Vs: tuottaako vai ei
No näin se menee, joskus aiemminkin tästä oli keskustelua, joten nappasin tämän aiemman töherryksen sieltä.
Miten lämpöpumpun hyötysuhteen voi laskea?
Se on näin helppoa!
Lämpökerroin on lämpöpumpun hyötysuhde.
Suurin mahdollinen lämpökerroin saadaan laskemalla ideaalinen Carnot-prosessi = Ti / (Ti-To)
Esim. ulkoyksikön höyrystyslämpötila To on -20 C ja sisäyksikön lauhtumislämpötila Ti on +40 C. Muutetaan luvut Kelvineiksi To on 253,15 K ja Ti on 313,15 K.
Lasku 313,15 K / ( 253,15 K – 313,15 K ) = 5,22
(60 K)
Eli näissä olosuhteissa suurin mahdollinen ideaalinen hyötysuhde on 5,22
Totuus on hieman karumpi kompressorissa ja prosessissa on aina häviöitä, jotka pienentävät hyötysuhdetta.
Tämä on lähempänä totuutta!
Lämpökerroin saadaan jakamalla lauhduttimen luovuttama lämpö kompressorin tekemällä työllä. Esim. kompressorin ottoteho on 1,3 kW ja lauhduttimen luovuttama lämpöteho 2,99 kW.
Hyötysuhde on tällöin 2,99 / 1,3 = 2,3 (COP).
Kompressorin ottoteho saadaan selville suhtkot tarkasti mittaamalla se esim. jollain suoraan pistotulppaan liitettävällä halppismyymälästä ostetulla energiankulutusmittarilla. Sisäyksikön ja ulkoyksikön puhallinmoottoreiden otto tehot ovat niin pieniä, etteivät ne paljoa tulosta heilauta. Sisäyksikön puhallinmoottorin koko ottoteho muuttuu kokonaisuudessaan kuitenkin lämpötehoksi.
Lauhduttimen (sisäyksikön) luovuttaman lämpötehon laskeminen tarkasti onkin hieman vaikeampaa.
Ensin pitää selvittää kylmäaineen kylmäntuotto (kj/kg) mittausolosuhteessa.
Kylmäntuotto on höyrystimestä lähtevän ja höyrystimeen syötetyn nesteen lämpösisältöjen erotus.
Esim. R-410A höyrystymispaine = 2,8 bar abs(-20 C)
lauhtumispaine = 24 bar abs (+40)
Entalpia saadaan kätevästi R-410A kylmäaineen Log p, h-tilapiirroksesta tai jollakin kylmäaine laskenta ohjelmalla.
Lähtevän höyryn entalpia = 415 kj/kg
tulevan nesteen entalpia = 270 kj/kg
kylmäntuotto on = 145 kj/kg
Seuraavaksi pitää selvittää mikä on kylmäaineen massavirta (kg/s). Se saadaan jakamalla kompressorin kylmäteho (kW) kylmäaineen kylmäntuotolla (kj/kg).
Ongelmana on, että harvoin tiedetään kompressorin kylmäteho juuri näissä olosuhteissa.
Varsinkin näiden ilmalämpöpumppujen invertteri mallien tehoja.
Oletetaan kuitenkin vaikka näin Esim.kompressorin kylmäteho on mitatuissa olosuhteissa 2,1 kW / 145 kj/kg = 0,01448 kg/s
Tämän jälkeen selvitetään, mikä on kompressorilta lähtevän tulistuneen höyryn lämpötila ja entalpia Esim. +69 C (477 kj/kg)
Sitten mitataan kylläisen nesteen lämpötila ja entalpia lauhduttimesta lähtevästä putkesta Esim. +40 C (270 kj/kg).
Ja eikun lopuksi lasketaan lämmöntuotto, joka saadaan kertomalla kompressorin massavirta (kg/s) kompressorilta lähtevän tulistuneen höyryn ja lauhduttimelta lähtevän nesteen entalpioiden erotuksella.
Esim. 0,01448 kg/s x (477 kj/kg – 270 kj/kg) = 2,99 kW
Ja sitten se lämpökerroin 2,99 kW / 1, 3 kW = 2,3 COP
Tämäkin laskutapa on hieman liian positiivinen prosessin hyötysuhdetta ajatellen.
Eikös ollutkin helppoa ja yksinkertaista.
Sitten vain mittailemaan hyötysuhteita.
No leikki leikkinä. Eihän kaikki ole kylmämiehiä. Kyllä sen hyötysuhteen pystyy mittaamaan myös sisäyksikön tulevan ja lähtevän ilman lämpötilaerosta ja ilmamäärästä.
Laitoin laskut vain esimerkin vuoksi, koska jokaisessa ILPin omistajassa tuntuu asuvan pieni tutkijan alku
Yleensä ottaen tämä COP keskustelu on vähän niinkus veteen viivaa piirtäisi.
ulkolämpötiloissa saavutettu energiamäärä....sehän se kiinnostaa siinä finaalissa..
Laitoin just