Antotehon ja COP:n laskeminen

C

COP

Vieras
Voisiko joku kertoa kuinka ilmaläpöpumpun antoteho lasketaan. Eli kaava ja mieluusti esimerkkilaskelma numeroin. ::)

Lisäsin otsikkoon COP:n -Samppa
 
T

teukka

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #2
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Onhan sitä käsitelty tällä foorumilla paljonkin.
Mitataan ulostulevan puhalluksen lämpötila sieltä puhallusaukosta eikä ulkopuolelta. Vähennetään siitä sisään imetyn lämpötila, joka on mitattu sieltä imuririlästä.
Tällä lämpötilaerolla kerrotaan puhalletun ilman määrä (kuutiota/h). Kerrotaan vielä ilman tiheydellä 1,25 kg/kuutio sekä ilman ominaislämmöllä 1000 J/(aste*kg).

Esim. puhallus 51 astetta, imu 24 astetta, puhallusmäärä manuaalista 580 kuutiota /h.

Antoteho = 27*580*1,25*1000/3600 W= 5400 W

Tuo 3600 on yksi tunti sekunteina.

Tuo laskenta on riittävä kotikäyttöön. Eräs epämääräisyys siinä on tuon ilmapuhalluksen kohdalla se, että onko se mitattu imusta vai puhalluksesta. Puhalluksessa on lähes 10 % enemmän ilmaa kuin imussa, koska se laajenee. Samalla se kevenee tuon kymmenkunta prossaa. Mutta haitanneeko tuo...

Yksi tärkeä lisäys vielä aloittelijoille. Pumpun toimintaa säätelee automatiikka, jolloin ne arvot saattavat sahata jatkuvasti edestakaisin jollakin alueella. Arvoja pitää tarkkailla, että ne pysyvät suunnilleen vakioina. On laskettava useita arvoja eri olosuhteissa ja tarkistettava, että ne pitävät suurin piirtein yhtä valmistajan ilmoittamien tai yleisesti tunnettujen arvojen kanssa. ;)
 

Samppa

Ylläpitäjä
Ylläpidon jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Tässä tuli asiaan hyvä vastaus esimerkin kera. Laitan tämän aiheen pysyväksi, jolloin se löytyy nopeaan. Tämä asia herättää kuitenkin kysymyksiä säännöllisin välein.
 
C

COP

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #4
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Kiitos! Ja eikun tutkimaan paljonko se Fujitsu ASY9LB antaa tehoja ja millä kertoimella. Täytynee vissiinkin ottaa joku virhemarginaali mukaan laskelmiin.
 

Aippi

Vakionaama
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Voihan sen määrittää ulkoyksiköstäkin jäähdytysteho+kompressorin ottoteho= lauhdutusteho
 
T

teukka

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #6
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Jossakin toisessa ketjussa perustelin, miksi sitä ei voi määrittää ulkoyksiköstä. Syynä on pienen lämpötilaerotuksen suuret virheet. Toinen asia käy esille tuolta puhallinosiosta, jossa kerroin kokemuksia ulkoyksikön puhalluksen mittaamisesta. Siis teoriassa se onnistuu, muuta ei käytännössä. Ja pakkasessa paleltuu näpitkin. :cool:
 
J

jule-

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #7
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

teukka sanoi:
Jossakin toisessa ketjussa perustelin, miksi sitä ei voi määrittää ulkoyksiköstä. Syynä on pienen lämpötilaerotuksen suuret virheet. Toinen asia käy esille tuolta puhallinosiosta, jossa kerroin kokemuksia ulkoyksikön puhalluksen mittaamisesta. Siis teoriassa se onnistuu, muuta ei käytännössä. Ja pakkasessa paleltuu näpitkin. :cool:
Tuollahan se teukka kirjoitteli. ;) http://lampopumput.info/foorumi/index.php/topic,1492.15.html
 
C

COP

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #8
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Nyt olis ensimmäiset "kotitestit" suoritettu ja jostain syystä näyttäisi siltä että parhaan COP kertoimen kone (fujitsu asy9lb) antaa puhallustehon ollessa medium eli 500m3 tunnissa. Pääsin tähän tulokseen näin elikkäs ulkolämpötila -2.2 , pyynti kaukosäätimestä +20, imu +16 ja puhalluslämpö +40. Antoteho ilmeisesti jos olen laskenut oikein 4,16kw ja ottoteho 1320w. Nämä ovat 4 mittauksen keskiarvot
lämpökerroin siis ilmeisesti 3,15. Sulatusjaksot eivät siis sisälly laskemiin. Kone sulatti testini aikana noin 45min. välein ja otti tehoa 0,3kwh/sulatus. Puhallustehon ollessa korkeampi cop laski 2,8 tienoille mutta antoteho nousi yli 5kw. Korjatkaa ihmeessä ja ajoissa jos olen laskenut jotain pahasti metsään!!!!
 
C

COP

Vieras
  • Keskustelun aloittaja
  • #9
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Huomasi tossa itsekkin että tottakai on parempi cop kun sehän menee osateholla...
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Missä tilassa tämä ilppi on, kun imuilma on vain 16 astetta?

Viime talven mittailujen perusteella sen sulatuksen voisi ottaa huomioon siten, että vähentääCOP-arvosta noin 20 %, kun ollaan nollan alapuolella eli sulatusalueella. Saman näköistähän oli noissa Scanofficen teettämissä VTT:n testeissä, että kuvaaja notkahti alas siinä nollan tienoilla. Siis sulatuksen ottaminen mukaan laskee kolmosen noin 2,5:een.
 
C

COP

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Autotalli joka on normaalisti vain +10 ja kun tarvitsee niin pumpulla saa aika mukavasti ja nopeasti sen lämpimäksi. Talli on noin 75m2.
 
C

COP

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Huomasin fujitsun koneessa sulatus toimii hyvin tuossa +10 asteessa, kestää vain aika pitkään.
 

Samppa

Ylläpitäjä
Ylläpidon jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Tein itsekin hieman testejä ja laskeskelin koti-COPia (ilman sulatusjaksoja).

Mittausten ajan oli Panassa seuraavat asetukset:
lämpötilapyynti: 23
puhallus: täydellä teholla (manuaalin mukaan n. 650m3/h)

Ulkolämpötila oli testatessa -8.5 astetta
Sisälämpö n. 22-23 välillä

Mitattu ulospuhalluslämpötila: 42 astetta
Mitattu sisääntulolämpötilä: 25 astetta
Ilmamäärä (manuaalista): 648m3/h

Laskttu antoteho: 3825W
Ottoteho: 1100W (eli ei aivan täydellä teholla käynyt. Täydellä teholla ottaa n. 1400W)

Laskettu COP: 3,5 Jos oletetaan, että ilmamäärissä voi olla 50m3/h heitto alaspäin, niin COP on 3,22. Lisäksi mm. ottotehossa tapahtui pientä huojuntaa +/- 50W. Myöskään lämpömittarit eivät olleet mitään huipputarkkoja ammattimittareita. Arviolta siis sanoisin, että COP on väliltä 3-3,5
 
J

jule-

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Itselläni oli tarkoitus piirtää COP käyrää , mutta ei taida olla mitään järkeä kun sisään menevän ja ulos tulevan lämpötilan ero pyörii 2-4 asteen välillä.
Mittaus järjestely oli seuraava: digitaalinen lämpömittari in ja out näytöllä , kulutusmittari ja ilmanvirtausmittari.
Kaikki mittarit olivat rinnakkain ja koko tapahtuman kuvasin videolle. Ottamalla jonkun ajan välein tuloksia ylös saisi piirrettyä COP käyrän.
Kuvatut tilanteet oli normaali tilasta maksimitilaan , normaali tila puhallus teho 1 ja 2 sekä automaatti.
 
J

Jihala

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

jule-

Tuolla LT-erolla COPin voi pyöristää ykköseen, ei tule paljon desimaalivirhettä!
 
C

COP

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Lisää testituloksia... olen nyt pitänyt testi mielessä viikon autotallissani (75-80m2) 20astetta ei muuta lämmitystä kuin Fujitsu ASY9LB. Ulkona noin 7pakkasta ja kone tuuppaa kutakuinkin 2,2-2,5kw ulos ja ottaa tehoa 400-550w (seurasin toimintaa pari kolme tuntia). Toivottavasti olen laskenut oikein, koska kyllä nämä tulokset puhuvat eri kieltä kuin tm.
Tulee ihan hyvä olo... Jos ja kun tulee isompia pakkasia kertoilen lisää. Viime talvena vehje piti tallin lämpöisenä (+20) vielä 20 pakkasella. Nyt on 20cm enemmän puhallusvillaa kun viime talvena, eli yht. 40cm.
 

VesA

In Memoriam
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

COP sanoi:
Lisää testituloksia... olen nyt pitänyt testi mielessä viikon autotallissani (75-80m2) 20astetta ei muuta lämmitystä kuin Fujitsu ASY9LB. Ulkona noin 7pakkasta ja kone tuuppaa kutakuinkin 2,2-2,5kw ulos ja ottaa tehoa 400-550w (seurasin toimintaa pari kolme tuntia). Toivottavasti olen laskenut oikein, koska kyllä nämä tulokset puhuvat eri kieltä kuin tm.
Tulee ihan hyvä olo... Jos ja kun tulee isompia pakkasia kertoilen lisää. Viime talvena vehje piti tallin lämpöisenä (+20) vielä 20 pakkasella. Nyt on 20cm enemmän puhallusvillaa kun viime talvena, eli yht. 40cm.

Jos haluat yrittää kalibroida laskujasi, laita sinne vähäksi aikaa vastuksilla toimiva lämpöpuhallin jonka antama teho on helposti mitattavissa. Tosin tuonkin kokoinen rakennelma reagoi aika hitaasti...
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

COP sanoi:
Lisää testituloksia... Ulkona noin 7pakkasta ja kone tuuppaa kutakuinkin 2,2-2,5kw ulos ja ottaa tehoa 400-550w (seurasin toimintaa pari kolme tuntia). Toivottavasti olen laskenut oikein, koska kyllä nämä tulokset puhuvat eri kieltä kuin tm.

Tuostahan tulee COP arvoksi noin 5. Ihan takuulla sun laskuissa on jotain vikaa. Ei mikään pumppu toimi -7 asteen pakkasella tuollaisella hyötysuhteella. Ei taida onnistua miltään pumpulta edes +7 asteessa. Todennäköisin virhe on syntynyt ilmamäärän arvioinnissa. Puhallusvoimakkuus on harvoin sitä mitä manuaalisesti laitteelta pyytää. Kennoston "matala" lämpötila rajoittaa puhalluksen voimakkuutta. Jos saat mitattua tuolla pakkasella COP max 3, niin olet lähempänä totuutta ja silloinkin voit olla hyvin tyytyväinen säästöihin.
 
C

COP

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Huomasin itsekkin tuon ja tutkin asiaa lisää. Sulatusjakson jälkeen kone puhaltaa hetken aikaa kovemmalla teholla ja huonommalla copilla. Olen vain puuhastelujeni lomassa katsonut aina "sopivassa" kohdassa jolloin arvot ovat olleet nuo edellämainitut. ilman tietokoneeseen liitettyä lämpöanturia ja ilmamäärän mittausta ei varmaankaan saa mitään todellista tietoa mutta jos oletetaan että puolet puhaltaa cop5 ja puolet cop2 on silloin cop 3,5 ja siitä pois sulatus jää jäljelle 2,8-3. Nämä ovat tietenkin mututuntumaa. Myöskään ilmamäärästä ei voi olla varma. Mutta kone on ainakin hiljainen, toimii kuin kello eikä jäädy ja takuuta 5 vuotta. Uskonkin että olipa merkki melkein mikä hyvänsä niin vastaaviin tuloksiin pääsee jos kone on oikein mitoitettu.
 
J

jkm123

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

COP sanoi:
Sulatusjakson jälkeen kone puhaltaa hetken aikaa kovemmalla teholla
olisiko ILPin suunniteltu "puhaltamaan" kosteus pois tällä ulkoyksikön tuuletuksella (käykö muuten silloin edes kompura ?, jos ei niin teoria voisi olla oikea ja myös se voisi "varata ulkoyksikön kennoon ulkoilman lämpöä ?)
 

p306

Aktiivinen jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

COP sanoi:
Ulkona noin 7pakkasta ja kone tuuppaa kutakuinkin 2,2-2,5kw ulos ja ottaa tehoa 400-550w (seurasin toimintaa pari kolme tuntia).

Mahtavia laitteita nuo Ilpit! :D
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen (=realtime COP)

Notkeaa viikonloppua itse kullekin !! :cool:

Johdin tässä huvikseni sen suoran tavan mitata COPpia ILPin kylmäpiiristä.
Koko prosessihan perustuu siihen klassiseen Carnot-kaavaan:

ec = T / (T - Tu), missä T = nostettu lämpötila ja Tu = ulkolämpötila.

Hetkellisen (Carnot-) COPin toteaminen

Itse laskenta meneepi näin:

  • Kirjaa ylös ulkolämpötila (CTu) sekä sisäkennon tuloputken (T1) ja lähtöputken (T2) lämmöt sisäkennon juuresta vain silloin kun sisäyksikön tuuletin pyörii.
  • Arvioi sisäkennon käyntilämpötila edellisten keskiarvolla: T3 = ( T1+T2 ) / 2
  • Muunna Celsius-asteet Kelvineiksi: Tu = Ctu+273 ja T = T3+273
  • Sovella Carnotin kaavaa: ec = T / ( T-Tu )
  • Arvioi tästä ILPin lämpökerroin: COP = ec / h, kun h = 2 ja kuvaa perushävikkiä

Ja sitten se esimerkki teorian tueksi ...

Tuossa liittämässäni kuvassa on ILPin kylmäpiiri kokonaisuudessaan. Laskennassa tarvittavat 3 lähtöarvoa on jätetty mustaksi ja kaikki muut himmennetty taustalle. Ulkolämpötila on höyrystinlaatikossa sisään virtaukselle ja sisäyksikön tuloputki boksissa 7) ja lähtöputki boksissa 1).

Laskun askeleet tälle ILPin tilanteelle ovat nyt:

  • Ulkolämpötila CTu = -10 C, tuloputki T1 = 96 C ja lähtöputki T2 = 31 C.
  • Käyntilämpötila edellisten keskiarvolla: T3 = ( 96+31 ) / 2 = 63,5 C
  • Muunna Celsius-asteet Kelvineiksi: Tu = -10+273 = 263 K ja T = 63,5+273 = 336,5 K
  • Sovella Carnotin kaavaa: ec = T / ( T-Tu ) = 336,5 / ( 336,5-263 ) = n. 4,6
  • Arvioi tästä ILPin lämpökerroin: COP = ec / h = ec / 2 = 4,6 / 2 = 2,3

Aivan yllättäen ( ;)) päädyttiin samaan COPpiin kuin simulaattorin valmiiksi tulostama arvo boksissa "ILP lämmittää". Voila! ;D

Kalibrointi omalla ILPille

Edelliset tulokset antavat karkean yleisarvion COPista, mutta on mahdollista viedä mittaus askelta pidemmälle johtamalla viimeisen laskuvaiheen hävikki (h=2) perustuen aivan oman ILPin toimintaan. jos haluat kokeilla tätä, tee näin:

  • Aseta ILPpi toimintatila seuraavasti:
    - Kiinteään sisäpuhallukseen, jota aiot myös käyttää pysyvästi lämmityksessä ja mittauksessa.
    - Lämmityspyyntö: 21 C kaukosäätimestä.
  • Käynnistä lämmitys (ulkona 0 ... -15 C) ja odota, että lämmityksen puhallus tuntuu tasaiselta.
    Mittaa kylmäpiirin putkien lämmöt T1 ja T2 kuten edelläkin ja laske näistä myös T3 = ( T1+T2 ) / 2.
  • Nyt voit laskea tarkemman hävikin ILPille: h = 3,2867-0,021*T3
  • Arvioi tästä oman ILPin lämpökerroin: COP = ec / h

Tämän kalibroinnin jälkeen COPin laskentasi kuvaa nykyisten uusimpien markkinoiden ILPpien toimintaa (sekä inverter että ON/OFF ILPit), jonka olet juuri itse kalibroinut mittaamalla oman ILPpisi lämmitystehon suoraan lauhduttimen siirtokapasiteetista. Huomaa, että jokaista eri sisätuulettimen nopeutta varten pitää laskea myös sen oma hävikki (h) ja toistaa edelliset stepit. Esimerkiksi, jos ILPpi sisältää 5 eri puhallusnopeutta ja aiot käyttää nopeuksia 3, 4 ja 5 lämmitykseen lasket vastaavasti hävikit h3, h4 ja h5 ja vaihdat kulloisenkin arvon aktiiviseksi ILPin toimintatilan mukaan.

Esittelen myöhemmin foorumilla perusteita miksi tämä lähestymistapa ja kaava toimii käytännössä.

Lämpötilojen riittävä ja toistuva lukunopeus

Johtuen ILPin lämmityksen syklisestä luonteesta edellä kuvaamani laskenta yksittäisen COPin lukemisessa ei kerro laitteen toteutuvasta hyötysuhteesta tunnista toiseen oikeastaan mitään. Tätä varten on nauhoitettava mieluummin PClle havaintoja riittävän pitkältä ajalta ja riittävän tiheästi lukien lämpöantureita säännöllisesti uudelleen ja uudelleen.

Nauhoituksen tulee tapahtua niin usein, että vähintään muutama ILPin peräkkäinen toistuva lämmityssykli saadaan talteen syklisine lämpötiloineen. Minimitiheys ILPin peräkkäisille lämpötilan luvuille kannattaa päättää käyttäen Nyquistin näytteenottoteoreemaa: otannan tulee tapahtua aina 2 x nopeammin kuin tarkasteltava ilmiö jotta sen kaikki vaiheet saadaan luotettavasti kuvattua. ILPissä kussakin lämmityssyklissä on 3 erottuvaa vaihetta: ed. sulatussyklin loppu, lämmityksen huippukohta ja seur. sulatussyklin alku. Näin ollen tarvitaan siis nyt 2 x 3 = 6 lämpöantureiden lukua jokaisen ILPin lämmityssyklin aikana. VTT:n vertailuista nyt voit myös lukea, että kaikkein nopeimmillaan jotkut ILPit sulattelevat itseään n. 8 kertaa / 5 tuntia = 1 kerta / 38 min. Joten lämpötilojen luvun PClle tulee tapahtua siis vähintään 38 min / 6 = 6,5 min välein. Toki nykyiset PC:t ja kovalevyt tuskin rajoittavat tallettamasta tietoja kerran minuutissa, mutta paljonkaan uutta näkemystä siitä ei kerry - ehkäpä tommoiset pyöreät 1 kerta / 5 min olisi mukava idea. :)

Kun näytelämpötilat ovat tallessa noista toistuvista sulatussykleistä voi näiden yli sitten pyöräyttää vaikkapa Excelissä ihan normaalin COP-pisteiden keskiarvon, jonka pitäisikin osua yksiin mahdollisimman lähelle toisten testaajien ilmoittamien arvojen kanssa.

Menetelmän rajoitukset

  • Tämä esitelty COPin laskentamenetelmä on tarkoitettu käytettäväksi ILPin ulkolämpötiloissa (0,-15) C. Kaava sisältää systemaattisen virheen, jonka vuoksi COPin arvio heikkenee näiden lämpötilojen ulkopuolella merkittävästi.
  • ILPin kylmäaineen vuoto tai putkiston vajaatäyttö aiheuttaa merkittävän virheen myös COPin laskussa kuvatulla tavalla: sekä suorituskyvyn että kompressorin kestävyyden kannalta kannattaa varmentaa että tämä asia on kunnossa.
  • Menetelmä toimii parhaiten kun ILPin sisäyksikön tuuletin käännetään manuaaliseen tuuletukseen, koska tällöin sisäkennon lämpötila stabiloituu pisimmäksi aikaa kerrallaan helposti mitattavaan tilaan. Energiaa säästävän kannattavaa jopa harkita mahdollisimman korkeita kiinteitä sisäyksikön tuuletusnopeuksia jos vedontunne ei ala häiritä.
  • ILPin sulatussyklien aikaiset laskennat pitää tiputtaa pois tiedonkeruusta, koskapa ILPin kylmäpiirin toiminta kääntyy hetkeksi takaperin tämän aikana eivätkä nämä arvot siten enää kuvasta normaalia lämmityskäyttöä. Tähän voisi löytyä jokin näppärä keino tunnistaa ne automaattisesti tietoja kerättäessä...

Näin voit siis arvioida suunnilleen oman ILPpisi COPin reaaliaikaisesti sen kaikissa toimintavaiheissaan. Menetelmä on tarkempi kuin ilmavirrasta mittaus eikä tarvitse tuekseen valmistajan manuaaleja lainkaan, mutta vaatii ne lämpöanturit sisäyksikön kupariputkitukseen.

Tämä on varmasti erittäin hyödyllistä hyvin monille halvan klooni-ILPin hankkineille, joille ei ole olemassa mistään virallista COP-mittausta saatavana ja haikailevat arviota omalle lämmityslaitteelleen. Toivottavasti, näitä tuloksia alkaa tämän jälkeen tippua tällekin foorumille julkisesti. :p :p :p

edit: 10 C:n ulkolämpö korjattu -10 C:ksi joka oli se tarkoitus - kiitos tet !!
edit2: teukan järkevyystarkistus ILPin kylmäpiirin pyörimisestä lisätty.
edit3: tarkennukset toistuvasta mittauksesta lisätty.
edit4: menetelmän käyttötilanteen rajoitukset.
edit5: kalibrointi ja sulatussyklien laskennan käsittely lisätty.
edit6: kalibrointikaavaa hävikeille (h) pykälän verran tarkennettu.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

On ovelaa jakaa kakkosella jotta saa oikean vastauksen kun tietää vastauksen. :)

Lisäksi tuossa tulo- ja lähtölämpötilan keskiarvossa on jonkinlaista heikkoutta. Keskiarvonhan voi aina laskea kahdelle luvulle ja se on yleensä oikein. Virhe syntyy tässä jutussa siinä vaiheessa kun sille annetaan nimi keskilämpötila. Juju on siinä, että tulistuksen osuus on niin pieni (10-15%), että nuo lämpötilat pitäisi painottaa ennen keskiarvon laskemista, jos keskiarvolle halutaan joku lämpötilatulkinta.

Mites on tuon ulkolämpötilan käyttö? Eikös sen pitäisi olla höyrystimen lämpötila?

Paremman ja luotettavamman tuloksen saa, kun lukee mainoksesta!
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen


Jaa-a teukka, luet siis mainoksesta josko oma asennettu yksilösi toimii oikein vai? Mikäs siinä sitten... ;D

Jotta tulis jonkinlainen perustelu myös tuolle ec/2 -kohdalle niin tässäpä se lähde (kts "CARNOT CYCLE"):

http://www.ochsner.com/funktion.htm

Tämäkään kohta ei siis ole minun oma keksintöni, vaikka mukava olisi näin väittää. ;)

Näyttää siltä, että tämä laskentatapa yliarvioi COPin n. +0,2 kun mennään syvemmille pakkasille -25 C jos tulosta vertaa tähän simulointiohjelmistoon. Olen samaa mieltä siitä, että sisäkennon todellinen lämpötila ei varmaan ole suora keskiarvo joka tilanteessa. Tämä nyt on kuitenkin helpoin tapa kuvata kennon luovutuslämpöä, kun ei kukaan ole parempaakaan vielä täällä foorumilla ehdottanut. :p

Tarvitaan vain 2 helppoa mittauspistettä omasta ILPistä. Joten tämä lienee jokamiehen helppo tapa arvioida ikioma COP.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Joo, siellä sanotaan, että karkea arvio on kahdella jakaminen. Sisäkennon lämpötila voidaan laskea painotettuna sillä tiedolla, että tulistuksen lämpöenergia on 15 % (eikä liukumaa). Jos lämpötilat ovat 96 ja 31 , niin painotettu keskiarvo voitaisiin laskea seuraavasti: Tulistetun keskiarvo = 31+(96-31)/2=63,5, koska se on suunnilleen lineaarisesti muuttuva. Sen paino on 15 % ja nesteytymisen 31 asteessa on 85 %. Siis painotettu arvo on 0,85*31+0,15*63,5= 36 astetta.

Jos ulkolämpötila on 10 astetta, niin höyrystin ehkä 5 astetta =278 K
Sisäyksikölle kuten yllä 36 astetta=309 K
COPcarn= 309/(309-27:cool:=10. COP=10/2=5. Näinkin sen voisi laskea, jos ei tiedä vastausta. :)
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

teukka sanoi:
Joo, siellä sanotaan, että karkea arvio on kahdella jakaminen. Sisäkennon lämpötila voidaan laskea painotettuna sillä tiedolla, että tulistuksen lämpöenergia on 15 % (eikä liukumaa). Jos lämpötilat ovat 96 ja 31 , niin painotettu keskiarvo voitaisiin laskea seuraavasti: Tulistetun keskiarvo = 31+(96-31)/2=63,5, koska se on suunnilleen lineaarisesti muuttuva. Sen paino on 15 % ja nesteytymisen 31 asteessa on 85 %. Siis painotettu arvo on 0,85*31+0,15*63,5= 36 astetta.

Aika lähelle näkyy osuvan tuon simulaattorin tulkintaa: siellähän se seisoo laatikoissa 1 ja 7 tuo Tsat 39°C. Tuo se kai on se todellisin sisäkennon lämpötila tuo lauhtumislämpötila. Näköjään simulaattori tykkää alijäähdyttää nestettä jopa 8 astetta (pyöristettynä näköjään laatikossa 1 Subc = 9°C), liekö todellisuus ihan tuollainen. :-\

teukka sanoi:
Jos ulkolämpötila on 10 astetta, niin höyrystin ehkä 5 astetta =278 K
Sisäyksikölle kuten yllä 36 astetta=309 K
COPcarn= 309/(309-27:cool:=10. COP=10/2=5. Näinkin sen voisi laskea, jos ei tiedä vastausta. :)

Niin se ulkolämpötilahan oli -10°C, ei +10°C. ;) Myös Jopella on tämä etumerkkivirhe laskelmassaan, jos tuosta simulaatiokuvan tapauksesta kerran oli kyse.
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

tet sanoi:
Niin se ulkolämpötilahan oli -10°C, ei +10°C. ;) Myös Jopella on tämä etumerkkivirhe laskelmassaan, jos tuosta simulaatiokuvan tapauksesta kerran oli kyse.

Korjasin juuri - opetus on: ei koskaan pitäis kirjoittaa suoraan laskuja oikolukematta mitä Excelissä olikaan alun perin. ;)
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Minä laskinkin juuri tuon Jopen esimerkkiä.

Tämä menetelmä ei sinänsä ota huomioon sitä, tuleeko pirttiin lämmintä ollenkaan eli toimiiko se ilppi. Ei tiedetä ottotehosta mitään eikä siitä, että virtaako siellä juuri yhtään tuota kylmäainetta.

Tuli mieleen, että tuollaiset arvot voitaneen mitata, jos ei ole puhallusta ja kompura juuri ja juuri yrittelee pyöriä! Eli siis ilppi ehkä voi olla aivan sökö, kun on coppia, muttei tehoa. Parasta olisi kuitenkin epäilijän todeta se lämpimän puhallus. :)
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen


Itse ymmärsin Carnot -prosessin näin: kylmemmästä energian imupisteestä (Tu) pumpataan lämpöä luovuttavaan kuumempaan pisteeseen (T) mitattuna Kelvineissä. Näin ollen on tuo oikea lähtöpiste mielestäni aina lämpöä antavan johteen eli nyt ILPissä ulkoilman lämpötila. Lämpöä luovuttava piste on jossain ILPin sisäkennon syövereissä ja sen lämpötilan pitänee olla jossan tulo- ja lähtöputken lämpöjen välimaastossa jos fysiikan lait vielä pätevät maailmassa.

Edellinen laskentamenetelmä vain ehdottaa tarkistamaan, että ILPpi toimii jossain tietyssä pisteessä Carnot-prosessin tulkintaa jokaisella ajan hetkellä. Mielestäni kahta asiaa tässä laskennassa kannattaisi tarkentaa lisää jos mahdollista:

  • Lämmön tarkan luovutuspisteen laskukaavaa sisäkennossa, joka on joku minulle tuntematon funktio tulo- ja lähtöputken havaituista lämpötiloista.
  • 2:n roolia viimeisessä kohdassa "ec/2". Jos löytyy oikeampia lukuja 2:lle niin aina vaan parempi.

Lienee melko triviaalia todeta puhaltaako sisäkennon tuuletin ilmaa lainkaan ja sen perusteella onko koko systeemi päällä vai ei jos epäilee laitteen fyysistä vikaa. Itse COPin rekisteröintiin teukka antoi tässä viimeistelevän järkevyystarkistuksen: lämpötilat kirjataan ylös vain ILPin käyttösyklin tilanteissa joissa sisäyksikön tuuletin pyörii. Tästä kiitos !! :)
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Höh, nyt olen pihalla kuin lumiukko. ::) Joppe laskee mikä on ILPin teoreettinen max. COP (carnon prosessista), jakaa tuloksen kahdella ja sitten sanoo, että tämä on ILPpisi reaaliaikainen COP??? Siis häh?
Tuostahan saadaan arvio mikä se vois olla, mutta eihän sillä ole mitään tekemistä mikä sen pumpun oikea COP on. Meinaatko, että on ihan sama päästäänkö tuohon tulokseen 500W tai 2kW ottoteholla? Ja sen lisäksi on yksi lysti kuinka kovaa sisäpuhallin pyörii????
Mitä tekee tiedolla mikä se COP teorissa voisi olla??? Kyllä se oikea toiminta COP on ainut mikä kiinnostaa.
antoteho/ottoteho.
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

plundstrom sanoi:
Höh, nyt olen pihalla kuin lumiukko. ::) Joppe laskee mikä on ILPin teoreettinen max. COP (carnon prosessista), jakaa tuloksen kahdella ja sitten sanoo, että tämä on ILPpisi reaaliaikainen COP??? Siis häh?
Tuostahan saadaan arvio mikä se vois olla, mutta eihän sillä ole mitään tekemistä mikä sen pumpun oikea COP on. Meinaatko, että on ihan sama päästäänkö tuohon tulokseen 500W tai 2kW ottoteholla? Ja sen lisäksi on yksi lysti kuinka kovaa sisäpuhallin pyörii????
Mitä tekee tiedolla mikä se COP teorissa voisi olla??? Kyllä se oikea toiminta COP on ainut mikä kiinnostaa.
antoteho/ottoteho.

Niin, oletkin jo huomannut sen että COPin voi johtaa monella eri tapaa käyttäen syöttötietoina erilaisia havaittavia asioita mm. juuri tuota lämpöteho/ottoteho -suhdetta. Reaaliaikaisen mittauksen ongelma vaan on se, että lämpöteho on tuntematon suure kodista toiseen. Itse Carnot-prosessi määrittelee vaihtoehtoisella tavallaan COP-lämpökertoimen maksimin juuri kuten totesitkin imu- ja luovutuslämmön suhteella, joka myös samalla ratkaisee tuntemattoman suureen pois.

Carnot-prosessin kaava voidaan - minun mielestäni - palauttaa kunkin oman ILPin toimintaan yksinkertaisesti lukemalla omasta ILPistä kylmäaineen virtauslämpötilat sisäkennon juuresta ja johtamalla näistä energian luovutuslämpötila tässä ja nyt. Nämä kyllä varmasti muuttuvat ILPistä toiseen, ottotehosta toiseen ja myös ulkolämpötilan mukaan kuvaten todellista elämää kuten kuuluukin. Tuo jako 2:lla on juuri se vaihe, joka antaa arvion nykyisten ILPpien COPille, koska ilmeisesti suunnilleen tähän rajaan saakka on nyt päästy nykytekniikan keinoin vertailussa prosessin teor. maksimiin.

Ottotehon määrällä = tuulettimen nopeus = absoluuttisella lämmöntuottomäärä on eri asia kuin hyötysuhde = COP = säästökerroin.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

En minäkään vielä ymmärrä tällaista COPin määritystä, mutta noihin muutamiin laskentoihin:

Ulkoyksikössä lämmön luovuttaa höyrystimen sisäpinta eikä ulkoilma, joka on koko höyrystimen toiminnan ajan lämpimämpää kuin tuo sisäpinta. Jos puhaltimen käynti hidastuu, niin höyrystimen toiminta hidastuu riippumatta ulkoilman lämpötilasta.

Toinen asia oli tuo keskimääräisen lämpötilan laskeminen. Esimerkiksi luokassa on 25 murkkua, iältään 14 ja yksi eläkkeelle haikaileva opettaja 58 vuotta. Jopen laskun mukaan keski-ikä olisi (14+5:cool:/2=36 vuotta, kun se oikeasti on (25*14+5:cool:/26=15,7 vuotta.

Samalla tavalla painottuu sisäyksikön putkessa keskimääräinen lämpötila. Jos putki on 20 metriä pitkä ja lämpötilat metrin pätkille ovat 90,70,50,30,30,30,..., niin keskimääräinen lämpötila on (90+70+50+17*30)/20=36 astetta. Tämä on mielestäni yksinkertaisin tapa päätellä asiaa. On eri asia sitten, tietääkö jokainen ilpisti tämän tulistetun osan käyttäytymisen, se vaatii melkeinpä enthalpia-kuvan tirkistelyä ja ymmärtämistä. Myös alijäähtyminen pitäisi olla hanskassa - kaikissa kodeissa. ;)
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Joppe112 sanoi:
Niin, oletkin jo huomannut sen että COPin voi johtaa monella eri tapaa käyttäen syöttötietoina erilaisia havaittavia asioita mm. juuri tuota lämpöteho/ottoteho -suhdetta. Reaaliaikaisen mittauksen ongelma vaan on se, että lämpöteho on tuntematon suure kodista toiseen.

Eihän tässä kodista toiseen olla kiinnostuneita ja kodin muodolla/eristyksellä ei ole mitään merkitystä. Mehän olemme kiinostuneita ILPin luovuttamasta lämpötehosta juuri tietyllä hetkellä? Vai ollaanko? Kun lasketaan antoteho ILPin läpivirtaavan ilman lämpötilan nostolla ja ilmamäärän avulla, niin siitä saadaan todellinen huoneeseen jäävä lämpöteho. Tuon mittaustavan heikko kohta on luotettava ilmamäärämittaus. Tätä asiaa varmaan ajat takaa kun puhut "tuntemattomasta tekijästä". Minun mielestä huolellisesti suoritettu mittaus valmistajan ilmoittamilla puhaltimen ilmamäärillä, kun vielä varmistetaan puhaltimen todella pyörivän sillä oletetulla nopeudella, saadaan aivan riittävän tarkka antoteho laskettua. Sen jälkeen vain jaetaan tulos ottoteholla ja meillä on tarpeeksi tarkka COP käsillä.

Itse Carnot-prosessi määrittelee vaihtoehtoisella tavallaan COP-lämpökertoimen maksimin juuri kuten totesitkin imu- ja luovutuslämmön suhteella, joka myös samalla ratkaisee tuntemattoman suureen pois.

Eihän noista laskemalla millään saada vielä mitään tietoa energiamääristä. Myös ainevirtaus (kg/s) pitää tuntea, jotta päästäisiin tietoon energiamääristä. Ilman sitä liikutaan edelleen Carnon ideaaliprosessin teorettisen COP laskennassa ja se ei kerro meille mikä on ko. ILPin oikea COP (antoheo/ottoteho), se ainoastaan kertoo mitä se teoriassa voisi olla ja jako kahdella on pelkkä arvaus.

Puhutaanko me samasta asiasta? Mitä sinä yrität reaaliajassa mitata? Teoreettista COP arvoa vai yritätkö oikeasti hakea mikä on todellinen COP juuri nyt ja tässä?

Minä olen kiinnostunut vain ja ainoastaan mikä on minun ILPin COP juuri nyt, en siitä mikä se Carnon ideaaliprosessissa voisi teoriassa olla. Ilman massavirtamittauksia, joko ilmamäärästä tai kylmäaineesta, me ei saada mitään muuta kuin teoreettisia arvoja, ei mitään mikä kertoisi millä tehokertoimella ILPpi toimii.


Carnot-prosessin kaava voidaan - minun mielestäni - palauttaa kunkin oman ILPin toimintaan yksinkertaisesti lukemalla omasta ILPistä kylmäaineen virtauslämpötilat sisäkennon juuresta ja johtamalla näistä energian luovutuslämpötila tässä ja nyt.

Mutta kun se tieto kylmäaineen virtausmäärästä (kg/s) puuttuu. Ilman sitä ollaan tyhjän päällä.
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Ihan mielenkiinnosta kokeilin sovittaa tätä kaavaa Mitsun VTT testin käyrään Excelillä.

Siis COP = ec / 2 ja ec = T / (T - Tu), missä T = nostettu lämpötila ja Tu = ulkolämpötila.

Ensimmäinen havainto oli se, että tuo jakaja kaksi on tavallaan järjestelmän hyötysuhde, joka kuvaa kitka ja muita häviöitä järjestelmässä, joihin vaikuttaa ainakin kompressori, lämpöhäviöt, virtausvastukset jne. Toinen havainto oli se, että kaava ei ota mitenkään huomioon ottotehoa. Tein sitten liitteessä olevan taulukkolaskelman ja lähdin kokeilemaan ja päädyin kaavaan.

COP = r x (Ts/(Ts-Tu) - k, missä Ts on puhalluksen lämpötila sisällä, Tu on imuilman lämpötila ulkoyksikköön, r = kompressorin ja putkiston hyötysuhde, k = -1 ottaa huomioon järjestelmän ottotehon. VTT:n testissä tuo sisälämpötila (Ts) on otettu neljällä anturin keskiarvona ulospuhallusilmasta, joka lienee tässäkin kaavassa olisi oikea oletus putkien lämpötilan sijasta. Samassa testissä ulkolämpötila on otettu ulkoyksikön imupuolelta.

r:n arvolla 0,5 ja miinustamalla 1, kaava antaa jotakuinkin saman käyrän kuin VTT:n mitattu polynoomisovitus Mitsulle. Lieneekö kyseessä sattuma vai ei, joku teoriaa paremmin osaava varmaan osaisi paremmin selittää.
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

markusj sanoi:
Ensimmäinen havainto oli se, että tuo jakaja kaksi on tavallaan järjestelmän hyötysuhde, joka kuvaa kitka ja muita häviöitä järjestelmässä, joihin vaikuttaa ainakin kompressori, lämpöhäviöt, virtausvastukset jne. Toinen havainto oli se, että kaava ei ota mitenkään huomioon ottotehoa.

Siinä lähteessä, johon joppe tämän hilpeän teoreettisen COP-pohdiskelunsa perusti, selitettiin juurikin noin se jakaja. Eli siis laitteiden todellinen COP on kuulemma noin 0.5 x Carnot-COP näillä nykyvehkeillä. Se vaan ei selvinnyt, paljonko tuossa voi olla heittoa laitteiden välillä. Onhan se aika iso ero jos todellisuus vaihtelee esim. välillä 0.4 -> 0.6 x Carnot-COP. ;D
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Kyllähän sopivia käyriä ja arvoja saadaan melkein millä oletuksilla tahansa, varsinkin kun noita passausarvoja laitetaan kaavaan ilman parempia perusteluja sen mukaan, että saadaan oikea vastaus. Pystyn halutessani muokkaamaan tuosta Carnot`n kaavasta omalla kengän numerollani ja vyötärön mitalla melkoisen sopivan COP-käyrän. ;D

Olen kuitenkin sitä mieltä, että tuossa kaavassa ei voi käyttää ulkoilman lämpötilaa, vaan siinä on oltava höyrystimen lämpötila.
 
H

Hemmo

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

markusj sanoi:
Ihan mielenkiinnosta kokeilin sovittaa tätä kaavaa Mitsun VTT testin käyrään Excelillä.

Siis COP = ec / 2 ja ec = T / (T - Tu), missä T = nostettu lämpötila ja Tu = ulkolämpötila.

Ensimmäinen havainto oli se, että tuo jakaja kaksi on tavallaan järjestelmän hyötysuhde, joka kuvaa kitka ja muita häviöitä järjestelmässä, joihin vaikuttaa ainakin kompressori, lämpöhäviöt, virtausvastukset jne. Toinen havainto oli se, että kaava ei ota mitenkään huomioon ottotehoa. Tein sitten liitteessä olevan taulukkolaskelman ja lähdin kokeilemaan ja päädyin kaavaan.

COP = r x (Ts/(Ts-Tu) - k, missä Ts on puhalluksen lämpötila sisällä, Tu on imuilman lämpötila ulkoyksikköön, r = kompressorin ja putkiston hyötysuhde, k = -1 ottaa huomioon järjestelmän ottotehon. VTT:n testissä tuo sisälämpötila (Ts) on otettu neljällä anturin keskiarvona ulospuhallusilmasta, joka lienee tässäkin kaavassa olisi oikea oletus putkien lämpötilan sijasta. Samassa testissä ulkolämpötila on otettu ulkoyksikön imupuolelta.

r:n arvolla 0,5 ja miinustamalla 1, kaava antaa jotakuinkin saman käyrän kuin VTT:n mitattu polynoomisovitus Mitsulle. Lieneekö kyseessä sattuma vai ei, joku teoriaa paremmin osaava varmaan osaisi paremmin selittää.

Miusta tuo anto hyvän tuloksen tuole minu chunlanille
Lätkin tuoho taulukkoo puhalluksesta mitatut lämpötilat ;D
Ja kun painoin entteriä nii komia käyrähä tuosta tull.

Liimasin sen oikeen tuohon ilpin vieree seinää jotta saapi sitä nyt ihmetellä kaik vieraatkii.

Kuhan vaa ei kukkaa kysys mitä se niiku tarkottaa ;D

Teukka, meinasitko muute lähtee sinne Kanarialle
 
T

teukka

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

Olen jo katsellut äkkilähtöja Kanarialle, vähän jopa keskustellut hallituksen kanssa.:)

Neuvottelussa takaporttina minulla on se, että hyväksyn emännän aikeet siivoustyön osittaisesta ulkoistamisesta. Minulla on ollut tähän asti vain yhden huoneen imurointi, miten lie jatkossa. ???
 
J

Joppe112

Vieras
Vs: Pumpun antotehon laskeminen

markusj sanoi:
Ihan mielenkiinnosta kokeilin sovittaa tätä kaavaa Mitsun VTT testin käyrään Excelillä.

Siis COP = ec / 2 ja ec = T / (T - Tu), missä T = nostettu lämpötila ja Tu = ulkolämpötila.

COP = r x (Ts/(Ts-Tu) - k, missä Ts on puhalluksen lämpötila sisällä, Tu on imuilman lämpötila ulkoyksikköön, r = kompressorin ja putkiston hyötysuhde, k = -1 ottaa huomioon järjestelmän ottotehon. VTT:n testissä tuo sisälämpötila (Ts) on otettu neljällä anturin keskiarvona ulospuhallusilmasta, joka lienee tässäkin kaavassa olisi oikea oletus putkien lämpötilan sijasta. Samassa testissä ulkolämpötila on otettu ulkoyksikön imupuolelta.

r:n arvolla 0,5 ja miinustamalla 1, kaava antaa jotakuinkin saman käyrän kuin VTT:n mitattu polynoomisovitus Mitsulle. Lieneekö kyseessä sattuma vai ei, joku teoriaa paremmin osaava varmaan osaisi paremmin selittää.

Hyvä markus !

Tämähän varmentaa nyt sen, että tätä laskentatapaa voi muuntaa sopivaksi jos haluaa itsekin mitata sitä lämpöpuhallusta sisäkennon ulkopuoleltakin ihan merkkikohtaisesti. Näinhän voi yhtä hyvin toimia kaikille semmoisille ILPeille, joista löytyy nuo 3. osapuolen riippumattomat COP-testit ja kuvaajat.

En ole kylmäkalle, mutta perustelen itselleni miksi: tuloputken kylmäaineen lämpötila, paine, tiheys ja massavirta ovat kaikki toisistaan riippuvia suureita yhdelle ja samalle R410:lle. Siksi riittää karkeasti tietää ylös pumpattu lämpötila ja sisäkennosta tapahtuva energian irtoaminen (= erotus lähtöputken lämpöön / puhalluslämpö sisään).

On tosi hyvä juttu kun löytyy yksinkertainen jokamiehen tapa arvioida COPpiaan aina tarkemmin.

Nyt olisi kiva nähdä noita johdettuja COPpeja myös perustuen sisäkennon putkien lämpöihin ja verrata niiden virhettä virallisiin testeihin. Minulla ei valitettavasti ole mahdollisuutta tähän... :-[
 
Back
Ylös Bottom