Maalämpöpumpun painekytkimet

[Salla]

Maalämpöpumpussa kolme painekytkintä (pressostaatti) jotka nimetty seuraavasti:

Matalapaine pressostaatti 1,5 bar
Korkeapaine pressostaatti 29 bar
Käyttöpressostaatti 26,5 bar

Mikähän näiden painekytkimien tarkoitus on ja miten näiden pitäisi toimia (tai lähinnä missä yhteydessä)?

[Xargo]

Matalapaine pressostaatti 1,5 bar

Katkaisee käynnin jos höyrystymispaine laskee liian alas. Niin voi käydä lähinnä jos virtaus keruupiirissää jostain syystä laskee voimakkaasti. Periaatteessa myös kovin kylmä keruu voi aiheuttaa hälyn, mutta kyllä siihen taitaa käytännössä silloin liittyä myös kuristunut virtaus. Peli lyödään seis, jotta keruuviina ei vetäisi jäihin. Eli siis matalapainepresson katkaistessa höyrystimen lämpötila on todella (liian) alhainen.

Korkeapaine pressostaatti 29 bar

Katkaisee käynnin jos paine kompressorin jälkeen (eli käytännössä lauhduttimen paikkeilla) nousee liikaa. Liian korkealla paineella käydessään kompressori voi vioittua ja siksi käynti katkaistaan ennenkuin paine nousee yli tämän rajan. Voi johtua laiteviasta tai jos esim. lämmityspiirin virtaus on seis tai voimakkaasti kuristettu. Tavallaan siis päinvastainen kuin tuo matalapainehäly. Lämpö pitää saada pois lauhduttimelta ja vastaavasti höyrystimeen pitää saada lämpöä sisään. Keruupiiri tuo lämpöä höyrystimeen ja lämmityspiiri poistaa lämpöä lauhduttimelta.

Käyttöpressostaatti 26,5 bar

Tämä on joissain vaihtoventtiilikoneessa käytetty katkaisuraja lämpimän käyttöveden tekoon. Eli siis käyttövesikäynti katsotaan olevan valmis kun saavutetaan lauhduttimella tuo paineraja. Huomaa että tuo raja on alhaisempi kuin korkeapaine presson raja. Eli siis jos käyttöpresso on vioittunut niin käyttövettä tehtäessä paine jatkaa nousuaan kunnes korkeapaine presso sen sitten katkaisee.

Käyttöpresso joutuu siis töihin aina käyttövesijakson päätteeksi kun taas nuo kaksi muuta ovat vikatiloja varten.

[Salla]

Kiitos Xargo todella asiantuntevasta vastauksesta!

Kuten arvata saattaa, on lämpöpumpun kanssa ongelmia.

Ongelma näkyy niin, että pumppu pysähtyy muutamana kertana viikossa ja "hälyn" syynä on korkeapainekytkin.

Kun laitteen toimintaa on yritetty järkeillä, niin keräyspiirissä on riittävästi nestettä ja sopiva paine, eikä ilmaa joukossa. Lämmityspiiri toimii normaalisti, talo lämpiää ja vesi kiertää järjestelmässä. Kuumaa käyttövettä tulee normaalisti. Lämmityspiirin sakkakupit on puhdistettu ja piirin kierron pitäisi olla ihan normaalia. Aivan kaikkeahan ei maallikko osaa/pysty/kykene tarkistamaan.

Sitten lisää kysymyksiä. Kun maalämpöpumppu normaalisti työskentelee (lämmittää lämmityspiiriä), minkä suuruisia noiden järjestelmän paineiden pitäisi olla? Mikä paine voisi olla järjestelmässä vaarallinen (aiheuttaa jonkinlaisen räjähdyksen?) ja mille laitteelle?

Ymmärsinkö siis selityksen oikein jos kuvittelin toiminnan seuraavan laiseksi: Lämmittäessään (lämmityskierron)vettä koneessa on paineet jotain 5...15 bar luokkaa. Kun aletaan lämmittämään kuuman käyttöveden astiaa, niin korkeamman lämmön takia kone ajetaan aina noin  20...25 bar paineisiin asti? Sitten ilmaisesti käyttöpainekytkin pysäyttää kompressorin viimeistään 26,5 bar paineessa?

Jos oletetaan, että kierrot (lämmönkeräys- ja lämmityspiirit) toimisivat normaalisti, missä voisi olla vika? Onko mahdollista, että tuollainen painekytkin olisi vioittunut? Itse olen jotenkin tullut sellaiseen päätelmään, että tuo käyttöpainekytkin olisi kulunut käytössä rikki siten, että se ei aina katkaise silloin kun pitäisi. Näin ollen paineet nousevat niin korkealle, että tuo ylipainekytkin toimii ja aiheuttaa vähän kuin hämäykseksi ilmoituksen, että "hälytys korkeapaine".

Ovatko nuo painekytkimet itse vaihdettavissa? Minkä suuruinen tai minkä hintainen tuo työ noin muuten sitten olisi?

[Xargo]

Ymmärsinkö siis selityksen oikein jos kuvittelin toiminnan seuraavan laiseksi: Lämmittäessään (lämmityskierron)vettä koneessa on paineet jotain 5...15 bar luokkaa. Kun aletaan lämmittämään kuuman käyttöveden astiaa, niin korkeamman lämmön takia kone ajetaan aina noin  20...25 bar paineisiin asti? Sitten ilmaisesti käyttöpainekytkin pysäyttää kompressorin viimeistään 26,5 bar paineessa?

Riippuu toki siitä mikä masiina on kyseessä. Itselläni on Danfossin DHP-H8 ja ainakin siinä käyttövettä tehtäessä katkaisu tapahtuu nimenomaan juuri siinä käyttöpresson määrittelemässä rajassa. Eli siinä mielessä ei katkota lämpötilan mukaan vaikka toki korkeampi paine tarkoittaa myös korkeampaa lämpötilaa. Thermialla sama juttu ellei sitten uusissa malleissa ole eri tavalla. Lämmityskäytössä ei pitäisi normaalitilanteessa koskaan katkaista pressolla vaan käyntirajat lasketaan integraalin mukaan (asteminuutit).

Sitten lisää kysymyksiä. Kun maalämpöpumppu normaalisti työskentelee (lämmittää lämmityspiiriä), minkä suuruisia noiden järjestelmän paineiden pitäisi olla? Mikä paine voisi olla järjestelmässä vaarallinen (aiheuttaa jonkinlaisen räjähdyksen?) ja mille laitteelle?

Tuossa on kuva, miten paineet ja lämpötilat korreloivat. Eli punaisilta viivoilta voit lukea lämpötilan ja pystyakseli on paine. Tämä siis R407c kylmäaineella. Lauhtumispaine siis vaihtelee sen mukaan, kuinka lämmintä vettä lauhduttimelle kierrosta palaa. Käyttövettä tehtäessä kierto menee varaajan kautta eli varaajan vesimassan lämpötilan kasvaessa paluuveden lämpötila kasvaa ja sitä kautta paine nousee kunnes saavutetaan käyttöpresson katkasuraja. Jos käyttöpresso on sökö niin ymmärtääkseni katkaisu tapahtuu sitten korkeapainepresson rajasta ja se antaa myös hälyn.



Painekytkinhän mittaa suoraan kylmäaineen painetta eli käsittääkseni vaihto tarkoittaisi sitä, että kylmäaineet menisi samalla vaihtoon, ellei siellä sitten ole jotain takaiskuventtiiliä välissä. En ole omiani aukonut. Toki voihan se olla, että piuhat on vaan huonosti kontaktissa. Pressoilta menee siis piuhat ohjauslogiikalle.

Kuinka korkeita lämpötiloja masiina ilmoittaa kun korkeapainehäly osuu kohdalle? Pitäisi olla tuolla jossain reilu 60C paikkeilla (siis menovesi). Itselläni ei ole ollut vaihtoventtiilin kanssa ongelmaa, mutta joillain on käynyt niin, että vaihtoventtiili onkin käyttövesi asennossa vaikka tarkoitus olisi tehdä lämmitysvettä. Tällöin toki varaajan lämpötila nousee ja aiheuttaa katkaisun korkeapaineesta, koska laite ei silloin tarkkaile käyttöpressoa kun luulee tekevänsä lämmitysvettä. Tuon voi testata niin, että kokeilee kumpi putkista vaihtoventtiilin jälkeen lämpiää kun lämmityskäynti lähtee päälle. Jos varaajalle menevä putki lämpiää niin silloin vaihtoventtiilissä on vikaa. Tosiaan mulla ei ole ollut häiriöitä, mutta vaihtoventtiiliviat on kuitenkin melko yleisiä. Kannattaa se tarkastaa ennenkuin lähtee pressoja vaihtelemaan.

[Salla]

Lämmityskäytössä ei pitäisi normaalitilanteessa koskaan katkaista pressolla vaan käyntirajat lasketaan integraalin mukaan (asteminuutit).

Selitätkö hieman tarkemmin vielä tätä periaatetta?

Riippuu toki siitä mikä masiina on kyseessä.

On Thermian jo vähän vanhempi malli.

Tuossa on kuva, miten paineet ja lämpötilat korreloivat. Eli punaisilta viivoilta voit lukea lämpötilan ja pystyakseli on paine.

Onko kyseessä lämpötilaero vai loppulämpötila?

Jos siis katsotaan esim. +50°C käyrää, mikä olisi noin 20 bar painetta, eli siis jos höyrystimeltä palaa +15°C lämpöinen kylmäaine siihen +50 °C = 65°C vai lauhduttimelle lähtevä lämpötila on +50°C?

Mikä muuten on tuo x-arvo, joka vaihtelee 0 ja 1 välillä? Ilmeisesti myös kylmäainepiirin täytös vaikuttaa loppupaineeseen? Miten kylmäainepiiri täytetään - milloin tiedetään, että sisällä on oikea määrä ainetta?

Käyttövettä tehtäessä kierto menee varaajan kautta eli varaajan vesimassan lämpötilan kasvaessa paluuveden lämpötila kasvaa ja sitä kautta paine nousee kunnes saavutetaan käyttöpresson katkasuraja.

Onko lämpöpumpussa aina kasi kiertoa (lämmitys ja varaaja) vai onko ne mahdollisesti joissakin järjestelmissä sama?

Painekytkinhän mittaa suoraan kylmäaineen painetta eli käsittääkseni vaihto tarkoittaisi sitä, että kylmäaineet menisi samalla vaihtoon, ellei siellä sitten ole jotain takaiskuventtiiliä välissä.

Meneekö aina vaihtoon vai palautetaanko vanhoja koskaan takaisin? Millainen määrä kylmäainetta on tyypillisessä kierrossa? Laite taisi olla 12 kW lämmitysteholla.

Kuinka korkeita lämpötiloja masiina ilmoittaa kun korkeapainehäly osuu kohdalle?

Ei ole tietoa, täytyy seurata.

Itselläni ei ole ollut vaihtoventtiilin kanssa ongelmaa, mutta joillain on käynyt niin, että vaihtoventtiili onkin käyttövesi asennossa vaikka tarkoitus olisi tehdä lämmitysvettä.

Mistä tallainen vika yleensä johtuu?

[Xargo]

Selitätkö hieman tarkemmin vielä tätä periaatetta?

Eli siis lämpöpumppu laskee tavoitelämpötilan ja todellisen lämpötilan välisiä eroja ajan yli. Jos vaikka pyyntilämpö on 35C ja menovesi 30C niin tuolloin joka minuutti kertyy 5 asteminuuttia. Vastaavasti jos käynti on päällä ja tehdään 39C vettä pyynnin ollessa edelleen 35C niin asteminuutteja kertyy -4. Valikoista voi määrätä jonkin katkaisurajan asteminuuteissa. Eli esim. niin, että käynti alkaa kun asteminuutteja on kertynyt 120 ja lopetus sitten nollassa. Pyyntilämpötila vaihtelee sitten ulkolämpötilan mukaan. Näin kämppä saadaan tasalämpöiseksi eikä termostaatteja (lämmityspiireissä) tarvita. Pressoja ei siis tässä käytetä lainkaan paitsi vikatilassa, missä menoveden lämpötila nousee äkisti vaikka jos kiertovesipumppu menee rikki tms.

Onko kyseessä lämpötilaero vai loppulämpötila?

Tästä saisi väännettyä romaanin, mutta periaate on siis se, että tuon keskialueen, missä punaiset viivat kulkevat melko vaakasuoraan oikealla puolella on tulistunut kylmäaine, eli tilanne kompuran jälkeen/ennen lauhdutinta. Lauhtuminen tapahtuu melkolailla vakiopaineessa eli kun kylmäaine menee lauhduttimelle niin tullaan "oikealta vasemmalle". Tulistunut (kuuma) kylmäaine siis johdetaan lauhduttimeen, jossa se luovuttaa lämpöä lauhduttimen kautta kiertävään lämmitysveteen. Ideaalitapauksessa punaisen viivan lämpötila on siis lähellä menoveden lämpötilaa, mutta ei se sitä saavuta. Käytännössä siis menoveden lämpötila on muutaman asteen vähemmän kuin punaisen viivan lämpötila. Diagrammissa jatketaan vasemmalle suurinpiirtein lämmityskierron paluulämpötilaan asti (tässä jäädään vastaavasti muutama aste yli kylmäaineen lämpötilassa).

Eli siis diagrammin lämpötilat ovat kylmäaineen lämpötiloja ja tuohon voi sitten piirtää erilaisia kiertoja.

Jos siis katsotaan esim. +50°C käyrää, mikä olisi noin 20 bar painetta, eli siis jos höyrystimeltä palaa +15°C lämpöinen kylmäaine siihen +50 °C = 65°C vai lauhduttimelle lähtevä lämpötila on +50°C?

Lauhduttimelle menee tuosta vielä aika paljon kuumempi kylmäaine (luokkaa 100C), mutta 50C ylittävä osuus on ns. tulistuslämpöä, jonka energiasisältö on pienehkö. Suurin osa lämmöstä tulee lauhduttimella tapahtuvasta faasimuutoksesta (kaasusta nesteeksi). Eli tuo faasimuutos alkaa n. 50C kohdilla ja menoveden lämpötila on myös silloin lähellä tätä. Hyvin toimivassa järjestelmässä paluuvesi on tällöin luokkaa 42-45C (riippuu lähinnä virtausnopeudesta).

Mikä muuten on tuo x-arvo, joka vaihtelee 0 ja 1 välillä? Ilmeisesti myös kylmäainepiirin täytös vaikuttaa loppupaineeseen? Miten kylmäainepiiri täytetään - milloin tiedetään, että sisällä on oikea määrä ainetta?

x taitaa olla suhteellinen entalpia... Kannattaa mieluummin tuijottaa tuota varsinaista entalpian arvoa jos nyt ylipäätänsä nämä hommat siinä määrin kiinnostavat. Entalpian avulla voidaan selvittää, kuinka paljon lämpöä siirtyy kun tunnetaan kylmäaineen massavirta. Ei noilla kannata liikoja päätään vaivata ellei sitten oikeesti kiinnosta. Kylmäaine punnitaan jos sitä lähdetään vaihtamaan. Luvanvaraisia hommia.

Onko lämpöpumpussa aina kasi kiertoa (lämmitys ja varaaja) vai onko ne mahdollisesti joissakin järjestelmissä sama?

Vaihtoventtiilikoneissa (niinkuin sullakin ilmeisesti) on kerrallaan vain yksi kierto ja vaihtoventtiili sitten vaihtelee kumman kautta mennään (lämmitys vai käyttövesi). On myös pumppuja joissa ei ole vaihtoventtiiliä vaan lämmitetään esim. isoa varaajaa (tai useampaakin) ja sitten otetaan jostain paikasta käyttövesi ja toisesta lämmitys. Näistä löytyy kyllä foorumilta juttuja. Käytä hakusanana vaikka "tulistinpumppu".

Meneekö aina vaihtoon vai palautetaanko vanhoja koskaan takaisin? Millainen määrä kylmäainetta on tyypillisessä kierrossa? Laite taisi olla 12 kW lämmitysteholla.

Mulla ei oikein ole näistä tietoa. Kylmäaineen määrä löytynee teknisista tiedoista.

Itselläni ei ole ollut vaihtoventtiilin kanssa ongelmaa, mutta joillain on käynyt niin, että vaihtoventtiili onkin käyttövesi asennossa vaikka tarkoitus olisi tehdä lämmitysvettä.

Mistä tallainen vika yleensä johtuu?

Mekaaninen jumi vissiin useiten. Vaihtoventtiili on siis ihan mekaaninen värkki, mikä liikkuu kahden eri asennon välillä ja sitä siis pyörittää sähkömoottori. Ensiapuna voi ottaa moottorin irti ja koittaa käännellä venttiiliä käsin edestakaisin. Se moottorikin voi toki olla rikki.

Hihasta nyt kuitenkin ravistaisin, että kyseessä on vaihtoventtiilivika eli se kannattanee tarkastaa ensimmäisenä.

[Matias]

Kiitos Xargo todella asiantuntevasta vastauksesta!

Kuten arvata saattaa, on lämpöpumpun kanssa ongelmia.

Ongelma näkyy niin, että pumppu pysähtyy muutamana kertana viikossa ja "hälyn" syynä on korkeapainekytkin.

Kuinka korkeita lämpötiloja masiina ilmoittaa kun korkeapainehäly osuu kohdalle? Pitäisi olla tuolla jossain reilu 60C paikkeilla (siis menovesi).

Sallan kannattaisi ehkä ihan ensin tarkistaa tuo Xargon vinkki että miten kuumana koneelta lähtevä meno- tai paluuvesi on kun korkeapainekytkin laukaisee.
Jos menovesi on esim tuo 60C niin korkeapainepressostaatti toimii aivan oikein ja  lämmityspuolen (myös käyttöveden lämmitys) veden virtauksissa saattaa olla jotain vikaa mikä hidastaa lauhduttimen virtausta ja sen seurauksena korkeapainepressostaatti laukeaa.

Se kumminkin keljuttaa jos uusii korkeapainepressostaatin eikä alkuvika häviäkään