Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

[mstr]

Kumma kun lämpöpumppuni käyttöohjeessa tai esitteessä ei ole kerrottu sulatuksista mitään. Onko sama tilanne myös muiden ilpojen
kanssa? Esim. Chofu pakkasella toimii näköjään kuin kello, 39 ... 41 min ON ja 10 ... 11 min sulatus. Tuo aikojen epätarkkuus on
vain sitä että on vaikea sanoa missä kohtaa sulatus määritellään päättyväksi. Ajat toistuu kyllä aina samanpituisina. Nolla- ja
plus-keleillä sulatus toimii kai jotenkin tarpeen mukaan, en ole ehtinyt tutkimaan.

Antoteho Chofulle speksataan hetkellisenä arvona mutta sulatukset vie noin 20 % tehosta.

COPpiin sulatusten vaikutus on pienempi. Järkeilin tämän niin että keskimääräinen COP (COPave) aikavälillä t on

COPave(t) = laitteen antama energia aikavälillä t / laitteen kuluttama energia aikavälillä t

Antoteho sulatuksen aikana lienee mitätön, ainakin Chofun puhallin on enimmäkseen hiljaa. Jos myös ottoteho olisi nolla, voisi
sanoa että sulatus ei vaikuta COPpiin.

Kun tarkastellaan COPpia yhden sulatusvälin ajalta saadaan kaavaksi

COPave = antoenergia lämmitysjaksolla / (ottoenergia lämmitysjaksolla + ottoenergia sulatusjaksolla)

Koska Chofu ottaa sulatuksessa tehoa keskimäärin n. 380 W / 10 min, heikentää tuo COPpia, sitä vähemmän mitä suuremmilla tehoilla laite toimii. Kun laite toimii noin 1150 W ottoteholla @ -10 C lämmitysjaksolla, on vaikutus COPpiin ~ - 8 % .

Laskin Chofulle näin:

Sulatusjakson ulkopuolinen aika (lämmitysjakso?) 40 min:

Ottoenergia Ein = 1,15 kW * 40 / 60 h = 0,767 kWh ja
Antoenergia Eout = COPi * Ein = 2,15 * 0,767 kWh = 1,65 kWh

jossa COPi on hetkellinen (instantaneous) COP.

Sulatusjakson aikana Ein on noin 0,38 kW *0,167 h =0,063 kWh.

Tällöin koko 50 min jaksolla COPave(50min) = Eout / Ein = 1,65 / (0,063 + 0,767) = 1,99

Meniköhän tuo jotakuinkin oikein?

Sulatuksiin liittyy myös sulamisvesien käsittely, laite voi tuottaa ämpärillisen vettä ja jäätä vrk:ssa joka voi olla aika ikävää talon seinustalla. Tästä puolesta esitteet vaikenevat.

Olenko oikeassa että noin 99 % foorumin viesteistä, joissa mainitaan COP arvo, tarkoitetaan hetkellistä arvoa? Samoin on laita
mittausraporteissa (SP), valmistajien esitteissä ja spekseissä. Joku harva (VTT) on mitannut COPave:a.

 

[A-P.K]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

laskeppa vielä huvikseen cop koko ajalle, jossa sulatus on mukana - huomaat vielä eron

 

[ovolo]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Pitäisikö noissa COP-laskuissa huomioida sekin, että sulatuksessa pumppu siirtää ennen sulatusta kehittämäänsä sisäkennon lämpöä takaisin ulkokennon sulatukseen. Ja kun pumppu taas käynnistyy, menee hetkonen, ennenkuin sisäkennon lämpötila saadaan nostettua entiselleen?

Kenellä olis sellainen laskupää, että tuo sulatukseen menevä energia tulis huomioituna kokonaisuudessaan?

 

[repomies]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Pitäisikö noissa COP-laskuissa huomioida sekin, että sulatuksessa pumppu siirtää ennen sulatusta kehittämäänsä sisäkennon lämpöä takaisin ulkokennon sulatukseen. Ja kun pumppu taas käynnistyy, menee hetkonen, ennenkuin sisäkennon lämpötila saadaan nostettua entiselleen?

Kenellä olis sellainen laskupää, että tuo sulatukseen menevä energia tulis huomioituna kokonaisuudessaan?

Yleensä tuo energia pitää huomioida. VTT ja kai myös RM IVLP-testissä ovat testanneet siten että sulatuksien ottama energia huomioitiin. Jos pumppu ei puhalla sulatuksen aikana ja alkaa puhaltaa vasta kun lämpötila lauhduttimessa ylittää sisäilman lämpötilan, tuo voidaan jättää sinänsä huomioimatta, kunhan pumpun tuottama lämpö lasketaan dT:n ja ilmamäärän mukaan riittävän tiheällä näytteenotolla. Jos pumppu puhaltaa myös sulatuksen aikana (kylmää) pitäisi huomioida lauhduttimen aikaansaama negatiivinen dT energiankulutuksena.

 

[mstr]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Pitäisikö noissa COP-laskuissa huomioida sekin, että sulatuksessa pumppu siirtää ennen sulatusta kehittämäänsä sisäkennon lämpöä takaisin ulkokennon sulatukseen. Ja kun pumppu taas käynnistyy, menee hetkonen, ennenkuin sisäkennon lämpötila saadaan nostettua entiselleen?

Kai tuossa on perää. Tulisiko tuo mukaan laskuun sitä kautta että energia joka sulatuksen aikana otetaan ulkoyksikköön täytyy vastaavasti syöttää takaisin kennostoon sulatuksen päätyttyä.
Chofu lopettaa sulatuksen todellisuudessa 6...7 min kuluttua. Sen jälkeen se nostaa noin 4...5 min lämpöä ennen kuin on taas alkuperäisessä tilanteessa. Kun laskin tuosta sulatuksen loppupään energiasta 3 min osuuden COPppia heikentävänä tekijänä mukaan niin siinähän se taitaa jo lähes kokonaan sisältyä laskelmaan.

 

[ovolo]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Kyllähän ne sisäyksikön lauhduttimen rivat ottavat lämpöä huonetilasta, vaikka tuuletin ei pyöri. Ilma kulkee vapaakierrolla rivastoon. Jotta ainakin se lämmitysaika, joka menee lauhduttimen ja lähiympäriston ilman lämpötilan nostamiseen entiselleen on vähennettävä hyödyllisestä ajasta.

Voisko tuota ERR-kerrointa käyttää siinä laskussa, minkä lämpöpumppu siirtää sisältä sulatuksen aikana takaisin ulos?

 

[mstr]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

EER on käsittääkseni jäähdytysmoodin hyötykerroin. Siinä moodissa puhaltimet pyörivät kun taas sulatusvaiheessa ei. Sen takia epäilen EER
soveltamista tässä.
Kun ottaa huomioon että laskussani sulatusvaiheen ottoenergia oli 0,063 kWh ja lämmitysvaiheen ottoenergia 0,767 kWh eli 1:12, niin muutokset sulatusvaiheen energiassa eivät paljon muuta laskun lopputulosta joka siis oli että jos hetkellinen COPi = 2,15 ja ottoteho 1,15 kW niin sulatukset huomioiva COPave on 1,99. Jos vaikkapa sulatusvaiheen energia olisi 0,08 kWh, niin COPave olisi 1,95.

 

[VesA]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

EER on käsittääkseni jäähdytysmoodin hyötykerroin. Siinä moodissa puhaltimet pyörivät kun taas sulatusvaiheessa ei. Sen takia epäilen EER
soveltamista tässä.
Kun ottaa huomioon että laskussani sulatusvaiheen ottoenergia oli 0,063 kWh ja lämmitysvaiheen ottoenergia 0,767 kWh eli 1:12, niin muutokset sulatusvaiheen energiassa eivät paljon muuta laskun lopputulosta joka siis oli että jos hetkellinen COPi = 2,15 ja ottoteho 1,15 kW niin sulatukset huomioiva COPave on 1,99. Jos vaikkapa sulatusvaiheen energia olisi 0,08 kWh, niin COPave olisi 1,95.

Sulatusaikainen EER tai mikälie on aika erikoinen laskettava. Sulatuksen alussa se on todennäköisesti aika lähelle 20 (olen mitannut pitkälti toistakymmentä jatkuavassa jäähdytysajossa kun ulkona sisätilaa kylmempää), eli energiaa pumpataan alkuvaiheessa ulos yllättäviä määriä, kun pumpataan lämmintä +20->-10C . Aika pian päästään kohtaan jossa ulkokenno on nollassa ja jää sulaa, sisäkenno jäähtyy.

Puhaltimeton sisäkenno jäähtyy nopeasti tuonne -25C tienoille, ja loppuvaiheessa pumpataan siis -25C -> +8 ja COP on varmaan aika huono kun vehjettä ei ole tuohon paljonkaan tuunattu..

Tästä sitten ainakin Sanyossa maksetaan heti sulatuksen jäkeen: vehje vetelee täysillä vähän aikaa.

Omien tutkimusteni mukaan COP huononee sulatusten takia tuossa -1 - +2 ulkolämpötilavälilä rankasti, mutta sitä kylmemmässä vaikutus on korkeintaan 0,2 yksikköä.

 

[teukka]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Kyllähän nuo laskelmat ovat riittävän oikeita. Olen päätynyt muutama vuosi sitten sulatusten osalta tulokseen, että ne alentavat COPia noin 15 %. Tuo laskelma perustuu alimpana olevan käyrästön sekunnin välein rekisteröityyn dataan.
Ylin kuva esittää sulatusten ajoitusta. Sulatukset tapahtuvat noin 35 minuutin välein ja loppuvat nollan tienoilla.

 

[mstr]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Sulatusaikainen EER tai mikälie on aika erikoinen laskettava. Sulatuksen alussa se on todennäköisesti aika lähelle 20 (olen mitannut pitkälti toistakymmentä jatkuavassa jäähdytysajossa kun ulkona sisätilaa kylmempää), eli energiaa pumpataan alkuvaiheessa ulos yllättäviä määriä, kun pumpataan lämmintä +20->-10C . Aika pian päästään kohtaan jossa ulkokenno on nollassa ja jää sulaa, sisäkenno jäähtyy.

Puhaltimeton sisäkenno jäähtyy nopeasti tuonne -25C tienoille, ja loppuvaiheessa pumpataan siis -25C -> +8 ja COP on varmaan aika huono kun vehjettä ei ole tuohon paljonkaan tuunattu..

Tästä sitten ainakin Sanyossa maksetaan heti sulatuksen jäkeen: vehje vetelee täysillä vähän aikaa.

Omien tutkimusteni mukaan COP huononee sulatusten takia tuossa -1 - +2 ulkolämpötilavälilä rankasti, mutta sitä kylmemmässä vaikutus on korkeintaan 0,2 yksikköä.

Onko niin että sulatukseen tarvittava energia revitään pääasiassa kylmäaineen hyörystymisestä sisäyksikössä joka tapahtuisi kuten
jäähdytyskäytössä vaikka puhallin ei pyörikään? Eli lämpö otettaisi sisäyksikköön varastoituneesta lämpöenergiasta jolloin sisäyksikkö
jäähtyy. Sisäyksikön lämmön nostaminen takaisin olisi sitten se lasku joka on maksettava kun lämmityskäyttö taas alkaa.

Kaikki ilpot taitaa vedellä isolla vaihteella jonkin aikaa sulatuksen jälkeen, Chofu jotain 10 min. Chofu kyllä pukkaa lämmintä sisälle tuon
10 min ottotehoa vastaavasti joten ei se enää tuossa vaiheessa maksa laskua. Tehonnosto sulatuksesta takaisin entiselle tasolle
kestää 4...5 min ja voi olla se vaihe jossa laskua maksetaan.

Tuo kaava kertoo myös sen että sulatuksen vaikutus COPpiin riippuu laitteen tehotasosta. Kun lämpimämmällä säällä ottoteho on
pienempi ja COPi suurempi niin negatiivinen vaikutus COPpiin on selvästi suurempi. Pitäisi ensin mitata sulatusvaiheen energia eri
lämpötiloissa mutta arvelen että se ei paljon muutu.

Käytetäänkö tuolle sulatuksen huomioivalle ja hetkelliselle COPille jotain vakiintunutta lyhennettä? Vai käytetäänkö yleensäkään?

 

[Boosman]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus


Onko niin että sulatukseen tarvittava energia revitään pääasiassa kylmäaineen hyörystymisestä sisäyksikössä joka tapahtuisi kuten
jäähdytyskäytössä vaikka puhallin ei pyörikään? Eli lämpö otettaisi sisäyksikköön varastoituneesta lämpöenergiasta jolloin sisäyksikkö
jäähtyy. Sisäyksikön lämmön nostaminen takaisin olisi sitten se lasku joka on maksettava kun lämmityskäyttö taas alkaa.



[/quote]

Omien huomioiden perusteella (panasonicissa) suurin sulatuksen energia määrä revitään sähköstä, eli kompura hörppää parhaimmillaan jopa 800w ottotehoa joka lisätään sisäyksiköstä saatuun lämpöön.
Kylmää tosiaan "valuu" sisäyksikön läpi sulatuksen aikana, eli ilman vapaa kierroa tapahtuu. jolloin se kyllä kylmentää huone ilmaa hitusen. Noiden sulatusten laskeminen on kyllä aika vaikeaa, pitää vaan arvailla kun ei ole kunnon instrumenttejä joilla mittailla.

 

[mstr]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Ilpon on otettava energia sulatuksen aikana sähköverkosta ja ympäröivästä lämmöstä, josta osa on peräisin ilmasta ja osa on varastoitunut
laitteeseen. EER voinee tässä unohtaa koska se on laitteen sisäistä toimintaa. Ilpoa voi tarkastella black boxina ja laskea vain
energian liikkumista sen rajapinnan yli.

Sähkö on helppo mitata ja sen suuruusluokka oli laskussani 0,063 kWh ja riippuu siitä missä kohtaa katsoo sulatusvaiheen päättyvän.
Laskussani käytin kohtaa jossa laite on nostanut tehon 83 %:iin ja puhaltelee lähes tayttä lämpöä. Voisi vaatia että teho ja lämpö pitää
nostaa samaan missä se oli ennen sulatusta johon kuluisi 2 min enemmän. Tämä ei kuitenkaan voi olla oikein koska laite on tällöin jo jonkin
aikaa tuottanut lämpöä huoneeseen. Pikemminkin voi olla että käyttämäni 10 min on liikaa.

Laite ottaa hieman lämpöä huoneilmasta sulatuksen aikana mutta vapaalla kierrolla 10 min aikana arvelen että tuo jää kuitenkin pieneksi.
Nimittäin ilmaa pitäisi kulkea noin 1 m3 laitteen läpi jäähtyen -25 C:een jotta ilman lämpökapasiteetti vastaisi esim. 2 kg kuparin kapasiteettiä. Enemmän lämpöä irtoaa laitteen metalliosista kun ne jäähtyvät n. +40 C -> -25 C. Laskin vertailun vuoksi energian mikä irtoaa 2 kg:sta kuparia.

E = 0,384 kJ/kgK * 2 kg * 65 K = 50 kJ = 0.014 kWh

Tuo on huomattava määrä mutta mielestäni sitä ei tarvitse ottaa erikseen huomioon koska se on black boxin sisällä olevaa energiaa.

 

[teukka]

Vs: Sulatusten vaikutus, laskuharjoitus

Tuosta rekisteroimastani kuvasta nakyy punaisen viivan esittamana, etta tehoa otetaan sulatuksen aikana verkosta muutama minuutti jopa kilowatin teholla. Sitten ennen lammitysta viela tovi taysilla. Sorry, taalla etelassa ei ole niita pilkullisia a-kirjaimia.