VILPin päiväpumppauksen tehostaminen lämpötilamittauksen keskiarvoistuksella

[Janos]

Paljonko tämä nyt sitten parantaa COPpia ja mitä tulee rahallista säästöä?

 

[Kellarinlämmittäjä]

On siinä kuitenkin eroa, pumppaako yöllä sulatuksin vai päivällä ilman sulatuksia. Yöllä COP olisi tämmöisinä ensimmäisinä pakkasöinä vain rapiat kolme, päivällä pääsee kuitenkin 4,5:een. Tuo käyräkin jo perustuu lämpötilansäätimen mittauksen keskiarvoistamiseen ja nyt uskoisin vielä pääsevän enemmän tuon käyrän yläpuolelle. Jos ajattelee, että ilman mitään toimenpiteitä pumppaus olisi tasaista ympäri vuorokauden,
70 kWh lämmöntarpeella
35 kWh @ COP 3,5 = 10 kWh
35 kWh @ COP 4,5 = 7,8 kWh
Yhteensä yhteensä 17,8 kWh
Vastaavasti tuo kaikki 70 kWh @ COP 4,5 => 15,6 kWh eli parannusta 2,1 kWh pumppauksessa + noin 1 kWh kertopumppujen sähkössä. Säästö ei ole suuri, ~ 35 s/vrk, jonka todennäköisesti melkein häviää sähkön hinnassa, kun spot sähkö olisi yöllä halvempaa. Mutta on syytä viritellä valmiiksi sillä ei tuo spot sähkö taida muutenkaan kannattaa.

Etu häviää talven koittaessa. On pakko pumpata ympäri vuorokauden ja toisaalta yö ja päivä lämpötilanvaihtelu häviää keskitalvella. Kuitenkin syksyn kevään tuota voi hyödyntää.

 

[Kellarinlämmittäjä]

Päiväpumppausta jossakin määrin on suitsinut sähkön hinta. Alla olevassa diagrammissa on laskettuna COP vaatimus sähkön hinnan mukaan, kun vertailukohtana on pumppaus yöllä 2 s/kWh hinnalla @COP3.

Eli jos yöllä energia esim. 2 s/kWh ja käydään pikkuisen pakkasen puolella (antaa ~COP3) niin pumppaus kannattaa siirtää päivälle jos energia on alle 5 s/kWh ja COP odote on 4 tai yli. Tuo COP4 toteutuu jos ollaan yli sulatusalueen, eli lämpötila jossakin +6 °C tai yli.

Useimmilla lienee kiinteä sähkön hinta mutta tämä koskettaa nyt sitten esim. minua.

 

[Kellarinlämmittäjä]

Pieni kokeilu. Taannoin juuri tarkoitukseen hankkimani kirpputori termospullo muistui mieleen ja korvasin nyt kokeeksi tuon massiivisen pölkyn tuolla termospullolla. Termarin sisällä on noin 1,5 kg hienoa hiekkaa. Pölkyyn liittyy paitsi tuo koko, myös kosteus ja sen mukana se on näyttänyt ajoittain melko pitkiä aikoja pyöreää nollaa ympäri vuorokauden, kun on osittain jäässä ja osittain sulana. Pölkyn pistämätön vahvuus on mittauksen viivästys, eli ei pelkkästään keskiarvoistaminen. Olettaisin, että tässä termospullossa tuota edullista "vaihesiirtoilmiötä" ei tule mutta tuo keskiarvoistaminen tapahtuu ehkä vielä entistä vahvemmin. Täytin pullon lämpimällä hiekalla. Aluksi lämpötila putosi noin asteen tunnissa 20 asteen lämpötilaerolla.

Sellaisen kristallipallon kun tuonne pulloon saisi, että se osaisi pukata lämpötilansäätimelle sääennusteen mukaista tulevaa lämpötilaa noin 12 tuntia etuajassa niin siitä olisi vielä enemmän hyötyä. Yllättäen tästä viivästyksestäkin on aika paljon apua vaikka lämpötilaa pyritään katsomaan peruutuspeilistä.

Muistin virkistämiseksi todettakoon, että pullossa on Tiimi lämpötilansäätimen anturi, joka ohjaa lattialämmitystä - ei CTC:n anturi.

 

[kotte]

Sellaisen kristallipallon kun tuonne pulloon saisi, että se osaisi pukata lämpötilansäätimelle sääennusteen mukaista tulevaa lämpötilaa noin 12 tuntia etuajassa niin siitä olisi vielä enemmän hyötyä.

Lähinnä pullo kaipaisi sisälleen pientä ohjattavaa sähkövastusta, jolla pullon sisältö pyritään pitämään vaikkapa kymmenen astetta odotettavissa olevan lämpötilan mukaisella lämpökäyrällä niin, että ylitykset ja alitukset pyritään minimoimaan jollakin normikriteerillä (esim. suurin sallittu poikkeama, poikkeaman itseisarvon intergraali tai neliöidyn poikkeaman integraali). Käyrää täytyy tietenkin siirtää lämpötila-asteikolla tuon 10 asteen mittausvirheen kompensoimiseksi. Ennustekäyrät täytyy kaivaa netin sääennusteista ja niitä voi vielä joutua interpoloimaan eri paikkakuntien välillä tai oman empiirisen korjaustaulukon perusteella sekä viime kädessä paikallisilla ulko- ja sisälämpömittareilla. Sähkön hinta voidaan ottaa mukaan painokertoimena poikkeaman aikajaksoille tai sitten tavoitekäyrään voidaan lisätä "elastinen alue" kalleimman ja halvimman sähkön tunneille, jos optimi haetaan pitemmän aikajakson perusteella (mikä tietenkin monimutkaistaa laskentaa optimiohjauksen määrittämiseksi, mistä kuitenkin mikä tahansa tietokone selviää leikiten vaikkapa minuuttipohjalle viedyllä diskretoidulla laskennalla).

Vielä paremman järjestelystä saisi, jos toteuttaa pulloon myös vastavuoroisen jäähdytyksen (sekä lämmityksen että jäähdytyksen voi toteuttaa "+-"-jännitteellä ajetulla peltierelementillä), jolloin myös jäähtymisen aikavakio saadaan mielivaltaisen lyhyeksi tuhlaamatta paljon tehoa.

 

[pökö]

Lähinnä pullo kaipaisi sisälleen pientä ohjattavaa sähkövastusta

Helppo kokeilla vaikka pienellä hehkulampulla.

 

[Kellarinlämmittäjä]

@kotte Tuossa Tiimissä on anturia sellainen jokin Dallas-xyz pieni tietokoneanturi, joka ottaa tarvitsemansa energian ja lähettää viestinsä samoja samoja kahta piuhaa pitkin. Minulla ei ole harmainta aavistusta kuinka tuon voisi toteuttaa. Mutta varmaan ehkä jotain tuon tapaista. Pölkyn ja tuon termospullon toiminnan minä ymmärrän.

 

[Kellarinlämmittäjä]

Vaihdon kuitenkin hiekan pakkasnesteeseen ja lämmönvarauskyky parani huomattavasti. Termospullon korkin läpi on nyt kupariputki, joka on päästään juotettu umpeen eli ihan klassinen anturi tasku. Tiimin anturi on näin kuivana ja hyvässä tallessa. Suunnilleen asteen sisällä on nyt pysynyt. Anturi on myös pohjalla ja näyttäisi että siihen tulee lisäksi myös pieni viive, koska lämpenevä neste ilmeisesti nousee ylös ja pohja ei ala heti lämpenemään vaikka kylkeen aurinko jo lämmittäisi. Eiköhän tuo kuitenkin vielä säätilan muutokset tunnista eli erottaa kesän talvesta. Käyräsovitus ei ole ihan täydellinen mutta tässä pieni näyte miten reagoi lämpötlan muutoksiin. Aurinko pääsee tuohon lisäksi paistamaan, joten se vähän sitäkin sitten huomio.