittanut Joppe112 »
Argo AWI25AHL 10/2006, putket 7 m, ILP tuloaula + portaikko
OK-talo, rv. 1937, 3-kerrosta n.200 m2, ILP keskikerros 80 m2
sääolot: itä-suomi & etelä-savo
lisäapuna: öljylämmitys

Poissa Joppe112

  • tj
  • Lämpöpumppuaktiivinen
  • *****
  • Viestejä: 1985
  • "Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
    • TERE-tech Ltd
« Viimeksi muokattu: 17.05.07 - klo:11:41 kirjoittanut Joppe112 »
Argo AWI25AHL 10/2006, putket 7 m, ILP tuloaula + portaikko
OK-talo, rv. 1937, 3-kerrosta n.200 m2, ILP keskikerros 80 m2
sääolot: itä-suomi & etelä-savo
lisäapuna: öljylämmitys

Poissa JukkaI

  • Konkari
  • ****
  • Viestejä: 519
    • Energia-asiat kuntoon
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #2 : 27.08.07 - klo:17:03 »
Kiitos Joppe.
Kylläpä hurahti mietintämyssyn ropeliin kierroksia ja oikein reilusti kun rupeaa sulattelemaan juttuasi tulevan VILPin suunnitelun kanssa.
www.energisti.fi   Pana CS-TE9DKE Asennettu 12/2007. VILP öljykattilan kylkeen 03/2008. Uusi Technibel 10kW VILP 10/2016. 1963-puutalo jossa 2-kerroslasit ja n.100m2 + viileä kellari n.50m2

Poissa miksula

  • lämpöpumppumyyjä/-asentaja
  • ***
  • Viestejä: 253
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #3 : 06.02.08 - klo:10:54 »
Poistettu tästä viesti joka oli jo kolmas kopio aiheesta. Vain yksi aloitus per aihe, kiitos! /tet
« Viimeksi muokattu: 06.02.08 - klo:10:55 kirjoittanut tet »

Poissa SolarShop

  • lämpöpumppumyyjä/-asentaja
  • ***
  • Viestejä: 486
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #4 : 06.02.08 - klo:11:07 »
Ja tässä kuvaus CO2 ja HFC ulostulotehot alhaisilla lämpötiloilla.
Valtuutettu jälleenmyyjä: Sanyo Hitachi
Vuodesta 1992 lämpöpumppukauppias/asennus/huolto
SolarShop Bergman Oy
Kaupinkatu 21, 45130 Kouvola
05-3757 304 fax. 05-3755 306
www.solarpower.fi
k.bergman@solarpower.fi tai 0400-551935


Poissa jsa

  • Aktiivinen keskustelija
  • ***
  • Viestejä: 441
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #5 : 08.02.08 - klo:19:57 »
Ja tässä kuvaus CO2 ja HFC ulostulotehot alhaisilla lämpötiloilla.

Tuo kaavio ei kyllä kerro totuutta ainakaan minun mielestä.
Siitä näkee hyvin, että se on Sanyon mainos.

Eli minkä merkkisiä ja mallisia ilmasta veteen järjestelmiä käytätte, ja millaisia kokemuksia on?

Meillä käytössä ollut noin puoli vuotta daikin altherma 007+300l varaaja, ja kiinnostaisi muidenkin mahdollisten käyttäjien kokemukset erityisesti ko. laitteesta! Talo 170m2, pumppu pyörii vielä -30 asteen pakkasella mukisematta menoveden ollessa 35 astetta, ei tarvitse apusähköä kun -25 astetta kylmemmällä, hetkellisesti sulatusjakson jälkeen. Koko talon sähkönkulutus keskimäärin n.1000 kWh/kk. Tähän mennessä olemme olleet tyytyväisiä.

Ei tuo Daikin ainakaan hyydy kymmeneen eikä vielä kahteen kymmeneenkään

Mitsubishi Ecodan VILP asennettu 8/2008 ja Nilan VPL15TC PILP asennettu 2003. 1997-puutalo 1 1/2kerrosta 148m2 ja lattialämmitys molemmissa kerroksissa

Poissa kylmäkkö

  • lämpöpumppumyyjä/-asentaja
  • **
  • Viestejä: 126
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #6 : 15.04.13 - klo:12:57 »
Mitä olen daikinin uuden koneen käppyröitä katsonut niin iso splitti 11-16kW saa -25C ulos vielä +55c kompuralla. Rehellisyyden nimissä en ole ollut juuri ko. hetkellä katsomassa miten pelittää. Asiakkaat ovat ainakin olleet tyytyväisiä. Luulisin, että aika harva kone pystyy samaan. Yleensä -15C ja menovesi tipahtaa aikas roimasti. Hyötysuhde ja tuotto ei tietysti ole optimaalinen. Lämpöpumppu soveltuu kuitenkin parhaiten matalalämpöiseen lämmönjakoon.
Mainoksissa on yleensä aika harhaan johtavaa tietoa menovedestä ja tuotosta ja niiden suhteesta.

Poissa tepa

  • Aktiivinen keskustelija
  • ***
  • Viestejä: 259
Vs: Invertterin lämmitysmahdollisuudet IVLPissä (R410A)
« Vastaus #7 : 15.04.13 - klo:15:33 »
Luulisin, että aika harva kone pystyy samaan. Yleensä -15C ja menovesi tipahtaa aikas roimasti.

Oliskohan tähän taikasana EVI  :)