Integraali vs asteminuutti vs hystereesi vs kytkentäerotus

[fraatti]

Elikäs maalämpöpumpun käynnistämiseen lienee ainakin nuo neljä termiä olemassa ja käytössä.

Hystereesi ja hytkentäerotus lienee sama asia. Jos veden lämpötila eroaa pyytetystä lämpötilasta hystereesin verran niin sitten lämpöpumppu käynnistyy. Esim pyynti 30, hystereesi 5,5, käynnistyy 24,5 asteessa. Normaalisti tämä on käytössä Viessmannissa ja lämpökäyrä lattialämmitys talossa pysäyttää pumpun käynnin kun lähtevän- ja palaavan veden lämpötilan keskiarvo on sama kuin lämmityskäyrän antama menoveden lämpötila.

Sitten jäljellä on tämä integraali ja asteminuutti. Kyseessä lienee sama asia? Vai onko?
Omassa pumpussa on ilmeisesti mahdollisuus käyttää myös integraali ohjausta ja ajattelin hiukan funtsia tätä etukäteen ennekuin saan käsiini parametrit joilla muutos onnistuu.

Tässä on raksaajan kirjoitus asteminuuteista.

Kun ulkolämpötila muuttuu, niin pyynti/tavoitelämpötila muuttuu ja lämmönjaon lämmönluovutusteho/kiertoveden jäähtymisnopeus muuttuu, joiden seurauksena asteminuuttien laskenta hidastuu/nopeutuu/pysähtyy. Asteminuutti raja-arvo(t) ei muutu.

Jos esimerkiksi talviyönä pakkanen kiristyy -10c => -20c, silloin pyynti/tavoitelämpötila kasvaa esim. +27c => +30c. Samaan aikaan lattialaatan jäähtyminen nopeutuu. Näistä kaikista muuttujista johtuen lepojaksolla jäädään nopeasti kauas tavoitteesta => Seuraus asteminuutit laskee nopeasti -120:n ja pumpun käynnistyessä kiertoveden lämpötila on kaukana pyynti/tavoitelämpötilasta. Lisäksi edellä mainitusta johtuen myös käyntijakso pitenee, koska nollaan pääseminen vaikeutuu.

Yksinkertaistettu ääriesimerkki: Pakkanen kiristyy yöllä lyhessä ajassa -10 => -30, pumpusta loppuu tehot.
Lähtötilanne:- Ulkona -10c, lattiassa +27c, pyynti +28c
- Pumppu sammuksissa, asteminuutit juoksee alaspäin 1 per min
Jonkin ajan kuluttua pumppu lähtee käyntiin:
Ulkona -20c, lattiassa +27c, pyynti +31c, pumpulta lähtee +33c
- Pumppu käynnissä, asteminuutit juoksee ylöspäin 2 per min
Jonkin ajan kuluttua pumppu käy edelleen ja pakkanen kiristyy:
Ulkona -30c, lattiassa +27c, pyynti +35c, pumpulta lähtee +33c
- Pumppu käynnissä, asteminuutit juoksee alaspäin 2 per min
- Asteminuutit pakkaselle -300...-500 sähkövastus lähtee avuksi.
Ulkona -30c, lattiassa +27c, pyynti +35c, pumpulta lähtee sähkövastuksen avustamana +38c
- Pumppu käynnissä ja vastus päällä, asteminuutit juoksee ylöspäin 3 per min.

Sitten muutamia kysymyksiä. Nibessäkin pysäytyksen hoitaa se että asteminuutit laskee nollaan eli toisinsanoen meno-/paluulämpötila tai niiden keskiarvo on saavuttanut lämmityskäyrän tason tai mennyt siitä hiukan yli. Laskeeko esim nibe asteminuutteja meno- vai paluulämpötilasta? Entä muut? Mitäs lämmityskäyrä nibessä kertoo? Meno- ja paluuveden keskiarvon? Tarkoitan tapausta jossa lämpöpumppu on kytketty lattialämmitykseen eikä käyrällä tarkoiteta esim puskurivaraajan lämpötilaa.

Tietääkö joku varmasti kuinka tuo intergraalin laskenta toimii? Itse olen nähnyt suurimillaan omassa pumpussa vain integraalin arvon 100. Voikohan tuo johtua vain siitä että kerroin tuolle intergraalin kasvamiselle on erilainen?

[jm82]

Nibe laskee asteminuutteja pelkästään menolämpötilasta. Tai jos on asennettu ulkoinen menolämpötila-anturi (bt25) niin silloin laskee asteminuutteja pelkästään tuon anturin perusteella. Normaalisti lämmityksen käynnistys tapahtuu -60 ja sammutus +0. Jos/kun lämmityksen loputtua lämmityskiertoon menee vielä pyyntilämpötilaa suurempi lämpötila menee asteminuutit yli +0. Maksimiarvo on +100. Samoin jos lämpötila ei riitäkään laskee asteminuutit alle -60, esimerkiksi -100.

Yksi lämpöaste vastaa yhtä asteminuuttia. 10 astetta kymmentä asteminuuttia. Eli esimerkkinä jos menolämpötila on 10 astetta pyyntilämpötilaa korkeampi 6 minuutin ajan, tästä tulee 60 asteminuuttia. Tällöin lämmityksen käyntiaika olisi vain tuo 6 minuuttia. Eli säädöt saisi olla oikeat että ei pääsisi syntymään pätkäkäyntiä.

Lämmityskäyrä kertoo nibessä keskimääräisen menolämpötilan. Joko lämpötilan maalämpöpumpusta pihalle tai lämpötilan puskurivaraajasta lämmityskiertoon (bt25 käytössä).

Niben suositus patteritaloon asteminuutit -60 ja lattialämmitystaloon -120. Riippuu paljon talosta mikä lukema on sopiva.

Samassa keskustelussa oli myös Danfossista ja samaten taitaa toimia kuin nibe.

Danfossin pumpussa integraali (asteminuuttiarvo) A1, määrittelee arvon, jossa pumppu hörähtää käyntiin. Meillä esim. se on näillä lauhoilla keleillä -180, josta se laskee edelleen jonnekin -250:een ennen kuin menoveden lämpötila ylittää pyydetyn lämpötilan ja lukema alkaa kasvaa kohti nollaa. Ja nollassa pumppu pysähtyy. Integraali A2 määrittelee sen, koska sähkövastus lähtee päälle kompuran avuksi. Danfossissa se on tehdasasetuksena -600. Eli jos kompura käy ja käy ja asteminuuttiarvo vaan jatkaa laskuaan niin A2-arvossa vastukset tulevat apuun (ellei niiden käyttöä ole asetuksista estetty).

Asteminuuttiarvon säädöllä voi hakea pumpulle pidempiä yhtäjaksoisia käyntiaikoja. Talvipakkasilla riittää meidän talossa -60...-90 kun taas keväällä ja syksyllä mennään -180...-240 asetuksilla. Liian iso asteminuuttiarvo voi johtaa niin pitkiin käyntijaksoihin että keruunesteen lämpötila putoaa turhan alas sekä siihen että sisälämpötila ei pysy tasaisena.

[Seagear]

Nibe laskee asteminuutteja pelkästään menolämpötilasta.

Näin myös Danfoss.

[fraatti]

Osaakos kukaan sanoa mikä on hystereesi ohjauksen etu ja mikä integraali? Eli hyvät ja huonot puolet?

[jm82]

Nibessä ja danfossissa taitaa olla sitten tuollainen vaihtoehto 3 käytössä.
3: pid-ohjausmenolämpötilasta(integraali). Sama on käytössä on käytössä puskurivaraajan kanssa ja ilman puskurivaraajaa. En osaa oikein sanoa että miten toimii paluulämpötilasta mittaus, mutta kai sekin toimii kun on listassa vaihtoehtona.

Integraalilla saa ainakin aika tarkasti säädön tehtyä (käyntiaikaa saa pidennettyä tai lyhennettyä). Lämpötila lukemissa tuskin on juuri mitään eroa hystereesiin verrattuna.

Nibessä asteminuutit päivittyy minuutin välein. Ja 1 aste heittoa tavoitelämpötilasta vastaa yhtä asteminuuttia. Käynnistyksen vakioasetus -60 asteminuuttia ja sammutus +0 asteminuuttia. Samalla tyylillä tuossa danfossissa.

[fraatti]

Tuollainen läpyskä löytyy aiheesta mutta eipä sitä ole ilmaiseksi saatavilla mistään...

A descriptive and comparative analysis of three common control techniques for an on/off controlled Ground Source Heat Pump (GSHP) system

Highlights
•Three common capacity control methods for Ground Source Heat Pump systems are described.
•A generic model of the system is used to compare annual performance of the control methods.
•Degree–minute and floating hysteresis are better control methods than the constant hysteresis.
•Constant control parameters in the controller can lead to a poor annual performance of system.
•It is recommended to use dynamic and adaptive control parameters in the system controller.

Abstract
In the present paper, three common methods in order to control an on/off controlled Ground Source Heat Pump (GSHP) system called “Constant hysteresis”, “Floating hysteresis”, and “Degree–Minute” methods are comprehensively described. Then, the generic model already developed by the authors is used in order to do the dynamic simulation of the systems with three different control methods over a year and making the comparison between them. The results from annual modeling of the systems show that the mean temperature of the heating water supplied to the building for the system controlled with degree–minute method is always close to the required temperature, regardless of the climatic boundary conditions over a typical year, whereas, the average supply temperature for the system with constant hysteresis method is mostly higher or lower than the required temperature, depending on the boundary condition. Regarding the annual energy use, the degree–minute and constant hysteresis methods have the lowest and highest annual energy use respectively. Switching from constant hysteresis to floating hysteresis method, the annual energy use will become lower and the mean temperature of the heating water supplied to the building will be closer to the required one.

[seppaant]

Tietääkö joku varmasti kuinka tuo intergraalin laskenta toimii? Itse olen nähnyt suurimillaan omassa pumpussa vain integraalin arvon 100. Voikohan tuo johtua vain siitä että kerroin tuolle intergraalin kasvamiselle on erilainen?

Integraali on itse asiassa matemaattinen termi, joka tarkoittaa kahden käyrän rajoittamaa pinta-alaa.
Maalämpöpumpuilla se tarkoittaa esim käyrän tai menolämpötilan ohjearvon ja todellisen menolämpötilan rajoittamaa pinta-alaa ajan funktiona.
Integraali on tosi asiassa energian yksikkö.
Virtaus x Dt x ominaislämpö
Virtaus ja ominaislämpö ovat vakioita ja Dt muuttuu ajan funktiona, joten integraali on oikeastaan Dt ajan fuktiona.

Ja nyt pahislaus savusauna on antautunut ja makoisat löylyt odottaa, joten palataan integraaliin paremmalla ajalla ja selvin päin.

ATS

[Timo Karhu]

100 on Nibessä ohjelmallinen katto, ei kasva vaikka menovesi kiehuisi. 0:ssa pysähtyy kompressori. 1 asteen ero laskettuun pyyntilämpötilaan laskee tai nostaa integraalia/asteminuuttia 1 pykälän yhden minuutin kohdalla. En ole löytänyt kirjallista viitettä, mutta näin se sen näyttää tekevän.
Integraalia ei kerro käsittääkseni mikään, mutta laskettua menolämpötilaa voidaan säätää sisälämpötilan mukaan ja siihen löytyy Nibessä kerroin.

[fraatti]

Voidaan myös samaan aikaan käyttää integraalia ja hystereesiä kuten viessmann tekee käyttöveden kanssa.
Tämän kuvan tarjoaa danfoss:

Ja sitten tuollainen..


Harmittaa kun suo ruåttalaisten tutkimus asiasta on pimennossa. Joskus papru oli kaikkien nähtävillä mutta näemmä asia on muuttunut....