Lämpöpumppuihin tuli mullistavalta kuulostava keksintö – Näin suomalainen asiantuntija arvioi Mitsubishin uutta ratkaisua

janti

Moderaattori
Ylläpitäjä
Mitsubishi Electric lupaa lämpöpumppuihin jopa kolme kertaa tehokkaampaa lämmönvaihdinta, joka samalla pienentää tarvittavan kylmäaineen määrää. Kysyimme lämpöpumppu- ja kylmätekniikan apulaisprofessori Antti Uusitalolta LUT-yliopistosta näkemystä, kuinka merkittävältä ratkaisu vaikuttaa.

(Mahdollinen maksumuuri)
 

Mitsubishi Electric’s New Plate Heat Exchanger Delivers 3x Conventional Heat Transfer Performance​


0914_rd.jpg
 
Onkohan niin merkittävä että yleistyy muihin pumppuihin ?
Nuo alumiiniset mikrokanavat ovat ainakin yleisiä autojen ilmastointikennoissa (lauhduttimena). Eivät taida olla riittävän "joustavia" lämpöpumppujen ulkoyksikköjen höyrystin käyttössä.
 
Viimeksi muokattu:
Olisiko mikrokavanarakenne sopivampi lauhduttimiin kuin höyrystimiin? Mikrokanavat tasaavat erityisesti kaasun virtausta ja säilyttävät pitkin seinämiä eteenpäin valuvan nestemäisen lauhtuneen kylmäaineen kalvon ohuena. Jos kanava alkaa täyttyä nesteestä, virtaus hidastuu, mikä tasapainottaa kokonaisuutta yhdessä vähemmän nesteestä täyttyneiden kanavien kera. Virtaus myös hidastuu aina kohti kanavien loppupäätä faasimuutoksen ansiosta, eli kaasulle tulee tavallaan lisää tilaa lauhdutinkanavien alkupäässä aivan luonnostaan. Toisaalta massaa siirtyy nesteenä paljon paremmin kuin kaasuna tietyllä paine-erolla, mikä on omiaan tyhjentämään kanavia sitä tehokkaammin (massan siirron mielessä), mitä lähempänä kaasun ja nesteen dominanssi muuttuu jälkimmäisen hyväksi edellisen asemesta kanavan alkupäästä lukien.

Sen sijaan höyystymisessä virtauksen nopeus kasvaa kohti kanavien loppupäätä. Mielestäni tuo aiheuttaa juuri päinvastaisen ilmiön, mitä toivotaan, eli aikainen höyrystyminen jarruttaa nesteen pääsyä kanavaan, kun kiihtyvän kaasuvirtauksen paine blokkaa nesteen virtausta jo lähempänä kanavien alkupäätä. Kaasumaisen patsaan kohdalla lämmän siirtymää ei enää paljon tapahdu eikä siirtymä edes enää ole juuri hyödyksi tuossa vaiheessa ja lämpötilaerohan on kuitenkin pieni kaasufaasin ja lämmönsiirrinmateriaalin välillä tuossa vaihessa prosessia.
 
Tämä ei nyt kuulosta kauhean relevantilta paitsi ajatellen R290 maalämpöpumppuja joissa tavoitteena on minimoida kylmäaineen määrä johtuen turvallisuusvaatimuksista. ILPpeihin tämä ei tarjoa mitään, VILPpeihin syntyy ehkä pieni säästö valmistuksessa, mutta vasta MLP-koneissa tällaisessa voi olla isompi pointtinsa.
 
Eikös tuolla tehokkaammalla kennolla saa halutessa rakennettua pienemmän kennon ja muotoiltua puhaltimen (+kanavoinnit) erilaiseksi, sekä mitoitettua kokonaisuuden pienemmäksi?
 
Taitaa olla ainoa asia mikä tuossa on mullistavaa niin markkinointi taviksille.jollain pitää hehkuttaa.
Cop arvoihin tossa ei ole mitään mullistavaa.
 
Taitaa olla ainoa asia mikä tuossa on mullistavaa niin markkinointi taviksille.jollain pitää hehkuttaa.
Cop arvoihin tossa ei ole mitään mullistavaa.
VILPpien tapauksessa juurikin noin. Se että painaako levylämmönvaihdin 9kg vai 3kg ei muuta mitään muuta kuin valmistuskustannuksia muutamalla kympillä. Kokonaishinnassa pelkkää kohinaa. Oikeaan suuntaan, mutta ei mitään mullistavaa.

R290 maalämpöpumpun tapauksessa voi koko pumpun rakenteesta saada yksinkertaisemman, jos pysytään niiden rajojen alla kylmäaineen määrässä, jolloin ei enää tarvita mitään tuuletussysteemejä puhaltimineen. Säästö on moninkertainen ja tuo yksinkertaistaa myös asennusta.
 
Tuossa aloitusviestissä viitatussa mikrokanavalämmönvaihtimessa näyttäisi ainakin oman ymmärrykseni mukaan olevan tavallaan ylimääräistä peltiä varsin passiivisessa roolissa virtauskanavien tukkeena. Onhan levylämmönvaihtimissa ennenkin käytetty erilaisia muotoiltuja vastinpeltikappaleita virtausten harmonisoimiseksi ja turbulentin pintavirtauksen lisäämiseksi, mutta myös lämmönsiirtopinnan laajentamiseksi.

Autojen ilmastoinnin lauhduttimen mikrokanaviston olen käsittänyt perustuvan toisenlaiseen valmistusratkaisuun, eli virtauskanavat on tuotettu jonkinlaisella suulakepuristuksella ja tuurnamatriisilla suoraan sulasta alumiinista. Lamellit on sitten aallotettu ja työnnetty lamellipilareiden (tai -palkkien) väliin tehostamaan lämmön siirtymistä niiden sivuitse puhallettavaan jäähdytysilmaan.
 
Takaisin
Ylös Bottom