Höyrystimen paine kylmä kierrossa - kompressorin tehtävä

[MrCabin]

Jälki olisi pienempi jos tekisit testin korkealla vuorella. Avaruudessa jälkeä ei tulisi lainkaan. Mikä siis jäljen aiheuttaa?

Avaruudesta en tiedä, mutta uskon että kylmäaine R513a höyrystymispaine suljetussa piirissä sekä Taitotalon työsalissa että Coloradon vuoristossa 2000m korkeudessa on sama. Olisi hyvä jättää nämä ilmaan, veteen ja lentokoneisiin liittyvät vertaukset ja sukeltaa itse systeemiin ja muuttua kylmäaineeksi kierroksen ajaksi ja kokea mitä tapahtuu. Itse olen tehnyt näin ja tähän päivään mennessä korjannut kaikki ongelmat mitkä ovat tulleet vastaan oli sitten kyseessä jääkaappi, kylmävarasto, pakkasvarasto, jääpalakone, vedenjäähdytin, ILP, PILP, VILP jne.

Noh, nyt tuli bragattua niinkuin T tois pual Atlanttii ​

 

[Amigo]

Sama lypsykone toimii alpeillakin. Ei tarvi lehmää puristaa eikä utareita kalibroida.

 

[MrCabin]

Sama lypsykone toimii alpeillakin. Ei tarvi lehmää puristaa eikä utareita kalibroida.

Pitänee kysyä vaimolta kun on sieltä päin kotoisin - tulee tähänkin käytännön kokemusta

 

[kaihakki]

Tässä on yksi kysymys johon löytyy kaksi eri koulukuntaa:

Kylmä kierrossa on neljä pääkomponenttia, joilla jokaisella on oma roolinsa.

Mikä niistä saa aikaan matalan paineen höyrystimeen - onko se kompressorin vai paisuntaventtiilin tehtävä?

Siis matalan paineen luomisesta - ei sen säätämisestä on kysymys.

On erikoinen kysymys. Kompressorihan on perimmiltään pumppu, joka vauhdittaa sen läpi menevää kaasua. Lämpöpumpusysteemi on suljettu systeemi. Mutta voidaan ajatella, että kompressori on jossain prosessissa ja vauhdittaa kaasun menoa ja samalla painetta. Mutta että kyse ei ole suljetusta kierrosta. Eli tällaisessa tapauksessa kompressorin tehtävänä ei voi olla matalan paineen tekemisestä.
Lämpöpumpussa kompressorille tulee kaasua, johon kompressori antaa lisää energiaa paineistamalla sitä. Sen jälkeen on paisuntaventtiili, joka on itse asiassa säädettävä pieni reikä, joka ahdistaa virtausta ja siten paineistaa siihen tulevan kaasun.

Kompressorin tehtävänä on -ihan niin kuin jo sana kompressorikin kertoo- paineistaa kaasu.

Siis kompressorin tehtävänä on liikuttaa kaasua eteenpäin ja lisätä sen painetta estettä vasten. Siinä kohtaa kompressori joutuu puskemaan vastusta vastaan ja se kuluttaa siihen sähköenergiaa paineen kasvattamiseksi. Tällöin paineistettu kaasu sisältää energiaa, joka voidaan siirtää putkistoa pitkin jonnekin muualla hyödynnettäväksi. Kompressorille tulevan kaasuhan voi tulla mistä tahansa muualtakin kuin suljetusta kierrosta, mutta lämpöpumpun erikoisuushan on juurikin siinä, että kaasu liikkuu keskeytymättä vuosikausia lämpöprosessissa.

 

[tet]

Yritä ajatella kompressoria kaksitoimisena laitteena joka samalla kertaa imee ja puristaa - siirrä tämä ajatus sitten suljettuun kylmäaine piiriin ja unohda vallitseva ilmanpaine, koska sillä ei ole vaikusta suljetussa kylmäaine piirissä. Kun pääset tähän asti niin ajattele kylmäaine piiriä jossa on koko ajan höyrystin puolella negatiivinen paine - vaikka kuinka mäntä menee alas ilman imuvaikutusta niin negatiivinen paine ei aja kylmäaine höyryä kompressoriin, vaan sen täytyy imeä ja luoda alhaisempi negatiivinen paine sylinteriin kuin on höyrystimessä, jolloin tapahtuu kylmäaine höyryn siirtyminen höyrystimestä kompressoriin.​

Sanot ensin, että pitäisi unohtaa ilmanpaine, koska sillä ei ole merkitystä - missä oletkin erittäin oikeassa. Mutta sitten heti perään alat puhua negatiivisesta paineesta. Negatiivisesta suhteessa mihin? Negatiivista painettahan ei ole oikeasti olemassa. Se että mittari näyttää negatiivista painetta, johtuu vain siitä että vertailupaineena on ilmanpaine.

Kuten joku tässä keskustelussa jo totesikin aiemmin, suljetussa kiertoprosessissa paineita pitäisi käsitellä absoluuttipaineina. Joka kohdassa kiertoprosessia on aina painetta. Höyrystinpuolella se paine on vain pienempi kuin lauhdutinpuolella, mutta painetta siellä on. Negatiivinen paine ei aja kylmäainetta kompressoriin, koska negatiivista painetta ei ole olemassa. Höyrystimessä on absoluuttipainetta enemmän kuin imutahdin aikana kompressorin sylinterissä, siksi se höyrystimen suurempi paine työntää kylmäainekaasua sinne sylinteriin jossa on pienempi paine.

 

[Arisoft]

Siis kompressorin tehtävänä on liikuttaa kaasua eteenpäin ja lisätä sen painetta estettä vasten.

Hyvä pointti, mutta silloin oppilas ei ymmärrä että tarvitaan synnyttää myös hyvin matala paine jotta kylmäaine alkaisi kiehua höyrystimessä. Kysymyksen perimmäinen tarkoitushan nähdäkseni oli korostaa sitä, että paineen nostamisen lisäksi tarvitaan paineen laskemista. Jonkun mielestä paine laskee koska paisuntaventtiilistä päästetään vain niukasti kylmäainetta jonkun mielestä paine laskee koska kaasu siirtyy kompressoriin. Tästä voi sitten äänestää kumpi on oikein

 

[kaihakki]

Ajattelen niin, että kompressorin tehtävänä on ilman muuta paineen nosto ja siten kaasun energiasisällön kasvattaminen. Se että mikä sitten saa aikaa matalan paineen höyrystimeen on oma juttunsa.

 

[Mikkolan]

katso liitettä 111379
Vesi virtaa laminaarisesti lusikan pintaa pitkin. Lusikan muoto poikkeuttaa virtausta, jolloin voimat kumoutuvat. Jäljelle jää kysymys miksi virtaus ei irtoa lusikasta. Jos virtaus kulkisi letkussa, asiassa ei olisi mitään ihmettelemistä vaan kyse olisi selvästi reaktiosta.

Itse heitän epäilyn että kyse on koheesiosta. Lusikka tarttuu veteen. Virtauksen ollessa laminaarinen se käyttäytyy kuten se olisi paikallaan oleva tarttuva pinta. Lusikka ja vesi vetävät toisiaan puoleensa.

Kun vesivirtaus kääntyy vasemmalle niin siinä on kiihtyvyyttä vasemmalle, kiihtyvyyttä ei voi olla ilman vaikuttavaa voimaa ja ko. voiman vastavoima kääntää lusikkaa. Mikä voima kääntää vettä?
Coanda-ilmiö johtuu siitä että lusikan aiheuttama kitka hidastaa virtausta, kun ulompi vesikerros liikkuu nopeammin syntyy kerrosten välille paine-ero ja paine-ero vetää virtausta kohti lusikkaa ( ja taas tarvitaan vastavoima, joka vetää lusikkaa virtausta kohti ).
Tähän kun sotketaan vielä se että kyseessä on veden kiihtyvä putoamisliike, 9,81 m/s², sekä veden pintajännitys, niin saadaan lisää pohdittavaa että mikä voima missäkin vaikuttaa. Ja muistakaa että aina kun voima niin sillä on vastavoima.
Kannattaa myös kerrata mikä on Magnuksen-ilmiö

 

[MrCabin]

On erikoinen kysymys. Kompressorihan on perimmiltään pumppu, joka vauhdittaa sen läpi menevää kaasua. Lämpöpumpusysteemi on suljettu systeemi. Mutta voidaan ajatella, että kompressori on jossain prosessissa ja vauhdittaa kaasun menoa ja samalla painetta. Mutta että kyse ei ole suljetusta kierrosta. Eli tällaisessa tapauksessa kompressorin tehtävänä ei voi olla matalan paineen tekemisestä.
Lämpöpumpussa kompressorille tulee kaasua, johon kompressori antaa lisää energiaa paineistamalla sitä. Sen jälkeen on paisuntaventtiili, joka on itse asiassa säädettävä pieni reikä, joka ahdistaa virtausta ja siten paineistaa siihen tulevan kaasun.

Kompressorin tehtävänä on -ihan niin kuin jo sana kompressorikin kertoo- paineistaa kaasu.

Siis kompressorin tehtävänä on liikuttaa kaasua eteenpäin ja lisätä sen painetta estettä vasten. Siinä kohtaa kompressori joutuu puskemaan vastusta vastaan ja se kuluttaa siihen sähköenergiaa paineen kasvattamiseksi. Tällöin paineistettu kaasu sisältää energiaa, joka voidaan siirtää putkistoa pitkin jonnekin muualla hyödynnettäväksi. Kompressorille tulevan kaasuhan voi tulla mistä tahansa muualtakin kuin suljetusta kierrosta, mutta lämpöpumpun erikoisuushan on juurikin siinä, että kaasu liikkuu keskeytymättä vuosikausia lämpöprosessissa.

Olen tässä asiassa eri mieltä - kompressori ei ole vain pumppu, niinkuin tässä on jo yritetty rinnastaa sitä lämpöjärjestelmän kiertovesi pumppuun. Kompressorin tehtävänä on paineistaa kaasua - siinä olet oikeassa - mutta kompressori ei pysty paineistamaan ellei se ole ensin imenyt sisäänsä jotain mitä paineistaa.

En tiedä luitko kysymykseni matalapaine vedenjäähdyttimistä jotka käyttävät kylmäainetta R123? Höyrystimen paine -0,5 bar ja lauhduttimen maksimipaine +0,6 bar. Jos kompressorin tehtävänä ei ole imeä höyrystynyttä kylmäainetta ja luoda tuota matalaa, tässä tapauksessa negatiivista painetta höyrystimeen, niin mikä sen sinne tekee? Paisuntaventtiili ei voi koska se annostelee nestemäistä kylmäainetta joka 200-kertaistuu eikä kylmäaine höyrystyessään pudota höyrystimen painetta vaan päinvastoin nostaa sitä.

Kompressori on se sitten mäntä, rotaatio, ruuvi, scroll tai turbo kompressori niin se on kaksitoiminen - se imee ja puristaa.​

 

[kaihakki]

Tuosta paisuntaventtiilin toiminnasta ja tarkoituksesta sen verran, että riippumatta mistään painejutuista, sen tehtävänä on säätää kompressorin kautta siirtyvän energian määrää kaasuun. Elikkä kun kompressori paineistaa kaasua ja kun paisuntaventtiiliä kuristetaan lisää, niin kompressorin sähkömoottori joutuu tekemään enemmän työtä ja siten kuluttaa enemmän sähköenergiaa, joka siirtyy paineistettuun kaasuun. Mitä tehokkaampi kompressori, sitä enemmän pystyy siirtämään sähköenergiaa paineistettuun kaasuun. Siirretty energiamäärä on verrannollinen kaasun tilavuusvirtaan ja paine-eroon. Pieni reikä ja lisää vauhtia kompressoriin, niin siirtyy enemmän energiaa kaasuun. Tai kompressori samalla vauhdilla ja pienenevä reikä, niin siirtyy taas enemmän energiaa kaasuun.

 

[MrCabin]

On erikoinen kysymys. Kompressorihan on perimmiltään pumppu, joka vauhdittaa sen läpi menevää kaasua. Lämpöpumpusysteemi on suljettu systeemi. Mutta voidaan ajatella, että kompressori on jossain prosessissa ja vauhdittaa kaasun menoa ja samalla painetta. Mutta että kyse ei ole suljetusta kierrosta. Eli tällaisessa tapauksessa kompressorin tehtävänä ei voi olla matalan paineen tekemisestä.
Lämpöpumpussa kompressorille tulee kaasua, johon kompressori antaa lisää energiaa paineistamalla sitä. Sen jälkeen on paisuntaventtiili, joka on itse asiassa säädettävä pieni reikä, joka ahdistaa virtausta ja siten paineistaa siihen tulevan kaasun.

Kompressorin tehtävänä on -ihan niin kuin jo sana kompressorikin kertoo- paineistaa kaasu.

Siis kompressorin tehtävänä on liikuttaa kaasua eteenpäin ja lisätä sen painetta estettä vasten. Siinä kohtaa kompressori joutuu puskemaan vastusta vastaan ja se kuluttaa siihen sähköenergiaa paineen kasvattamiseksi. Tällöin paineistettu kaasu sisältää energiaa, joka voidaan siirtää putkistoa pitkin jonnekin muualla hyödynnettäväksi. Kompressorille tulevan kaasuhan voi tulla mistä tahansa muualtakin kuin suljetusta kierrosta, mutta lämpöpumpun erikoisuushan on juurikin siinä, että kaasu liikkuu keskeytymättä vuosikausia lämpöprosessissa.

Katso tuo tänään tekemäni video - kompressori tekee ihan samaa duunia kun se kytketään kylmäjärjestelmään - mikä sen toiminnon yhtäkkiä muuttaisi kaksitoimisesta yksitoimiseksi? Mitä tapahtuu kun kompuran imuventtiili rikkoutuu ja alkaa vuotamaan? Höyrystimen paine nousee - miksi?

 

[Mikkolan]

Hyvä pointti, mutta silloin oppilas ei ymmärrä että tarvitaan synnyttää myös hyvin matala paine jotta kylmäaine alkaisi kiehua höyrystimessä. Kysymyksen perimmäinen tarkoitushan nähdäkseni oli korostaa sitä, että paineen nostamisen lisäksi tarvitaan paineen laskemista. Jonkun mielestä paine laskee koska paisuntaventtiilistä päästetään vain niukasti kylmäainetta jonkun mielestä paine laskee koska kaasu siirtyy kompressoriin. Tästä voi sitten äänestää kumpi on oikein

Hyvä pointi. Mutta jos sitä venttiiliä ei olisi niin ei olisi paine-eroakaan ( toki virtausvastukset ). Venttiilin tehtävä on säätää paine niin että neste höyrystyy halutussa lämpötilassa.
Mitä tapahtuu jos ns. painepuoli jäähdytetään alempaan lämpötilaan kuin imu-puolella?

 

[MrCabin]

Tuosta paisuntaventtiilin toiminnasta ja tarkoituksesta sen verran, että riippumatta mistään painejutuista, sen tehtävänä on säätää kompressorin kautta siirtyvän energian määrää kaasuun. Elikkä kun kompressori paineistaa kaasua ja kun paisuntaventtiiliä kuristetaan lisää, niin kompressorin sähkömoottori joutuu tekemään enemmän työtä ja siten kuluttaa enemmän sähköenergiaa, joka siirtyy paineistettuun kaasuun. Mitä tehokkaampi kompressori, sitä enemmän pystyy siirtämään sähköenergiaa paineistettuun kaasuun. Siirretty energiamäärä on verrannollinen kaasun tilavuusvirtaan ja paine-eroon. Pieni reikä ja lisää vauhtia kompressoriin, niin siirtyy enemmän energiaa kaasuun. Tai kompressori samalla vauhdilla ja pienenevä reikä, niin siirtyy taas enemmän energiaa kaasuun.

Uh huh, mistä tuollainen teoria on tullut? Kyllä lämpöpumpun suurin lämmön tuotto saadaan kylmäaineen sitomasta lämmöstä - ei kompressorin tekemästä työstä.

 

[MrCabin]

Hyvä pointi. Mutta jos sitä venttiiliä ei olisi niin ei olisi paine-eroakaan ( toki virtausvastukset ). Venttiilin tehtävä on säätää paine niin että neste höyrystyy halutussa lämpötilassa.
Mitä tapahtuu jos ns. painepuoli jäähdytetään alempaan lämpötilaan kuin imu-puolella?

Kylmäaine nesteytyy lauhduttimeen ja höyrystimen paine putoaa niin alas kuin kompressori pystyy imemään

 

[kaihakki]

Olen tässä asiassa eri mieltä - kompressori ei ole vain pumppu, niinkuin tässä on jo yritetty rinnastaa sitä lämpöjärjestelmän kiertovesi pumppuun. Kompressorin tehtävänä on paineistaa kaasua - siinä olet oikeassa - mutta kompressori ei pysty paineistamaan ellei se ole ensin imenyt sisäänsä jotain mitä paineistaa.
​

Ajattelen, että kompressorille tulevan kaasu paine on koko prosessin vääjämätön seuraus. Elikkä kompressorin paineen tuotto on ensisijainen tavoite. Mitä enemmän kompressori puristaa kaasua kokoon, sen matalampi on kompressorille tulevan kaasun paine. Mutta ei kompressorin perusidea ole tuottaa matalaa painetta imupuolelle.

 

[kaihakki]

Uh huh, mistä tuollainen teoria on tullut? Kyllä lämpöpumpun suurin lämmön tuotto saadaan kylmäaineen sitomasta lämmöstä - ei kompressorin tekemästä työstä.

Ilman muuta. Eihän lämpöpumpuista muuten olisi mitään hyötyä. Mutta kyllä kompressorin tehtävänä on siirtää sähköenergiaa paineistettuun kaasuun. On sitten ihan eri juttu, miten paineistettu kaasu imee höyrystimen kautta energiaa ja siirtää sen lauhduttimen kautta vaikkapa varaajan veteen.

 

[Mikkolan]

Kylmäaine nesteytyy lauhduttimeen ja höyrystimen paine putoaa niin alas kuin kompressori pystyy imemään

No perskules sehän on silloin vajaa täyttö eli lisätään kaasua Kumma kone jos kaasulla ja pajavasaralla korjaannu.

 

[MrCabin]

Hyvä pointti, mutta silloin oppilas ei ymmärrä että tarvitaan synnyttää myös hyvin matala paine jotta kylmäaine alkaisi kiehua höyrystimessä. Kysymyksen perimmäinen tarkoitushan nähdäkseni oli korostaa sitä, että paineen nostamisen lisäksi tarvitaan paineen laskemista. Jonkun mielestä paine laskee koska paisuntaventtiilistä päästetään vain niukasti kylmäainetta jonkun mielestä paine laskee koska kaasu siirtyy kompressoriin. Tästä voi sitten äänestää kumpi on oikein

Paine höyrystimessä laskee mitä enemmän paisuntaventtiiliä kuristetaan (tulistusta itse asiassa säädetään korkeammaksi). Höyrystimen paine laskee koska kompura imee paineen vaikka -0,8 bar tasolle jos ei tule tavaraa paisarin läpi. Huomatkaa se että lauhduttimen paine pysyy lähes samana sillä lauhduttimen puhallin hidastaa vauhtiaan pyrkien pitämään lauhduttimen paineen esim. 9,5 bar tasolla R513a kylmäaineella.
Tavallisesti lauhduttimen lämpötila pyritään pitämään +40 tasolla riippumatta mitä kylmäainetta käytetään.

 

[Arisoft]

Mitä tapahtuu jos ns. painepuoli jäähdytetään alempaan lämpötilaan kuin imu-puolella?

Ei mitään kummallista. Painepuolen tarkoitushan on juuri se että sitä jäähdytetään ja mitä enemmän sitä vähemmällä työllä tavara liikkuu. Vaikka painepuolelta tulisi -50 asteista nestettä niin kyllä se lämpenee sitten höyrystimessä.

 

[MrCabin]

Ilman muuta. Eihän lämpöpumpuista muuten olisi mitään hyötyä. Mutta kyllä kompressorin tehtävänä on siirtää sähköenergiaa paineistettuun kaasuun. On sitten ihan eri juttu, miten paineistettu kaasu imee höyrystimen kautta energiaa ja siirtää sen lauhduttimen kautta vaikkapa varaajan veteen.

Viestistäsi sai sen ymmärryksen että suurin lämpö tulee kompuran tekemästä työstä - mutta asia ei ole näin vaan sen tuotto lämmöstä on 1/4 - 1/5 ja höyrystimen sitoma lämpö on siten 3/4 - 4/5.

 

[MrCabin]

Ei mitään kummallista. Painepuolen tarkoitushan on juuri se että sitä jäähdytetään ja mitä enemmän sitä vähemmällä työllä tavara liikkuu. Vaikka painepuolelta tulisi -50 asteista nestettä niin kyllä se lämpenee sitten höyrystimessä.

Nope

 

[Mikkolan]

Ei mitään kummallista. Painepuolen tarkoitushan on juuri se että sitä jäähdytetään ja mitä enemmän sitä vähemmällä työllä tavara liikkuu. Vaikka painepuolelta tulisi -50 asteista nestettä niin kyllä se lämpenee sitten höyrystimessä.

Eikäkö, mietin sitä että tuleeko kompressorista silloin moottori? Nesteenä kutistuu ja paine laskee, lämpimämmän höyryn paine on isompi.
Olis aika hieno keksintö jos lämpöpumppu toimisi kylmä-energialla, lämmön lisäksi saataisiin vielä mekaanisesti pyörivää energiaa!

 

[tet]

Jos kompressorin tehtävänä ei ole imeä höyrystynyttä kylmäainetta ja luoda tuota matalaa, tässä tapauksessa negatiivista painetta höyrystimeen, niin mikä sen sinne tekee?​

Minusta tuntuu, että tässä vängätään siksi, että eri keskustelijat keskittyvät eri asioihin. Minä olen keskittynyt vain siihen, mikä aiheuttaa kaasun virtauksen kompressorin imupuolella. Eli imeekö alipaine vai työntääkö ylipaine. En siihen, mikä tuottaa minkäkin painetason. Pohjimmiltaan kuitenkin koko kylmäkierron tapahtumat johtuvat kompressorin työstä, siinä tuskin meillä on mitään erimielisyyttä.

Kompressori on se sitten mäntä, rotaatio, ruuvi, scroll tai turbo kompressori niin se on kaksitoiminen - se imee ja puristaa.​

Aivan totta, jos puristamisella tarkoitetaan paineen nostamista ja imemisellä paineen laskemista. Se mihin itse olen ottanut kantaa, on vain se, mikä itse asiassa tekee työn imupuolella. En ole huomannut kenenkään väittäneen, että kompressori olisi yksitoiminen, mutta ehkä joku on niin tehnyt.

Männän vetäytyessä sylinterin paine laskee, jollei sinne tule lisää kaasua, koska tilavuus kasvaa kaasumäärän pysyessä vakiona - siksi kaasun tiheys ja sitä myöten myös sen paine laskee. Se on se työ, jonka kompressori tekee imutahdissa. Mutta kompressori ei siirrä kaasua imutahdissa - sen tekee paine-ero, jonka kompressori on saanut aikaiseksi sylinterin ja höyrystimen välille.

Siinä mielessä kiertoprosessi tosin on erilainen kuin jokin avoin systeemi, että mitä ikinä tapahtuu painepuolella, vaikuttaa myös imupuoleen. Ylipaine, joka höyrystimessä on imutahdin aikaiseen kompressorin sylinteriin nähden, on niin ikään saman kompressorin (aiemman poistotahdin aikana) tuottamaa.

 

[Arisoft]

Nope

Tähän olisi kiva kuulla peruste, miksi -50 asteinen neste ei lämpene höyrystimessä.

 

[MrCabin]

Ilman muuta. Eihän lämpöpumpuista muuten olisi mitään hyötyä. Mutta kyllä kompressorin tehtävänä on siirtää sähköenergiaa paineistettuun kaasuun. On sitten ihan eri juttu, miten paineistettu kaasu imee höyrystimen kautta energiaa ja siirtää sen lauhduttimen kautta vaikkapa varaajan veteen.

Nyt meinasin jättää kommentoimatta mutta sen verran sanon että perehdy kylmäaineen olomuodon muutoksiin näin aluksi. Missä olomuodossa kylmäaine on höyrystimessä?

 

[kaihakki]

Viestistäsi sai sen ymmärryksen että suurin lämpö tulee kompuran tekemästä työstä - mutta asia ei ole näin vaan sen tuotto lämmöstä on 1/4 - 1/5 ja höyrystimen sitoma lämpö on siten 3/4 - 4/5.

Koitan vaan erotella toisistaan kaksi asiaa: 1) kompressori siirtää sähköenergiaa kaasuun ja 2) energisoitu kaasu kerää höyrystimessä ulkoilmasta moninkertaisen määrän lisäenergiaa kaasuun, joka myöhemmin luovuttaa energian vaikkapa varaajan lämmittämiseen.
Onhan meilläkin ollut VILPpi jo kohta 15 vuotta ja hyvin olen perillä systeemin toiminnasta.

 

[MrCabin]

Koitan vaan erotella toisistaan kaksi asiaa: 1) kompressori siirtää sähköenergiaa kaasuun ja 2) energisoitu kaasu kerää höyrystimessä ulkoilmasta moninkertaisen määrän lisäenergiaa kaasuun, joka myöhemmin luovuttaa energian vaikkapa varaajan lämmittämiseen.
Onhan meilläkin ollut VILPpi jo kohta 15 vuotta ja hyvin olen perillä systeemin toiminnasta.

Voitko heittää tähän mitä kylmäaineelle tapahtuu höyrystimessä?

 

[kaihakki]

Nyt meinasin jättää kommentoimatta mutta sen verran sanon että perehdy kylmäaineen olomuodon muutoksiin näin aluksi. Missä olomuodossa kylmäaine on höyrystimessä?

Kyllä faasimuutokset ovat täysin hallinnassa. Niihinhän perustui Lordi Kelvinin vuonna 1853 ideoima lämpöpumpun perusidea.

 

[Arisoft]

kompressori siirtää sähköenergiaa kaasuun

Väistämättä näin tapahtuu. Ymmärtääkseni vastavuoroisesti tuota kaasuun ladattua energiaa vapautuu viimeistään paisuntaventtiilissä. Nesteen nopeus kiihtyy ja se lämpenee kun sitä työnnetään paineella pienestä reiästä läpi. Sitten kierros alkaa uudelleen. Tästä olisi mukava tietää miten suuri osa siitä häviää tuossa kohtaa.

 

[kotte]

Se imee ja puristaa samanaikaisesti ja välittömästi kun kompressori käynnistetään - ei siinä mitään paineen nousua odotella.

Kompressorin luoma paine-ero muodostuu käytetystä kylmäaineesta ja jäähdytettävästä kohteesta. Tässä pari esimerkkiä:

Kotipakastin kylmäaine Isobutaani R600a - imupaine (höyrystimen paine) -0,5 bar / höyryst ...

Fysikaalisesti tuo selitettäisiin niin, että nestemäinen kylmäaine omaa tietyssä lämpötilassa tietyn höyrynpaineen ja jos kaasua sitten päästetään alempaan paineeseen, kylmäaine alkaa kiehu, eli neste kaasuuntuu ja pyrkii palauttamaan paineen kylmäaineen höyrynpaineeseen (mikä voi laskea, jos nestemäinen kylmäaine samalla jäähtyy eikä uutta lämpöä virtaa riittävästi pitämään lämpötilaa ennallaan).

Käytännössähän kaikkien syrjäytystyyppisten kompressorien imun ja puhalluksen keskinäinen ajoitus riippuu sylinteriluvusta. Yksisylinterinen mäntäkompressori imee yhden jakson ja puhaltaa toisen, mutta nuo eivät osu ollenkaan päällekkäin (ellei jokin kuollut tilavuus tasaa virtauksia). Useampisylinterisillä ja rotaatiokompressoreilla imu ja puhallus osuvat enemmän tai vähemmän päällekkäin, mutta eivät yleensä kuitenkaan aivan täydellisesti. Kompressorihan kiertää kuitenkin varsin nopeasti, joten moista sykkimistä ei painemittarista välttämättä näe, mutta toki mekaaninen painemittari saattaa värähdellä näkyvästi pulssien tahdissa, jos kuollutta tilavuutta ei ole samalla puolella kuin mittari.

 

[MrCabin]

Kyllä faasimuutokset ovat täysin hallinnassa. Niihinhän perustui Lordi Kelvinin vuonna 1853 ideoima lämpöpumpun perusidea.

No ehkä sanamuodot kompressorin sähköenergian siirtämisestä kaasuun ja paineistetun kaasun sitoma lämpö höyrystimessä vähän tökkii, koska höyrystimessä matalassa paineessa höyrystyvä nestemäinen kylmäaine sitoo lämmön itseensä.

 

[MrCabin]

Väistämättä näin tapahtuu. Ymmärtääkseni vastavuoroisesti tuota kaasuun ladattua energiaa vapautuu viimeistään paisuntaventtiilissä. Nesteen nopeus kiihtyy ja se lämpenee kun sitä työnnetään paineella pienestä reiästä läpi. Sitten kierros alkaa uudelleen. Tästä olisi mukava tietää miten suuri osa siitä häviää tuossa kohtaa.

Uh huh - olisiko Mikkolan aika ottaa takki…

 

[kotte]

Mitä tapahtuu jos ns. painepuoli jäähdytetään alempaan lämpötilaan kuin imu-puolella?

Kuten tapahtuu ilppien ja erikoisesti vilppien (tavanomaisessa) kuumakaasusulatuksessa kääntämällä nelitieventtiili (siis tuossa tehdään juuri noin, mutta en käy luettelemaan kaikkia yksityiskohtia tässä).

 

[kaihakki]

Höyrystymisen ideaa voi testata asetonilla. Tiputa nestemäistä asetonia tilkka kämmenelle. Mitä tapahtuu. Asetoni haihtuu saman tien ja kämmen kylmenee.
Elikkä tapahtuu faasimuunnos. Neste höyrystyy ja ottaa energiaa kämmenestä, joka kylmenee vastaavasti. Näin tapahtuu myös lämpöpumpun ulkoyksikössä. Paisuntaventtiilin jälkeen höyrystynyt kaasu ottaa kennoston kautta ulkoilmasta lämpöä ja samalla kenno jäähtyy.

 

[Mikkolan]

Uh huh - olisiko Mikkolan aika ottaa takki…

Niin. Joskus esson baarissakin käynyt niin että olen jäänyt ovelle takki päällä jatkamaan juttua ja joku muu ottaa takkinsa ja soittaa taksin No sitä sattuu kun Mikko on tunnettu karhun kaataja.

Juu, rivien välistä olin lukevinani että oikein pyysit jäämään.

 

[MrCabin]

Kuten tapahtuu ilppien ja erikoisesti vilppien (tavanomaisessa) kuumakaasusulatuksessa kääntämällä nelitieventtiili (siis tuossa tehdään juuri noin, mutta en käy luettelemaan kaikkia yksityiskohtia tässä).

Silloin lämpöpumppu menee jäähdytys toimintoon ja sulatuksen ajaksi höyrystin ja lauhdutin vaihtaa paikkaa - sisäyksikön puhallin stoppaa - muuten se puhaltaisi kylmää ilmaa asuntoon. Ulkoyksikkö on siis sulatuksen aikana lauhdutin ja sisäyksikkö höyrystin eli paineet on niinkuin pitää että kierto toimii oikein päin.

 

[kotte]

Ymmärtääkseni vastavuoroisesti tuota kaasuun ladattua energiaa vapautuu viimeistään paisuntaventtiilissä. Nesteen nopeus kiihtyy ja se lämpenee kun sitä työnnetään paineella pienestä reiästä läpi. Sitten kierros alkaa uudelleen. Tästä olisi mukava tietää miten suuri osa siitä häviää tuossa kohtaa.

Tuo on aivan vesivoima-analogiaa: Eli olettaen, että menee aluksi pelkkää nestettä (hyvä alijäähdytys), tuolta osin menee paine-ero * virtaus. Asia monimutkaistuu, kun neste alkaa höyrystyä ja sekä jäljellä olevan neste että kaasu alkavat jäähtyä paisuntaventtiilin sisällä, kun paine matkalla laskee. Mukaan tulee myös kaasun virtauskitkaa ja kokonaisvirtaus kasvaa jyrkästi kohti paisuntaventtiilin loppupäätä. Häviötön tuo systeemi ei ole, mutta toisaalta häviöt ovat paljon pienemmät kuin puristettu kaasua paisuntaventtiilin lävitse päästettäessä (tuokin näet jäähtyy tietyillä kaasun koostumuksesta riippuvilla ehdoilla). Yleensä lauhtumattomalla kaasulla toimittaessa käytetään turboexpanderia, joka ottaa mekaanisen energian talteen, jolloin jäähtyminen paisunnassa tehostuu ratkaisevasti. Tuota käytetään, kun tehdään nestetyppeä tai happea (nestemäinen vety tai etenkin helium ovat aivan oma lukunsa). Joskus tuota joudutaan käyttämään jopa hiilidioksidillakin (erityisesti lämpöpumppusovelluksissa).

 

[Mikkolan]

Höyrystymisen ideaa voi testata asetonilla. Tiputa nestemäistä asetonia tilkka kämmenelle. Mitä tapahtuu. Asetoni haihtuu saman tien ja kämmen kylmenee.
Elikkä tapahtuu faasimuunnos. Neste höyrystyy ja ottaa energiaa kämmenestä, joka kylmenee vastaavasti. Näin tapahtuu myös lämpöpumpun ulkoyksikössä. Paisuntaventtiilin jälkeen höyrystynyt kaasu ottaa kennoston kautta ulkoilmasta lämpöä ja samalla kenno jäähtyy.

katso liitettä 111412

Vaihteeksi selkeesti sanottu
Moni muukin "kotitalous aine" toimii. Joskus olen herkutellut ajatuksella että olis bensiinillä toimiva kylmäkone.
EDIT Pitää käyttää 2 - 4 % kaksitahtibensaa.

 

[kotte]

Silloin lämpöpumppu menee jäähdytys toimintoon ja sulatuksen ajaksi höyrystin ja lauhdutin vaihtaa paikkaa - sisäyksikön puhallin stoppaa - muuten se puhaltaisi kylmää ilmaa asuntoon. Ulkoyksikkö on siis sulatuksen aikana lauhdutin ja sisäyksikkö höyrystin eli paineet on niinkuin pitää että kierto toimii oikein päin.

Näin on, mutta erityisesti vilpin tapauksessa lämpöä otetaan melko lämpimästä lämmityksen kiertovedestä ja lauhtuminen tapahtuu jään huurruttaman ulkokennon sisällä. Ainakaan aluksi lämpötilat eivät vaihda paikkaansa, vaikka roolit muuttuvatkin. Periaatteessahan sulatus voitaisiin tehdä vain puhaltamalla kaasua nostamatta painetta lainkaan.

 

[kotte]

Moni muukin "kotitalous aine" toimii.

Vettäkin käytetään ilmastointiin ja muuhun lievään jäähdytykseen (teho voi silti olla hyvin suuri). Vettä voidaan käyttää hyvin eri tavoin jäähdytyksessä (hikoilunkin tehtävä on jäähdyttää).