• Ilmaisenergia.info -foorumi yhdistetään Konekansa.net -foorumin osaksi vuoden 2025 aikana. LUE TÄMÄ pitääksesi käyttäjätunnuksesi voimassa, kiitos!

Ilmalämpöpumpun energiankulutus ja akkukäyttö

eros

Member
kotte sanoi:
Jos hakee taloudellista ja tehokasta ratkaisua, olisi varmaan täysin varastoivaa akkukäyttöä tehokkaampaa kytkeä edullinen invertteri-VILP  ja tallettaa lämmin vesi "lämpöakkuun" (eristetty vesisäiliökin riittää).

Varjopuolenahan on , että lämpövaraston pitäisi olla uima-altaan kokoluokkaa oleva raudoitettu betonirakenne (kunnon foam-eristys sitten joka puolelle), jotta varastokapasiteetti vastaisi tarkoitustaan.

Idea on hyvä, joskin vesisäiliö pitää olla suht kookas, jotain 50m³ voisi olla sopiva aloituskoko, pärjännee viikon tuulettoman jakson, jos ei ole paukkupakkasia. Pienempikin voisi riittää, jos puukattila tms. lisänä.

T:Eerin
 

kotte

Well-known member
masankp sanoi:
Tuota.. Ei tietenkään yritetä mitään ilmastonmuutosta, vaan lämmitetään lämpöpumpun kennoa  (ehkä putkea) suoraan siten että lämpö ei karkaa ilmaan.

Tuo ei vaan toimi, ei teoriassa eikä käytännössä. Vilkaisepa lämpöpumppufoorumilla (http://lampopumput.info) keskusteluja, joissa puhutaan poistoilman hyödyntämisestä vastaavaan tarkoitukseen (foorumin Google-haulla löytyy aikaisempia keskustelusäikeitä; hakusanat esim. poistoilma ILP tai jäteilma ILP)
 

eros

Member
masankp sanoi:
Tuota.. Ei tietenkään yritetä mitään ilmastonmuutosta, vaan lämmitetään lämpöpumpun kennoa  (ehkä putkea) suoraan siten että lämpö ei karkaa ilmaan.

on paljon tehokkaampaa lämmittää lämpöpumpun kuuman puolen putkea, kuin kylmän puolen putkea. Niitäkin parempi yhdistetty cop tulee, jos ilpiä ei lämitetä laisinkaan, vaan pannaan sähkö sähköpatterin läpi.

ts. jos ilpin kylmän puolen putken lämmitys auttaisi, niin voisit siirtää sitä lämpöä ilpin kuumalta puolelta kylmälle puolelle ja saada ikiliikkujan aikaseksi.

Alkuperäinen idea on hyvä, koska 2kw myllyn tehon saa muutettua 6kw:ksi cop 3:sella. Suoralla sähköllä cop=1 ja ulkoilman lämmittämisellä cop ~0.0001

T:Eerin
 

kotte

Well-known member
eros sanoi:
vesisäiliö pitää olla suht kookas, jotain 50m³ voisi olla sopiva aloituskoko, pärjännee viikon tuulettoman jakson, jos ei ole paukkupakkasia. Pienempikin voisi riittää, jos puukattila tms. lisänä.

T:Eerin

Olen samaa mieltä sopivasta "aloituskoosta". Tuo vastaa 5mx5mx2m uima-allasta ehdottamallani lämpötilaerolla. Jos verrataan vastaaviin akkuihin, niin paitsi tuollaiset 250kpl vähintään 100Ah:n 12V:n akkuja (vastaavan lämpöenergiamäärän tuottamiseksi lämpöpumpulla), tarvitaan myös akkuhuone. Ei olisi aivan halpa kokonaisuus sekään.
 

masankp

New member
eros sanoi:
masankp sanoi:
Tuota.. Ei tietenkään yritetä mitään ilmastonmuutosta, vaan lämmitetään lämpöpumpun kennoa  (ehkä putkea) suoraan siten että lämpö ei karkaa ilmaan.

on paljon tehokkaampaa lämmittää lämpöpumpun kuuman puolen putkea, kuin kylmän puolen putkea. Niitäkin parempi yhdistetty cop tulee, jos ilpiä ei lämitetä laisinkaan, vaan pannaan sähkö sähköpatterin läpi.

ts. jos ilpin kylmän puolen putken lämmitys auttaisi, niin voisit siirtää sitä lämpöä ilpin kuumalta puolelta kylmälle puolelle ja saada ikiliikkujan aikaseksi.

Alkuperäinen idea on hyvä, koska 2kw myllyn tehon saa muutettua 6kw:ksi cop 3:sella. Suoralla sähköllä cop=1 ja ulkoilman lämmittämisellä cop ~0.0001

T:Eerin

En aivan ymmärtänyt tuota. Mutta eikös ilp ota lämmön ulkoilmasta joten lisälämpö pitäisi auttaa ainakin ilpin sähkön kulutuksessa.
Olen käytännössä huomannut että 0 kelillä pumppu käy silloin tällöin, mutta 20 asteen pakkasessa se käy kokoajan (lämmittää/sulattaa) joten luulisi kennon muutaman asteen lämmönnousun vaikuttavan suoraan pumpun käymiseen/sähkön kulutukseen.
 

masankp

New member
kotte sanoi:
masankp sanoi:
Tuota.. Ei tietenkään yritetä mitään ilmastonmuutosta, vaan lämmitetään lämpöpumpun kennoa  (ehkä putkea) suoraan siten että lämpö ei karkaa ilmaan.

Tuo ei vaan toimi, ei teoriassa eikä käytännössä. Vilkaisepa lämpöpumppufoorumilla (http://lampopumput.info) keskusteluja, joissa puhutaan poistoilman hyödyntämisestä vastaavaan tarkoitukseen (foorumin Google-haulla löytyy aikaisempia keskustelusäikeitä; hakusanat esim. poistoilma ILP tai jäteilma ILP)
Empä löytänyt selvää faktaa, siellä oli vain mielipiteitä ja niiden kumoamista.Käytännössä sen huomaa kun pakkasen lisääntyessä tehot hiipuu aika jyrkästi sähkönkulutukseen verrattuna.
 

kotte

Well-known member
masankp sanoi:
Empä löytänyt selvää faktaa, siellä oli vain mielipiteitä ja niiden kumoamista.Käytännössä sen huomaa kun pakkasen lisääntyessä tehot hiipuu aika jyrkästi sähkönkulutukseen verrattuna.

Tärkeimpiä faktoja ovat:
1) Jos lämmität ILP:n ulkokennoa (höyrystintä) sähkövastuksella, sen tuottama lämpö on lähes kokonaan pois ILP:n ulkoilmasta ottamasta ilmaislämmöstä.
2) Jo muutaman asteen lämpötilannousulla ILP lakkaa ottamasta lainkaan lämpöä ulkoilmasta (eli kun höyrystimen lämpötila nousee ulkoilman lämpötilaan tai korkeammaksi).
3) COP ei nouse käytännössä ollenkaan höyrystimen muutaman asteen lämpötilan nousun takia. Sen sijaan sulatustarve vähenee, minkä ansioista kaikki höyrystimeen vastuksella tuotettu lämpö ei mene hukkaan (silti: suoraan sisälle asennettuna hyötyä tulee paljon enemmän).
4) Vaikka lämmität kompressorin tuloputkea tms. nousee höyrystimen lämpötila silti ja kohdat 1-3 toteutuvat (kylmäteknisistä perusteista johtuen).
 

Samppa

Member
Kyllä kotte on oikeassa siinä, että energiaa, jota voidaan hyödyntää muuallakin, ei kannata käyttää ulkoyksikön lämmittämiseen. Eri asia on jos tämä energia menisi muutoin hukkaan. Lämpöpumppu ei tee lisää energiaa, se vain "siirtää" sitä ulkoa sisälle. Eli lämpöpumpullakaan ei voida monistaa sähkövastuksen tuottamaa energiaa, siitä saadaan osa siirrettyä pumpun avulla sisälle ja osa menee varmasti hukkaan lämpöhäviöinä ympäristöön. Eli järkevämpää on sijoittaa lämmitysvastus sisälle ja ottaa lämpö suoraan sinne ja antaa lämpöpumpun ottaa energiaa ulkoilmasta.

Eli jos lasket yhteen lämpöpumpun ja sähkövastuksen ottotehot ja vertaat sitä lämpöpumpun antamaan lämpötehoon, niin huomaat ettei kokonaishyötykerroin juuri nouse.
 

masankp

New member
Asiaa hetken mietittyäni päädyin samansuuntaisiin toteamuksiin. Ilmamäärä on kuitenkin niin suuri että jos sitä pienellä vastuksella lämmitetään  niin eipä sillä paljon vaikutusta ole.Entäpä jos peitetään osa höyrystimen kennon loppupäästä että ilma ei siihen vaikuta ja siihen lämpövastus.  Olisiko siitä etua vai haittaa. Taidan edelleen käyttää myllyn vähäisen sähkön pihavaloihin ja jos sitä jää yli niin lämminvesivaraajan vastushan sen syö.
 

Puuha

Well-known member
Tässä valossa tila missä ilppi on pitäisi olla suljettu jos vastusta aikoisi hyödyntää. Suljettu tila taas ilmamäärän tulisi olla kohtuuttoman iso. 100m3 tila ei olisi riittävä esim. kylmä ullakko. Eli menee ilmeisen hankalaksi.
 

kotte

Well-known member
masankp sanoi:
Entäpä jos peitetään osa höyrystimen kennon loppupäästä että ilma ei siihen vaikuta ja siihen lämpövastus.   Olisiko siitä etua vai haittaa.

Ihan hyvä kysymys ja menee paljon syvemmälle lämpöpumppujen tekniikkaan ja fysikaalisiin edellytyksiin, kuin aikaisempi keskustelu. Totuus on suunnilleen sellainen, että tulos on parempi kuin höyrystimen alkupään tai imuilman lämmittäminen, mutta ei niin hyvä kuin vastuksen sijoittaminen sisälle tai edes sisälle johtavaan (paksumpaan) jäähdytysaineputkeen.

Jos tuon vastuksen asentaisi mahdollisimman edullisesti höyrystimeen, niin se pitäisi asentaa höyrystimeltä kompressoriin johtavaan putkeen (ILPin ulkoyksikön sisälle). Silloin tuo lämmitys lähinnä ns. tulistaisi kompressorin imukaasua, josta on seurauksena kaasun virtauksen pieneneminen kylmäainekierrossa ja höyrystimen imemän ilmaisenergian väheneminen. Kompressorin sähköverkosta ottama teho, ts. sähkön kulutus lisääntyy, mutta tuo sähköenergia sekä vastuksella kulutettu sähköenergia saadaan kyllä hyödyksi sisälle jokseenkin kokonaan. Mutta kumpaankin käytetty sähköhän saataisiin lämpönä täydellisesti sisälle joka tapauksessa, jos sen vietäisiin suoraan sisälle olevalle lämmitysvastukselle ja höyrystimeltä menetetty ulkoilman ilmaisenergiakin saataisiin hyödyksi (vieläpä vähemmällä, joskin hyödyksi tulevalla kompressorin sähkönkulutuksella).

Nuo erikoiset lämpöpumppua eri paikoista lämmittävät ratkaisut sitten rasittavat kompressoria normaalia enemmän, tuo edellä kuvaamani kompressorin imuputken lämmittely kaikkein eniten. Jos vastus lämmittää riittävästi, saa kompressorin ainakin pysähtymään ylikuumenemisen takia, ellei se ainakaan heti rikkoutuisikaan.
 

masankp

New member
Aivan oikein kotte, eihän se energian määrä siitä lisäänny jos ulkoyksikköä lämmitetään vastuksella vaan sitähän voi karata harakoille.
Silloin jos lämmitetään suoraan lämmitettävää kohdetta vastuksella niin silloin jää kaikki talteen.
Ei oikein innosta invertterillä ( upsilla ) ilpin pyörityskään, kun siinä juuri tulee melko suuria energiahukkia ja niillä laitteiden hinnalla ostaa ilpiin melko pitkäksi aikaa sähköä. Mun tapauksessa paras tapa on syöttää ylijäämäsähkö(jos tulee ja tuulee) keskuslämmityspannun 1.8 kuution varaajaan ja juuri sillä 48v. n jännitteellä.
 

Teekkari

New member
Näin muutamia vuosia erilaisia tehoelektroniikkavirityksiä ihmetelleenä ja näitä ajatuksia lueskellessa tulee mieleen vain, että eihän invertterillä ilpin käytössä ole mitään järkeä, varsinkaan kalliin siniaaltoinvertterin kanssa.

Mikä vaan nykyaikainen ILP on taajuusmuuttajavetoinen laite, ja näissä verkkosähkö tasasuunnataan DC-jännitteeksi kuitenkin, joten tasasuuntaussillan ohitus ja ILP:n syöttäminen suoraan tasajännitteellä olisi ainut hyötysuhteeltaan ja hinnaltaan järkevä veto. Akuston jännitettähän ei tasasuunnatun verkkosähkön luokkaan (neliöjuuri(2)*230V= n.325V DC) kannata nostaa ihan akkujen kytkennöillä, vaan ennemmin akuston perään ylöspäin nostava DC-DC muunnin, akustolle jännitteeksi jokin järkevällä akkumäärällä saavutettava 48 volttia tai vastaava.

Invertterillähän ketjusta tulisi jo: Voimala (AC) -> Laturi (AC->DC) -> Akusto(DC) -> Siniaaltoinvertteri(DC->AC)->ILP:n tasasuuntaus (AC-DC) -> Taajuusmuuttaja(t) (DC->AC)-> Pumppu(AC), Nopeasti laskettuna 4 muunnosta, ei fiksua enää.

Toisena vaihtoehtona DC-jännitteen tarjoaminen suoraan ILP:lle jolloin jää tuo siniaaltoinvertteri ja ILP:n tasasuuntaus pois. Varsinkin laadukkaan siniaallon tuottaminen tuppaa syömään hyötysuhdetta.

Ketju olisi siis Voimala (AC) -> Laturi (AC->DC (48V tms.)) -> Akusto (DC) -> Jännitteen nosto (DC-DC muunnos hakkurilla 48V -> 325V) -> Taajuusmuuttaja (DC->AC) -> Pumppu(AC), säästetään yksi vaihtosuuntaus ja tasasuuntaus, DC-DC muunnin on myös varsin yksinkertainen hakkuripoweri, paljon yksinkertaisempi kuin esimerkiksi siniaaltoinvertteri.

Verkkosähköllä lämpöpumppua voisi tietysti syöttää oman tasasuuntauksensa kautta, tässä DC-puolella tapahtuvassa syötön vaihdossa ei tarvitsisi myöskään murehtia jännitteiden vaihe-eroista kytkentätilanteessa, kunhan jännitteiden suuruudet täsmäävät ja välipiirin kondensaattorikapasiteetti riittää vaihtohetken jännitekatkokselle pumpun sammumatta. Luvanvaraista hommaa ja vaatii tietysti pumpun jossa on vain yksi DC-jännite, josta ohjausjännitteet muodostetaan, voi vaatia modifiointia myös pumppuun.

Hyvänä puolena näissä taajuusmuuttajan sisältävissä pumpuissa on myös se, ettei käynnistyshetkellä oteta nimellistä suurempaa tehoa edes hetkellisesti, se olisi vaatinut taajuusmuuttajaankin turhaa ylimitoitusta, ON-OFF pumput kyllä nappaavat suurempaa käynnistysvirtaa, koska pumppua ei ajeta päälle järin pehmeästi.

Ongelmanahan on edelleen hyvin rajallinen akuston kapasiteetti, 100Ah ja 48V akustolla (4,8 kWh) pyörittelee n.1,5kW ottotehollista  peruspumppua sen kolme tuntia ja risat täydellä teholla, ei paljoa tyynenä ja kylmänä pakkasyönä vielä lämmitä.

 

kotte

Well-known member
Teekkari sanoi:
Näin muutamia vuosia erilaisia tehoelektroniikkavirityksiä ihmetelleenä ja näitä ajatuksia lueskellessa tulee mieleen vain, että eihän invertterillä ilpin käytössä ole mitään järkeä, varsinkaan kalliin siniaaltoinvertterin kanssa.

On siinä sellainen järki, että noita siniaaltoinvertteireitä ja muita vaihtovirtainverttereitä saa suoraan kaupasta. Nuo DC-jännitteenkorottimet täytyy joko värkätä itse tai purkaa noista vaihtovirtalaitteista. Koko ILP:n tehopiiristö täytyy käydä lävitse, kun laitteen verkosta erottavat releet ohitetaan (eivätkä ne edes kestäisi tasavirtakatkaisua), sisäyksikölle täytyy järjestää erikseen käyttöjännitteet, mahdollisesti myös ulkoyksikön puhaltimelle jne.

Eivät IGBT-pohjaiset siniaaltovaihtosuuntaajatkaan kovin monta prosenttia verkkojännitekytkimessään häviöihin käytä tehostaan (tuo jännitteenkorotus hukkaa tyypillisesti enemmän). Tuskin tuo ylimääräinen vaihtovirta-aste yli kymmentä prosenttia sentään kuluttaa (vaihtosuuntaus ja tasasuuntaus heti perään). Onhan toki merkittävä häviö tuokin, joten ihmettelysi on sinänsä ihan perusteltua.
 

eros

Member
kotte sanoi:
eros sanoi:
vesisäiliö pitää olla suht kookas, jotain 50m³ voisi olla sopiva aloituskoko, pärjännee viikon tuulettoman jakson, jos ei ole paukkupakkasia. Pienempikin voisi riittää, jos puukattila tms. lisänä.

T:Eerin

Olen samaa mieltä sopivasta "aloituskoosta". Tuo vastaa 5mx5mx2m uima-allasta ehdottamallani lämpötilaerolla. Jos verrataan vastaaviin akkuihin, niin paitsi tuollaiset 250kpl vähintään 100Ah:n 12V:n akkuja (vastaavan lämpöenergiamäärän tuottamiseksi lämpöpumpulla), tarvitaan myös akkuhuone. Ei olisi aivan halpa kokonaisuus sekään.

Jep pieni uima-allas kellariin ja talvella siinä ei sitten uiskennella, kun lämpö seikkailee n. 30-40 asteen paikkeilla. Jos katolla on vielä nippu aurinkoputkikerääjiä, niin auttaa lopputalvesta myös kummasti. Auttaapa muuten selviämään viikon pakkasjaksoistakin, kun ilpi vilkuttelee punasta valoa..
Allas luonnollisesti peitettävä huolella styroxsilla tms. jotta ei haihduta vettä kämppään.

Allas ei myöskään pilaannu 5-7v kuluessa kuten akut ja on halpa rakennettava jos tehdään talon rakentamisen yhteydessä.

T:Eerin
 

eros

Member
Teekkarille:
jo aikasemmin ketjussa sanoin, että invertteri ilpiin tamun välipiiriin dc:n syöttö järkevintä - idea siis hyvä, mutta onko kukaan tehnyt moista ennen. Välipiirin jännite ei mun mielestä seilaa mihinkään kuten epäilit, koska tasasuuntaus siinä vain tehdään.

Häröin tekijä tietty tutkisi ilpin piirilevyn ja katsoisi onko siinä yhtään muutajia tms. eli voisiko suoraan töpselistä pistää dc:t sisään ilman että jotain hajoaa.

sitä jännitteen korotusta matalasta akustosta en lähtisi tekemään, kuten itsekin totesit, että vain 3h toimii parill akulla. 230*sqrt2/14v-> akkuja 27kpl, jos tyytyy 60ah ~50eur/kpl -> 1350eur / 7v pilaantumisaika -> 193eur/vuosi, hyvällä säkällä ja hoidolla ne kestää sen 10v minkä ilpikin -> 135eur/vuosi. Romuakkujen hinta myös jonkin verran.

21kwh akusto (uutena, vanhana ei) pyörittäisi ilpiä useamman vuorokauden, jos käyntiaika oli 3h/vrk.

Edelleen se akkujen laturi on siten helppo toteuttaa vaikka isosta säätömuuntajasta + tasasuuntaajasta, tai kolmivaiheisena tietty kolme säätömuuntajaa. Hyötysuhde on hyvä niin tehden. 300v mylly myöskin enimmän aikaa sellasella jännitealueella, että akkulataus voisi toimia suoraan tasasuuntajan läpi akkuun + ylilatausesto.

Itse tehden rauta lipeäakku?

T:Eerin
 

Reksa

New member
Taitaa olla helpoin kuitenkin tuolaisella UPS invertterillä ohjata lämpöpumppua, mutta muutama kysymys heräsi. Yleensähän upsi lataa akkuja, tämä ominaisuus pitäisi saada ohitettua ja toiseksi upsihan käyttää verkkoa ensisijaisena energian ottoon, eli sähkökatkoja pitäisi tehdä keinotekoisesti esim, akkuvahti ohjaamaan kontaktoria.

Olen yhtä 9-sarjan pumppua seuraillut ja hyvin harvoin ottaa tehoa yli 1000w yleensä tehot liikkuu 60-800w välillä, vuorokausikulutus 9-15 kwh, merkki toshiba.
Olisi vaan aika edullinen yhdistelmä Exmork 1500w mylly 24v, 4 kpl 100ah akkuja, ups invertteri, jos alibaba hintoihin uskominen alle 300 €
http://www.alibaba.com/products/sine_wave_inverter_ups.html  on vaan alissa toimituserät yleensä >10.
 

eros

Member
Reksa sanoi:
Olen yhtä 9-sarjan pumppua seuraillut ja hyvin harvoin ottaa tehoa yli 1000w yleensä tehot liikkuu 60-800w välillä, vuorokausikulutus 9-15 kwh, merkki toshiba.
Olisi vaan aika edullinen yhdistelmä Exmork 1500w mylly 24v, 4 kpl 100ah akkuja, ups invertteri, jos alibaba hintoihin uskominen alle 300 €

1.5kw mylly sisämaassa ei tuota mitenkään 9-15kwh/vrk keskimäärin. kerroin on 0.1-0.2 ja on paljon päiviä kun ei tule juuri mitään.
5kw voisi olla hyvä lähtökohta, siitä keskimäärin irtoaa 0.5-1kw. ja exmorkit antaa vähän enemmän kuin lupaavat. Kato se Anteron päiväkirja erittäin tuulisesta paikasta. (ja finpron kolmentonnin säädintä ei ehkä kannata hankkia??)

ups invertterit ei ole kovin hyviä hyötysuhteeltaan, toki upseja niin paljon, että parempi puhua yksilöistä.

T:Eerin
 
Ylös