Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

On sinällänsä mielenkiintoista nähdä, miten jokin todellinen prosessi kulkee ja missä sen kulmapisteet 1,2,3 ja 4 ovat, mutta todellisuudessa nämä pisteet ovat jokaisella eri koneella hiukan eri paikoissa, ja niiden sijaintiin varmasti vaikuttaa jopa asennus, putkien pituudet ja mutkat, kylmäaineen määrän oikeellisuus jne.

Jos haluaa verrata jotenkin erilaisia koneita, voidaan niitä verrata vain siltä alkaen, mikä on kaikille yhteistä ja loppu onkin sitten todellisten koneiden hyvyydestä kiinni. Yhteinen samanlainen vertailukohta kaikille laitteille on Carnot'n ideaalikoneen ja todellisen kylmäaineen yhdistelmä, joka toteuttaa ideaali prosesseja joko vakiopainessa (isobaarinen), vakiolämpötilassa (isoterminen), vakioentalpiassa (isentalpinen) tai vakioentropiassa (isentrooppinen) ja tämäkin on samanlainen vain jos kylmäaine on sama.

Todellisessa koneessa ei ole edes ideaaliprosesseja, koska niissä on häviötä, kuten näistä saksanpiirroksista ja niiden selvittelyistä käy esille. Nämä häviöt on erilaisia eri koneilla ja niihin vaikuttaa myös asennus (esim. putkivedot, yksiköiden korkeuserot jne.). Lisäksi koko järjestelmän ja sen lämmönvaihtimien mitoitus (höyristin ja lauhdutin) vaikuttaa siihen, kuinka paljon ja kuinka tehokkaasti lämpöä pystymme pumppaamaan alemmasta lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan.

Koneen suunnittelijan tai tuunaajan kannalta referenssi on Carnot'n ideaalikoneen ja todellisen kylmäaineen yhdistelmä. Tätä voi yrittää tavoitella, parantamalla todellista laitetta mitoittamalla sen ja sen komponentit mahdollisimman optimaalisesti ja karsimalla erilaisia häviöitä.

Omalta osaltani sanoisin, että tämä keskustelu on ollut hyvin opettavaista ja keskustelun pohjalta huomaa, että ILP:n käyttäjän mahdollisuudet vaikuttaa lopputulokseen ovat aika pienet. Toisaalta, jos rakennuksessa on sellainen tukilämmitys, joka ei ota ohjausta samoista lämpötilasuureista kuin ILP, mahdollisuudet paranevat. Lattialämmitys, jonka anturi(t) on lattiassa on varmaankin hyvä tukilämmitysyhdistelmä samoin kuin vesipatterit, joita ohjataan joko manuaalisesti tai jollakin muulla kuin huoneistonlämpötilaa haistelevilla antureilla. Suoran sähkölämmityksen patterit on varmaankin hankala saada yhteispeliin ILP:n kanssa, sillä ne haistelevat samaa suuretta, jolloin jompi kumpi toimii ja toinen ei. Tässä tulee apuun kuitenkin se, että ILP:stä etäällä olevat patterit voidaan saadaa toimimaan yhtäaikaan ILP:n kanssa, koska ILP ei anna tasaista lämpöä koko tilalle, vaan etäisemmät kohdat jäävät viileämmäksi.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Tämä aihe sai vastauksen heti alussa, mutta teorian selvittely on jatkettu paljon pidemmälle. Moni on varmaan hyödyllisenä "sivutuotteena" oppinut paljon lisää. Heitin mukaan lisää osa-aiheita siinä toivossa, että saisin valmiiksi pureskeltua tietoa. Ei tullut, joten yritän itse vastata omiin kysymyksiin.

1AA sanoi:
Kompressorin ja kuristusventtiilin yhteisvaikutuksesta syntyy tietty paine-ero. Tämä ratkaisee ko. viivojen etäisyyden toisistaan. Mutta mille korkeudelle viivat asettuvat? Siirtyvätkö molemmat vähän ylös vai alas ja miksi? Pitäisi löytyä looginen ja helposti ymmärrettävä selitys ilman differentiaaliyhtälöitä.

Vähän helpompi välipala: höyrystimestä tuleva kosteus vahingoittaa kompressoria. Mutta jos kuitenkin tulee, huononeeko cop-kerroin?

Oma näkemykseni ylläolevasta: Laskemalla lämmönsiirtoja, kylmäainevirtoja, virtaushäviöitä, paisuntaventtiilin ja kompressorin prosesseja saadaan iterointimenetelmällä kaikki viivat paikoilleen. Ilman tietokoneohjelmaa en viitsisi tehdä sellaista.
Trendejä voidaan varmasti ennustaa helpommin (jos osaa). Mitä tapahtuu jos lauhduttimen lämmönsiirtokyky paranee? Sen paine laskee, koska lömpömäärä siirtyy poi pienemmällä lämpötilaerolla (paineella). Kompressori pyörii edelleen samalla nopeudella, minkä takia höyrystimen paine myöskin laskee niinkuin sen lämpötila. Kun paine laskee, kylmäaineen tilavuusvirta kasvaa ja kompressorin kapasiteetti pienenee. Se kuljettaa vähemmän kiloja kylmäainetta lauhduttimeen. Seurauksena tästä on että höyrystin "kuivuu", eli vähemmän kosteutta pääsee kompressoriin. Sitä paitsi kompressorin kapasiteetti heikkenee vähän lisää kun imupuolen kylmäaine on enemmän tulistettu.
Kun paine-ero pienenee, virtaa vähemmän kylmäainetta paisuntaventtiilin kautta.
Paine koko systeemissä laskee, joten suurempi osa kylmäaineesta on nesteenä. Mihin tämä lisäneste jää? Veikkaisin jonkinlaiseen tasaussäiliöön ennen paisuntaa jos sellainen on olemassa. Tietääkö joku paremmin?
"Välipala" kompressorin kosteudesta: Todennäköisesti cop paranee kun kosteutta pääsee kompressoriin. Sen sijaan että lämpö nostaisi tulistusta, kosteus hörystyisi ja tilavuusvirta pienenisi. Seurauksena parempi kompressorin hyötysuhde ja parempi cop.
Oikein päätelty?
Scrolltyyppinen komressori sietää varmaan kosteutta suhteellisen hyvin, ja varsinkin jos pisarat ovat hyvin pienet, lähes sumun luokkaa. Olisiko tässä suhteessa parannukselle sijaa?
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

1AA sanoi:
Tämä aihe sai vastauksen heti alussa, mutta teorian selvittely on jatkettu paljon pidemmälle. Moni on varmaan hyödyllisenä "sivutuotteena" oppinut paljon lisää.

Minun mielestä tämä aihe ei ole vielä saanut lopullista vastausta. Olemme vasta päässeet sihen pisteseen, että samalla kompressorinostolla olemme havainneet lauhdutuspaineen/lämpötilan putoavan ulkoilman lämpötilan mukana. Mutta siitä seuraava lämmöntuoton putoaminen samalla massavirralla on paljon pienempi kuin mitä käytännössä tapahtuu. Eli vielä emme ole pystyneet laskemaan miten paljon se massavirta pienenee ulkolämpötilan mukana.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Mistä sinne höyrystimeen tulee sitä kosteutta (eli vettä)? ::)
 
F

Freeze

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

;D

Ei hyvänen aika sentään 1AA nyt tulee kyllä aika paksua tekstiä kosteudesta.
COP paranee?
Miten kosteus voi parantaa COP:tä ?
Ei taida olla kylmätekniikka vahvimpia puoliasi? ;D ;D
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Kun meillä on ollut tarkastelussa 3 erilaista tasoa. Mitenkä ne osuisi tuohon saksalaiseen todellisen pumpun malliin.
1. Ideaali Carnot-prosessi ja ideaali kaasu = punainen suunnikas = taloon sisälle saatu työ.
2. Ideaali Carnot-prosessi ja todellinen kaasu (R410A) = vihreä suunnikas
3. Todellinen kone ja todellinen kaasu (ILP) = Saksan malli

Onko mielipiteitä, onko nuo kuviot edes siellä päinkään? Monikulmioiden pinta-alojen pitäisi vastata oppikirjojen mukaan työn määrää (W).
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
Ainakaan mulla sun kuvaliite ei aukene.

Aukeaisiko nyt?

No selitämpä tai sekaan lisää, mitä ajattelen tuon piirustuksen kuvaavan, joko enemmän tai vähemmän epäonnistuneesti.

Jos esimerkiksi 0°C kelillä haluan 25 asteen sisälämpötilan, ja ILP antaa 2,5 COP:lla 2,5kW tehon. Siis todellinen kone ja todellinen kaasu. Seuraavaksi lähden katsomaan R410A paine-entalpia tasapainokaaviota ja piirrän sinne veneen, jonka yläreuna menee 38 °C ja alareuna -5°C, ja lasken COP:n = (455-260)/(455-420) =195/35= 5,57. Siis samalla ILP:n 1 kW teholla, minun olisikin pitänyt saada ideaali koneella ja R410A 5,57 kW pihalle. Jos minulla olisi ollut Carnot kone ja ideaali kaasu tuo COP olisi pitänyt olla = 273 K + 38 K/(38+5)K = 7,23. Siis Carnot'n koneella ja ideaali kaasulla olisimme saaneet 1 kW teholla 7,23 KW lämpöä.

Kun oikeasti tarvitsemme 2,5 kW, jonka ILP tuotti 1 kW ottoteholla, olisi Carnot'n koneella ja R410A kylmäaineella saatu sama 2,5 kW 0,45 kW ottoteholla, ja Carnot'n koneella ja ideaalikaasulla sama 2,5 kW lämpöteho olisi tullut 0,35 kW ottoteholla.

Siis mietiskelen, miten nämä 3 eri esitystä, voitaisiin ympätä tuohon samaan kuvaan. Jotain siinä on nyt pielessä, mutta mikä?
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

En ole ihan varma mitä oikein ajat takaa, mutta tuohon kuvaan piirtämäsi vihreä käyrä, tapaus 2 ei ole Carnon prosessi vaan se on todellinen kone ja todellinen kylmäaine ilman putkisto ja kompressorihäviöitä. Nuo luvut joihin viittaat, niin niitä ei pysty tuosta kuvastasi lukemaan, joten niihin on vaikea ottaa kantaa. Lukujen suuruusjärjestys on kyllä oikea, eli mitä enempi todellisuutta otetaan mukaan, sen enempi häviöitä ja COP kärsii.

Jos mietit miksi tapauksen 1 (ideaali Carnon prosessi) ei näytä tuossa koordinaatistossa oikealta (vaatii enempi työtä kuin tuosta laskemalla saadaan), niin siihen on kaksi syytä. Ensinnäkin et voi piirtää ideaali Carnon prosessia ideaalikaasulla oikean kylmäaineen koordinaatistoon. Toiseksi jos piirrät ideaali Carnon prosessin oikean kylmäaineen kanssa (näyttää edelleen samalta kuin piirtämäsi tapaus 1), niin silloin täytyy muistaa, että paisuntavaiheessa tapahtuva entalpian vähenemä ei mene hukkaan vaan se voidaan hyödyntää puristusvaiheessa ja tätä kautta vähentää tarvittavaa ulkopuolista työtä.

Koitin piirtää paperille mainitsemasi luvut ja tein laskelman Carnon prosessille R410A koordinaatistossa, niin silloin paisuntavaiheessa menetetty entalpia on noin 8 ja kun se huomiodaan puristuvaiheen työtä vähentävänä saadaan COP = (455-260)/(455-420-:cool: = 195/27 = 7,2. Eli täsmää.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

teukka sanoi:
Mistä sinne höyrystimeen tulee sitä kosteutta (eli vettä)? ::)
Kosteus on nestettä, esimerkiksi vettä. Ko. tapauksessa kuitenkin nestemäistä jäähdytysainetta.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Freeze sanoi:
;D

Ei hyvänen aika sentään 1AA nyt tulee kyllä aika paksua tekstiä kosteudesta.
COP paranee?
Miten kosteus voi parantaa COP:tä ?
Ei taida olla kylmätekniikka vahvimpia puoliasi? ;D ;D
No hyvänen aika sentään. Nyt kylmätekniikan asiantuntijoilla on tilaisuus todistaa että väitteeni ei pidä paikkaansa. Odotan innolla.
 
F

Freeze

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

:cool:
1AA totesi:
"Välipala" kompressorin kosteudesta: Todennäköisesti cop paranee kun kosteutta pääsee kompressoriin. Sen sijaan että lämpö nostaisi tulistusta, kosteus hörystyisi ja tilavuusvirta pienenisi. Seurauksena parempi kompressorin hyötysuhde ja parempi cop."

Jos siitä kosteudesta olisi jotain hyötyä siellä kierrossa, niin kyllä sen olisi joku valmistaja hyödyntänyt.
Siellä järjestelmän sisällä tuppaa kiertämään kaikki aineet joita siellä on.

Kun tämä kosteus saapuu eks-venttiilille, se luonnollisesti jäätyy siihen suuttimen eteen.
Kun se jäätyy siihen, niin eks-venttiilin läpi menevä kylmäainemäärä laskee.
Tästä seuraa:
Höyrystinpaine laskee
Kompressorin kuumakaasunlämpötila nousee
Kompressorin imukaasunlämpötila nousee
Tulistus nousee
Kompressorin painesuhde nousee = jäähdykkeen määrä kierrossa pienenee = jäähdytysteho laskee
Kompreesorin tekemä työmäärä nousee = käyntivirta kasvaa
Jos painesuhde kasvaa, niin miten käy COP:n?
Käytännössä se menee ainakin näin.
Jos tarkoitus oli pohdiskella vesihöyryn hetkellistä vaikutusta kompressorissa, niin sillä ei ole käytännössä mitään merkitystä kokonaisuutta ajatellen.
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

1AA sanoi:
Kosteus on nestettä, esimerkiksi vettä. Ko. tapauksessa kuitenkin nestemäistä jäähdytysainetta.

Freeze sanoi:
Kun tämä kosteus saapuu eks-venttiilille, se luonnollisesti jäätyy siihen suuttimen eteen.
Kun se jäätyy siihen, niin eks-venttiilin läpi menevä kylmäainemäärä laskee.
Tästä seuraa:

Tässä puhutaan näköjään nyt aivan eri asioista. :D Suosittelisin 1AA että luovut tuosta termistä "kosteus" ja puhut ennemmin vaikka "nestemäisestä kylmäaineesta". Kosteus kun kai ammattilaisten mielissä (kuten varmaan useimmilla maallikoillakin) tarkoittaa sitä vettä jota asentaja tyhjöpumpulla poistaa putkistosta asennusvaiheessa.
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
Minun mielestä tämä aihe ei ole vielä saanut lopullista vastausta. Olemme vasta päässeet sihen pisteseen, että samalla kompressorinostolla olemme havainneet lauhdutuspaineen/lämpötilan putoavan ulkoilman lämpötilan mukana. Mutta siitä seuraava lämmöntuoton putoaminen samalla massavirralla on paljon pienempi kuin mitä käytännössä tapahtuu. Eli vielä emme ole pystyneet laskemaan miten paljon se massavirta pienenee ulkolämpötilan mukana.

Massavirran laskemiseen eivät minun rahkeeni riitä, mutta muutamia "hajatelmia" tämän ilmiön perusteista on kyllä pääkopassa itänyt. :)

Höyrystimen tehoonhan vaikuttaa kylmäaineen kiehumispisteen ja ulkolämpötilan erotus. Kylmäaineen lämpötila höyrystimessä on aina vallitsevan paineen mukaisessa kiehumispisteessä. Mitä suurempi on tämän lämpötilan ja ulkolämpötilan erotus, sitä suurempi on energiavirta kylmäaineeseen, ja sitä suurempi määrä aikayksikössä ainetta höyrystyy.

Jos nyt ajatellaan tätä kysymyksen mukaista on/off-konetta, jossa on säädettävä paisuntaventtiili. Kun ulkolämpötilassa tapahtuu muutos alaspäin, em. lämpötilaero pienenee ja höyrystyminen vähenee. Tällöin imukaasu ohenee ja imupaine laskee, joka taas siirtää kiehumispistettä alaspäin, kauemmas ulkolämpötilasta. Prosessi hakee uuden tasapainotilan, jossa imupaine on pienempi kuin lähtötilanteessa. Höyrystyvän aineen lämpötila on uudessa tilanteessa tämän alhaisemman paineen myötä alkuperäistä alempi, mutta ei kuitenkaan niin paljon alempi että lämpötilaero ulkolämpötilaan olisi aivan yhtä suuri kuin ennen muutosta.

Kylmäainehöyryn virtauksen vähentyminen kompressoriin selitettyy siis höyrystymistehon laskulla, mutta entäpä nesteen virtaus höyrystimeen? Sen pienentämisestä huolehtii paisuntaventtiili. Kun höyrystyminen vähenee, tulistus lisääntyy jolloin säätö sulkee paisuntaventtiiliä pienentäen nesteen virtausta höyrystimeen vastaamaan uutta alhaisempaa höyrystymisnopeutta. Tämä puolestaan pienentää taas imupainetta ja vie kiehumispistettä kauemmas ulkolämpötilasta. Silti tässäkään ei päästä aivan alkutilanteen tasalle, eli lämpötilaero jää edelleen hiukan pienemmäksi kuin alkutilanteessa, ja näinollen höyrystymisnopeus on pienempi.

Kun kerran höyrystymisteho riippuu ulkolämpötilan ja höyrystymislämpötilan erosta, miksi tässä alemmassa lämpötilassa ei tämä lämpötilaero ole samansuuruinen kuin alkutilanteessa, ja höyrystymismäärä aikayksikössä näinollen sama? Tämä johtunee ulkoilman energiasisällöstä. Kun lämpötila laskee kohti absoluuttista nollapistettä, ilman energiasisältö pienenee. Näinollen samalla lämpötilaerolla kylmäaineeseen virtaava energiamäärä on pienempi kuin korkeammassa lämpötilassa. Käytännössä homma taitaa mennä niin, että ilman vähäisemmän energiasisällön takia höyrystimen ulkopinnan lämpötila (ja samoin kennon läpi virranneen ilman lämpötila) laskee enemmän ulkolämpötilan alle, kuin korkeamman lämpötilan alkutilanteessa. Tämän takia käytännön lämpötilaero ilman ja kylmäaineen välillä jää pienemmäksi kuin alkutilanteessa.

...että tämmöisiä hajatelmia... :) Sen verran vielä tästä kylmäaineen kiertomäärän vähenemisestä, että itsellänikin oli sellainen harha-ajatus että ainetta täytyisi kertyä johonkin "lammikoksi" kun virtausmäärä pienenee. Tämähän ei tietenkään ole totta. Jos ajatellaan mitä tahansa paikkaa prosessissa, niin ainemäärä ko. pisteessä riippuu paitsi poistuvan aineen määrästä, myös pisteeseen tulevan aineen määrästä. Koska meillä on suljettu kiertoprosessi, niin nämä kaksihan kulkevat käsi kädessä. Kun paisuntaventtiiliä suljetaan, ei sinne venttiilin etupuolelle (käytännössä lauhduttimeen) rupea kertymään lisää nestettä, koska samanaikaisesti myöskin tulevan höyryn virtausmäärä pienenee. :D Eli lyhyesti sanottuna, hieman karkeasti yleistäen, voisi todeta: vakiotilavuuksisen prosessin joka pisteessä on aina sama määrä ainetta, vain kiertonopeus muuttuu.
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

tet sanoi:
plundstrom sanoi:
Minun mielestä tämä aihe ei ole vielä saanut lopullista vastausta. Olemme vasta päässeet sihen pisteseen, että samalla kompressorinostolla olemme havainneet lauhdutuspaineen/lämpötilan putoavan ulkoilman lämpötilan mukana. Mutta siitä seuraava lämmöntuoton putoaminen samalla massavirralla on paljon pienempi kuin mitä käytännössä tapahtuu. Eli vielä emme ole pystyneet laskemaan miten paljon se massavirta pienenee ulkolämpötilan mukana.


...että tämmöisiä hajatelmia... :) Sen verran vielä tästä kylmäaineen kiertomäärän vähenemisestä, että itsellänikin oli sellainen harha-ajatus että ainetta täytyisi kertyä johonkin "lammikoksi" kun virtausmäärä pienenee. Tämähän ei tietenkään ole totta. Jos ajatellaan mitä tahansa paikkaa prosessissa, niin ainemäärä ko. pisteessä riippuu paitsi poistuvan aineen määrästä, myös pisteeseen tulevan aineen määrästä. Koska meillä on suljettu kiertoprosessi, niin nämä kaksihan kulkevat käsi kädessä. Kun paisuntaventtiiliä suljetaan, ei sinne venttiilin etupuolelle (käytännössä lauhduttimeen) rupea kertymään lisää nestettä, koska samanaikaisesti myöskin tulevan höyryn virtausmäärä pienenee. :D Eli lyhyesti sanottuna, hieman karkeasti yleistäen, voisi todeta: vakiotilavuuksisen prosessin joka pisteessä on aina sama määrä ainetta, vain kiertonopeus muuttuu.

Olisin samaa mieltä, sillä perusteella, että neste ei ole kokoonpuristuvaa eikä sen tilavuus juuri muutu eri lämpötiloissa. Itselleni yksinkertaista tätä esim. nestekaasupullolla, jonka nestepinnan taso on jotakuinkin vakio oli se sitten 30 asteen pakkasessa tai 30 lämmössä. Ainoa oikeasti havaittava ero on höyrystyneen kaasun paineessa ja lämpötilassa. Lämpimämmässä tuota höyrystymistä tietenkin tapahtuu enemmän, mutta nestepintaan sillä ei ole sanottavampaa merkitystä. Sammaa voi testata nestesytkärillä. Jotenkin minulla on myös sellainen mielikuva vanhoista amerikkalaisista autoista, joiden ilmastointilaitteessa oli paisuntasäiliö, jota tankattiin, jos järjestelmä vuoti. Joten näillä perusteilla yhdyn käsitykseen: "vakiotilavuuksisen prosessin joka pisteessä on aina sama määrä ainetta, vain kiertonopeus muuttuu".
 
T

teukka

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

markusj kirjoitti:
Onko mielipiteitä, onko nuo kuviot edes siellä päinkään? Monikulmioiden pinta-alojen pitäisi vastata oppikirjojen mukaan työn määrää (W).

Koordinaatistoon piirretyn kuvion pinta-ala esittää energiaa silloin, kun akselien dimensioiden tulo on energiaa.
Esim. p*V antaa N/neliömetri*kuutiometri = Nm = Joule. Samoin entropia ja lämpötilan tulo on Joule (S=Q/T) ja matkan ja voiman tulo on Joule jne...

Enthalpiatasossa p*H antaa N/neliömetri*J/kg, josta ei tule millään yksiköksi Joulea, vaan J/(s*s*m) !

Jos pystyakselina olisi massa (kg), silloin pinta-ala olisi tässäkin Joulea. ;)
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

teukka sanoi:
markusj kirjoitti:
Onko mielipiteitä, onko nuo kuviot edes siellä päinkään? Monikulmioiden pinta-alojen pitäisi vastata oppikirjojen mukaan työn määrää (W).

Koordinaatistoon piirretyn kuvion pinta-ala esittää energiaa silloin, kun akselien dimensioiden tulo on energiaa.
Esim. p*V antaa N/neliömetri*kuutiometri = Nm = Joule. Samoin entropia ja lämpötilan tulo on Joule (S=Q/T) ja matkan ja voiman tulo on Joule jne...

Enthalpiatasossa p*H antaa N/neliömetri*J/kg, josta ei tule millään yksiköksi Joulea, vaan J/(s*s*m) !

Jos pystyakselina olisi massa (kg), silloin pinta-ala olisi tässäkin Joulea. ;)

Työn [W] yksikkö on myös Joule, ja tuolla oppikirjojen määritelmällä tarkoitetaan juuri entropian ja lämpötilan muutoksen tuloa. Siis pV- tai TS-akselistossa tuo voidaan laskea pinta-alana, ja pH-akselistossa se näkyy vain projektiona.
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Entropia ero 0 °C höyrystimessä on noin 0,8KJ/K kylmäainekiloa kohti ja jos nyt ajatellaan, että kylmäaine tekee työtä 0°C ja 35°C välillä, on tuo työ 28 KJ = 0,007756 kWh kylmäainekiloa kohti. Jos tuolla pitäisi saada aikaan, sanotaan nyt vaikkapa, 2,5 kWh energiaa, tarkoittaisi se, että tavaraa pitäisi kiertää 322,3 kg/h, mikäli laskin oikein. Päästäisiinkö tästä nyt siihen massavirtaan?
 
F

Freeze

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

:cool:
Massavirta on yksi kylmälaitoksen tärkeimmistä laskenta-arvoista, koska massavirta on vakio.
Tilavuusvirta vaihtelee laitoksen eri osissa.
Lisäksi painehäviön ja lämmön siirtymisen vuoksi muuttuu tilavuusvirta jopa samassa putkessa.

Kylmälaitoksessa kiertävä massavirta (kg/s) saadaan jakamalla kylmäteho (kW= kJ/s) kylmäaineen kylmäntuotolla (kJ/kg)
kJ x kg / s x kJ = kg/s

Yleensä tämä on helppoa, kun tiedetään kompressoreiden kylmäteho.
Näissä ILP jutuissa kun harvemmin on noita valmiita ohjelmia, niin se on vähän työläämpää.

Tässä muutama peruskaava, niille jotka pitävät laskemista hauskana ja iloisena asiana. :D

Kylmäaineen kylmäntuotto = lähtevän höyryn enthalpia - tulevan nesteen enthalpia (kJ/kg)
Kertoo kuinka paljon höyrystimestä siirrteään energiaa

Kylmäaineen tilavuustuotto = kylmäaineen kylmäntuotto (kJ/kg) / höyrynominaistilavuudella (m3/kg) = (kJ/m3)
Kertoo kuinka paljon lämpöä sitoutuu kun 1 kg kylmäainetta höyrystyy.

Imutilavuusvirta = massavirta (kg/s) x höyrynominaistilavuus tietyssä olosuhteessa (m3/kg)
tai
jakamalla kylmäteho (kJ/s) / kylmäaineen tilavuustuotolla (kJ/m3)

Kuumakaasuntilavuusvirta = massavirta (kg/s) x höyrynominaistilavuus tietyssä olosuhteessa (m3/kg)

Lauhtuminen voidaan jakaa kolmeen eri osaan

tulistuslämpö
lauhtumislämpö
alijäähtymislämpö

Tulistuslämpö on massavirta x (kompressorilta lähtevä kuumakaasun enthalpia - kylläisen höyryn rajakäyrän enthalpia)
Lauhtumislämpö on massavirta x (kylläisen höyryn rajakäyrän enthalpia - kylläisen nesteen rajakäyrän enthalpia)
Alijäähtymislämpö on massavirta x (kylläisen nesteen rajakäyrän enthalpia - alijäähtyneen nesteen enthalpia)

Tässä nämä peruskaavat, joilla tätä peliä pelataan. ;)
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Laitan liitteeksi excelissä tehdyn R410A:n entropia-lämpötila diagrammin, jossa on nesteen ja höyryn saturaatiorajat. Tähän piirrettyjen kuvioiden pinta-alojen pitäisi vastata työtä, jonka kilo kylmäainetta tekee.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

markusj sanoi:
Laitan liitteeksi excelissä tehdyn R410A:n entropia-lämpötila diagrammin, jossa on nesteen ja höyryn saturaatiorajat. Tähän piirrettyjen kuvioiden pinta-alojen pitäisi vastata työtä, jonka kilo kylmäainetta tekee.

Piirtelin kuvioita ja laskeskelin. Ei muuten ole jokapäiväistä hommaa laskea entropiakuviosta kiertoprosessin työtä. ???

Se 28 kJ on siis kompuran tekemä työ kylmäainekiloa kohti eikä kylmäaineen tekemä työ. Eikös olekin? :cool: Saman tuloksen saa myös enthalpiakuviosta.

Siitä voisi sitten arvioida niitä materiaalivirtoja, kun tietää kompuran tehon?
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

tet sanoi:
Tässä puhutaan näköjään nyt aivan eri asioista. :D Suosittelisin 1AA että luovut tuosta termistä "kosteus" ja puhut ennemmin vaikka "nestemäisestä kylmäaineesta". Kosteus kun kai ammattilaisten mielissä (kuten varmaan useimmilla maallikoillakin) tarkoittaa sitä vettä jota asentaja tyhjöpumpulla poistaa putkistosta asennusvaiheessa.

Olet oikeassa taas kerran. Tämä kylmätekniikka liikkuu näköjään hyvin suppealla alueella ja hyvin rajoitetuilla käsitteillä. Ennakkoluuloja ja välillä jopa ihmeellisiä käsityksiä asioista ilmenee päivittäin.
Selitys on varmaan siinä, että suurin osa miehityksestä on "pitkän linjan" ihmisiä ilman perusteellisempaa teoreettista koulutusta.
Toisaalta nämä alan ihmiset tietävät hyvin tarkkaan missä kaikki laitteiden ruuvit ja mutterit ovat ja osaavat asentaa ja huoltaa oikein (toivottavasti). Niissä asioissa minä en olisi kovin hyvä. Tai en tiedä, kun en ole kokeillut. ;D
Muilla aloilla kuin esim. kylmätekniikassa "kosteus" ja "märkyys" voivat liittyä myös muihin nesteisiin kuin H2O:hon.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

tet sanoi:
Kun kerran höyrystymisteho riippuu ulkolämpötilan ja höyrystymislämpötilan erosta, miksi tässä alemmassa lämpötilassa ei tämä lämpötilaero ole samansuuruinen kuin alkutilanteessa, ja höyrystymismäärä aikayksikössä näinollen sama? Tämä johtunee ulkoilman energiasisällöstä. Kun lämpötila laskee kohti absoluuttista nollapistettä, ilman energiasisältö pienenee. Näinollen samalla lämpötilaerolla kylmäaineeseen virtaava energiamäärä on pienempi kuin korkeammassa lämpötilassa. Käytännössä homma taitaa mennä niin, että ilman vähäisemmän energiasisällön takia höyrystimen ulkopinnan lämpötila (ja samoin kennon läpi virranneen ilman lämpötila) laskee enemmän ulkolämpötilan alle, kuin korkeamman lämpötilan alkutilanteessa. Tämän takia käytännön lämpötilaero ilman ja kylmäaineen välillä jää pienemmäksi kuin alkutilanteessa.

Osittain oikein. Minä sanoisin näin: Ilmapumpun tehtävä on nostaa lämpöä alemmalta tasolta (esim. -10oC korkeammalle tasolle +20oC. Kompressorilla (moottoreineen) on tietty kapasiteetti ko. tapauksessa joka on täydessä käytössä (on/off-kone).
Kun ulkolämpötila laskee, kompressori ei enää jaksa nostaa sitä samaa kylmäainemäärää alemmalta tasolta. Nostokorkeus kasvaa.
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

teukka sanoi:
markusj sanoi:
Laitan liitteeksi excelissä tehdyn R410A:n entropia-lämpötila diagrammin, jossa on nesteen ja höyryn saturaatiorajat. Tähän piirrettyjen kuvioiden pinta-alojen pitäisi vastata työtä, jonka kilo kylmäainetta tekee.

Piirtelin kuvioita ja laskeskelin. Ei muuten ole jokapäiväistä hommaa laskea entropiakuviosta kiertoprosessin työtä. ???

Se 28 kJ on siis kompuran tekemä työ kylmäainekiloa kohti eikä kylmäaineen tekemä työ. Eikös olekin? :cool: Saman tuloksen saa myös enthalpiakuviosta.

Siitä voisi sitten arvioida niitä materiaalivirtoja, kun tietää kompuran tehon?

Noissa diagrammeissa sekä entalpia että entropia on ilmoitettu kylmäainekiloa kohti. Entalpian oikea yksikkö on J ja entropian J/K.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Jos puhutaan ominaissuureista, niin silloin ne ilmoitetaan kiloa kohti eli ominaisentropialle J/K/kg ja ominaisenthalpialle J/kg. Suureita merkitään tällöin lisäksi pienillä kirjaimilla s ja h.
 

markusj

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

teukka sanoi:
markusj sanoi:
Laitan liitteeksi excelissä tehdyn R410A:n entropia-lämpötila diagrammin, jossa on nesteen ja höyryn saturaatiorajat. Tähän piirrettyjen kuvioiden pinta-alojen pitäisi vastata työtä, jonka kilo kylmäainetta tekee.

Piirtelin kuvioita ja laskeskelin. Ei muuten ole jokapäiväistä hommaa laskea entropiakuviosta kiertoprosessin työtä. ???

Se 28 kJ on siis kompuran tekemä työ kylmäainekiloa kohti eikä kylmäaineen tekemä työ. Eikös olekin? :cool: Saman tuloksen saa myös enthalpiakuviosta.

Siitä voisi sitten arvioida niitä materiaalivirtoja, kun tietää kompuran tehon?

Tuossa esimerkissä tuo 28 KJ on kompressorin tekemä työ, siirrettävä energia on entropia ero kertaa 273 K.
 
T

teukka

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Tuohon tapaan se menee. Huomasin, että kylmäaineeseen päästäkseni piti käyttää tuota Kelvin-asteikkoa. En ole tarkemmin tutkiskellut, laskin vain, että jokaiselle entropian arvolle kun käyttää siihen liittyvää Kelvin-lämpötilaa, niin saa melko tarkkaan saman tuloksen kuin enthalpia-kaaviossa.

En usko, että entropia-tasossa saadaan mitään merkittävää uutta tähän puuhasteluun. Saattaa sotkea suurinta osaa lukijoista, joille enthalpiakin on epäselvää. Tuossa kuviossa on se hahmottelemani prosessi, mistä työ löytyi. :)
 
F

Freeze

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

;D
Joo näköjään nämä termistöt kun vaihtelee, niin väärinkäsitysten osuus lisääntyy.
Tajusin vasta nyt mitä 1AA tarkoitti.
No parempi myöhään ku ei silloinkaan ;)
Kun kylmäaine menee kompressorille nestenä sanotaan sen olevan märkää.
En tiedä kumpi nyt on parempi kostea vai märkä?
Kylmämiehille kosteus on juuri se vesi siellä putken sisällä.
Eli otetaan vähän pakkia. ;)
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Olen pähkäillyt kovasti tätä massavirran muutosta eri ulkolämpötiloissa ja siitä seuraavaa lämmöntuoton pienentymistä. Kaikki olemme yhtä mieltä siitä, että massavirta pienenee lämpötilan laskiessa, mutta vielä emme ole pässeet laskemaan kuinka paljon. Tänä aamuna juuri ennen heräämistä minulla välähti.

Väite: Jos kompressoria pyöritetään vakiokierroksilla on sen imupuolen tilavuusvirta vakio lämpötilasta riippumatta.

Tämä on helppo todentaa kun ajattelee esim. mäntäkompressoria. Jokaisen imuvaiheen aikana vedetään sylinteri täyteen kaasua ja kun imuvaiheita on vakiomäärä per minuutti saadaan vakio tilavuusvirta per minuutti. Ainoastaan sen aineen määrä muuttuu koska eri lämpötiloissa se kaasu on harvempaa/tiiviimpää. Sama tapahtuu ruuvikompressorissa.

Jos ja kun tuo yo. väite pitää paikkaansa, niin meidän on helppo päästä massavirtaan käsiksi kun luetaan log p-h käyrältä kaasun tilavuuspaino imulämpötilassa ja lasketaan siitä massavirta ja siitä me päästäänkin jo käsiksi tehoon.

Pyörittelin muutaman laskun ja totesin, että melkein suoraan voi sanoa tehosuhteen olevan sama kuin imukaasun tiheyksien suhde eri lämpötiloissa. Tämä sen takia, että entalpian muutos eri lämpötiloissa on niin pieni. Esim. aikaisemmin esitetyssä -10 ja +10 asteen käyrissä oli lämmöntuotto entalpioiden suhteen 230/220, eli alle 5% muutos. Mutta kun otetaan imukaasun tiheys, näissä samoissa lämpötiloissa 0,046 m3/kg vs. 0,025 m3/kg. Tästä johtuva massavirtojen ja samalla lämpötehon suhde on 1,84. Näihin lukuihin kun vielä lisätää tuo entalpian vaikutus, niin tehosuhde on 1.9. Eli jos meillä saatiin -10 asteessa lämpötehoa 1kW, niin +10 asteessaa sitä tulisi 1,9 kW.

Palaan näihin laskuihin vielä piirrosten ja yksityiskohtaisesti esitettyjen laskujen kera kun kerkiän jos tämä esittämäni väite hyväksytään (vakio tilavuusvirta imupuolella).

"Lisätodisteena" otin oman ILPpini huoltomanuaalista graafin jossa on esitetty ILPin lämmöntuotto ns. normikierroksilla. Graafista voidaan lukea lämmöntuotoksi +10 asteessa 7.1 kW ja -5 asteessa 4,4 kW. Eli tehosuhde on 1,6. Vastaavat imupuolen tiheydet samoissa lämpötiloissa ovat 0,025 ja 0,040 eli 40/25 = 1,6.

Mitäs mieltä raati on?
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
"Lisätodisteena" otin oman ILPpini huoltomanuaalista graafin jossa on esitetty ILPin lämmöntuotto ns. normikierroksilla. Graafista voidaan lukea lämmöntuotoksi +10 asteessa 7.1 kW ja -5 asteessa 4,4 kW. Eli tehosuhde on 1,6. Vastaavat imupuolen tiheydet samoissa lämpötiloissa ovat 0,025 ja 0,040 eli 40/25 = 1,6.

Mitäs mieltä raati on?

Taisit osua niin sanotusti naulan kantaan. :D Uskon että tämä hyvinkin pitää paikkansa. Nämä ILPpien kompressorit, niin scrollit kuin kiertomäntäkoneetkin, lienevät juurikin tuollaisia vakiotuottoisia eli "pakkosyöttöisiä" laitteita.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
Väite: Jos kompressoria pyöritetään vakiokierroksilla on sen imupuolen tilavuusvirta vakio lämpötilasta riippumatta.

Tämä on helppo todentaa kun ajattelee esim. mäntäkompressoria. Jokaisen imuvaiheen aikana vedetään sylinteri täyteen kaasua ja kun imuvaiheita on vakiomäärä per minuutti saadaan vakio tilavuusvirta per minuutti. Ainoastaan sen aineen määrä muuttuu koska eri lämpötiloissa se kaasu on harvempaa/tiiviimpää. Sama tapahtuu ruuvikompressorissa.

Päätelmä on luultavasti parempi likiarvo kuin vakio massavirta. Systeemissä on kuitenkin paljon muuttujia jotka vaikuttavat tulokseen. Ei ole mahdollista sivuuttaa niitä noin vain.
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

1AA sanoi:
Päätelmä on luultavasti parempi likiarvo kuin vakio massavirta. Systeemissä on kuitenkin paljon muuttujia jotka vaikuttavat tulokseen. Ei ole mahdollista sivuuttaa niitä noin vain.

Olet siis sitä mieltä että ILPin kompressori ei ole ns. "pakkosyöttöinen"? Eli esim. jotkut pumput (mm. mohnopumppu) ovat vakiotilavuusvirtaa tuottavia, eli jos sellaisen pumpun painepuolen venttiilin sulkee niin silloin repeää putket. Kompressorin tapauksessa onneksi näin ei käy, koska kaasu puristuu kasaan toisin kuin neste. Mutta oletko siis sitä mieltä että kiertomäntä- ja scroll-kompressorit, joita ILPeissä käytetään, eivät ole tällaista tyyppiä joka "pakottaa" tietyn tilavuuden ainetta aikayksikössä lävitseen?

Tietystikin tuollainen pumppu, niinkuin kompurakin, hidastuu kun kuorma kasvaa. Hidastuminen riippuu sitä pyörittävän moottorin ominaisuuksista. Eli aivan vakiotilavuusvirtaa ei ole mahdollista saada kuin tahtikoneen pyörittämällä kompuralla. ;)
 
F

Freeze

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

:cool:
Jos normaalista kylmäkompressorista esim. scroll-tyyppi, sulkee painepuolen putken.
Ei kompressori kauaa pyöri, koska sulake palaa tai putki repeää. Normaali jääkaapin kompressorikin tekee helposti tuon 50 bar painetta.
Se kaasu ei nimittäin kovin kauaa puristu kasaan. ;)
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

Freeze sanoi:
:cool:
Jos normaalista kylmäkompressorista esim. scroll-tyyppi, sulkee painepuolen putken.
Ei kompressori kauaa pyöri, koska sulake palaa tai putki repeää. Normaali jääkaapin kompressorikin tekee helposti tuon 50 bar painetta.
Se kaasu ei nimittäin kovin kauaa puristu kasaan. ;)

Ok, tämä siis vahvistaisi sitä käsitystä että kompurakin pukkaa "väkisin" tietyn tilavuusvirran. Näinollen tuo plundstrom:in väittämä voisi pitää aika hyvin paikkansa, sillä varuksella että tosiaan on/off-kompurankaan pyörimisnopeus ei ole aivan vakio. Vain tahtikone kykenee pitämään pyörintänopeutensa kuorman kasvaessa vakiona, mutta sellaisia ei ILPistä löydy (pienimmät taitavat olla tuollaista muutaman megawatin luokkaa ;)). Moottorin jättämä tahtinopeudesta kasvaa kuorman mukaan. Yleismallisilla esim. pumppukäytöissa käytettävillä oikosulkukoneilla jättämä on maksimissaain vain jotain luokkaa 5%. Jotkin puhaltimissa käytetyt koneet taas käsittäkseni voivat jättää jopa useita kymmeniä prosentteja. ILP:in kompuran koneista minulla ei ole tietoa, minkälaisia jättämiä niissä yleensä on.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

tet sanoi:
1AA sanoi:
Päätelmä on luultavasti parempi likiarvo kuin vakio massavirta. Systeemissä on kuitenkin paljon muuttujia jotka vaikuttavat tulokseen. Ei ole mahdollista sivuuttaa niitä noin vain.

Olet siis sitä mieltä että ILPin kompressori ei ole ns. "pakkosyöttöinen"? Eli esim. jotkut pumput (mm. mohnopumppu) ovat vakiotilavuusvirtaa tuottavia, eli jos sellaisen pumpun painepuolen venttiilin sulkee niin silloin repeää putket. Kompressorin tapauksessa onneksi näin ei käy, koska kaasu puristuu kasaan toisin kuin neste. Mutta oletko siis sitä mieltä että kiertomäntä- ja scroll-kompressorit, joita ILPeissä käytetään, eivät ole tällaista tyyppiä joka "pakottaa" tietyn tilavuuden ainetta aikayksikössä lävitseen?

Tietystikin tuollainen pumppu, niinkuin kompurakin, hidastuu kun kuorma kasvaa. Hidastuminen riippuu sitä pyörittävän moottorin ominaisuuksista. Eli aivan vakiotilavuusvirtaa ei ole mahdollista saada kuin tahtikoneen pyörittämällä kompuralla. ;)
Olen tietysti siinä mielessä väärässä, että roottorin tai sylinterin tila toiminnassa olevan kompressorin imupuolella on sulkeutumishetkellä kooltaan vakio. Vakiokierroksilla tilavuusvirrasta tulee juuri siinä kohdassa vakio riippumatta siinä olevan kaasun paineesta. Mutta kun sitä painetta ko. tilassa ei tunneta, eikä sitä voida helpolla mitata tai kalkyloida, sillä tiedolla ei ole paljon arvoa. Heti kun mennään vastavirtaan vähän laskennan kannalta "hyödyllisemmälle" alueelle, tilavuusvirta ei enää ole vakio.
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

1AA sanoi:
Olen tietysti siinä mielessä väärässä, että roottorin tai sylinterin tila toiminnassa olevan kompressorin imupuolella on sulkeutumishetkellä kooltaan vakio. Vakiokierroksilla tilavuusvirrasta tulee juuri siinä kohdassa vakio riippumatta siinä olevan kaasun paineesta. Mutta kun sitä painetta ko. tilassa ei tunneta, eikä sitä voida helpolla mitata tai kalkyloida, sillä tiedolla ei ole paljon arvoa.

Miksi sitä painetta ei siinä imupuolella tunneta? Se on selvää, että ihan tarkkaa arvoa ei tiedetä, koska siinä on hiukan alipaine verrattuna lauhdittimen loppupäähän. Mutta mielestäni tässä teoreettisessa tarkastelussa me voimme käyttää lauhdittimen loppupään lämpötilaa ja painetta ja sitten lukea log p-h käyrältä vastaava kaasun tiheys ja siitä päästään massavirtaan. Oikea paine on hiukan pienempi, mutta tässä teoreettisessa tarkastelussa emme ole ottaneet muitakaan käytännön häviöitä huomioon, joten siinä mielessä voimme käyttää tuota likiarvoa. Lisäksi tämän tehtävän tärkein pointti oli osoittaa miksi ja miten paljon teho laskee pakkasen kiristyessä, eikä niinkään saada absoluuttisen tarkkoja tuloksia. Vaikka tuo paineen oletettu arvo menisi pieleen, niin silti se on suunnilleen yhtä paljon pielessä molemmissa lämpötiloissa ja näiden paineiden suhde kuitenkin säilyy suunnilleen samana ja siitä seuraa, että vastaavat lämpötehot ovat samassa suhteessa "pielessä". Eli kun verrataan läpötehoa +10 ja -10, niin niiden keskinäinen suhde on tarpeeksi lähellä oikeaa käytännön arvoa, jonka jo todistin tuossa ylempänä ottamalla lukemat oikeasta ILPistä (Pana E18 lämmöntuottokäyrä) ja vertaamalla niitä näihin imupaineessa oleviin tiheyksien suhteeseen.

Minulla on aikomus tämän olettamuksen pohjalta julkaista tämän tehtävän loppuraportti ja siinä esittä laskut juuri tällä periaatteella, ellei joku nyt todista että tämä ei ole lähelläkään oikeaa, eikä tätä periaatetta voi käyttää. Periaate: imupuolen tilavuusvirta lämpötilasta riippumatta vakio, massavirta lasketaan kuvion oikean alanurkan tiheyden mukaan. Korkeapaine puolella sama massavirta kuin imupuolella. Lämpöteho lasketaan massavirta kertaa kuvion yläreunan entalpiamuutos
 

tet

Hyperaktiivi
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
Minulla on aikomus tämän olettamuksen pohjalta julkaista tämän tehtävän loppuraportti ja siinä esittä laskut juuri tällä periaatteella, ellei joku nyt todista että tämä ei ole lähelläkään oikeaa, eikä tätä periaatetta voi käyttää. Periaate: imupuolen tilavuusvirta lämpötilasta riippumatta vakio, massavirta lasketaan kuvion oikean alanurkan tiheyden mukaan. Korkeapaine puolella sama massavirta kuin imupuolella. Lämpöteho lasketaan massavirta kertaa kuvion yläreunan entalpiamuutos

Laita nyt sitten varmuuden vuoksi pieni nopeusmuutos kompuralle (=tilavuusvirran muutos), niin että +10 asteessa (kun kaasu on tiheämpää) ottaa kone enemmän kuormaa ja hidastuu vaikkapa 3% verrattuna nopeuteen -10 asteessa. En tiedä onko tuo 3% lähelläkään totuutta mutta varmaa on että jonkin verran se hidastuu.
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

tet sanoi:
Laita nyt sitten varmuuden vuoksi pieni nopeusmuutos kompuralle (=tilavuusvirran muutos), niin että +10 asteessa (kun kaasu on tiheämpää) ottaa kone enemmän kuormaa ja hidastuu vaikkapa 3% verrattuna nopeuteen -10 asteessa. En tiedä onko tuo 3% lähelläkään totuutta mutta varmaa on että jonkin verran se hidastuu.

Enpä taida laittaa. Jos otan tuon huomioon, niin sitten heti herää kysymys miksi sitä ja tätä käytännön häviötä ei ole otettu huomioon (esim kompuran hyötysuhde, kompuran moottorin hyötysuhde, putkiston paine- ja lämpöhäviöt, puhaltimien kuorma jne. Pidetään homma simppelinä näin alkuunsa. Kun saadaan tämä teoreettinen laskelma tehtyä, voidaan yrittää tehdä toinen laskelma jossa on käytännön häviöitä ym. ilmiöitä otettu huomioon.
 
1

1AA

Vieras
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

plundstrom sanoi:
Minulla on aikomus tämän olettamuksen pohjalta julkaista tämän tehtävän loppuraportti ja siinä esittä laskut juuri tällä periaatteella, ellei joku nyt todista että tämä ei ole lähelläkään oikeaa, eikä tätä periaatetta voi käyttää. Periaate: imupuolen tilavuusvirta lämpötilasta riippumatta vakio, massavirta lasketaan kuvion oikean alanurkan tiheyden mukaan. Korkeapaine puolella sama massavirta kuin imupuolella. Lämpöteho lasketaan massavirta kertaa kuvion yläreunan entalpiamuutos
Pelkästään lämpötiloilla ja logp/h-käyrillä saat ainoastaan suhteellisia arvoja virtauksille, eli vain kiloa kylmäainetta kohti.
Jos havittelet absoluuttisia arvoja, tarvitset yhden tunnetun absoluuttisen virran (aineen, lämmön tai sähkön). Mistä sen otat? Laitteen teknisistä tiedoistako?
Olisiko hyvä idea sopeuttaa simulointiohjelman tuloksia mitattuihin lämpötiloihin? Oikein tehtynä lopputulos voisi olla suht. tarkka.
Odotellaan tuloksiasi.
 

plundstrom

Aktiivinen jäsen
Vs: Ulkolämpötilan vaikutus ILPin lämmöntuottoon, teoriaosuus

1AA sanoi:
Jos havittelet absoluuttisia arvoja, tarvitset yhden tunnetun absoluuttisen virran (aineen, lämmön tai sähkön). Mistä sen otat? Laitteen teknisistä tiedoistako?
Olisiko hyvä idea sopeuttaa simulointiohjelman tuloksia mitattuihin lämpötiloihin? Oikein tehtynä lopputulos voisi olla suht. tarkka.
Odotellaan tuloksiasi.

Olen päättänyt käyttää +10 asteen lämpötehona 4kW. Eilen tein laskut ja piirsin kuvat. Toivottavasti tämän viikonlopun aikana saan runoiltua tekstit ympärille.
 
Back
Ylös Bottom