CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Joppe112

"Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
  • Keskustelun aloittaja
  • #1
Pistänpä tähän uuden ketjun ja kuva CO2 -pumpun peruskytkennästä. Näitähän nyt on ollut niukasti toistaiseksi markkinoilla Sanyo:n hurjan kallista IVLP:ä (se Eco line -malli) lukuunottamatta, mutta voihan tätä nyt jo vähän alustaa tulevaa varten ...

Kuvasta näet miten CO2 vaeltelee ympäri putkistoa aivan kuten R410A höyrystimestä lauhduttimeen ja sen kuinka nuo lämpötilat ovatkin hurjan paljon korkeammat. Muutama asia jäi itselle kuvan myötä askarruttamaan:

  • Tarkoittaakohan tuo kompuran sijoittuminen lauhduttimen puolelle sitä, että se pitää kaikissa teknisissä ratkaisuissa tosiaankin sijoittaa lähelle lauhdutinta?? Tästähän seuraisi talon sisään aina väistämättä aikamoinen meluhaitta.
  • Mitä mahtanee tapahtua tuossa vihreässä "keräimessä" heti höyrystimen jälkeen?? Ja onko se ihan pakollinen kuvio taas vai tämän kuvan toimittajan optio...

Laitoin kuvaan myös noi askelnumerot valmiiksi siltä varalta, että joku rautainen kylmäkalle haluaisi meille muille valaista koko prosessin läpi askel askeleelta ... :p ::)

Katso myös:
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Joppe112 sanoi:
Tarkoittaakohan tuo kompuran sijoittuminen lauhduttimen puolelle sitä, että se pitää kaikissa teknisissä ratkaisuissa tosiaankin sijoittaa lähelle lauhdutinta?? Tästähän seuraisi talon sisään aina väistämättä aikamoinen meluhaitta.
Tuohan on vain periaatekuva, eikä siinä oteta kantaa putkiston pituteen. Kuvassa näkyvät vedot eivät ole missään suhteessa todellisuuteen. Jos normaalista R410 ILPistä pirrettäisiin sama kuva, niin kompressori tulisi täsmälleen samaan kohtaan ja samanlaisen "lyhyen" putken päähän lauhduttimesta, joten mitään päätelmiä kompressorin sijainnista sisäyksikön läheisyydessä ei tuosta kuvasta voi tehdä. Jos tuosta tehtäisiin fyysinen toteutus asunnon lämmityslaitteeksi, niin todennäköisesti kaikki muut hilut olisivat ulkoyksiön kuorien sisällä paitsi lauhdutin ja pitkät putkivedot tulisivat kohtiin 4-5 ja 5-6.

Mitä tulee prosessin eri vaiheisiin, niin tuohan on tuttua kauraa ja moneen kertaan piirretty ja kuvattu. Mitään uutta tuossa ei ole paitsi tuo lämmönvaihdin ja prosessin paineiden sijoittumien kriittisen pisteen yläpuolelle P/H diagrammissa. Voihan tuon joku piirtää kaavioonkin jos jostain löytää CO2 diagrammin pohjaksi.
 

teukka

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Kuvassa on vähän limiittejä ja linkissä jopa kotitehtävä. :)
http://www.ent.ohiou.edu/~thermo/me328/quiz.info/CO2HeatPump.html
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Piirsin karkeasti noi pisteet tuosta Jopen kuvasta tähän P-H diagrammiin.
Kuvasta näkyy miten lämmönvaihtimen avulla (kohta 3) saadaan kaasua tulistettua ja vastaavasti korkeapainepuolella lauhdutusta jatkettua (kohta 6). Eli kuvioon saadaan lisää leveyttä joka tarkoittaa parempaa hyötysuhdetta. Kuvastahan voidaan lukea karkea hyötusuhde (ilman kompressorin sähköisiä/mekaanisia häviöitä). Lämmitys COP = Kuvion yläosan vaakasuuntainen pituus / kuvion oikean reunan (kohta 4) vaakasiirtymä. Summittaiset arvot luettuna COP = (600-265)/(600-480) = 335/120 = 2,8. Ei kovin häävi.
 

Joppe112

"Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
  • Keskustelun aloittaja
  • #5
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti


Nyt kun meille tuli foorumillekin tietoon tämä mainio CoolPack -ohjelmisto mallintaa ILPojen lämmitysprosessia onkin hauskaa vertailla miten se hallitsee tämän Co2 -puolen mallintamisen. :p

Piirsin huvikseni tällä ilmaissoftalla oheiset kuvat, jotka pyrkivät kuvaamaan juuri tässä ketjussa esitettyä 1. kaaviokuvan prosessia (ts höyrystymispiste 1->3 C ja lauhtumisalue 180->45 C). Nyt 1. kuvasta voit lukea mitkä syöttöarvot tarvittiin 2. ja 3. kuvan tuloksiin. Kuten huomaat tämä softa antaa asettaa myös olennaisimmat prosessin hävikit & kompuran hyötysuhteen omiin kenttiinsä. Jos oletusarvoista vaan pidetään kiinni niitä muuttamatta tippuu prosessin arvioitu hyötysuhde merkittävästi: COP=1,6. No, nämä ovat systeemiin oikeasti valituista komponenteista kiinni joten arvo on vain suuntaa antava.

Joka tapauksessa tämän pikku esimerkin perusteella voi mukavasti varmentaa, että tätä meille uutta työkalua voit käyttää mukavasti myös Co2-pohjaisten ILPojen perusprosessin mallintamiseen. :cool:
 

teukka

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

En ole ehtinyt perehtyä vielä ohjelmaan ollenkaan. Miksi tuossa Jopen simuloinnissa kompuran teho on 6,3 kW ja lämpöteho n. 19 kW ja siitä huolimatta COP on vain 1,6? Noiden tehojen poerusteella se olisi noin 3. ???
 

zadah

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Pitää muistaa, että tuo on jäähdytys simulaattori ja cop on jäähdytyksen arvo, eli oikea cop 16,192/6,3 = 2,57 eli lämpöcop on aine noin kylmä cop+1 koska kompuran käyttämä sähköteho saadaan "työnnettyä" lauhduttimeen.
 

teukka

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Tuolla vilahteli sellaiset käsitteet kuin kompuran hyötysuhde (isentrooppinen) ja kompuran lämpöhäviö.

Kun näitä asioita enemmän aletaan käsitellä, niin olisi päästävä yhteiseen ymmärrykseen näistä kahdesta käsitteestä.

Siis isentrooppinen hyötysuhde mielestäni ilmoittaa jotenkin sitä lämpömäärää, jonka kompura omassa huonoudessaan tekee siihen puristettavaan kaasuun lämpönä ja joka sitten joutuu myös lauhduttimeen.

Onkos tuo lämpöhäviö sitten se lämpömäärä, joka karkaa pois koko hommasta eli ei tule sinne lauhduttimelle?

Peruskoulun muinaista matikkaa soveltaen: on toinen toisen osajoukko vai lieneekö peräti unionista kyse? ;D
 

Joppe112

"Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
  • Keskustelun aloittaja
  • #9
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti


Lainaus suoraan softan "Help"-nappulan takaa kertookin näin...

  • Isentropic efficiency (hIS)
    Isentropic efficiency is used to express the energy efficiency of a compressor by comparing its energy consumption with the energy consumption necessary for an ideal (reversible and adiabatic) compression process. Isentropic efficiency can have values between 0 and 1. Typical values are 0.4 to 0.5 for small hermetic compressors, 0.5 to 0.7 for semihermetic compressors and 0.5 to 0.8 for large open compressors.
  • Compressor heat loss
    The compressor heat loss can be specified in 3 different ways
    · Heat loss factor in [%] of compressor power consumption.
    · Heat loss in [kW]
    · Discharge gas temperature in [°C]

Heat loss factor (fQ)
f_Q is the ratio between the heat loss of the compressor to the surroundings and the energy consumption of the compressor. The value of f_Q does not have any influence on the capacity or efficiency of the compressor. It only determines the discharge temperature of the compressor.

For small hermetic compressors (household) f_Q can reach values as high as 75 %. For semihermetic compressors the value of f_Q varies between 10 and 25 % and for large compressors between 5 and 15 %. For screw compressors the value can be expected to be higher because of oil cooling.

Siinähän ne on todettu IHAN selvästi - HELPPPPPPPPP missä luuraa Freeze nyt ??... ;D ;D
 

janti

Moderaattori
Ylläpidon jäsen
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Kompressorin isentrooppinen hyötysuhde http://www2.lut.fi/~saari/TTD/Luennot/5_4_5.html
 

teukka

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Joo, kyllähän tuota isentrooppista juttua on ennenkin täällä puitu, se on jotenkin selvä ollut minullekin. Siis, jos se kompuran prosessi menee sitä isentrooppia pitkin, niin silloin tuo suure on 1. Katselin tuota simulaattorin laskentaa ja jotakin epämääräistä jäi.

Sitten en oikein ymmärrä tuota lämmpöhäviötä ympäristöön, kun se ei tunnu vaikuttavan mitenkään pumpun toimintaan.

Pitää miettiä. ???
 

janti

Moderaattori
Ylläpidon jäsen
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

teukka sanoi:
Sitten en oikein ymmärrä tuota lämmpöhäviötä ympäristöön, kun se ei tunnu vaikuttavan mitenkään pumpun toimintaan.

Pitää miettiä. ???
Olisiko tämä lämpöhäviö sitä että osa kompressorin ottamasta sähkötehosta muuttuukin hukka lämmöksi eikä kaikki enegia siirrykään kylmäaineen paineen ja lämpötilan nousuksi?
 

Freeze

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

:cool:
Kyllä se noin menee
Kompressorin ottamasta sähkötehosta osa häviää matkalla lauhduttimeen.
Yleensä kompressorin isentropinen hyötysuhde lasketaan noin 77,4%
(Solkanen mitoitus ohjelma )http://www.solvay-fluor.com
 

teukka

Vakionaama
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

"f_Q is the ratio between the heat loss of the compressor to the surroundings and the energy consumption of the compressor. The value of f_Q does not have any influence on the capacity or efficiency of the compressor. It only determines the discharge temperature of the compressor."

Tuota lausetta minä ihmettelen. Simulaatiossa kompuran teho muuttuu vain vähän, kun lämpöhukkaa lisätään kovasti ja COP ei muutu juuri ollenkaan? Siis missä se häviö tapahtuu? ???
 

Joppe112

"Tän talon ILPpi on paras vaanimispaikka - muahh!"
Vs: CO2 -lämpöpumpun paineet normaalisti

Jenkitkin on sitten pikku hiljaa oikeasti heräämässä tähän CO2 -juttuun tosissaan: Ohion yliopistolla pidetään kursseja uusille alan ammattilaisille missä koulutetaan osaajia R134A:n poistamiseen autoista. Ihan asiallista tekstiä (ja laskukaavoja) aiheesta näyttäisi olevan tarjolla.

Tuosta julkisesta kurssimateriaalista löytyi muutama erinomainen kuva lisää tätäkin ketjua tukemaan. Näitä voi verrata edellä esitettyyn CoolPack:n tuotoksiin. Kannattaa huomata tästä systeemikaaviosta kuinka lauhdutin onkin mitoitettu ja jaettu kahteen osaa CO2-prosessissa: kuuman talousveden poiminta ensin ja sitten talon lämmityselementtien syöttö lopuksi. Oikeassa lämpöpumpussa on siis 2 kiinteästi mitoitettua lauhdutinta omille sovelluksilleen. :cool:


 
Ylös Bottom