Ilma-vesilämpöpumpun sulatusenergian määrittäminen
Elomäki, Aleksi (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052612322
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022052612322
Tiivistelmä
Yhä enemmän lämmitysjärjestelmien valinnassa suositaan lämpöpumppuja, joista ilma-vesilämpöpumppu on potentiaalinen valinta. Erityisesti silloin, jos tontilla energiakaivojen tekeminen on kallista tai syystä tai toisesta mahdotonta. Tämän työn kohteena on uusi kolmikerroksinen kerrostalo, johon lämmitysmuodoksi on valittu ilma-vesilämpöpumppujärjestelmä. Tavoitteena on selvittää yhden ilma-vesilämpöpumpun ulkoyksikön sulatukseen kuluvan energian osuus tuotetusta energiasta sekä tämän rahallista-arvoa. Lisäksi etsiä ja tarkastella sääolosuhteiden vaikutuksia sulatusenergian määrään.
Ilma-vesilämpöpumpun ulkoyksikön sähkönkulutusta, kumulatiivista lämpöenergian tuottoa ja tehon arvoja on mitattu ja tallennettu syksystä 2021 lähtien. Lisäksi työhön otettiin mukaan ajanjakson sääolosuhteet Turun Artukaisten ilmatieteen laitoksen mittauspisteeltä. Lämmitysjärjestelmän tietoja on mitattu minuutin välein ja ilmatieteenlaitoksen näytteitä on otettu kymmenen minuutin välein. Työssä on käytetty yli 700000 mitattua arvoa, jotka ovat olleet erillisissä CSV-tiedostoissa. Näitä arvoja on yhdistelty ja muokattu helposti käsiteltävään muotoon Python -ohjelmointikielellä ja viety käsittelyn jälkeen Excel -tiedostoksi, jossa varsinainen analysointi on suoritettu erilaisin kaavioin.
Suoraan sulatukseen kului 4,6 % tuotetusta lämmitysenergiasta. Kun otetaan huomioon sulatusajalta tekemätön lämpöenergia, niin tämä osuus on 28,8 %. Sulatusenergian määrään todettiin olevan jonkinlainen yhteys ulkoilman absoluuttisen kosteuden määrään sekä lämpötilaan, mutta lähinnä näiden vaihteluiden osalta. Absoluuttisen kosteuden lisäksi tarkasteluun otettiin mukaan ulkoyksikön höyrystimen lämpötila. Höyrystimen sisällä virtaavan ilman lämpötilaa vastaava maksimiabsoluuttisen kosteuden ja ulkoilman absoluuttisen kosteuden muutoksella todettiin olevan parempi yhteys sulatusenergiaan kuin pelkällä absoluuttisen kosteuden määrällä.
Ilma-vesilämpöpumpun ulkoyksikön sähkönkulutusta, kumulatiivista lämpöenergian tuottoa ja tehon arvoja on mitattu ja tallennettu syksystä 2021 lähtien. Lisäksi työhön otettiin mukaan ajanjakson sääolosuhteet Turun Artukaisten ilmatieteen laitoksen mittauspisteeltä. Lämmitysjärjestelmän tietoja on mitattu minuutin välein ja ilmatieteenlaitoksen näytteitä on otettu kymmenen minuutin välein. Työssä on käytetty yli 700000 mitattua arvoa, jotka ovat olleet erillisissä CSV-tiedostoissa. Näitä arvoja on yhdistelty ja muokattu helposti käsiteltävään muotoon Python -ohjelmointikielellä ja viety käsittelyn jälkeen Excel -tiedostoksi, jossa varsinainen analysointi on suoritettu erilaisin kaavioin.
Suoraan sulatukseen kului 4,6 % tuotetusta lämmitysenergiasta. Kun otetaan huomioon sulatusajalta tekemätön lämpöenergia, niin tämä osuus on 28,8 %. Sulatusenergian määrään todettiin olevan jonkinlainen yhteys ulkoilman absoluuttisen kosteuden määrään sekä lämpötilaan, mutta lähinnä näiden vaihteluiden osalta. Absoluuttisen kosteuden lisäksi tarkasteluun otettiin mukaan ulkoyksikön höyrystimen lämpötila. Höyrystimen sisällä virtaavan ilman lämpötilaa vastaava maksimiabsoluuttisen kosteuden ja ulkoilman absoluuttisen kosteuden muutoksella todettiin olevan parempi yhteys sulatusenergiaan kuin pelkällä absoluuttisen kosteuden määrällä.