Pesukone lämpimän veden liitännällä

[kotte]

Minä taas ajattelen tuotettavan tavoitelämpötilan kannalta. Jonnekin muutamaan plusasteeseen asti lämpöä saa Suomessa ympäristöstä (vesi tai maa). Riippuu sitten tarvittavan lämmön määrästä, käytön mobiilisuudesta ym. onko tuon lähes ilmaisen lämmön hyödyntäminen taloudellista ja realistista. Siitä ylöspäin mahdollinen hukkalämpö ja lämpöpumput ovat potentiaalisia. Lämpöpumpuissa olisi paljonkin kehitettävää ja tuo voittaa suoran sähkölämmön satoihin asteisiin saakka sekä polttamisen lähelle sataa astetta. Polttamista voi harkita, jos on sopivia tähteitä ja niitä pystyy polttamaan saastuttamatta ilmaa ja muuta ympäristöä enemmän kuin hieman. Tähteiden keräys ei saisi olla liian monimutkaista ja kallista, vaatia energia- ja raaka-ainepanoksia, jotka vetävät vertoja tähteistä irtoavaan energiamäärään jne.

Aurinkosähkö ja aurinkolämpö ovat globaalisti erittäin potentiaalisia ja merkittäviä, mutta Suomessa vuodenaikarajoitukset tekevät noista näpertelyä, kun saanto ja tarve menevät käänteistä rataa. Aurinkosähkö on toki Suomessakin hyödyllistä muuhun sähköntarpeeseen (ehkä käyttöveden lämmitykseenkin muulloin kuin talvella, toki lämpöpumppujen välityksellä silloinkin) ja tietenkin periaatteessa jäähdytykseen, vaikkakin maasta saa jäähdytystä tuota paljon edullisemmin. Voisi harkita rahojen sijoittamista suuren mittakaavan tuulivoimayhtiöön aurinkopaneeleiden sijasta, kun tuulivoiman tuottokäyrä menee sentään samassa vaiheessa lämmitystarpeen kanssa.

Todellinen ongelma tulevaisuudessa on kuitenkin sähkön tuotannon ja tarpeen tasapainoitus tavalla tai toisella. Sellaista akkuteknologiaa ei ole nähtävillä, joka kykenisi ongelman ratkaisemaan taloudellisella tavalla. Tasapainotukseen on löydettävä jokin muu ratkaisu. Muun tyyppisten sähkövarastointiteknologioiden ohella tai sijasta sähkön kulutusjouston merkitys varmaan kasvaa ja tuo tarjoaa tulevaisuudessa mainioita mahdollisuuksia ylijäämäsähkön hyödyntämiseen lämmön tuotantoon, kunhan lämpöä pystyy varastoimaan. Epäilenpä, että tuossa pisimmän korren vetävät suurten taajamien kaukolämpöverkot, jotka kykenevät yhdistämään suuria ilma-vesilämpöpumppuja maanalaisiin kallioluolalämpövarastoihin (enkä puhu mistään vilp-koptereista, vaan suurista ilmakompressoreista, jotka puristavat ulkoilmaa useamman barin paineeseen ja keräävät paineenalaisen ilman perimän lämmön isojen hakekattiloiden savukaasupesuria muistuttavalla laitteella suoran luolalämpövarastojen veteen sekä hyödyntävät haalenneen ilman paine-energian turboekspanderin avulla joko sähkögeneraattorin välityksellä  osana kompressorin vaatimaa sähkötehoa tai turboahtimen välityksellä syöttämällä pesurilaitteeseen lisää paineenalaista ja kuumentunutta ilmaa).

 

[Savonius]

Sähkön etuna on  kuitenkin sen siirtämisen helppous ja tavoitettavuus. Sähköä ei varsinaisesti myöskään tarvitse siirtää. Riittää kun oma energiantoimittajani pistää ruotsissa/norjassa verkkoon sen energian minkä minä täällä Mynämäessä käytän. Erilaiset lämpöpumppu ym. laitokset/laitteet ovat hukanneet valmistumiseensa ja jakeluunsa kuluttajille sen edun mikä laitteella saattaisi olla. Luolavarastoinnit ym. jätelämpöä hyödyntävät  ratkaisut eivät koskaan voi olla koko kasan ratkaisuja jakeluverkkonsa kalleuden vuoksi. Vielä pitää korostaa sähköllä lämmittämisen ainutlaatuista tehokkuutta ja laitekestävyyttä. Tuossa keittiön ikkunan alla on 33 vuotta sitten asennettu sähköpatteri joka kuuliaisesti muuttaa verkosta ottamansa  tehon lämmöksi viimeistä millivattia myöden.
Ja vielä kysymys? Onko Suomessa jossain jatkuvassa käytössä fossiilisella polttoaineella käyvä laitos joka tekee pelkästään sähköä.

Tää karkasi hiukan aiheesta. Vois olla Modelle töitä

 

[kotte]

Sähkön etuna on  kuitenkin sen siirtämisen helppous ja tavoitettavuus. Sähköä ei varsinaisesti myöskään tarvitse siirtää. Riittää kun oma energiantoimittajani pistää ruotsissa/norjassa verkkoon sen energian minkä minä täällä Mynämäessä käytän.

Toki näin, mutta sähköstä voisi saada monin verroin enemmänkin lämpöä hyödyksi. Sehän sitten toki maksaa investointitarpeena vastaavasti kuin sähkön tuottaminen kotona vaikkapa aurinkoenergialla

Erilaiset lämpöpumppu ym. laitokset/laitteet ovat hukanneet valmistumiseensa ja jakeluunsa kuluttajille sen edun mikä laitteella saattaisi olla. Luolavarastoinnit ym. jätelämpöä hyödyntävät  ratkaisut eivät koskaan voi olla koko kasan ratkaisuja jakeluverkkonsa kalleuden vuoksi. Vielä pitää korostaa sähköllä lämmittämisen ainutlaatuista tehokkuutta ja laitekestävyyttä. Tuossa keittiön ikkunan alla on 33 vuotta sitten asennettu sähköpatteri joka kuuliaisesti muuttaa verkosta ottamansa  tehon lämmöksi viimeistä millivattia myöden.

Kuten edellä kirjoitin, varmaankin nuo järeät ratkaisut ovat taloudellisesti järkeviä vain suurten kaukolämpöverkkojen yhteydessä. Ideanahan on, että kaukolämpöä tuotetaan sähkönkäyttöisellä lämpöpumpulla silloin, kun tuulee kovasti, mutta leudon sään takia suorasähkölämmittäjä ei sähköä kovin paljon kuluta, kun taas kovalla pakkasella sähköä riittää suorasähkölämmittäjällekin, kun kaukolämpö otetaan noista varastoluolista. Te suorasähkölämmmittäjät siis tavallaan maksatte kimpassa nuo laitteet ja laitokset osaltanne kohonneina sähkön hintoina, jolloin voitte jatkaa totuttua sähkönkäyttöänne ja tuon aiheuttamaan säästä riippuvaan kulutuslisään on valtakunnan tasolla helpompi vastata.

Ja vielä kysymys? Onko Suomessa jossain jatkuvassa käytössä fossiilisella polttoaineella käyvä laitos joka tekee pelkästään sähköä.

Fossiilisella tähde-energialla käyviä taitaa olla pari käytössä (käsittääkseni Raahessa masuunikaasujen hyödyntämiseen, siis raudanvalmistuksessa käytetyn koksin epäaäydellisen palamisen pakokaasujen hyödyntämiseen sekä Porvoossa Nesteen/Borealiksen jalostamolla öljynjalostuksen ja muoviraaka-ainetuotannon tähdekaasujen hyödyntämiseen; varmaan tuotettaisiin myös lämpöä, jos asiakkaita olisi kaukolämpöputken kannalta riittävän lähellä ja riittävässä määrin).

Tää karkasi hiukan aiheesta. Vois olla Modelle töitä

Pelkän teknologian kannalta karkasi, mutta jos kysyy "miksi tämä teknologia", niin keskustelu pysyy kyllä edelleen lähes aiheessa.

 

[Savonius]

Palataanpa pienempiin ympyröihin. Kävin takavarastossa katsomassa mitä sieltä löytyisi. Löytyi 30 litran Haato jossa on 2400W vastus eli noin 22ohmia. Vastushan on aivan liian suuri jos ajattelen poimia osan verkkoon menevästä tehosta joka näyttää olevan keskipäivän kahta puolen 600-1000W. Tarvitsen siis vain muuntajan laskemaan verkkovirran jännitteen noin sataan volttiin. Sadalla voltilla vastuksesta irtoaisi noin 450W joka keskipäivän tunteina riittäisi nostamaan veden lämmön viidenkymmenen asteen päälle auringon paistaessa. Kello tietenkin ohjaisi muuntajalle menevää sähköä.

Katselin AEG Lavamatin kulutuslukemia. Valkopyykki 2Kwh, kirjopyykki 1Kwh, muut 0,400-0,800Kwh. Vesi pesun aikana 60, 40, 30 astetta. Aika lähelle noita voisi päästä k.o. varaajalla kun vettä ei pesun aikana lämmitettäisi.

 

[jolla]

lukematta pätkääkään mitä viisaat on kirjoittaneet
- miksen käyttäisi puilla lämmitettyä vettä pyykinpesuun, kun se ei maksa mitään, energiaa ei tarvitse ostaa, maksaa veroja, siirtomaksuja yms teattereita ja näyttelijöitä. eurot voi käyttää vaikka paneleihin
- miksen käyttäisi auringon paistaessa panelienergiaa samaa tarkoitukseen, se energiahan ei maksa mitään...toiset sijoittaa taiteeseen, toiset paneleihin, toiset tuottaa toiset ei
- sähkön käyttö lisääntyi huimasti kun tuli panelit, ostoenergian käyttö romahti
no, joku veti jo herneen nenään

 

[kotte]

Palataanpa pienempiin ympyröihin. Kävin takavarastossa katsomassa mitä sieltä löytyisi. Löytyi 30 litran Haato jossa on 2400W vastus eli noin 22ohmia. Vastushan on aivan liian suuri jos ajattelen poimia osan verkkoon menevästä tehosta joka näyttää olevan keskipäivän kahta puolen 600-1000W. Tarvitsen siis vain muuntajan laskemaan verkkovirran jännitteen noin sataan volttiin. Sadalla voltilla vastuksesta irtoaisi noin 450W joka keskipäivän tunteina riittäisi nostamaan veden lämmön viidenkymmenen asteen päälle auringon paistaessa. Kello tietenkin ohjaisi muuntajalle menevää sähköä.

Katselin AEG Lavamatin kulutuslukemia. Valkopyykki 2Kwh, kirjopyykki 1Kwh, muut 0,400-0,800Kwh. Vesi pesun aikana 60, 40, 30 astetta. Aika lähelle noita voisi päästä k.o. varaajalla kun vettä ei pesun aikana lämmitettäisi.

Ihan järkevän oloinen ehdotus, mutta hiukan pienempi varaaja voisi olla vielä parempi, eli vesi ehtisi lämmetä enemmän ja huuhteluvaiheessa vesi sitten olisi viileämpää.

Periaatteessahan myös pesukonetta voisi "puukottaa", eli laittaa lämmitysvastuspiiriin jonkinlainen vaihtorele, joka tekee mahdolliseksi ottaa lämmitysvastuksen sähkö joko suoraan verkosta tai sitten paneelisähkönä matalammalla jännitteellä. Katkottu vaihtovirta olisi kuitenkin termostaattien kannalta suotavampaa: Paneelisähkö pitäisi ohjata akkusäätimen kautta puskuriakkua lataamaan ja sieltä sitten sopivan edullisen "modified sine"-inverterin kautta releen vaihtoehtosisäänmenolle. Invertterin etäohjaustulo kytketään niin, että esimerkiksi, kun akun jännite on alle 13V, invertteri sammutetaan ja vastaavasti käynnistetään, kun jännite nousee rajan yläpuolelle (akku siis pidetään aina melko täyteen varattuna). Itse relettä ohjataan sitten kellokytkimellä, jolla valitaan käsin maksimiaika, jolla yritetään tulla toimeen aurinkosähköllä. Viimeistään esim. illan tulleen siirrytään sitten kellokytkimen ohjaamana verkkosähköön, ellei ohjelma ole siihen mennessä ehtinyt ohitse ohjelman lämmitysvaiheista. Voihan tuon releen jättää päälle pysyvästikin tai jopa asentaa lämmitysvastuspiirille oma pistotulppansa vaihtoehtoteholähteen käyttämiseksi, jollei jopa päiväkausiksi venyvä pesuaika ole ongelma.

 

[Savonius]

Kun maaliskuussa näyttää paisteella kuusi mikroverkkoinvertteriä työntävän verkkoon myyntiin noin 8Kwh parhaimmillaan noin kilovatin tunnissa niin siinä riittäisi kyllä poimittavaa tuon 1,7Kwh:n edestä jonka tuon 30 litran lämmittämiseen tarvitsee.
Se että millaisia vesimääriä kone ottaa pesun aikana jäi epäselväksi pienen etsimisen jälkeenkin. Jos otettu vesimäärä per otto on 20 litraa niin huuhteluvesi olisi varsin sopivaa. Jos vesimäärä on 10 litraa niin huuhteluvesi saattaa olla lievästi kuumaa.

Tuo jännitteen laskeminen tarjoaa mielenkiintoisia vaihtoehtoja tuon paneelit/akut/invertteri verkon käyttöön vaikka tuon pihasaunan lämmitykseen. Akuthan (8x235Ah) tahtovat olla täynnä puolen päivän nurkilla jonka jälkeen kuormaa löytyessä saisi vielä useita tunteja 800W tehoa käyttöön.

 

[kotte]

Tuo jännitteen laskeminen tarjoaa mielenkiintoisia vaihtoehtoja tuon paneelit/akut/invertteri verkon käyttöön vaikka tuon pihasaunan lämmitykseen. Akuthan (8x235Ah) tahtovat olla täynnä puolen päivän nurkilla jonka jälkeen kuormaa löytyessä saisi vielä useita tunteja 800W tehoa käyttöön.

Rupesin tässä pohtimaan sellaista ideaa, että jospa ryhtyisi kehittelemään seuraavan kaltaista "ylijäämäsähkön" rinnakkaistaverkkoa:

1) erilaisia paneeleita eri ilmansuuntiin ja pystykulmalla (minne nyt sopiikin): jokaiselle oma PWM-säädin, jotka lataavat itsenäisesti yhtä kohtalaisen kokoista yhteistä puskuriakkua;

2) melko tehokas "modified sine"-invertteri, jonka etäkäyttökytkintä ohjataan akkujänniteellä (pois, kun jännite esim. 12V:n järjestelmän tapauksessa laskee alle n. 12,8V, lähtee päälle n. 13,5V:n vaiheilla);

3) invertterin lähtöön kytketään yksinkertainen IGBT-tyyppinen puolijohderele, jota ohjataan suoraan niin, että kun akun jännite on yli n. 13,8V, virta pääsee eteenpäin ja jos alle n. 13,8V, virta katkaistaan.

Tuon ohjatun 230V:n pulssitetun vaihtovirran (maksimijännite n. +-325V)  voisi sitten johtaa eteenpäin erilaisille vastuskuumennuslaitteille ja näitähän voi olla rinnankin mielivaltainen määrä. Hommahan toimii niin, että kun paneeleiden teho riittää, tehoa on saatavissa 230V:n tehollisarvolla, mutta kun virrasta on pulaa, sitä pätkitään (vaikka kesken vaiheen) niin, että tehoa ei muutaman sekunnin osaa -- muutamaa sekuntia pitempänä ajanjaksona (riippuen kuormituksesta) kulu enempää kuin sitä pystytään tuottamaan.

Laittaisin siis kaksi erillistä jännitteestä riippuvaa käynnistysrajaa, jotta a) akku ei purkaudu invertterin tyhjäkäyntikulutuksesta yöaikaan tai talvella), b) invertteriä ei jatkuvasti käynnistellä ja sammutella kulutuksen tasaamiseksi.

Tuolla tavoin normaalijännitteille suunniteltuja kuumennusvastuksia voisi käyttää sellaisenaan ja niiden suojatermostaatit toimivat, kun pulssin pituus on aina lyhyempi kuin verkkovaihtovirran yksi puolijakso. Kytkentään voisi myös lisätä ohitusreleen, jossa joko automaattisesti tai käsiasetuksella olisi mahdollista ottaa teho varkosta tai jostakin muusta teholähteestä.

En osaa sanoa, mitä akku tuollaisesta käytöstä pitäisi, mutta akunkin voisi periaatteessa korvata jopa järeällä kondensaattoriparistolla (siis faradiluokkaa olevilla esimerkiksi autojen audiojärjestelmien tehopuskurina käytetyillä kondensaattoreilla rinnan kytkettynä).

 

[Puuha]

Eihän akku tuosta tiedä mitään ellei akusta tapahdu purkua. Tuossa olisi kyllä mielekkäänpää käyttää MPPT-säädintä ja paremmin näin saisi panelin tehot myös vastukselle eikä akun napajännite tipu yhtä herkästi kuten PWM-säätimellä.

 

[kotte]

Eihän akku tuosta tiedä mitään ellei akusta tapahdu purkua.

Jonkunlaisena kondensaattorina akkua kuitenkin jouduttaisiin käyttämään enkä ainakaan itse tiedä, vaikuttaako tuo akun kestävyyteen sitä sun tätä (voisihan se ainakin periaatteessa olla jopa hyödyllistä). Todellisuudessahan nykyautojen akkuja käytetään muutenkin juuri tuolla tavalla, eli latausjännitettä muutetaan riippuen siitä, kiihdytetäänkö vai hidastetaanko autoa tai jotakin siltä väliltä. Kaipa akku tuollaisena "kondensaattorina" kestää sen, mitä tavanomasesti muutenkin ja melko edullinen kondensaattorihan tuo on virraluovutuskykyynsä nähden vähäisellä purkutasolla, jolloin purkuvirtakin taitaa suurelta osin olla peräisin akun (vetykuplien aiheuttaman) polarisaation purkautumisesta.

 

[Savonius]

Vähän tuon suuntaista systeemiä kehittelin mielessäni muutama vuosi sitten kun aloin lämmittämään paneelisähköllä Niben 300 litran varaajaa jossa on 53 ohmin vastus. Kun en silloin enkä vieläkään tiedä mikä fetti on ei minusta ollut tekijäksi. Puhuin asiasta sähköviisaille. Kukaan ei ymmärtänyt tarpeestani sanaakaan ja kun mainitsin sanan tasavirta kaikki alkoivat pälyillä taivaalle. No, sain kuitenkin rakennetettua tasavirtatermostaatin joka kestää 400V jännitteen joten päädyin vedenlämmityksessä tasavirtaan.

 

[tengu]

2) melko tehokas "modified sine"-invertteri, jonka etäkäyttökytkintä ohjataan akkujänniteellä (pois, kun jännite esim. 12V:n järjestelmän tapauksessa laskee alle n. 12,8V, lähtee päälle n. 13,5V:n vaiheilla);

3) invertterin lähtöön kytketään yksinkertainen IGBT-tyyppinen puolijohderele, jota ohjataan suoraan niin, että kun akun jännite on yli n. 13,8V, virta pääsee eteenpäin ja jos alle n. 13,8V, virta katkaistaan.

Tuon ohjatun 230V:n pulssitetun vaihtovirran (maksimijännite n. +-325V)  voisi sitten johtaa eteenpäin erilaisille vastuskuumennuslaitteille ja näitähän voi olla rinnankin mielivaltainen määrä. Hommahan toimii niin, että kun paneeleiden teho riittää, tehoa on saatavissa 230V:n tehollisarvolla, mutta kun virrasta on pulaa, sitä pätkitään (vaikka kesken vaiheen) niin, että tehoa ei muutaman sekunnin osaa -- muutamaa sekuntia pitempänä ajanjaksona (riippuen kuormituksesta) kulu enempää kuin sitä pystytään tuottamaan.

Täällä on yhdessä paikassa 48v akkusysteemi ja tuohon nikkaroin sellaisen portaattoman "kuormittajan". Kun jännite nousee tiettyyn rajaan akuissa aletaan ajamaan IGBT:llä vastukselle kuormaa (varaajaan lämmöksi). Ohjaus säätyy portaattomasti niin että asetetusta alarajasta aletaan ajaa varovaista kuormaa ja asetetulla ylärajalla 100%. 4khz taajuus ja pwm säätyy 0 - 100%. Ei mene aurinkoa hukkaan kun muuten akut olisi jo aamusta täynnä ja virtaa menisi mihinkään. Idea on että akut illalla täynnä ja vaan ylimääräinen teho lämmöksi päivällä kun aurinkosta tulee liikoja.