ilma-vesilämpöpumpun fujitsu wsya080da + … vtt.pdf · reilla (norma d4155 ja hioki 3165)....
TRANSCRIPT
TESTAUSSELOSTE Nro. VTT-S-09668-09 16.12.2009
Ilma-vesilämpöpumpunFujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLtoimintakoe matalissa ulkoilman lämpötilois-sa ja sulatusjaksot sisältävä lämpökerroin
laitteen lämmityskäyrän asetusarvo 0,4 (mitoittavalla ulko-lämpötilalla -26 °C meno-/paluuvesi 35 °C/30 °C)
sisäilman sallittiin laskea alimmillaan lämpötilaan +20 °Clämmitystehontarve 6 kW (mitoittava ulkolämpötila -26 °C)
Tilaaja: FG Finland Oy
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 1(2)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Tilaaja FG Finland OyKaritie 701530 VANTAA
Tilaus Arsi Visala
Yhteyshenkilö VTT:ssä VTTErikoistutkija Mikko NymanKemistintie 3, 02150 ESPOOPL 1000, FIN-02044 VTT, FinlandPuh. 020 722 4905Faksi 020 722 7003Sähköposti [email protected]
Tehtävä Ilma-vesilämpöpumpun Fujitsu WSYA080DA +AOYA24LALL toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissaja sulatusjaksot sisältävän lämpökertoimen määrittäminen
Näyte Tilaajan toimittama ilma-vesilämpöpumppu, johon kuuluu sisäyksikkö, ulkoyk-sikkö ja näitä yhdistävä kylmäaineputkisto sekä ulkoilma-anturi ja kaukosäädin.Sisäyksikössä on liitokset lämmityspiirin vesiputkille. Näytteen kuvaus on liit-teessä 1.
Näyte vastaanotettiin 25.9.2009.Mittaukset tehtiin 17.11.–19.11.2009.
Tilaaja asensi lämpöpumpun koejärjestelyyn. Ulkoyksikkö asennettiin 40 m³:nilmastohuoneeseen (VTT, Tutkimushalli 1, P104). Sisäyksikkö asennettiin64 m³:n ilmastohuoneeseen (VTT, Tutkimushalli 1, P103).
Mittausmenetelmät Ilmalämpöpumpun toimintakoe tehtiin tilaajan määrittelemällä koeohjelmalla.Toimintakokeessa tarkasteltiin laitteen toimintaa suomalaisia olosuhteita vas-taavissa matalissa ulkoilman lämpötiloissa. Laitteen lämpökerroin (laitteen läm-pötehon suhde laitteen ottamaan sähkötehoon) määritettiin toimintakokeen ai-kana soveltaen standardia SFS-EN 14511 /1/. Standardista poiketen lämpöker-roin määritettiin mittaustuloksista liukuvana tuntilämpökertoimena, joka sisältääsulatusjaksot.
Laitteen lämpöteho määritettiin standardin SFS-EN 14511 /1/ mukaisella suo-ralla menetelmällä. Laitteen lämpöteho on sisäyksikön kierrättämän lämmitys-piirin veden lämpökapasiteettivirran ja sisäyksikön meno- ja paluuveden lämpö-tilaeron tulo. Laitteen ottama sähköteho on sisäyksikön ja ulkoyksikön yhteensäsähköverkosta ottama sähköteho. Sisäyksikköön kuuluvan kiertovesipumpunvaikutus sähkö- ja lämpötehoissa otettiin huomioon standardin SFS-EN 14511/1/ mukaisella menetelmällä.
Laitteen lämmityspiirissä kierrättämän veden tilavuusvirta mitattiin toimintako-keen aikana jatkuvasti virtausmittarilla (Altoflux IF4000 DN 15)
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 2(2)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ulkoyksikköön tulevan ilman (imuilman) lämpötila sekä sisäyksikön kierrättä-män lämmityspiirin veden meno- ja paluulämpötilat mitattiin Pt-100 vastusantu-rilla. Ulkoilman suhteellinen kosteus mitattiin kapasitiivisella anturilla (VaisalaHMP 233).
Ilma-vesilämpöpumpun ottama sähköteho, virta ja jännite mitattiin sähkömitta-reilla (Norma D4155 ja Hioki 3165).
Standardista SFS-EN 14511 /1/ poiketensisäyksiköstä lähtevän veden lämpötila ei ollut jatkuvasti +35 °C, vaanlämmityspiirin veden asetuslämpötilaa säädettiin laitteen säätöautomatiikallaulkolämpötilatiedon perusteella; laitteen lämmityskäyrän asetusarvona oli0,4 (mitoittavalla ulkolämpötilalla -26 °C meno-/paluuveden tavoitelämpöti-lat ovat 35 °C/30 °C)sisäilman sallittiin laskea alimmillaan lämpötilaan +20 °Clämmitystehontarvetta muutettiin kokeen aikana liitteessä 2 esitetyllä tavallaulkoyksikön imuilman lämpötila mitattiin yhdestä mittauspisteestämittausväli oli koko koeohjelman ajan 30 sekuntiasisäyksikön negatiivinen lämmitysteho otettiin sulatusvaiheen osalta huomi-oon (liukuvan tuntikeskiarvon laskennassa)sisäyksikön vesivirran lämpötilan muutoksen keskiarvoa ei laskettu 5 mi-nuutin jaksoissa eikä siis laskettu tämän arvon vaihtelua (jos se vaihtelee yli2,5 % katsotaan tällainen koejakso muutosvaiheen kokeeksi)ilman kosteus määritettiin suoraan suhteellisena kosteutena eikä ilman mär-kälämpötilaa mitattu erikseen.
Tulokset Mittaustulokset on esitetty liitteessä 3. Mittaustulokset pätevät vain mitatullenäytteelle. Laite kävi sulatusjaksoja lukuun ottamatta keskeytyksettä lämmitys-toiminnalla koko toimintakokeen ajan. Ulkoyksikön kondenssivesiallas (va-rustettu sulanapitovastuksella) pysyi sulana koko toimintakokeen ajan.
Viitteet /1/ SFS-EN 14511:2007, parts1-4, Air conditioners, liquid chilling packagesand heat pumps with electrically driven compressors for space heating andcooling.
Espoo 16.12.2009
Mikko Nyman Olli NissiläErikoistutkija Tutkija
LIITTEET 3 kplJAKELU Tilaaja Alkuperäinen
VTT/Arkisto Alkuperäinen
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 1
1(1)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALL
NÄYTTEEN KUVAUS, tilaajan antamien tietojen mukaan
Mitat (leveys x korkeus x syvyys):Sisäyksikkö: 450x1000x480 mm3
Ulkoyksikkö: 790x578x315 mm3
Kylmäaineputkien pituus: 7,5 mKylmäaine: R 410 AKylmäaineen massa: 1,7 kgSähkölämmitysvastukset: 2 x 1500 W
Sisäyksikön WSYA080DA tyyppikilpi: Ulkoyksikön AOYA24LALL tyyppikilpi:
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 2
1(1)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLLÄMMITYSTEHONTARVELämmitystehontarvetta H muutettiin toimintakokeen aikana seuraavasti:
0
1
-30 -20 -10 0 10 20e, °C
H
H = HH i,H,set e)- int
i,H,set = +20°C
Lämmitystehontarve noudattaa yhtälöä:
H = HH i,H,set e)- int,
missäH on lämmitystehontarve, W
HH on ominaislämpöhäviö, W/ºCi,H,set on sisäilman lämpötila (+20 ºC), ºCe on ulkoilman lämpötila, ºCint on lämmityksessä hyödynnettävien sisäisten lämpökuormien lämpöteho, W.
Toimintakokeessa käytettiin seuraavia vakioita:
HH = 156 W/ ºCint = 950 W.
Esimerkiksi lämmityskauden mitoittavalla ulkolämpötilalla - 26 ºC on lämmitystehontarve 6 kW. Ilma-vesilämpöpumpun lämmitysteho kattaa matalilla ulkoilman lämpötiloilla osan lämmitystehontarpeesta. Sil-loin osa lämmitystehontarpeesta on katettava muulla lämmitysjärjestelmällä.
Sisäilman sallittiin toimintakokeen aikana laskea alimmillaan lämpötilaan +20 ºC. Kun ilma-vesilämpöpumpun lämmitysteho ei yksin riittänyt pitämään sisäilman lämpötilaa arvossa +20 ºC, osa läm-mitystehontarpeesta katettiin muulla lämmitysjärjestelmällä kuin ilma-vesilämpöpumpulla.
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 3
1(4)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLTOIMINTAKOELiukuva tuntilämpökerroin toimintakokeen aikana sisältäen sulatusjaksot(kuvassa on esitetty katkoviivalla lämpökertoimen kuudennen asteen polynomisovite).
Liu
kuva
tunt
iläm
pöke
rroi
n si
sältä
en su
latu
sjak
sot
01234 -30
-25
-20
-15
-10
-50
510
15
Ulk
oilm
an lä
mpö
tila,
°C
Lämpökerroin
Läm
pöke
rroi
n
Poly
nom
isovi
te
Laitt
een
läm
mity
skäy
rän
aset
usar
vo: 0
,4 (m
eno-
/pal
uuve
si 35
°C/3
0°C
ulk
oläm
pötil
assa
-26°
C),
sisä
ilma
alim
mill
aan:
+20
°C, m
itoitu
steho
ntar
ve: 6
kW
(-26
°C)
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 3
2(4)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLTOIMINTAKOETeho ja ulkoilman lämpötila toimintakokeen aikana.
Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Aika, h
Teh
o, W
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehonSähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehonLisävastusten sähkön ottotehoUlkoilman lämpötila
Ulk
oilm
an lä
mpö
tila,
°C
Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo: 0,4 (meno-/paluuvesi 35°C/30°C ulkolämpötilassa -26°C), sisäilma alimmillaan: +20°C, mitoitustehontarve: 6 kW (-26°C)
Hetkellinen teho
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Aika, h
Teho
, W
-35,0
-30,0
-25,0
-20,0
-15,0
-10,0
-5,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Ulk
oilm
an lä
mpö
tila,
°C
Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehonSähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehonLisävastusten sähkön ottotehoUlkoilman lämpötila
Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo: 0,4 (meno-/paluuvesi 35°C/30°C ulkolämpötilassa -26°C), sisäilma alimmillaan: +20°C, mitoitustehontarve: 6 kW (-26°C)
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 3
3(4)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLTOIMINTAKOETehon liukuva tuntikeskiarvo ulkolämpötilan funktiona.
Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot
0
1000
2000
3000
4000
5000
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15Ulkoilman lämpötila, °C
Teh
o, W
Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehonSähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehonLisävastusten sähkön ottotehoPolynomisovite (Kokonaislämpöteho)Polynomisovite (Sähkön kokonaisottoteho)Polynomisovite (Lisävastusten sähkön ottoteho)
Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo: 0,4 (meno-/paluuvesi 35°C/30°C ulkolämpötilassa -26°C), sisäilma alimmillaan: +20°C, mitoitustehontarve: 6 kW (-26°C)
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-09668-09 LIITE 3
4(4)
VTT:n nimen käyttäminen mainoksissa tai tämän selostuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vainVTT:stä saadun kirjallisen luvan perusteella.
Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA080DA + AOYA24LALLTOIMINTAKOEIlman lämpötilat, veden lämpötilat ja tilavuusvirta sekä ulkoilman kosteus toimintakokeen aikana.
Lämmityspiirin veden lämpötilat ja ulkoilman kosteus kokeen aikana
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Aika, h
Läm
pötil
a, °
C /
kost
eus,
%
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
Ves
ivir
ta, d
m3 /s
Ulkoilmankosteus
Vedenmenolämpötila
Vedenpaluulämpötila
Sisäilmanlämpötila
Ulkoilmanlämpötila
Vedentilavuusvirta
Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo: 0,4 (meno-/paluuvesi 35°C/30°C ulkolämpötilassa -26°C), sisäilma alimmillaan: +20°C, mitoitustehontarve: 6 kW (-26°C)
Lämmityspiirin veden lämpötilat ja lämpötilanmuutos
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35Aika, h
Läm
pötil
a, °
C
Vedenmenolämpötila, ta2
Vedenpaluulämpötila, ta1
Lämpötilan muutosta2-ta1
Ulkoilmanlämpötila
Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo: 0,4 (meno-/paluuvesi 35°C/30°C ulkolämpötilassa -26°C), sisäilma alimmillaan: +20°C, mitoitustehontarve: 6 kW (-26°C)