TESTAUSSELOSTE Nro. VTT-S

Transkriptio

1 TESTAUSSELOSTE Nro. VTT-S Ilmalämpöpumpun Panasonic CS-NE9JKE-1 + CU-NE9JKE-1 toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissa ja sulatusjaksot sisältävä lämpökerroin - laitteen n asetusarvo +2 C - sisäyksikön imuilma alimmillaan +19,5 C - puhaltimen säätöasento 3 - lämmitystehontarve 6 kw (mitoittava ulko -26 C) Tilaaja: Scanoffice Oy

2 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S (3) Tilaaja Tilaus Yhteyshenkilö Scanoffice Oy Mestarintie VANTAA Mikko Sandberg VTT Expert Services Oy Erikoistutkija Mikko Nyman Kemistintie 3, 215 ESPOO PL 11, FI-244 VTT, Finland Puh Faksi Sähköposti mikko.nyman@vtt.fi Tehtävä Näyte Ilmalämpöpumpun Panasonic CS-NE9JKE-1 + CU-NE9JKE-1 toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissa ja sulatusjaksot sisältävän lämpökertoimen määrittäminen Tilaajan toimittama ilmalämpöpumppu, johon kuuluu sisäyksikkö, ulkoyksikkö ja näitä yhdistävä kylmäaineputkisto sekä kaukosäädin. Näytteen kuvaus on liitteessä 1. Näyte vastaanotettiin Mittaukset tehtiin Tilaaja asensi lämpöpumpun koejärjestelyyn. Ulkoyksikkö asennettiin 4 m³:n ilmastohuoneeseen (VTT, Tutkimushalli 1, P14). Sisäyksikkö asennettiin 64 m³:n ilmastohuoneeseen (VTT, Tutkimushalli 1, P13). Mittausmenetelmät Ilmalämpöpumpun toimintakoe tehtiin tilaajan määrittelemällä koeohjelmalla. Toimintakokeessa tarkasteltiin laitteen toimintaa suomalaisia olosuhteita vastaavissa matalissa ulkoilman lämpötiloissa. Laitteen lämpökerroin (laitteen lämpötehon suhde laitteen ottamaan sähkötehoon) määritettiin toimintakokeen aikana soveltaen standardia SFS-EN /1/. Standardista poiketen lämpökerroin määritettiin mittaustuloksista liukuvana tuntilämpökertoimena, joka sisältää sulatusjaksot. Laitteen lämpöteho määritettiin standardin SFS-EN /1/ osan 3 liitteen B mukaisella entalpia-menetelmällä. Laitteen lämpöteho on sisäyksikön kierrätysilman lämpökapasiteettivirran ja kierrätysilman n muutoksen tulo. Laitteen ottama sähköteho on sisäyksikön ja ulkoyksikön yhteensä sähköverkosta ottama sähköteho. ilmavirta puhaltimen eri toimintapisteissä määritettiin kompensaatiomenetelmällä standardin SFS-EN /1/ osan 3 liitteen B mukaisesti. Ilmavirta mitattiin standardin ISO 5221 /2/ mukaan. Ilmavirran ohjaussiivet sää-

3 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S (3) dettiin standardin ohjeen mukaisesti suurimman virtaaman edellyttämään asentoon. ilmavirtaa mitattiin toimintakokeen aikana jatkuvasti anturista, joka oli kalibroitu kompensaatiomenetelmällä ennen toimintakoeohjelman toteutusta. Toimintakokeen aikana sisäyksikköön ei ollut kytkettynä kompensaatiomenetelmään kuuluvaa ilmanvirran keräyskammiota. Sisä- ja ulkoyksikköön tulevan ilman (imuilman) t mitattiin Pt-1 vastusantureilla. Sisäyksiköstä lähtevän ilman (puhallusilma) määritettiin paineaukkoon asennettujen neljän termoelementin n keskiarvona. Ulkoilman suhteellinen kosteus mitattiin kapasitiivisella anturilla (Vaisala HMP 233). Ilmalämpöpumpun ottama sähköteho mitattiin sähkötehomittarilla (Norma D4155). Standardista SFS-EN /1/ poiketen laitteen n asetusarvo ei ollut suurimmassa säätöasennossaan (korkein ), vaan asetusarvona oli +2 C sisäyksikön imuilman sallittiin laskea alimmillaan an +19,5 C lämmitystehontarvetta muutettiin kokeen aikana liitteessä 2 esitetyllä tavalla sisäyksikön imuilman mitattiin yhdestä mittauspisteestä ulkoyksikön imuilman mitattiin yhdestä mittauspisteestä puhaltimen säätöasento oli 3 maksimi-säätöasennon asemesta mittausväli oli koko koeohjelman ajan 3 sekuntia sisäyksikön negatiivinen lämmitysteho otettiin sulatusvaiheen osalta huomioon (liukuvan tuntikeskiarvon laskennassa) sisäyksikön ilmavirran n muutoksen keskiarvoa ei laskettu 5 minuutin jaksoissa eikä siis laskettu tämän arvon vaihtelua (jos se vaihtelee yli 2,5 % katsotaan tällainen koejakso muutosvaiheen kokeeksi) ilman kosteus määritettiin suoraan suhteellisena kosteutena eikä ilman märkäa mitattu erikseen. Tulokset Mittaustulokset on esitetty liitteessä 3. Mittaustulokset pätevät vain mitatulle näytteelle. Laite kävi sulatusjaksoja lukuun ottamatta keskeytyksettä lämmitystoiminnalla koko toimintakokeen ajan. Ulkoyksikön kondenssivesiallas (varustettu sulanapitovastuksella) pysyi sulana koko toimintakokeen ajan.

4 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S (3) Viitteet /1/ SFS-EN 14511:27, parts1-4, Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling. /2/ ISO 5221:1984 Air distribution and air diffusion - Rules to methods of measuring air flow rate in an air handling duct. Espoo Mikko Nyman Erikoistutkija Olli Nissilä Tutkija LIITTEET 3 kpl JAKELU Tilaaja Alkuperäinen Arkisto Alkuperäinen

5 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 1 1(1) NÄYTTEEN KUVAUS, tilaajan antamien tietojen mukaan Mitat (leveys x korkeus x syvyys), mm: Sisäyksikkö: 87x29x24 Ulkoyksikkö: 78x54x289 Kylmäaineputkien pituus: 7,5 m Kylmäaine: R41A Kylmäaineen massa:,93 kg CS-NE9JKE-1 tyyppikilpi: Ulkoyksikön CU-NE9JKE-1 tyyppikilpi:

6 1 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 2 1(1) LÄMMITYSTEHONTARVE Lämmitystehontarvetta H muutettiin toimintakokeen aikana seuraavasti: i,h,set = +2 C H = HH i,h,set e)- int H e, C Lämmitystehontarve noudattaa yhtälöä: H = H H i,h,set e )- int, missä H H H on lämmitystehontarve, W on ominaislämpöhäviö, W/ºC i,h,set on sisäilman (2 ºC), ºC e on ulkoilman, ºC int on lämmityksessä hyödynnettävien sisäisten lämpökuormien lämpöteho, W. Toimintakokeessa käytettiin seuraavia vakioita: H H = 146 W/ºC int = 1 kw. Esimerkiksi lämmityskauden mitoittavalla ulkolla - 26 ºC on lämmitystehontarve 6 kw. Ilmalämpöpumpun lämmitysteho kattaa matalilla ulkoilman lämpötiloilla osan lämmitystehontarpeesta. Silloin osa lämmitystehontarpeesta on katettava muulla lämmitysjärjestelmällä. Ilmalämpöpumpun sisäyksikön imuilman sallittiin toimintakokeen aikana laskea alimmillaan an +19,5 ºC. Kun ilmalämpöpumpun lämmitysteho ei yksin riittänyt pitämään imuilman a arvossa +19,5 ºC, osa lämmitystehontarpeesta katettiin muulla lämmitysjärjestelmällä kuin ilmalämpöpumpulla.

7 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 3 1(5) TOIMINTAKOE Liukuva tuntilämpökerroin toimintakokeen aikana sisältäen sulatusjaksot (kuvassa on esitetty katkoviivalla lämpökertoimen kuudennen asteen polynomisovite). 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Liukuva tuntilämpökerroin sisältäen sulatusjaksot Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Lämpökerroin Polynomisovite Ulkoilman, C Lämpökerroin

8 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 3 2(5) TOIMINTAKOE Teho ja ulkoilman toimintakokeen aikana. 35 Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Lämpöteho Sähkön ottoteho Ulkoilman Ulkoilman Teho, W Ulkoilman, C Aika, h Hetkellinen teho Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Lämpöteho Sähkön ottoteho Teho, W Aika, h

9 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 3 3(5) TOIMINTAKOE Tehon liukuva tuntikeskiarvo ulkon funktiona. Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Lämpöteho Sähkön ottoteho Polynomisovite (Lämpöteho) Polynomisovite (Sähkön ottoteho) 3 Teho, W Ulkoilman, C

10 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 3 4(5) TOIMINTAKOE Ilman t ja ulkoilman kosteus toimintakokeen aikana. Ilman ja kosteus kokeen aikana Lämpötila, C / Kosteus, % Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Aika, h Ulkoilman kosteus puhallusilman imuilman Ulkoilman t ja nmuutos Lämpötila, C Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) puhallusilman, ta2 imuilman, ta1 Lämpötilan muutos, ta2-ta1 Ulkoilman Aika, h

11 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S LIITE 3 5(5) TOIMINTAKOE Ilman t ja sisäyksikön ilmavirta toimintakokeen aikana. Ilman ja sisäyksikön ilmavirta kokeen aikana Lämpötila, C / Ilmavirta, dm³/s Laitteen asetusarvo: +2 C, sisäyksikön imuilma alimmillaan: +19,5 C, puhaltimen säätöasento: 3, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Ilmavirta puhallusilman imuilman Ulkoilman Aika, h