ILPin ja kompuran yhteispeli.

Kompuran rooli näytelmässä nimeltään ILP

ILPin kompressori eli arkisesti kompura on sen lämmöntuoton ydin: kompurassa muodostuu kylmäaineen lämpö sen painetta kasvattamalla. Siksi kunkin ILPin kompuran tunteminen on avain ymmärtää paremmin niitä ominaisuuksia, joita ILPistä voi realistisesti odottaa kun ulkoilman lämpötilat ulkoyksikön ympärillä voimakkaasti vaihtelevat talven aikana.

Kompuran toiminta ei ole mitään salatiedettä, vaan joukko jokaisen kompuran valmistajan tarkkaan dokumentoimia ja testattuja ominaisuuksia, jotka käyttäytyvät suunnilleen saman tapaisesti kuin esim. auton moottori: on olemassa tietynlainen tehoalue käytettävissä joka hetki riippuen siitä minkälainen sää sattuu vallitsemaan juuri nyt.

Kuten autonmoottorissakin jokaisella kompuralla on: tehot (Kw) ja kierrosnopeus. Kaasupoljinta ei ole, mutta sen roolia näyttelee mikroprosessori, joka ohjaa kierrosnopeutta sopivasta riippuen juuri ulkoilman lämpötilasta. Lopputuloksena syntyy sitten kylmäaineen välittämää lämpöä, joka lauhtuessaan siirtyy sisäyksiköltä huoneilmaan. Tämän prosessin hyötysuhdetta mitataan lämpökertoimella (COP).

Koska jokainen kompuran valmistaja on dokumentoinut jokaisen kompuransa ottotehon ja siitä saatavan lämpötehon kaikissa eri sallituissa ulkolämpötiloissa, voidaan näistä muuttujista aina piirtää 3D-pinta esittäen koko kompuran sallittu toiminta-alue. Jos pinnan pystyakseliksi valitaan lämpökerroin (COP) saadaan oheinen ensimmäinen kuva tyypilliselle ILPin kompuralle. Kuvassa on yksi tietty kompuramalli, mutta sillä ei ole tässä yhteydessä nyt niin merkitystä koska pinnan perusmuoto käyttäytyy hyvin samantapaisesti mallista toiseen.

Kuvasta nähdään miten COP käyttäytyy kun ulkolämpötila pienenee vasemmalta oikealle pakkasta kohti: se aina tippuu vääjäämättä. Jos pintaa lukee taas pystysuunnassa saa vastauksen siihen mitkä ovat kunkin kompuran säätörajat prosessorille pyytää kompuralta joko enemmän kuumempaa kylmäainetta (=edessä, n. 60 C) tai vähemmän (=pinnan takaosa, n. 20 C). Tästä tarkastelusta taas näkee sen miten COP aina kasvaa kun voidaan toimia sen ajoalueella, joka on mieluummin pinnan taka-osassa kuin edessä. Tämä vertailu osaltaan vastaa myös kysymykseen kuinka kannattavaa on yli- tai alimitoittaa ILPpi: riippuu tästä pinnan kaltevuudesta valitussa lämpötilassa ja kompurassa.

No, kun palataan takaisin arkielämään ja kotiympäristöön voidaan tästä pinnasta nyt suunnilleen nimetä ne kohdat missä kompura toimii leudoimmassa ulkolämmössä - vihreä tähti - ja missä silloin kun pakkashuippu vaatii kaiken ajotehon ulos - punainen tähti. Kun pakkanen kiristyy käy niin, että vihreästä tähdestä siirrytään vääjäämättä pintaa kohti punaista tähteä. Se reitti mitä pitkin siirtyminen lopulta tapahtuu määräytyy mikroprosessorin kautta ja tätä on kuvattu paksulla sinisellä nuolella.

Koska punainen tähti on vääjäämättä se lopputulos ääripakkasella, antaa se nyt jokaiselle markkinoiden ILPille ne maksimaaliset lämmöntuotto-ominaisudet ääriolosuhteissa riippumatta siitä minkälainen prosessori / säätöpiiri systeemiä oikein ohjaa. Tästä kohtaa löytyy sitten se kunkin ILPin teoreettinen max. COP, jonka ylittäminen ei voi olla teknisesti mahdollista koskaan, mutta alittaminen taas hyvinkin helppoa. Toisin sanoen lukemalla oman kompuran dokumentoidut ominaisuudet COPin suhteen voidaan aina mitata sitä miten lähelle tätä hyötysuhteen äärimmäistä maksimia voi kullakin ILPillä päästä. On myös pinnan muodon vuoksi aika selvää, että mitä lähemmäs punaista tähteä tullaan sitä vähemmän voi säätöpiiri oikeastaan tehdä muuta kuin vaan pyytää laudittimelle kuuminta mahdollista kylmäainetta mitä kompuraltaan saa, jolloin itse säätöpiirin merkitys lähenee nollaa ILPistä toiseen: kompura (+ kylmäputkiston hävikit) määrää viime kädessä sen mitä ulos voi saada lämpönä ja millä COPilla.

Kuten huomaat, tämän tekstin tarkoitus oli kiinnittää huomiotasi jokaisen ILPin lämpöä tuottavaan ytimeen. Ymmärtämällä kuluttajana sen perustoimintaa on mahdollisuus ymmärtää entistä paremmin markkinoiden moninaiset tarjoukset. Jos lämmöntuotto asetetaan etusijalle, on jokainen ILPpi itse asiassa aika yksinkertainen säätölaite. Tämän tekstini tarkoituksena on herättää keskustelua mm. siitä, onko oikein että nykyiset ILP-valmistajat eivät toimita asiakkailleen selkeitä tietoja tästä palapelin osasta, vaikka sen toiminta on juuri kuvatulla tavalla lämmöntuoton ydinasia ja hyvin tarkkaan dokumentoitu kompuran valmistusmallin mukaan. Tämän tiedon kertominen myös kuluttajalle, voisi avata markkinat samankaltaiselle vertailulle kuin on käynyt mm. PC-tietokoneissa joiden prosessorit (+muistit) ovat julkisesti poikkeuksetta lueteltuja myyntivaltteja ja hinnan määräytymisperuste.

Foorumilla on nyt myös käyty vilkasta keskustelua TM-testistä ja sen hyvyydestä muihin testeihin verratuna. Koska nyt on mainio tilaisuus esittää edellisen tekstin tueksi näiden testaajien lähestymistapa mitata ILPpejä olen liittänyt oheen toisen jäkimmäisen kuvan, jossa on merkitty oma käsitykseni TM-testauksen eroista verrattuna esim. ruotsalaisten 50% osatehoja sisältävän R&R -organisaation testeihin. Kuvaan merkityt nuolet viittaavat siihen kuinka COPpien rekisteröintiä on suoritettu kun testejä on ohjattu +7 asteesta aina ääripakkasiin saakka kohti punaista tähteä. Edellä kerrotun perusteella jokainen voi vetää tehdä tästä kuvasta omat johtopäätöksensä ja ymmärtää askelen paremmin miksi COPit voivat olla niin kovin erilaisia eri testaajilla ...

Lue täältä lisää tarvittaessa:

• Saman kompuran lämmöntuoton vertailua
  http://lampopumput.info/foorumi/index.php/topic,1516.msg15852.html#msg15852
• Eri tehoisten kompuroiden vertailua
  http://lampopumput.info/foorumi/index.php/topic,1516.msg16529.html#msg16529

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Täytyy sanoa että nytpä osasit tosi hyvin vääntää rautalangasta asian jota on ollut vaikea yrittää sanallisesti selittää. Tästä osatehojen COPista ei tahdo monelle selvää tulla, mutta näistä piirroksistasi sen pitäisi jokaiselle käydä päivänselväksi miksi täysillä huudattaminen vie testin metsään.

Eli oikeasti pakkasen kiristyessä tullaan mäen päältä alas mäen alle, mutta RM:n testissä juostiin koko ajan edestakaisin siellä mäen alla.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.


Vau.
Tosi hyvä kirjoitus.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Hyvä homma, taas! Eli voinko tuosta päätellä, että mitä pidempään pystyy pitämään vehkeet osateholla, sitä parempi on cop? Eli jos on järeämpi A-energialuokan peli, se on taloudellisempi vaikkapa -10 pakkasilla kuin saman energialuokan keveämpi peli?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Joppe112 Kiitoksia kivoista 3D-kuvista.
Voisitko piirtää vertailun vuoksi myös on/off-laitteelle vastaavan kuvaajan.
Olisiko on/off-laitteen kuvaaja 2D?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Aikuisten oikeesti jos joku haluaa ihmetellä miten on/off kone käyttäytyy niin senkun seuraa
tosta kaaviosta noita TM testin nuolia.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

boomerang sanoi:

Hyvä homma, taas! Eli voinko tuosta päätellä, että mitä pidempään pystyy pitämään vehkeet osateholla, sitä parempi on cop? Eli jos on järeämpi A-energialuokan peli, se on taloudellisempi vaikkapa -10 pakkasilla kuin saman energialuokan keveämpi peli?

Klikkaa laajentaaksesi..

Juuri noin. Näiden kuvaajien perusteella kaikkein parhaiten säästää, jos pystyy ohjaamaan ILPin ajoaluetta mahdollisimman ylhäältä kiertäen kohti vääjäämätöntä punaista tähteä. Suomeksi sanottuna siis: lämmitys tapahtuu mahdollisimman alhaisella kylmäaineen lämpötilalla suhteessa huoneilmaan ja mahdollisimman hitaasti ja tasaisesti jatkuen. Tätähän voisi verrata autolla ajamiseen = kevyt kaasujalka säästää menovettä merkittävästi ...

Janti: Kari lienee hyvin oikeassa tuossa tulkinnassaan. Minulla ei ole myöskään käytössäni ihan oikeaa dataa mistään on/off -mallin kompurasta vaan ainoastaan näistä scroll -inverttereistä, mutta saatanpa tämän palautteen innoittamana vielä piirtää tommosenkin kuvan, joka on sitten karkea arvaus asioista. Mutta ehkä sekin selventää lisää?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Loistavat selvitykset Joppe 112. Olen maalikkona yrittänyt saada gurut keskustelemaan kompressoreiden ominaisuuksista ja vertailemaan niiden ominaisuuksia. Keskustelu ei "ärsytyksestä" huolimatta ole lähtenyt käyntiin ja olenkin ihmetellyt miksi "moottorista" ei keskustella. Service manuaaleista saa kompressorin tyypit selville , mutta hakukoneella ei käyriä tai tehtaiden myyntiesitteitä löydy !

Esim. provosointiyrityksestäni, joka ei ole ottanut tuulta purjeisiin:
"Itselläni on single rotory "ikäänkuin yksinokka-akseli" kierrosluvunsäätö 20-90 r/min.
Daisekain omistalilla "twin-cam" twin rotary kierrolukualue 12-120r/min."

Ei tyyppitietoa todella ole saatavilla ?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

ras13n sanoi:

Esim. provosointiyrityksestäni, joka ei ole ottanut tuulta purjeisiin:
"Itselläni on single rotory "ikäänkuin yksinokka-akseli" kierrosluvunsäätö 20-90 r/min.
Daisekain omistalilla "twin-cam" twin rotary kierrolukualue 12-120r/min."

Ei tyyppitietoa todella ole saatavilla ?

Klikkaa laajentaaksesi..

RAS10 ja 13 inverttereissä käytetään ilmeisesti tällaista kompressoria DA89X1F-23FZ
Daisekait käyttävät taasen DA111A1F-20F1
Tällainen löytyi http://www.toshiba-carrier.co.jp/products/small/compress/pdf/ro_dcinv_r410a.pdf
Eipä näistä paljon apua tainnut olla.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Kiitokset Jantille yrityksestä. Tarkoitin asiaa myös laajemmin merkkien välistä tilannetta eli ei synny vertailevaa kommentointia jossa vertaillaan Pasasonic, Sanyon, Toshiban, Daikinin, Fujitsun jne kompressoreita keskenään.

Vähän kun automaailmassa vertailu luokassa 1.6 bensakoneet ja 2 litran dieselin keskenään (kulutukset, momentit, tehot jne). Kuten Joppe112 totesi; tuntuu että ilp:n ydin pidetään kuluttajalle "mustana" laatikkona.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Tilanne on se että jonkin pumppumerkin kompressoria on vaikea alkaa kommentoimaan, koska jos otat pumppu A kuoret irti niin sieltä löytyy pumppu B kompressori. Mallityyppi kun vaihtuu voi tilanne olla päinvastoin eli eri valmistajat tekevät toisilleen kompressoreja.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Tämäkin toistaiseksi pysyvä aihe.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.


Näistä ILPpien kompressoreista on tosiaankin aika vähän tietoa saatavilla.
Verrattuna esim. normaalisti kylmätekniikassa käytettäviin kompressoreihin. Bitzer, Copeland, Prestcold, Mannikka, Danfoss, Lunite jne. näistähän löytyy ihan omat ohjelmat millä saa selville mitä kone antaa ja ottaa eri olosuhteissa. Toki näistä ILp kompuroistakin löytynee omat ohjelmansa, mutta niitä taitaa vaan olla vähemmän jakelussa.

ILPin ja kompuran yhteispeli, osa II.

Kompuran lämmöntuoton vertailua

Edellisessä osassa käsittelin kompuran roolia ILPin ytimessä ja nyt siirryn vertailemaan lämmöntuoton kapasiteettia sen eri ajoalueilla toimittaessa. Tätä varten olen pävittänyt tämän viestin loppuun lisäkuvan, joka sinun kannattaa avata juuri NYT ennen kuin jatkat lukemista eteenpäin (waiting... : ...)

Kuvasta huomasit, että siihen on merkitty 3 eri väristä reittiä vihreästä tähdestä punaiseen tähteen: punainen, vihreä ja sininen. Nämä reitit edustavat tämän kompuran kolmea vaihtoehtoista tapaa tuottaa sama määrä lämpöä jatkossa ja tämän vertailun lopputulos kertookin sen mikä reitti on kannattavin valinta kompuran kannalta. Punainen tähti on nyt siirretty pykälän vastaamaan kylmäaineen normaalia max. toimintapistettä ääripakkasella kun kylmäaine otetaan huomioon käytössä (=ILPin se 100% teho, vaan ei tämän kompuran).

(Huom: Kaikki seuraavat tekniset laskutoimitukset liittyvät Copelandin scroll -kompuraan ZH21K4E-PFJ ja ne ovat lukijan itsekin tarkistettavissa yrityksen omasta julkisesta mitoitusohjelmistosta.)

Lähtökohdaksi otetaan aluksi punainen reitti, jonka läpi kuljetaan seuraavasti: vihreässä (+7C) ja punaisessa tähdessä (-20C) lämmitellään 1 tunti kuten myös kaikissa matkan varrella olevissa nuolien alkupisteissä (2 kpl, -5 C & -10 C). Ajatellaan toisin sanoen, että tämä kiinteä reitillä syntyvä määrä lämpöä tarvitaan lämmitykseen ja sähköä kuluu taustalla mitä kuluu. Jos näin toimitaan tuottaa tämä kompura lämpöä punaisella reitillä nyt seuraavasti: 12,40+7,65+6,65+4,75=31,45 KwH ja tämä koko lämpömäärä syntyi siis 4 tunnissa.

Kun siirrytään vihreälle ja siniselle reiteille on tavoite nyt tuottaa ihan sama määrä lämpöä kussakin reitin pisteessä kuin punaiselle. Vihreällä reitillä kompuran tuottomäärät ovat nyt hieman toisenlaiset tunnissa: 12,40 - 8,10 - 6,85 - 4,75 Kw. Ja vastaavasti siniseltä reitiltä kompura toimittaa: 12,40 - 8,30 - 7,00 - 4,75 Kw. Lämmöntuotot nyt tietäen voidaan laskea ajat jotka vihreällä reitillä kuluu samaan lämpötuottoon kuin punaisella: 1,00+0,94+0,97+1,00= 3,92 h = n. 3 tuntia ja 55 min. Vastaavasti siniselle reitille saadaan: 1+0,92+0,95+1 = 3,87 h = n. 3 tuntia 52 min. Koska punaisen reitin lämmöntuotto kesti tasan neljä tuntia, nähdään että vihreä reitti säästää aikaa n. 5 minuuttia ja sininen n. 8 minuuttia saman lämpömäärän toimittamiseen.

Yhteenvetona lämmön tuotannosta näkyypi se, että aivan saman lämpömäärän tuottaminen tapahtuu nopeimmin kun kompuraa pyöritetään sinisellä reitillä. Tämä tarkoittaa kylmäaineen lämpötilan pitämistä haaleampana suhteessa huoneilman lämpöön ja kompuran kierroslukujen vastaavasti mahdollisimman alhaalla silloin kun lämmitystilanne sen vaan sallii.

Sähkön ottotehon puolella voidaan nyt toistaa edelliset laskutoimitukset kun nyt käyntiajat kaikille käyttöreiteille ovat selville:

• punainen reitti: 1,82+1,92+1,85+1,71= 7,30 KwH
• vihreä reitti: 1,82+1,67+1,65+1,71= 6,85 KwH
• sininen reitti: 1,82+1,51+1,49+1,71= 6,53 KwH

Myös sähköä kuluu oikeutetusti vähemmän kun kompuraa pyöritetään enemmän osatehoillaan vihreällä ja sinisellä reitillä punaisen sijasta.

Lopuksi voidaan tarina päättää ynnäämällä testauksen COPit kun kiinteä lämpömäärä ja eri reittien sähkkönkulutus tulikin laskettua valmiiksi:

• punainen reitti: 31,45 KwH / 7,30 KwH = 4,3
• vihreä reitti: 31,45 KwH / 6,85 KwH = 4,6
• sininen reitti: 31,45 KwH /6,53 KwH = 4,8

Nämä luvut ovat siis puhtaasti vain kompuran näkökulmasta tapahtuvia asioita, jos sitä pyöritetään testipenkissä kuin mitä hyvänsä moottoria. Tämän vuoksi kaikki COPit pitää myös ymmärtää teoriittisiksi ylärajoiksi koskien yhtä osaa ILPin toimintaketjussa. Tn. tällä valitulla kompuralla ILPin lämmöntuottoa rajoittaa käytännössä riittämätön höyristinkennon koko kuin itse kompura huippupakkasilla, koska sen COPit ovat näinkin hyvät.

Eri reittien valinnoista jo kuitenkin paljastuu se, että sinisen reitin valinta johtaa merkittävään hyötysuhteen paranemiseen kompurassa (+0,5 COP). Tämä vain vahvistaa sen, että ILPin prosessorin vastuulla on paljon kun se päättelee mitä tulisi tehdä osatehokäytön alueella. ILPin osatehoja voidaan hyödyntää parhaiten kun liikutaan huippupakkasten alapuolella, koska aktiivinen säätöalue supistuu olemattomiin kun lähestytään huippupakkasia: kylmäaineen fyysinen lämmönnostokyky ei pysty puskemaan huippupakkasilla kylmäaineen lämpötilaa korkeammalle kuin n. ulkolämpö+50 C ja tämä rajoittaa ILPin lämmitystehoa vaikka kompuralla olisikin hyvää toiminta-aluetta kuumemmallekin kylmäaineelle jäljellä. Näin ollen toimivin alue prosessorin automatiikalle löytyy n. 0 C:n ja punaisen tähden (=-20 C) väliltä esitetystä kuvasta. Tämä on alue, jossa markkinoiden ILPit voivat tuottaa lisäarvoa toisiaan vastaan esittelemällä erilaisia taktiikoita ohjelmoida lämmöntuotto säästäväisemmäksi. Loppujen lopuksi, jos käyttäjä on valmis hyväksymään hitaamman huoneen tavoitelämmön saavuttamisen päädytään ratkaisuihin, joissa osatehojen syvempi käyttö vain syvenee jo edellisten laskujen perusteella.

Runsas osatehojen käyttö on siis suositeltavampi optio verrattuna hetkellisiin voimakkaisiin lämmönpuhalluksen puuskiin säästöihin pyrittäessä. Tästä jutusta seuraa nyt joukko arkisia käytännön kysymyksiä loppukäyttäjälle:

• Mitkä ILPin asetukset johtavat parhaaseen osatehojen käyttöön merkeittäin / yleisemmin?
• Voiko kylmäaineen tavoitelämpötilaan kompurassa edes käyttäjä jotenkin vaikuttaa?
• Miten mitata huoneilman äärimmäisen hidasta lämpenemistä luotettavasti?
• Onko automaattinen puhallus parempi kuin manuaali?
• Onko markkinoilla valmistajia, jotka ovat tehneet kaiken jo valmiiksi yhden "AUTO" -painikkeen taakse?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Miten saan valittua sinisen reitin kaukosäätimestäni?

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Summa summarun isoon kämppään (~200 m2 ILPeillä lämmitettävävää alaa) kannattaa hakkia kaksi ILPiä joita käytetään kovilla pakkasilla rinnan.

• Pieni invertteri ILP jolla matala minimi lämpöteho ja erittäin korkeat COP-luvut osatehoilla
• ja rinnalle iso on/off ILP jolla suuri lämpöteho ja hyvä COP myös pakkasilla.

Pienemmissä asunnoissa (alle 150 m2) ollaankin sitten kompromissin edessä.
Yhdellä invertteri ILPillä (9 - 14 sarjalainen) pitäisi pärjätä tai sitten kahdella pienellä (7 -sarjalaisella) invertterillä.

Taitaa siniselle reitille päästä useimmissa malleissa auto-toiminnolla.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli, osa II.

Joppe112 sanoi:

Yhteenvetona lämmön tuotannosta näkyypi se, että aivan saman lämpömäärän tuottaminen tapahtuu nopeimmin kun kompuraa pyöritetään sinisellä reitillä. Tämä tarkoittaa kylmäaineen lämpötilan pitämistä haaleampana suhteessa huoneilman lämpöön ja kompuran kierroslukujen vastaavasti mahdollisimman alhaalla silloin kun lämmitystilanne sen vaan sallii.

Klikkaa laajentaaksesi..

Joppe112 sanoi:

Nämä luvut ovat siis puhtaasti vain kompuran näkökulmasta tapahtuvia asioita, jos sitä pyöritetään testipenkissä kuin mitä hyvänsä moottoria.

Klikkaa laajentaaksesi..

Hyvä selvitys, mutta yksi asia tässä jää huomioimatta: paisuntaventtiili. Säädettävän paisuntaventtiilin ja kompuran yhteispelillä virtausta (tuottoa) ja painetta (kuumakaasun lämpötilaa) voidaan säätää erikseen toisistaan riippumatta. Tämä tuonee omat lisämausteensa soppaan.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Onkohan kenelläkään tietoa, missä pumpuissa olisi termostaattisesti säätyvä ja missä elektronisesti ohjattava paisuntaventtili? En ole huomannut niitä mainostettavan.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

Tutkailin Toshiban service manuaalia ja mietiskelin Joppe 112 hienoa esitystä "eri värisistä reiteistä". Toshiballa on econo moodi jossa mm. rajoitetaan sisäpuhallusta ja kompressorin max. kierroksia 40rps. Manuaalissa mainitaan kuitenkin että "säästön maksimointi voipi rajoittaa mukavuutta". Sitähän se tekeekin jos sisäpuhallusta ja komressorin tehoa rajoitetaan. Kyllähän se autokin oli köpö, jos napilla saisi rajoitettua kierrosluvut vaikka 3000rpm:ään. Ihmisen ja kompressorin käyrät eivät kulje päällekkäin ; säästö/mukavuus on kompromissi.

Tossulla on nyt kapulassa hi-speed, eco ja normaalimoodi; ikäänkuin 3 värin tie nirvanaa kohti ! Joten kyllä japsit on hommaa pyöritelleet.

Vs: ILPin ja kompuran yhteispeli.

teukka sanoi:

Onkohan kenelläkään tietoa, missä pumpuissa olisi termostaattisesti säätyvä ja missä elektronisesti ohjattava paisuntaventtili? En ole huomannut niitä mainostettavan.

Klikkaa laajentaaksesi..

Sanyon paisuntaventtiilin tyypistä en ole muuta mainintaa löytänyt, kuin service manualin toimintakaaviosta. Siinä venttiilin symbolissa on mukana moottorisymboli (ympyrä jonka sisässä M-kirjain) ja vieressä lukee "Electric expansion valve".

ILPin ja kompuran yhteispeli, osa III.


Eri tehoisten kompuroiden vertailua

Edellisessä osassa käsittelin lämmöntuoton kapasiteettia sen yhden kompuramoottorin eri ajoalueilla toimittaessa ja tässä viimeisessä vertailussa tarkastelen koko mallisarjan eri teholuokan kompuroita toisiinsa vertaamalla hakien niistä sitä taloudellisinta vaihtoehtoa. Tätä varten olen jälleen lisännyt viestin loppuun ekan kuvan cop456, mikä kannattaa avata juuri NYT ennen kuin jatkat lukemista tästä eteenpäin (waiting... : waiting...).

Kuvasta (cop456) huomasit varmaan, että nyt esillä on 3 hyvin samantyylistä COP -tasopintaa, joihin kuhunkin on merkitty yksi nuolireitti eri väreillä. Kukin näistä pinnoista edustaa yhtä oman teholuokkansa scroll -kompuraa ja kuvaan merkitty reitti on aivan sama kullekin laitteelle vihreästä tähdestä punaiseen. Punaisen nuolireitin alla on pienimmän saatavissa olevan kompuran pinta, vihreän alla keskikokoisen ja sinisen tehokkaimman kompuran pinta. Jos sama määrä lämpöä tuotetaan jälleen punaisen, vihreän ja sinisen reitin kautta kulkien, tuotetaan ne nyt eri kompuroilla ja saadaan vertailun tuloksena taloudellisimmin lämmön tuottava kompura selville koska näiden COP -pinta ilmoittaa juuri tämän.

(Kaikki seuraavat tekniset laskutoimitukset liittyvät seuraaviin Copelandin scroll -kompuroihin: ZH15K4E-PFJ, ZH21K4E-PFJ ja ZH30K4E-PFJ. Ne ovat lukijan itsekin tarkistettavissa yrityksen omasta julkisesta mitoitusohjelmistosta Select 6 ja minulta löytyypi Excel-taulokosta valmiiksi kirjoitetut numeeriset tiedot.)

Lähtökohdaksi otetaan aluksi punainen reitti, jonka läpi kuljetaan seuraavasti: vihreässä (+7C) ja punaisessa tähdessä (-20C) lämmitellään 1 tunti kuten myös kaikissa matkan varrella olevissa nuolien alkupisteissä (2 kpl, -5 C & -10 C). Ajatellaan toisin sanoen, että tämä kiinteä reitillä syntyvä määrä lämpöä tarvitaan lämmitykseen ja sähköä kuluu taustalla mitä kuluu. Jos näin toimitaan tuottaa tämä kaikkein heikoin kompura lämpöä punaisella reitillä nyt seuraavasti: 9,10+5,75+4,90+2,88= 22,63 KwH ja tämä koko lämpömäärä syntyi siis 4 tunnissa = 240 min.

Kun siirrytään vihreälle ja siniselle reiteille on tavoite nyt tuottaa ihan sama määrä lämpöä kussakin reitin pisteessä kuin punaiselle. Vihreällä reitillä keskitehoisen kompuran tuottomäärät ovat nyt hieman toisenlaiset tunnissa: 12,40 - 7,65 - 6,65 - 4,75 Kw. Ja vastaavasti siniseltä reitiltä huipputehon omaava kompura toimittaa: 18,00 - 11,60 - 9,90 - 7,50 Kw edettäessä lämpötiloissa +7, -5, -10 ja -20 C. Kokonaislämmöntuoton ollessa tuo 22,63 KwH voidaan laskea nyt ajat jotka vihreän reitin kompuralla kuluu samaan lämpötuottoon kuin punaisella: (0,73+0,75+0,74+0,61) h = (44+45+44+36) min = 170 min. Vastaavasti siniselle reitille saadaan: (0,51+0,50+0,49+0,3 h = (30+30+30+23) = 113 min. Koska punaisen reitin lämmöntuotto kesti 240 min, nähdään että vihreä säästää aikaa 240-170= 70 min ja sininen taas 240-113= 127 minuuttia saman lämpömäärän toimittamiseen. Lisää tehoa johtaa huomattavasti nopeampaan lämmön tuottoon kuten kuuluukin.

Kiinnostavampaa on ehkä kuitenkin mitä tapahtuu sähkönkulutuksen ja sen säästöjen puolella: ottotehon puolella voidaan nyt toistaa edelliset laskutoimitukset kun käyntiajat kaikille käyttöreiteille ovat selville:

• punainen reitti: 1,54+1,56+1,49+1,35= 5,94 KwH
• vihreä reitti: 1,34+1,44+1,36+1,04= 5,18 KwH
• sininen reitti: 1,35+1,40+1,35+0,97= 5,07 KwH

Kun sekä vihreää että sinisen reitin kompuraa verrataan vuorotellen heikoimpaan punaiseen huomaat että vihreä säästää n. 12,8 % ja sininen n. 14,6 % sähkön tarpeessa. Säästöt siis eivät kasvakaan kovin merkittävästi enää vihreän ja sinisen välillä vaikka ILPin moottorin teho nousee taustalla.

Tarkempaa kuvaa varten listaanpa tähän näiden kompuroiden fyysiset moottorien koot:

• Punaisen reitin kompura (ZH15K4E-PFJ): 5,92 m3 / h
• Vihreän reitin kompura (ZH21K4E-PFJ): 8,04 m3 / h
• Sinisen reitin kompura (ZH30K4E-PFJ): 11,68 m3 / h

Uudelleen aivan sama vertailu sinisen ja vihreän suhteesta punaiseen kertoo nyt, että vihreä moottori on suhteessa 35,8 % ja sininen peräti 97,3 % suurempi kuin punainen moottoritilavuudeltaan.

Lisäämällä moottorin kokoa vain n. 36% voidaan siis lisätä säästöjä n. 13% lämmityksessä ja tämän jälkeen moottorikoon kasvattaminen ei merkittävästi auta säästämään lisää. Suhteellisesti taloudellisin vaihtoehto on siis vihreän reitin keskitehoinen kompura (ZH21K4E-PFJ).

Tämä tulos viittaa vahvasti, että on siis olemassa jokin todellinen "optimikoko" myös kompuran moottorin parhaalle mahdolliselle hyötysuhteelle kunkin valmistajan mallisarjan sisällä. Keskitehoisella vihreän reitin kompuralla ostetaan lämpöä lähes yhtä halvalla kuin varmasti reilusti kalliimmalla ja kaikkein suurimmalla sinisen reitin kompuralla. Tämän tuotelinjan Copeland -kompuroilla on siis olemassa selvä raja milloin panostus moottorin lisätehoon kannattaa myös säästöhyödyn takia.

Nyt voidaan tarina jatkaa ynnäämällä testauksen COPit kun kiinteä lämpömäärä ja eri reittien sähkönkulutus ovat laskettu valmiiksi:

• punainen reitti: 22,63 KwH / 5,94 KwH = 3,8
• vihreä reitti: 22,63 KwH / 5,18 KwH = 4,36
• sininen reitti: 22,63 KwH / 5,07 KwH = 4,46

Tehokkaamman moottorin valinta on perusteltua enää vain kun lisälämpöteholle on myös todellista käyttöä pakkasella ja COP vahvistaa uudelleen juuri tämän.

Vaikka edellisessä laskelmassani on todettu vain yhden tn lämmitysreitin tulokset, ovat nämä käyttökelpoisia ihan yleisesti ja riippumatta ILPin prosessorin oikeasti valitsemistaan lämmitysreiteistä eri kompuroiden välillä. Selventääkseni tämän olen myös laskenut COP -pintojen erotukset viimeisiin jutun kuvaan (kts cop78, waiting... : waiting...). Ensimmäinen kuva on yksinkertainen erotus piste pisteeltä kun vihreän reitin pinta vähennetään punaisen reitin pinnasta. Tästä näet, että vihreän ja punaisen erotuspinnalla COP_erotus > 0,2 aivan pakkashuippuun saakka riippumatta reitistä vihreän ja punaisen tähden välillä. Viimeinen kuva on puolestaan vastaava erotus: (sinisen reitin pinta) - (vihreän reitin pinta) eli keskitehon kompurasta huipputehoon. Tästä puolestaan huomaat, että COP_erotus < 0 joissain tilanteissa vihreästä punaiseen tähteen eli moottoritehon lisääminen tn jopa vahingoittaa ILPin hyötysuhdetta tietyissä käyttötilanteissa: ylimitoittamisessa ei ole juurikaan enää järkeä ainakaan säästöihin pyrittäessä.

Vinkkejä tulevaisuuteen

Uuden ILPin ostajalle tämän jutun tulos tarkoittaa nyt seuraavaa:

• Jokaisen ILPin valmistajan tuoteperheestä voi teknisesti haarukoida parhaat säästöt moottoritehoiltaan antavan mallin.
• Mahdollisen tätä tarvetta suuremman Kw -lämpömäärä kannattaa hankkia mieluummin useammalla saman tehon optimimoottorilla, jotka voi hajauttaa paremmin taloon lämmön leviämiseksi (tai jopa hajauttaa hankinnat useammalle vuodelle / eri valmistajan optimimalleihin).

Valmistajalle ja maahantuojalle voisi nyt näin ihan aluksi esittää:

• ILPin tuoteperheissä käytetyt moottorisarjat rohkeasti selvästi näkyviin myös teknisiin esitteisiin.
• Kunkin sarjan hyötysuhteeltaan parhaan moottorin ja ILPin merkintää omalla erikoisleimallaan.
• Loogisia ILPin mallimerkintöjä, joista selkeästi aloitteleva kuluttaja voi yhdellä silmäyksellä lukea kun kehitystä tapahtuu moottorien puolella lisää. Tämä ongelma korostuu erityisesti nyt valmistajilla, joilla on hyvin runsaasti toisiaan muistuttavia tuoteperheitä, joita kaikkia kaupataan vaan yleisnimikkeen ILP alla.

Tämä juttuni omalta osaltaan päättää sarjan, jossa valotin vain yhden valmistajan erään nykyaikaisen scroll -kompressoriperheen toimintaominaisuuksia. Nyt on varsin selvää, että moottorit ovat edelleenkin liikesalaisuuksia useimmille alan toimijoille, mutta kuluttajina voimme aina vaatia näitä näitäkin tietoja avoimesti ostotilanteessa esille jos tavoitteena on hakea ihan omia lämmityskustannusten säästöjä. Viime kädessä maahantuoja ja valmistaja muuttavat pitkässä juoksussa toimintatapojaan vain sen mukaan mitä heiltä laajemmin kysytään.