Keruun ja LJ:n vaikutus MLP:n suorituskykyyn

[peki]

Nyt tälläinen kuva
Mittausarvot ovat vuorokausikeskiarvoja.

Kuvassa esitetään mitenkä patterilämmitystalossa hyötysuhde huononee ulkolämpötilan laskiessa. Itse asiassa se huononeminen johtuu menoveden lämpötilan noususta.
Voi teitä onnellisia lattialämittäjiä

Lisäksi kuvassa on esitetty lämpöpumpun käyntiajan (%) vuorokausikeskiarvoja.
Käyrän mukaan -26 C pakkasessa pumppu kävisi koko ajan. Täällä etelässä pakkanen vain käväisi pari kertaa noissa lukemissa.

Hyötysuhdekäyrässä oleva taitekohta johtuu siitä, että +10 C ylöspäin pumppu tekee pääasiassa lämmintä vettä ja käy kuumana ylävaraajan ohjaamana.

+5 -- +10 C pumppu käy sekakäyntiä käynnistyy ja pysähtyy vaihtelevasti sekä ala- että ylävaraajan ohjaamana.

Ulkolämpötilan ollessa alle + 5 C käy pumppu puhtaasti alavaraajan ja käyrän ohjaamana. Patteritalossa oikeastaan vain käyrän ohjaamana. Lämmin vesi tulee "sivutuotteena"

Näistä käyristä pitäisi epäilijöillekin (ja ns. asentajille) selvitä miksi hyötysuhteen kannalta on tärkeää pitää menovesi ja tulistinkoneissa alavaraaja mahdollisimman kylmänä.




http://[URL=http://www.aijaa.com/v.php?i=5799670.jpg][IMG]http://i6.aijaa.com/b/00408/5799670.jpg[/IMG][/url]

ATS

Mihin nuo kuvat on hävinneet??? Voisitko laittaa ne tänne uudestaan niin me mattimyöhäisetkin oppisimme jotain.
Pekka

[seppaant]

Mihin nuo kuvat on hävinneet??? Voisitko laittaa ne tänne uudestaan niin me mattimyöhäisetkin oppisimme jotain.
Pekka

Tämä "Aijaa.com" on sellainen, että se lähettää kuvat tietyn ajan kuluttua bittien taivaaseen.
Katsotaan, jos löytäisin kuvat jostakin tietokoneen syövereistä, niin laitan koosteen tänne.

ATS

[seppaant]

Tämä ei ole pekin kysymä kuva mutta liittyy kuitenkin aiheeseen
Jatketaan etsintää.

http://[URL=http://www.aijaa.com/v.php?i=7192437.jpg][IMG]http://i4.aijaa.com/b/00040/7192437.jpg[/IMG][/url]

[seppaant]

Tässä tämä pekin kysymä kuva
http://[URL=http://www.aijaa.com/v.php?i=7192601.jpg][IMG]http://i5.aijaa.com/b/00665/7192601.jpg[/IMG][/url]

seppaant kirjoitti on 23.02.2010 - 18:05:36:
Nyt tälläinen kuva
Mittausarvot ovat vuorokausikeskiarvoja.

Kuvassa esitetään mitenkä patterilämmitystalossa hyötysuhde huononee ulkolämpötilan laskiessa. Itse asiassa se huononeminen johtuu menoveden lämpötilan noususta.
Voi teitä onnellisia lattialämittäjiä Hymiö

Lisäksi kuvassa on esitetty lämpöpumpun käyntiajan (%) vuorokausikeskiarvoja.
Käyrän mukaan -26 C pakkasessa pumppu kävisi koko ajan. Täällä etelässä pakkanen vain käväisi pari kertaa noissa lukemissa.

Hyötysuhdekäyrässä oleva taitekohta johtuu siitä, että +10 C ylöspäin pumppu tekee pääasiassa lämmintä vettä ja käy kuumana ylävaraajan ohjaamana.

+5 -- +10 C pumppu käy sekakäyntiä käynnistyy ja pysähtyy vaihtelevasti sekä ala- että ylävaraajan ohjaamana.

Ulkolämpötilan ollessa alle + 5 C käy pumppu puhtaasti alavaraajan ja käyrän ohjaamana. Patteritalossa oikeastaan vain käyrän ohjaamana. Lämmin vesi tulee "sivutuotteena"

Näistä käyristä pitäisi epäilijöillekin (ja ns. asentajille) selvitä miksi hyötysuhteen kannalta on tärkeää pitää menovesi ja tulistinkoneissa alavaraaja mahdollisimman kylmänä.


ATS

[peki]

Kiitos paljon.
Pistän tänne nuo omat lämpötilat niin voisitko piirtää tuollaisen käyrästön kun en oikein ymmärtänyt tuota hyötysuhdekäyrän muodostumista.
Voisi olla monelle muullekin iloa kun suunnitellaan puhtaasti mlp taloja.

Haluatko käyntiajan alusta vai lopusta nuo luvut?
Pekka

[seppaant]

Lauhduttimen ja höyrystimen lämpötilaeron vaikutus lämpöpumpun toiminta-arvoihin.
Tein yhteensä parikymmentä koeajoa, joissa vaihtelin veden virtausta lahduttimessa sekä keruuliuoksen virtausta höyrystimessä.
- Kokeet on tehty L-Ässä V-7.0 lämpöpumpulla (uusi V)
- Kompressori Copeland Scroll ZH21-K4E-TFD-524
- Kylmäaine R407C
Kaikki muut suureet, jotka vaikuttavat tehoihin ja hyötysuhteeseen pyrin vakioimaan mahdollisimman hyvin.
Lauhdutinkokeissa virtausta vaihdeltiin niin että lämpötilaero lauhduttimen yli vaihteli alueella 3C – 11C.
Höyrystinkokeissa lämpötilaero vaihteli välillä 3C – 7,5C
Näinkin suuret lauhdutin- ja höyrystinparametrien muutokset vaikuttivat yllättävän vähän lämpöpumpun toiminta-arvoihin.

Lauhdutin:
Tulolämpötila kaivosta k.a. 4,1C vaihteluvälin ollessa 3,8-4,4C
Vesi lauhduttimelle k.a. 34,5C  vaihteluvälin ollessa 33,9 – 35,1 C
Lisättäessä virtausta siten, että Dt muuttui 6,0C->3,0C muuttui
-      Ottoteho –1,8%
-      Kaivoteho +2,1%
-      Antoteho +0,8%
-      Hyötysuhde +2,7%
Vähennettäessä virtausta siten, että Dt muuttui 6,0C->9,0C
-      Ottoteho +2,4%
-      Kaivoteho –1,4%
-      Antoteho –0,1%
-      Hyötysuhde –2,5%

Höyrystin:
Tulolämpötila kaivosta k.a. 3,9 C vaihteluvälin ollessa 3,7-4,0 C
Vesi lauhduttimelle k.a. 35,9 C  vaihteluvälin ollessa 35,7 – 36,1 C
Vähennettäessä virtausta siten, että Dt muuttui 3,0C->6,0C muuttui
-      Ottoteho –1,8%
-      Kaivoteho –6,3%
-      Antoteho –4,8%
-      Hyötysuhde –3,1%

Näissä kokeissa ei löytynyt mitään optimi lämpötilaeroa ei lauhduttimessa eikä höyrystimessä.
Kummassakin hyötysuhde parani virtausta lisättäessä = lämpötilaeroa pienennettäessä.

Tulokset tarkemmin esitettyinä alla olevissa trendeissä.


http://[URL=http://www.aijaa.com/v.php?i=7311867.jpg][IMG]http://i1.aijaa.com/b/00681/7311867.jpg[/IMG][/url]

http://[URL=http://www.aijaa.com/v.php?i=7311875.jpg][IMG]http://i5.aijaa.com/b/00334/7311875.jpg[/IMG][/url]

ATS

[peki]

Kiitos taas.
Miten sait tuon lauhduttimen yli eron noin alas?
Pekka

[peki]

Vielä kysyisin mikä on LÄ:n suositus tuohon lauhduttimen eroon.
Ihan mielenkiinnosta.
Pekka

[seppaant]

Lämpöässän vajavaisissa käyttöohjeissa ei puhuta mitään lauduttimen tai höyrystimen optimi lämpötilaeroista eikä tulistuksen säädöistä.
Ainoa missä vähän viitataan k.o. asioihin on kohdassa "Toiminta".
Mielestäni ei riitä, että ohjeessa sanotaan, että "kaikki pumput on tehtaalla koeajettu, säädetty ja testattu", koska yhdet tehdasasetukset eivät missään tapauksessa sovi kaikkiin hyvinkin erilaisiin käyttökohteisiin.

Lauhduttimen lämpötilaero muodostuu lauhduttimen tehosta ja latauspumpun virtauksesta. Minun V-7:ssä latauspumpun max teho (virtaus) on niin suuri, että Dt on 3,0C.

ATS

1.5.2. Toiminta
Lämpöässä-maalämpöpumppu toimii lämmön siirtäjänä maaperästä,
vesistöstä tai porakaivosta. 100 % lämmitykseen tarvittavasta lämpöenergiasta
Lämpöässä kerää luonnosta 70 %. Lämpöenergian keräämiseen
tarvitaan 30 % sähköenergiaa laitteiston eri komponenttien
käyttämiseen.
Lämmönkeruuputkistona käytetään maassa 1-1,2 metrin ja vesistössä vähintään 3 metrin syvyyteen upotettua muoviputkea
(PEM 40/10), minkä sisällä kierrätetään vesi-etanoli-liuosta. Maalämpöpumpun avulla vesi-etanoli-liuoksesta
siirretään lämpöä noin kolmen asteen verran maalämpöpumpussa kiertävään kylmäaineeseen, minkä jälkeen liuos
palaa maapiiriin uudelleen lämpenemään.
Lämpö saadaan siirrettyä liuoksesta toiseen höyrystimessä, missä kompressorin alhaisen imupaineen ansiosta kylmäaine
höyrystyy ja sitoo itseensä lämpöä maalämpönesteestä levylämmönvaihtimen välityksellä. Kaasumaisessa muodossa
oleva kylmäaineen painetta nostetaan kompressorilla, jolloin kylmäaineen lämpötila nousee. Tämä kaasun
sisältämä lämpö siirretään kahden lämmönvaihtimen, tulistimen ja lauhduttimen, avulla edelleen lämminvesivaraajaan
lämmitykseen ja lämpimän käyttöveden tuottamiseen. Lämmön luovutuksen yhteydessä kaasu muuttuu taas nesteeksi
ja se johdetaan kuivaussuodattimen ja paisuntaventtiilin kautta uudelleen kiertoon.
Lämpöässä-maalämpöpumppu soveltuu niin omakotitalojen, rivitalojen, toimistojen, kuin hotellien ja tehdashallienkin
lämmittämiseen ja lämpimän käyttöveden tuottamiseen. Lämmönjako voidaan toteuttaa vesikiertoisella lattialämmityksellä,
vesipattereilla tai ilmalämmityksellä. Paras hyötysuhde saadaan lattialämmityksellä, koska mitä alhaisempi
on lämmön luovutuksen lämpötila, sitä parempi on hyötysuhde.
Häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi kaikki Lämpöässä-maalämpöpumput ovat valmistajan toimesta valmiiksi
koeajettu, säädetty ja testattu.

[peki]

Moi taas.
IVT suosittaa lauhduttimen eroksi 6-10c astetta. Eikä sitä alemmaksi saakkaan. Ero on juuri tuo 6 astetta pumpun ollessa kolmosella.
Jotenkin näin tietämättömästä tuntuu lauhduttimen eron ollessa 3c, todella pieneltä.
Tuossa sinun aikaisemmassa käyrässä mainitsit pumpun käyvän koko ajan -27 asteessa.
Mitenkä pumppusi toimii tuota kylmemmässä?

[AAA]

Moi taas.
IVT suosittaa lauhduttimen eroksi 6-10c astetta. Eikä sitä alemmaksi saakkaan. Ero on juuri tuo 6 astetta pumpun ollessa kolmosella.
Jotenkin näin tietämättömästä tuntuu lauhduttimen eron ollessa 3c, todella pieneltä.
Tuossa sinun aikaisemmassa käyrässä mainitsit pumpun käyvän koko ajan -27 asteessa.
Mitenkä pumppusi toimii tuota kylmemmässä?

Oliskohan tuo 3C höyrystimen lämpötilaero... ei lauhduttimen

[seppaant]

Tuossa sinun aikaisemmassa käyrässä mainitsit pumpun käyvän koko ajan -27 asteessa.
Mitenkä pumppusi toimii tuota kylmemmässä?

Ei ole kokemuksia, kun täällä Itäisellä Uudellamaalla ei ole ollut kylmempää vuoden 2007 jälkeen = lämpöpumpun käytössäolon aikana.

Oliskohan tuo 3C höyrystimen lämpötilaero... ei lauhduttimen

Koestuksissani sain kumpaankin, sekä lauhduttimeen että höyrystimeen minimi lämpötilaeroksi 3,0C.

ATS

[peki]

Moi taas.

Mittasitko milloinkaan lauhduttimen yli lämpimämpää vettä kuin 6c astetta?

Tuossa käyrässä käsittääkseni oli mittausväli 3-6c.
Pekka

[peki]

Anteeksi, olihan tuossa mittaukset 6-9 astetta.
Pekka

[peki]

No pahis kysyn sitten kun muut ei uskalla.

Eikö tuo pumppusi käy vähän liiankin "laihalla" kun lauhduttimen ylitys on vain 3c?
Eihän se lämmitä enää varsinkaan patteritaloa.
 

[seppaant]

Lauhdutinkokeissa lämpötilaero vaihteli 3->11C.
Suurempaan lämpötilaeroon en rohjennut mennä, koska pelkäsin , että kone laukeaa ylipaineesta.

Höyrystinkokeissa lämpötilaero vaihteli 3->7,5C.
7,5C lämpötilaerolla paisuntaventtiili oli jo epästabiilissa tilassa ja koneen laukeaminen alipaineesta oli lähellä, joten lopelin kokeet tähän.

Nuo numeroarvot ovat vain selvyyden vuoksi muutamista pisteistä, koska muutokset olivat niin pieniä, että käyristä niitä on vaikea lukea.

Lauhdutinta olen ajanut pumpun 1-teholla, jolla lämpötilaero on 6C. Oleellista eroa kokonaisuuden käyttäytymiseen ei ole vaikka latauspumppua ajaa 3-teholla, 3C lämpötilaerolla.

ATS

[peki]

Suuret kiitokset että jaksat vastailla välillä vähän tyhmiinkin kysymyksiin.
Jotenkin on helpompi ymmärtää tekstiä kuin noita käyriä.
Ittellä ei ole käytössä kuin yksi käyrä enkä kyllä kerro mikä.

Eilen päästin alakerran osan laatasta kylmäksi noin 35neliötä koko alakerran ollessa 118nm.
Ei olisi pitänyt tehdä sitä.
Nimittäin pumppu puski koko yön kun se viilennyt osa jäähdytti koko alakerran kun termari aukes ja lämmöt sekoittui. :-?
Tästä taas heräsi sellanen kysymys että miten alas ottoteho voi kompuralla mennä?
Mittariin kun oli kertynyt ihan siedettävät kw:t 47.
Kuitenkin ottoteho ja kierrot pitäisi viedä 36kw tuossa ajassa mitä pumppu kävi.
Tuo 11kw ei meillä riitä millään lauantain  kulutukseksi.
11kw/19 h.
Onkohan sähkäri kytkenyt tuon pumpun suoraan valtakunnan verkkoon?

[seppaant]

Jotenkin on helpompi ymmärtää tekstiä kuin noita käyriä.

Minusta taas trendeistä näkee helposti yhdellä silmäyksellä syy-seuraussuhteet.

Lämpöpumppussa/lämmitettävässä kohteessa ei saa tuijottaa yhtä yksittäistä asiaa kerrallaan, koska yhden asian muuttaminen vaikuttaa moneen muuhun asiaan.
Lämpöpumpuissa on yleensä tehtävä kompromissi hyvien ja huonojen vaikutusten välillä.

ATS

[Matias]

Lauhduttimen lämpötilaero muodostuu lauhduttimen tehosta ja latauspumpun virtauksesta. Minun V-7:ssä latauspumpun max teho (virtaus) on niin suuri, että Dt on 3,0C.

Lauhdutin:
Tulolämpötila kaivosta k.a. 4,1C vaihteluvälin ollessa 3,8-4,4C
Vesi lauhduttimelle k.a. 34,5C  vaihteluvälin ollessa 33,9 – 35,1 C
Lisättäessä virtausta siten, että Dt muuttui 6,0C->3,0C muuttui
-      Ottoteho –1,8%
-      Kaivoteho +2,1%
-      Antoteho +0,8%
-      Hyötysuhde +2,7%

Ekowelissa maksimi lauhdutinvirtaus pumpun 3-asennolla on 1230-1250l/h.DT tällä virtauksella on hieman yli 5C.
Kokeilin nostaa lauhdutinpiirin virtausta käyttämällä kiertopumppua tilapäisesti taajuusmuuttajalla,ajattelin että nostamalla pumpun pyörimisnopeutta saisin lisättyä virtausta, dT:n pienemmäksi ja hyötysuhdetta paremmaksi.
Laiha oli saalis tässä testissä,55Hz:n kohdalla virtaus nousi n 20l/h(1270l/h) ja suuremmalla nopeudella alkoi sitten laskemaan siten että 60Hz= 1220l/h ja 70Hz=1990/h.
Ilmeisesti pumpun siipi alkoi kavitoimaan liian suurella nopeudella.
Muutoin tuntuu Ekowell käyttäytyvän seppaantin testin mukaan eli jos hidastaa lauhdutinpumpun nopeutta niin dT kasvaa mutta antoteho laskee,tässä tosin enemmän kuin Lämpöässässä.
Esim kun hidastaa virtausta 100l/h niin antoteho laskee n 500w.
Lauhdutinvirtaus 1250l/h=7,5kw antoteho
Lauhdutinvirtaus 1150l/h=7,0kw antoteho
Mittasin molemmat yhden käyntijakson ajalta.

[seppaant]

Ilmeisesti pumpun siipi alkoi kavitoimaan liian suurella nopeudella.
Muutoin tuntuu Ekowell käyttäytyvän seppaantin testin mukaan eli jos hidastaa lauhdutinpumpun nopeutta niin dT kasvaa mutta antoteho laskee,tässä tosin enemmän kuin Lämpöässässä.
Esim kun hidastaa virtausta 100l/h niin antoteho laskee n 500w.
Lauhdutinvirtaus 1250l/h=7,5kw antoteho
Lauhdutinvirtaus 1150l/h=7,0kw antoteho
Mittasin molemmat yhden käyntijakson ajalta.

Kavitointi on järkeenkäypä selitys virtauksen käyttäytymiselle.
Kuuluiko pumpusta kavitoinnin ääniä? Terävää ropinaa ikäänkuin hauleja kadettaisiin metallilevyn päälle.

Mitenkä sinä mittaatkaan tuon virtauksen ja antotehon? Olet varmaankin sen aiemmin kertonut mutta ei vaan nyt muistu mieleen.

Minkälaisia olivat tuossa kokeessa lauhduttimen lämpötilaerot?

Minulla on menossa usemman päivän kestävä koe, missä ajan latauspumppua 3-asennolla 1-asennon sijaan, joten voin verrata kokonaisuuden toimintaa pumpun 1- ja 3-asennon välillä.

ATS

[Matias]

Kuuluiko pumpusta kavitoinnin ääniä? Terävää ropinaa ikäänkuin hauleja kadettaisiin metallilevyn päälle.

Moottorissa oli melkoisen voimakas sirisevä sivuääni,uskoisin sen johtuneen taajuusmuuttajan "synteettisesta"siniaallosta.Ei ainakaan sen yli kuulunut muita ääniä.

Mitenkä sinä mittaatkaan tuon virtauksen ja antotehon?

Laitoin tuollaisen Pollucom Qn2,5 mittarin lauhdutinputkeen.
http://www.sensusesaap.com/files/lh_1100_de_plucoe_002.pdf

Minkälaisia olivat tuossa kokeessa lauhduttimen lämpötilaerot?

Taajuusmuuttajatestin tein pelkästään lauhduttimen kiertopumpulla,mittasin pelkästään lauhdutinpiirin virtausta.
Tässä normaalikäynti lämpötilat kun virtaus on 1250l/h
Lauhduttimelle menevän kaasun lämpötila75,9C
Lauhduttimelta palaavan kaasun lämpötila 41,1C
Lauhduttimelta lähtevän veden lämpötila 40,7C
Lauhduttimelle tulevan veden lämpötila 35,1C
Nämä arvot käyntijaksot lopussa.Lataan tällä 1,2m3:n varaajaa.Hystereesi 4C.
Koska tässä Ekowellissa antoteho tipahtaa selvästi jos lauhdutinpiirin virtausta pienentää niin kiinnostaisi nouseeko antoteho jos lauhdutinpiirin virtausta voisi suurentaa?
Pumppu on Wilo Rs 25/70r ,115W maksimiteho ja valmistajan mukaan maksimivirtaus olisi 1,5l/sek.Ilmeisesti tässä tulee lauhduttimessa melkoinen virtausvastus kun mitattu virtaus on vain 0,35l/sek.Lauhduttimen ja varaajan väliset putket on 3/4" ja n 5m pitkät.
Ilmeisesti ainoa konsti suurentaa lauhdutipiirin virtausta on tehokkaampi kiertopumppu.
Olisko näistä tiedoista mahdollista päätellä että kasvaisiko Ekowellin antoteho jos lauhduttimen virtausta saisi suuremmaksi.
Lauhduttimen COP arvo on anto/ottotehon mukaan laskien 2,6,siinä ei ole tulistinvaihtimen tuottamaa tehoa.Jos arvioi tulistinvaihtimen tehoksi 15% niin COP arvoksi tulee n 3,1.
Tässä trendikäyrät noista lauhduttimen lämpötiloista
edit:Hidastan lauhdutinpumppua ja laitan trendikäyrät pienemmällä lauhdutinvirtauksella, jos niistä erottuisi jotain

[seppaant]

"Kaasu lauhduttimelle, vihreä"
Onko se mitattu tulistimen ja lauhduttimen välistä ?

ATS

[Matias]

"Kaasu lauhduttimelle, vihreä"
Onko se mitattu tulistimen ja lauhduttimen välistä ?

ATS

Kyllä vain,tulistimelle menevä kuumakaasu on 100-105 astetta mutta  kuva skaalautuu lauhduttimen lämpöjen kohdalla niin pieneksi ettei yksittäisiä käyriä oikein erota,sillä jätin pois.Laitan uuden trendikuvan  iltapäivällä, jossa muutama käyntijakso on lauhdutinpumpun 2/3(1150l/h) nopeudella ja osa 3/3(1250l/h) nopeudella samassa kuvassa niin ehkä jotain oleellista tulisi esille.

[Matias]

Uudet trendit,aamupäivä lauhdutinvirtaus 1150l/h antoteho 7kw.
Loppupäivä lauhdutinvirtaus 1250l/h,antoteho 7,5kw.
Pienemmällä virtauksella dT 7C,suuremmalla 5C.
Toinen trendi lauhduttimesta ja toinen koko systeemistä.
Näkyiskö noissa jotain miksi antoteho pienenee kun lauhdutinvirtaus pienenee?
            Lauhdutin                              Koko systeemi
 

[seppaant]

Miltä hetkiltä tehoarvot ovat vai onko ne pidemmän ajan keskiarvoja.

Mittailin lämpötiloja trendeistä ja laskin tehoja. Sain päinvastaiset tulokset
- Pieni virtaus -> 8,1 kW, Dt 6,1C
- Iso virtaus -> 7,6 kW, Dt 5,2C

[Matias]

Miltä hetkiltä tehoarvot ovat vai onko ne pidemmän ajan keskiarvoja.

Mittailin lämpötiloja trendeistä ja laskin tehoja. Sain päinvastaiset tulokset
- Pieni virtaus -> 8,1 kW, Dt 6,1C
- Iso virtaus -> 7,6 kW, Dt 5,2C

Katsoin tehot Pollucomista heti nopeudenmuutoksen jälkeen.Tässä on lauhdutinpiirissä nyt jotain pielessä.Kiertopumppu kavitoi kaikilla nopeuksilla.Huomasin kuunnella meisseli korvalla pumpusta niin iloisesti ropisee hitaimmallakin nopeudella.Kun kuristan pumpun painepuolen virtausta palloventtiilillä  n50% niin kärsii käyttää keskimmäisella nopeudella ettei ropinaa kuulu.
Ilmeisesti kiertopumpun imupuolella on jotain tukosta tai sitten Pollucomin mittari(on imupuolella) tekee liikaa virtausvastusta että pumppu kavitoi , virtaukset ja tehot seilaa.
En huomannut meisseli korvalla kuunnella kun invertterillä testasin mutta tänään tuo ilmiö tuli esille kun opiskelin kavitointi ilmiöstä enemmän.

Alkutilannehan tässä on se kun lauhdutinpiirin kiertopumpun (Wilo Rs25/70r) aikaansaama maksimivirtaus on tässä  Ekowellissa vain 1250l/h kun ko pumpun nimellisvirtaus pitäisi olla yli 5000l/h maahantuojan(ja Wilon taulukon) mukaan.

Tällähetkellä näkemys on että kiertopumpun imupuolelle muodostuu niin suuri alipaine(virtausvastus) että siipi kavitoi ja siihen menee virtaustehot.

[seppaant]

Pollucomin speksin mukaan nimellisvirtauksella 2,5 m3/h (0,7 kg/s) on virtausvastus 0,21 bar ja 0,1 bar virtauksella 0,47 kg/s.
Kun sinulla on virtaus ollut 0,30 -0,35 kg/s, niin Pollycom ei ainakaan kurista virtausta liikaa.

Paljonko on verkoston paine?
Jos lisäät painetta, niin vaikuttaako se kavitointiin?
Onko pumppu ennen vai jälkeen lauhduttimen?
Korkein lämpötila lauhdutinpiirissä on ollut vähän yli 40C. Tässä lämpötilassa pitää paine pudottaa 0,1 bar:iin (abs) jotta vesi kiehuisi.
Näyttää siltä, että kovasti on ahdistusta pumpun imupuolella.
Katsohan putkisto sillä silmällä, että minkälaisia mahdollisia kuristuskohtia siinä voisi olla.

ATS

[seppaant]

Kerrotko vielä minkälainen on putkisto varaajalta lauhdutinpumpulle.
Tyyliin: Liitin reikä 15mm - putki kupari halkaisija 15mm, 1m - mutka 90 astetta - putki ...... - jne - pumppu

ATS

[Matias]

Lauhdutinpumppu
http://www.wilo.de/cps/rde/xchg/en/layout.xsl/3705.htm  ja valikosta "Further information" on virtaustrendejä.
Tätä Rs 25/70 r mallia ei enää ole vaan sen korvaa malli Star-Rs-25/7 jossa on samat arvot kerrottiin Wilon maahantuojalta.
Tuossa virtauskäyrässä tämän pumpun pitäisi kyetä 5400l/h virtaustehoon,meillä virtaus on enintään 1250l/h eikä lauhdutinta lukuunottamatta ole kuin 5,5m:n putket(reikä 20mm) pumpun ja varaajan välissä.Putket nousee n 2m katonrajaan ja laskeutuu saman verran takaisin varaajan päässä.Pollucom mittari on imuputkessa

Kerrotko vielä minkälainen on putkisto varaajalta lauhdutinpumpulle.

Putket on 2kpl 20mm reiällä ja 28mm ulkohalk.muoviputket.Menoputkessa 1kpl 90asteen kulma(puserrus)liitin,paluuputkessa 2kpl 90asteen kulma(puserrus)liitin.2kpl putkea taivuttamalla tehty kaaria molemmissa,säde 50cm.Putkien pituus 5,5m/kpl

Paljonko on verkoston paine?
Jos lisäät painetta, niin vaikuttaako se kavitointiin?

Alkujaan 1bar,nostin 1,5bar.Ei vaikutusta

Onko pumppu ennen vai jälkeen lauhduttimen?

Lauhdutin on pumpun painepuolella

Korkein lämpötila lauhdutinpiirissä on ollut vähän yli 40C. Tässä lämpötilassa pitää paine pudottaa 0,1 bar:iin (abs) jotta vesi kiehuisi.
Näyttää siltä, että kovasti on ahdistusta pumpun imupuolella.

Lueskelin kavitointi ilmiöistä että minkä tahansa pumpun siipipyörässä tapahtuu kavitointia jos imupuolta kuristetaan tarpeeksi.En kuitenkaan löytänyt selkeää tietoa mitä kavitointi vaikuttaa painepuolen virtaukseen.
Enkä ole edes varma onko tässä meidän pumpussa kavitointi-ilmiö.Vastaava ääni saattaa tulla kun kuluneet akselinpäät resonoi väljissä liukulaakeriholkeissa.Tässä pumpussa on vesivoidellut liukulaakerit.Kun kuristin painepuolen virtausta niin saattaa olla että muuttunut paine siipipyörässä painaa akselia johonkin päin ja värähtely lakkaa.
Mutta pumpusta kuuluva "ropiseva" ääni oli just samanlainen kuin jos hauleja kaadetaan tukevan pahvin päälle.

Katsohan putkisto sillä silmällä, että minkälaisia mahdollisia kuristuskohtia siinä voisi olla.

Mulla on varaajalta lauhduttimelle menevä putki liitetty varaajan pohjassa olevaan tyhjennys yhteeseen.Saattaisi olla että varaajan pohjalle on vuosien myötä kertynyt ruostehilsettä yms mohnää jota olisi kulkeutunut lauhdutinpumpun imuputkeen.Pohjasta lähtevä putki on pumpun imuputki joten osittainen tukkeutuminen voisi hyvinkin olla mahdollista.Varaaja on nyt ikää n 24 vuotta ja lämpöpumpulla 13v.Aloitin jo valmistelut että siirrän tuon imuputken varaajan pohjasta n 20cm ylempänä olevaan yhteeseen.Lisään myös tuohon roskasihdin ensimmäiseksi,nykyisissä putkissa ei sihtiä ole.

Pollucomin speksin mukaan nimellisvirtauksella 2,5 m3/h (0,7 kg/s) on virtausvastus 0,21 bar ja 0,1 bar virtauksella 0,47 kg/s.
Kun sinulla on virtaus ollut 0,30 -0,35 kg/s, niin Pollycom ei ainakaan kurista virtausta liikaa.

Tämä oli tarpeellinen tieto,ajattelin siirtää Pollucomin pumpun painepuolen putkeen mutta eipä liene sitten tarpeen.

Tässä trendissä viimeisin käyntijakso(klo 19.00-20.00) on sellainen ettei käynnin aikana lauhdutinpumpusta kuulunut "ropinaa".Pumppu oli 2 nopeudella ja palloventtiili painepuolen putkessa oli n 50% kiinni ja virtausta Pollucomin mukaan 1000l/h

[seppaant]

Kaivoin esiin Wirzeniuksen vanhan virtausopin oppikirjan ja laskeskelin putkien virtausvastuksia.

Näyttäisi siltä, että se on tuo 20mm putki mikä ahdistaa.

Mittaisitko vielä, minkälaiset ovat virtaukset pumpun 1-, 2- ja 3-tehoasetuksilla?

ATS

[Matias]

Virtaukset hieman huojuu mutta noissa rajoissa
1nop=785-800l/h
2nop=1043-1057l/h
3nop=1212-1230l/h

[seppaant]

http://[URL=http://aijaa.com/v.php?i=005547373655.jpg][IMG]http://i7.aijaa.com/b/00554/7373655.jpg[/IMG][/url]
Piirsin pumppukäyrästöön putkiston vastuskäyriä.
Mittaamasi virtaukset osuvat liiankin tarkasti nykyisen 20mm putken vastuskäyrään.
Tämän mukaan 20mm putki on se mikä ahdistaa.
25mm putkella saisit n. 50% lisää virtausta ja
30mm putkella n. kaksinkertaisen virtauksen

Pumppukäyrästön mukaan pumpun ottamien tehojen pitäisi olla

1 nop 63W
2 nop 83W
3 nop 112W

Oletko mitannut?

ATS

[Matias]

Koreat on käyrät,kunpa ymmärtäisi lukea.Saan keskiviikkona Ekowellin tehtaalta tietoa paljonko tässä mallissa lauhdutinvirtaus pitäisi olla.Mutta vaikuttaa siltä että on alakantissa.

Tämän mukaan 20mm putki on se mikä ahdistaa.
25mm putkella saisit n. 50% lisää virtausta ja
30mm putkella n. kaksinkertaisen virtauksen

Miten virtausvastus oikein toimii,onko virtaus putken seinämän lähellä hitaampaa kuin putken keskellä?Vai onko putkessa kauttaaltaan sama virtausnopeus putken seinämään nähden?
Kun suurennetaan putken halkaisijaa esim tässä Ekowellin tapauksessa niin onko virtausnopeus putken sisällä sama pienemmällä ja isommalla putkella?Tuleeko siis esim kaksinkertainen virtausmäärä suoraan siitä että isommassa putkessa virtaa kaksinkertainen määrä vettä samalla virtausnopeudella putken seinämään nähden?Vai muuttuuko myös veden virtausnopeus suuremmaksi jos putkea suurennetaan?Kun kiertopumppu on sama.
Sopiikos virtausvastuksen pienentämiseen sellainen jos kytkee 2 kpl 20mm putkea rinnan nykyisen yhden asemesta.Saisiko kahdella rinnan olevalla putkella virtausmäärän kaksinkertaiseksi?

Pumppukäyrästön mukaan pumpun ottamien tehojen pitäisi olla

1 nop 63W
2 nop 83W
3 nop 112W

Mitattu (otto)teho,cosf 0,7
1nop 66W/0,3A
2nop 81W/0,36A
3nop 93W/0,41A                            

Tyyppikilvessä leimattu arvot
1=78W
2=99W
3=115W

Otin pumpun auki ja siipipyörän keskellä on pyöreä huullos imuaukossa.menee hieman laipassa olevan imukanavan päälle.Tuo siipipyörän huullos oli jotenkin syöpyneen näköinen eikä ollut edes täysin pyöreä,on ehkä ottanut imukanavan reunoihin kiinni ja siitä todennäköisesti aiheutui ropiseva sivuääni.Hioin kuopat pois ja aukon reunat pyöreäksi niin sivuääni hävisi.Siipipyörä on jotain keraamista ainetta,ehkä lasikuitua.Siipipyörän ulkokehä ja virtauskanavat siiven sisällä oli sileät ja puhtaat.Voisko kavitointi ruhjoa imuaukon reunoja siipipyörässä.Virtauksiin ei tämä siipipyörän huolto vaikuttanut laisinkaan,ihan samat kuin ennenkin.
Muutin myös varaajasta imuputken ylempään yhteeseen,ei vaikutusta virtaukseen.

[seppaant]

Koreat on käyrät,kunpa ymmärtäisi lukea.
Ylemmässä käyrästössä on esitetty pumpun kolmen eri nopeuden ominaiskäyrät (oikeallepäin laskevat käyrät )
x-akselilla virtaus, m3/h
y-akselilla pumpun nostokorkeus, metriä vesipatsasta. (1 bar=10m vesipatsasta)
Käyrät kertovat siis sen, kuinka korkealle pumppu kykenee nostamaan vettä eri tilavuusvirtauksilla.
Esim nopeudella 3 virtauksen olessa 1,2 m3/h on nostokorkeus 5,9 m. kun taas esim kaksinkertaisella virtauksella 2,4m3/h on nostokorkeus enää 5,0m.

Oikealle päin nousevat käyrät ovat putkiston virtausvastuskäyriä. Olen laskenut siihen 11m pitkän putkiston + oletettujen varusteiden vastuskäyrät halkaisijaltaan 20mm, 25mm, ja 30mm putkille.
Käyrät kertovat putkien virtausvastukset , yksikkönä metriä vesipatsasta, tilavuusvirtauksen funktiona.
Esim virtauksella 1,2 m3/h on 20mm putken vastus 5,4 metriä vesipatsasta. Kun taas 30mm putken vastus samalla virtauksella on enää vain 1,4 metriä.
Pyöreässä putkessa turbulenttisessa virtauksessa on virtausvastus verrannollinen nopeuden potenssiin 1,75.

Käyrien leikkauspisteet ovat järjestelmän toimintapisteitä.
20mm putkelle saadaan seuraavat toimintapisteet
- 1 nopeus: virtaus 0,8m3/h, nostokorkeus 2,8 metriä
- 2 nopeus: virtaus 1,1 m3/h, nostokorkeus 4,7 metriä
- 3 nopeus: virtaus 1,25 m3/h, nostokorkeus 5,8 metriä

30 mm putkelle vastaavat toimintapisteet ovat
- 1 nopeus: virtaus 1,35 m3/h, nostokorkeus 1,7 metriä
- 2 nopeus: virtaus 1,9 m3/h, nostokorkeus 3,3 metriä
- 3 nopeus: virtaus 2,5 m3/h, nostokorkeus 4,9 metriä

Miten virtausvastus oikein toimii,onko virtaus putken seinämän lähellä hitaampaa kuin putken keskellä?Vai onko putkessa kauttaaltaan sama virtausnopeus putken seinämään nähden?
Turbulentissa virtauksessa vesi kulkee lähes "tulppavirtauksena" eli virtauksella on sama nopeus lähes putken koko poikkipinnan alueella, lukuunottamatta aivan seinämän vierustaa missä nopeus putoaa lähelle nollaa. Laminaarissa virtauksessa virtausprofiili on ellipsin puolikkaan muotoinen

Kun suurennetaan putken halkaisijaa esim tässä Ekowellin tapauksessa niin onko virtausnopeus putken sisällä sama pienemmällä ja isommalla putkella?
Ei ole
 Tuleeko siis esim kaksinkertainen virtausmäärä suoraan siitä että isommassa putkessa virtaa kaksinkertainen määrä vettä samalla virtausnopeudella putken seinämään nähden?Vai muuttuuko myös veden virtausnopeus suuremmaksi jos putkea suurennetaan?Kun kiertopumppu on sama.
Tähän löytyy vastaus käyrästöstä.


Sopiikos virtausvastuksen pienentämiseen sellainen jos kytkee 2 kpl 20mm putkea rinnan nykyisen yhden asemesta.Saisiko kahdella rinnan olevalla putkella virtausmäärän kaksinkertaiseksi?
Voihan sen näinkin tehdä.
Kahdella 20mm putkella virtaus kasvaisi n. 1,8 kertaiseksi.

Kysymyksiä?


ATS 

[Matias]

Kysymyksiä?

Joo,jos viitsit selventää

Käyrät kertovat putkien virtausvastukset , yksikkönä metriä vesipatsasta, tilavuusvirtauksen funktiona.
Esim virtauksella 1,2 m3/h on 20mm putken vastus 5,4 metriä vesipatsasta.

Sattumoisin meillä ko putkien pituus on yht n 11m.
Onko tämä käytännössä siten että jos on 11m pitkä ja 20mm (sisä)halkaisijaltaan putkilenkki jossa pumppu kierrättää vettä 1,2m3/h nopeudella niin kiertopumpun imu- ja painepuolen välillä on 0,54bar paine-ero?
Onko putken puolivälin(5,5m) ja pumpun imu- ja painepuolen välillä 0,27bar paine-ero?
Kun lämpöjohtoverkossa on esim 1bar painetta ja kiertopumppu tekee virtausvastuksen takia vaikka 0,54bar paine-eroa meno- ja paluuputkeen niin onko virtausvastuksen paine ihan erillinen asia.
Vai muuttuuko putkiston paine siten että tuohon 1bar "perus"paineeseen tulee lisää kiertopumpun aikaansaama paine?
Siis jos mitataan pumpun paineliittimestä niin onko siinä 1,27bar vai 1bar painetta ulkoilmaan nähden.
Vastaavasti imupuolella,onko 0,73bar vai 1 bar?
Koetan hahmottaa miten erilliset paineet,putkiston peruspaine ja kiertopumpun virtausvastuksen aikaan saama paine pitäisi ajatella.
Onko ne toisistaan riippumattomia vai summautuuko ne ?

[seppaant]

http://[URL=http://aijaa.com/v.php?i=002157379698.jpg][IMG]http://i3.aijaa.com/b/00215/7379698.jpg[/IMG][/url]
Levitin latauspiirin lenkin suoraksi varaajasta varaajaan.
Jos olisikin pelkkä putkilenkki, olisi eri pisteiden paineet helppo laskea, mutta kaikki laitteet ja putkivarusteet ovat ns. kertavastuksia joissa kussakin tapahtuu painehäviöitä. Tämä vaikeuttaa laskentaa huomattavasti.

Kuvassa on esitetty putki varaajasta varaajaan ja välillä olevia laitteita.
Punainen trendi esittää painetason putkiston eri kohdissa.

Virtausteknisissä laskelmissa paine ilmoitetaan aina absoluuttisena paineena. Eli tavallisiin vesikalustepainemittarien lukemiin lisätään 1 bar.

Tuossa kuvassa on nähdäkseni vastaukset ainakin lähes kaikkiin kysymyksiisi.
Kysy lisää, jos ei selviä

ATS

[Matias]

Jos ajatellaan kahta järjestelmää,vaikka tuon kuvan tapaista.Toisessa varaajan paine on 1bar ja toisessa 10bar.
Jos kuvassa olevan kiertopumpun siipi kavitoisi noissa olosuhteissa kun varaajan paine on 1bar niin kavitoisiko se yhtälailla jos varaajan paine olisi 10bar?
Siis jos kavitointi johtuisi ainoastaan virtausvastuksen aiheuttamasta alipaineesta?
Virtausvastus ja sen aiheuttama painehäviö olisi molemmissa tilanteissa sama.
Kun ei nyt mene kaaliin.....

[seppaant]

Jos kuvassa olevan kiertopumpun siipi kavitoisi noissa olosuhteissa kun varaajan paine on 1bar niin kavitoisiko se yhtälailla jos varaajan paine olisi 10bar?

Ei

Huomenna lisää (nautiskelin illalla hyvää konjakkia niin nyt ei yhtään virtaustekniikkaa)

ATS

[seppaant]

Jos ajatellaan kahta järjestelmää,vaikka tuon kuvan tapaista.Toisessa varaajan paine on 1bar ja toisessa 10bar.
Jos kuvassa olevan kiertopumpun siipi kavitoisi noissa olosuhteissa kun varaajan paine on 1bar niin kavitoisiko se yhtälailla jos varaajan paine olisi 10bar?
Siis jos kavitointi johtuisi ainoastaan virtausvastuksen aiheuttamasta alipaineesta?
Virtausvastus ja sen aiheuttama painehäviö olisi molemmissa tilanteissa sama.
Kun ei nyt mene kaaliin.....

Systeemin eri pisteiden väliset virtausvastukset (painehäviöt) eivät muutu varaajan painetta muutettaessa.
Koko systeemin painetaso muuttuu yhtä paljon kuin mitä varaajan painetta muutetaan.

Edellisessä kuvassani oli varaajan paine 2 bar abs (1bar ylip).
Tällöin oli paine pumpun imussa 1,86 bar abs (0,86 bar ylip)

Jos nostetaan varaajan painetta 8 bar, olisi sen paine nyt 10bar abs (9bar ylip). Älä yritä tätä, saattaisi  haljeta
Tässä tilanteessa putkiston jokaisessa pisteessä paine nousee 8 bar.
Esim pumpun imuyhtessä olisi paine 9,86 bar abs (8,86 bar ylip)

Kavitointihan tarkoittaa sitä, että pumpun virtausosissa, tapahtuu paikallista kiehumista ja myöhemmin näin syntyneiden höyrykuplien romahtamisesta aiheutuvia paineiskuja.
Näistä höyrykuplien romahtamisista tulevista paineiskuista aiheutuu kavitoinnille tyypillinen "ropiseva" ääni. Lisäksi nämä paineiskut pitkään kestettyä vauriottavat pumpun materiaaleja.

Veden kiehumispiste on paineen funktio. Seuraavassa muutamia painearvoja (abs) ja vastaavia kiehumispisteitä
0,01 bar -> 7C
0,05 bar -> 33C
0,10 bar -> 46 C
0,20 bar -> 60 C
0,40 bar -> 76 C
1,00 bar -> 100C
2,50 bar -> 127C
10 bar->180 C

Lämpöpumpun lauhduttimen normaalilla toimintalämpötilalla vesi kiehuu n. 0,1 bar abs (0,9 bar alip) paineessa.
Varaajien normaalissa suurimmassa sallitussa käyttöpaineessa 2,5 bar abs (1,5 bar ylip) vodaan lämpötila nostaa 127 C:een veden kiehumatta.

Keskipakopumpuissa tunnetaan käsite NPSH (Net Positive Suction Head) Tämä tarkoittaa että kuinka paljon paineen pitää olla pumpun imussa yli kiehumispaineen jotta pumpussa ei tapahtuisi kavitointia.

"Oikeissa" keskipakopumpuissa tämä NPSH- arvo on suuruusluokaltaan alle 5m vesipatsasta. Nästä nyrkinkokoisista pikkupumpuista en tiedä, mutta koska niissä valmistustekniset seikat ovat tärkeämpiä kuin virtaustekniset seikat, arvelisin NPSH-arvon olevan suurempi kuin "oikeissa" pumpuissa.

Eli sinun tapauksessa kiehumispaine on 0,1 bar ja oletetaan NPSH:n olevan 5m vesipatsasta (0,5 bar).
Tästä saadaan minimi sallittu paine 0,6 bar abs (0,4 bar alip) pumpun imupuolelle, jotta pumppu ei kavitoisi.
Nyt kun varaajan 1bar ylipaineella on pumpun imussa painetta 1,86 bar abs, on kavitointiin varaa 1,86-0,6 bar = 1,26 bar.

Näiden laskelmien mukaan pumppu ei kavitoi.

Selvisikö vai menitkö lopullisesti sekaisin?

ATS

[Matias]

Nyt taisin ymmärtää virtausvastuksen ja putkiston paineen keskinäisen vaikutuksen.
Jos ajatellaan kerrostaloa joka on 30m korkea,pannuhuone maanpinnan tasalla ja patterit myös ylimmässä kerroksessa.
Jos verkoston paine on 1bar ja kiertopumppu nostaa painetta 0,5bar niin vesi lakkaa kiertämästä yli 10m:n korkeudella.
Jos verkoston paine on 10 bar niin vesi kiertää vaivatta myös 30m:n korkeudella.Samalla kiertopumpulla.
Ja sillä ei ole merkitystä onko kiertopumppu meno- vai paluuputkessa.
Onko jotenkin näin?