Suomalaiset kehittivät uudenlaisen lämpöpumpun – Toimii jopa –35 asteen pakkasessa

[janti]

Oululainen Exocon väittää kehittäneensä ilma–vesilämpöpumpun, joka pystyy toimimaan myös Suomen talvien ankarimmissa olosuhteissa eli jopa –35 asteen pakkasessa. Yhtiön teknologia on kehitetty Suomessa.

Suomalaiset kehittivät uudenlaisen lämpöpumpun – Toimii jopa –35 asteen pakkasessa

Oululainen Exocon väittää kehittäneensä ilma–vesilämpöpumpun, joka pystyy toimimaan myös Suomen talvien ankarimmissa olosuhteissa eli jopa –35 asteen pakkasessa. Yhtiön teknologia on kehitetty Suomessa.

www.tekniikkatalous.fi

 

[Arisoft]

Jutun selitys kuuran syntymisestä höyrystimeen kuulosti tosi amatöörimäiseltä. Tuskinpa laite sen pystyy estämään.

"Patentoitu teknologia: Älykäs sulatuskierron ohjaus ja sensorointi optimoivat hyötysuhteen kovillakin pakkasilla."

Teknologia - Exocon

Teknologia

www.exocon.fi

Tuolla esitelty suorituskykyä. Vaikuttaa siltä että ovat vain mitoittaneet sen oikein tähän tarkoitukseen. Liekö turhan hinnakas kotikäyttöön?

 

[pökö]

Meillä on -35 pakkasessa käyvä ILP (Fujitsu) ollut jo 20 vuotta.

 

[Arisoft]

Meillä on -35 pakkasessa käyvä ILP (Fujitsu) ollut jo 20 vuotta.

Jutun juoni on siinä että -35 asteessa COP pitäisi olla 1,8 kun tuotetaan +35 asteista vettä. ILP pääsee vähemmällä.

 

[pökö]

Jutun juoni on siinä että -35 asteessa COP pitäisi olla 1,8 kun tuotetaan +35 asteista vettä. ILP pääsee vähemmällä.

Vastasin vain otsikkoon

 

[jmaja]

Jutun juoni on siinä että -35 asteessa COP pitäisi olla 1,8 kun tuotetaan +35 asteista vettä. ILP pääsee vähemmällä.

Teho hyytyy kuitenkin 300->70 kW ja yli 35 asteen menovesillä hyytyy aiemmin.

Paljonkos parhaiden 10-20 kW VILPien COP on kovemmilla pakkasilla.

Hienoa sinänsä, että Suomessakin lämpöpumppuja kehitetään, mutta mitään erityisen mullistavaa tuossa ei kai ollut.

 

[Arisoft]

Hienoa sinänsä, että Suomessakin lämpöpumppuja kehitetään, mutta mitään erityisen mullistavaa tuossa ei kai ollut.

On siinä se mullistava että ovat trimmanneet tuotetta näihin olosuhteisiin. Itse olen pannut merkille että pakkasessa ongelmana on pieni volyymi. Paisuntaventtiili menee minimiin ja kompressori käy täysillä. Tulkitsen sen niin ettei kaasua kehity höyrystimessä kun sinne ei syötetä nestettäkään. Höyrystimen pitäiis olla isompi. Samalla se myös huurtuisi vähemmän. Tällaisia asioita voi kotimainen yritys ottaa paremmin huomioon.

 

[kotte]

Paisuntaventtiili menee minimiin ja kompressori käy täysillä. Tulkitsen sen niin ettei kaasua kehity höyrystimessä kun sinne ei syötetä nestettäkään. Höyrystimen pitäiis olla isompi. Samalla se myös huurtuisi vähemmän.

Kylmäaineen paine laskee samalla höyrystimessä, joten kompressorin massavirran puute on noiden ohella aivan yhtä lailla ratkaisua edellyttävä ongelma. Helppoa ratkaisua tuohon ei olekaan. Taajuuttaa nostamalla saisi lisää teoreettista pumppausvolyymia, mutta taajuuden kasvaessa käämien induktanssi tulee vastaan, kun käämit eivät kestä mitä vain jännitettäkään eristysten puolesta. Toinen kompressori rinnalla toki auttaisi, mutta tuostakin tulee omat ongelmansa. Tietyn rajan jälkeen ongelmaa on lähestyttävä ensin jonkinlaisen EVI-kytkennän ja sen jälkeen kaskadikytkennän avulla. Lämpötilaero ulkoilman lämpötilasta käyttöveden ja lämmitysvedeltä vaadittavaan lämpötilaan kasvaa pakkasen kiristyessä ja jälkimmäisen osalta edellistäkin jyrkemmin.

 

[Intolento]

En pääse lukemaan juttua kokonaisuudessaan. Mua kiinnostais VTTn mittaustulokset tai ainakin päivä milloin ne julkaistaan? (sori, oli ihan pakko iskeä heti vyön alle)

 

[janti]

En pääse lukemaan juttua kokonaisuudessaan. Mua kiinnostais VTTn mittaustulokset tai ainakin päivä milloin ne julkaistaan? (sori, oli ihan pakko iskeä heti vyön alle)

Tuossa valmistajan itse ilmoittamia lukemia

Teknologia - Exocon

Teknologia

www.exocon.fi

 

[Arisoft]

Kylmäaineen paine laskee samalla höyrystimessä, joten kompressorin massavirran puute on noiden ohella aivan yhtä lailla ratkaisua edellyttävä ongelma. Helppoa ratkaisua tuohon ei olekaan.

Massavirtaa ei ole koska höyrystin ei höyrystä vaan menee hirmu kylmäksi ja huurtuu. Isompi höyrystin tarjoaisi enemmän sitä massavirtaa menemättä niin kylmäksi että huurtuu pahasti. Ongelmahan on vain siinä, että kylmästä on hankala imeä lämpöä. Jos neste saadaaa höyrystymään jollain konstilla niin kyllä siitä höyrystä saadaan kompressoitua lämpö ulos.

 

[kotte]

Massavirtaa ei ole koska höyrystin ei höyrystä vaan menee hirmu kylmäksi ja huurtuu.

Totta kai on, sillä moisessa tapauksessa menee ainakin nestemäistä kylmäainetta roiskeina tai vaahtona, vaikka höyrystymistä ei tapahtuisi. Kompressorikin pumppaa noita faaseja periaatteessa paremmin (mutta hyvää moinen ei kompressorille tee), eikä kylmäprosessista tietenkään ole moisille ehdoilla hyötyä. Tyypillisten uusien monoblock-tyyppisten laitteiden kylmäaine R290 jäätyy vasta jossakin -180 asteen tietämillä ja vaikka lämpötila olisi vain vähän korkeampi, höyrystymistä tapahtuu. Imupaine tietenkin laskee paljon normaali-ilmanpaineen alle, jolloin kompressorin höyrystimestä kaasumaisena pumppaana massavirta voi olla hyvin olematon.

 

[Arisoft]

Imupaine tietenkin laskee paljon normaali-ilmanpaineen alle, jolloin kompressorin höyrystimestä kaasumaisena pumppaana massavirta voi olla hyvin olematon.

Ilmanpaineella ei liene asiassa merkitystä, mutta tosiaan paine laskee koska massavirtaa ei ole sen nostamiseksi. Sen seurauksena höyrystymislämpö laskee reilusti ulkoilmaa alemmas ja höyrystin menee kylmemmäksi, mikä saa sen huurtumaan. Jos höyrystiessä olisi enemmän pintaa, niin nestettä höyrystyisi helpommin koska lämmön siirtyminen ilmasta huurteen läpi nesteeseen on hidasta.

Oletan että tässä patenttipumpussa on nimenomaan tähän kiinnitetty huomiota että höyrystimen pinta-ala on suurempi kuin tavallisesti.

 

[jussi]

Oletan että tässä patenttipumpussa on nimenomaan tähän kiinnitetty huomiota että höyrystimen pinta-ala on suurempi kuin tavallisesti.

Onhan tuossa Yutakissakin suorastaan jättimäinen höyrystin teholuokkaan nähden, silti se ei ole mikään ylivoimainen speksiensä mukaan oikeilla aineillakaan. Ja on evi myöskin. Nyt väärällä aineseoksella se ei pärjää edes vanhalle pumpulle, jossa höyrystin kolmasosa siitä.
Ehkäpä jo ens talvena saadaan vertailutieto oikealla aineella ladattuna.

 

[kotte]

Oletan että tässä patenttipumpussa on nimenomaan tähän kiinnitetty huomiota että höyrystimen pinta-ala on suurempi kuin tavallisesti.

Höyrystimen tehollisen pinta-alan kasvattaminen ja lamellivälin suurentaminen on nimenomaan muutos, jota lämmitykseen käytevissä ilma-vesipumpuissa pitäisi soveltaa, kun jäähdytyspumppujen teknologiaa muunnetaan lämmityskäyttöön soveltuvaksi Pohjolan oloissa. Joskus viime vuosikymmen alkupuolella luin artikkelin, jossa asiaa oli tutkittu norjalaisen vuoristo-/rannikkovaruskunnan lämmitykseen käytettävän nyt esillä olevan lämpöpumppulaitteiston kokoluokassa ja todettu juuri noiden höyrystimen ominaisuuksien ratkaiseva merkitys (juuri vaikeampia olosuhteita ivlp-sovelluksille tuskin voi ajatellakaan jäätymistaipumuksen kannalta). En valitettavasti pysty enää osoittamaan viitettä, ei ole tallessa.

 

[Jule]

Eihän tuo kennon huurtuminen ole mikään ongelma kun pakkanen kiristyy.

 

[kotte]

Eihän tuo kennon huurtuminen ole mikään ongelma kun pakkanen kiristyy.

Ehkei sisämaassa, missä kosteus tiivistyy alaville paljaille maille, mutta suuren meren äärellä on aina, kovillakin pakkasilla. Suuri meri ei jäädy, vaan levittää sumua.

 

[Jule]

Ehkei sisämaassa, missä kosteus tiivistyy alaville paljaille maille, mutta suuren meren äärellä on aina, kovillakin pakkasilla. Suuri meri ei jäädy, vaan levittää sumua.

No sanotaan sitten että Suomessa tuo ei ole ongelma, kun meri vetää jäähän jos on kova pakkanen.

 

[kotte]

No sanotaan sitten että Suomessa tuo ei ole ongelma, kun meri vetää jäähän jos on kova pakkanen.

Sisämaassa ja suurimpien järvienkään rannalla tuskin on ongelma. Olen vain todennut ongelman erittäin suureksi esimerkiksi lounaissaaristossa, missä lähellä on suuri selkä, joka harvoin jäätyy ainakaan ennen tammikuuta ja jonka jään tai ohuehkon jään päällä olevan lumipeitteen pinta on astekaupalla ilman lämpötilaa korkeampi etenkin kovemmilla pakkasilla. Esimerkiksi ilppi kerää nopeasti huurretta ulkokennoon aina pakkasilla. Pääkaupunkiseudulla ja yleensäkin etelärannikolla on esimerkiksi laajalti hyvin samantapaiset olosuhteet.

 

[Arisoft]

Eihän tuo kennon huurtuminen ole mikään ongelma kun pakkanen kiristyy.

En osaa sanoa sitä numeroina, mutta tarkoitat ettei sulatuksia tarvita kovalla pakkasella. Silti siihen pintaan kertyy aina hieman huurretta. Jossain sanottiin että pieni määrä huurretta jopa lisää keruupintaa, mutta toisaalta jää johtaa lämpöä heikosti. Selvää kumminkin on että olosuhteista huolimatta kaksi kertaa isompi höyrystin tuottaa kaksi kertaa enemmän höyryä kun muut olosuhteet ovat samat. Höyryn niukkuus on syy siihen että pumppu ei saa puristettua siitä niin paljoa lämpöä kuin silloin kun höyryä on runsaasti tarjolla.

 

[kotte]

mutta toisaalta jää johtaa lämpöä heikosti.

Jää ei todellisuudessa ole kovin huono lämmönjohtaja. Nestemäiseen ohueen vesikerrokseen verrattuna jää on jopa nelinkertaisesti parempi (ohuessa vesikerroksessa ei ole sanottavasti konvektiovirtauksia). Sen sijaan huurre sisältää tyypillisesti paljon ilmaa ja vesikiteet muodostavat rihmamaisia ulokkeita, jotka ovat juuri sisältyvän ilman takia melko hyviä eristeitä kuten pakkaslumikin on.

Höyrystimen kannalta kriittisintä on ohuiden ilmavälien tukkeutuminen lähes kokonaan, jolloin ilmavirtauskin tyrehtyy. Kertyvä huurre pyrkii tukkimaan ensi vaiheessa syntyvät "dendriittivälit", joten huurtuminen muuttuu osittain jäätymiseksi sitä mukaa, kun huurretta kertyy lisää.

 

[Jule]

Sisämaassa ja suurimpien järvienkään rannalla tuskin on ongelma. Olen vain todennut ongelman erittäin suureksi esimerkiksi lounaissaaristossa, missä lähellä on suuri selkä, joka harvoin jäätyy ainakaan ennen tammikuuta ja jonka jään tai ohuehkon jään päällä olevan lumipeitteen pinta on astekaupalla ilman lämpötilaa korkeampi etenkin kovemmilla pakkasilla. Esimerkiksi ilppi kerää nopeasti huurretta ulkokennoon aina pakkasilla. Pääkaupunkiseudulla ja yleensäkin etelärannikolla on esimerkiksi laajalti hyvin samantapaiset olosuhteet.

Koska jossain lounaissuomen saaristossa on ollut -30°C saatika vielä tuotakin kylmempää?

Helsingin alueellakaan ei tuota ole ollut ainakaan 20 vuoteen

 

[Arisoft]

Koska jossain lounaissuomen saaristossa on ollut -30°C saatika vielä tuotakin kylmempää?

Eihän nuo ilmiöt tarvii -30 pakkasta vaan -20 on ihan yhtä lailla kylmää.

Vantaalla vesistä kaukana oleva pumppu pakkasella jää herkästi sellaiseen zombie tilaan jossa se käy paisuntaventtiili minimillä ja menee vähän kerrassaan huuruun mutta laite ei huomaa sitä mistään kun se on jo valmiiksi niin onnettomassa tilassa ettei esim. höyrystin mene enää huurteen vuoksi erityisen kylmäksi. Jos sen sitten onnistuu sulattelemaan vaikka sammuttamalla hetkeksi, niin tuotto paranee heti reippaasti. Eri laitteissa erilaisia ongelmia ja ratkaisuja.

 

[kotte]

Koska jossain lounaissuomen saaristossa on ollut -30°C saatika vielä tuotakin kylmempää?

Sellaista pakkasta (alhaisimmillaan hiukan -10^oC kylmemmällä puolella tai lämpimämpää) en ole nähnytkään, ettei ilppi vetäisi nopeasti huurteeseen tuolla. Eroa ei huomaa, oli pakkanen mikä vaan, mutta sulatus vaikeutuu pakkasen kiristyessä ja tuulen voimistuessa.

 

[Kellarinlämmittäjä]

Sellaista pakkasta (alhaisimmillaan hiukan -10^oC kylmemmällä puolella tai lämpimämpää) en ole nähnytkään, ettei ilppi vetäisi nopeasti huurteeseen tuolla. Eroa ei huomaa, oli pakkanen mikä vaan, mutta sulatus vaikeutuu pakkasen kiristyessä ja tuulen voimistuessa.

Tätä on tullut ihan mitailtuakin VILPillä. Miten sinä tätä tulkitsisit?

Pisteet ovat lähtökohtaisesti sen mukaisia, miten on ollut tarvetta tuottaa jotain. Tuo korkein piste on saavutettu järjestemällä kuormaa niitä että kone on rehkinyt suuremmalla teholla kuin siinä lämpötilassa olisi ollut tarve.

 

[kotte]

Miten sinä tätä tulkitsisit?

Mitä lämpimämpi ilma muutaman asteen lämpötilaan asti (korkeamman lämpötilan vallitessa ei tarvitse sulattaa), sitä enemmän ilma pystyy sisältämään vesihöyryä (maksimimäärä käyttäytyy lämpötilan suhteen jokseenkin eksponentiaalisesti), mutta samalla vaihteluväli kasvaa riippuen säätyypistä (koillinen kuiva virtaus, vaiko lounainen kostea virtaus, vaiko jotakin siltä väliltä noin periaatteessa). Kovalla pakkasella ilman suhteellinen kosteus on tyypillisesti lähellä 100%, mikä vakioi vaihteluväliä tietyllä pakkaslukemalla (tällöin lumipeite ja alla oleva lämmin maa toimivat hiukan samaan tapaan kuin jääpeite meren saaristossa).

Saaristossa laajan meren selän rannalla ilman suhteellinen kosteus on tyypillisesti ulkona talvella useimmiten lähes 100% ja pakkanen ei pääse kiristymään järin kovaksi, joten useimmiten seuraillaan omien mittauspisteittesi maksimitasoja kaikilla esillä olevilla pumppailukeleillä.