TESTAUSSELOSTE Nro. VTT-S-9668-9 16.12.29 Ilma-vesilämpöpumpun Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissa ja sulatusjaksot sisältävä lämpökerroin laitteen lämmityskäyrän asetusarvo,4 (mitoittavalla ulkolämpötilalla -26 C meno-/paluuvesi 35 C/3 C) sisäilman sallittiin laskea alimmillaan lämpötilaan +2 C lämmitystehontarve 6 kw (mitoittava ulkolämpötila -26 C) Tilaaja: FG Finland Oy
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 1(2) Tilaaja Tilaus Yhteyshenkilö VTT:ssä FG Finland Oy Karitie 7 153 VANTAA Arsi Visala VTT Erikoistutkija Mikko Nyman Kemistintie 3, 215 ESPOO PL 1, FIN-244 VTT, Finland Puh. 2 722 495 Faksi 2 722 73 Sähköposti mikko.nyman@vtt.fi Tehtävä Ilma-vesilämpöpumpun Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissa ja sulatusjaksot sisältävän lämpökertoimen määrittäminen Näyte Tilaajan toimittama ilma-vesilämpöpumppu, johon kuuluu sisäyksikkö, ulkoyksikkö ja näitä yhdistävä kylmäaineputkisto sekä ulkoilma-anturi ja kaukosäädin. Sisäyksikössä on liitokset lämmityspiirin vesiputkille. Näytteen kuvaus on liitteessä 1. Näyte vastaanotettiin 25.9.29. Mittaukset tehtiin 17.11. 19.11.29. 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 14511 /1/. Standardista poiketen lämpökerroin määritettiin mittaustuloksista liukuvana tuntilämpökertoimena, joka sisältää sulatusjaksot. Laitteen lämpöteho määritettiin standardin SFS-EN 14511 /1/ mukaisella suoralla menetelmällä. Laitteen lämpöteho on sisäyksikön kierrättämän lämmityspiirin veden lämpökapasiteettivirran ja sisäyksikön meno- ja paluuveden lämpötilaeron tulo. Laitteen ottama sähköteho on sisäyksikön ja ulkoyksikön yhteensä sähköverkosta ottama sähköteho. Sisäyksikköön kuuluvan kiertovesipumpun vaikutus sähkö- ja lämpötehoissa otettiin huomioon standardin SFS-EN 14511 /1/ mukaisella menetelmällä. Laitteen lämmityspiirissä kierrättämän veden tilavuusvirta mitattiin toimintakokeen aikana jatkuvasti virtausmittarilla (Altoflux IF4 DN 15)
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 2(2) Ulkoyksikköön tulevan ilman (imuilman) lämpötila sekä sisäyksikön kierrättämän lämmityspiirin veden meno- ja paluulämpötilat mitattiin Pt-1 vastusanturilla. Ulkoilman suhteellinen kosteus mitattiin kapasitiivisella anturilla (Vaisala HMP 233). Ilma-vesilämpöpumpun ottama sähköteho, virta ja jännite mitattiin sähkömittareilla (Norma D4155 ja Hioki 3165). Standardista SFS-EN 14511 /1/ poiketen sisäyksiköstä lähtevän veden lämpötila ei ollut jatkuvasti +35 C, vaan lämmityspiirin veden asetuslämpötilaa säädettiin laitteen säätöautomatiikalla ulkolämpötilatiedon perusteella; laitteen lämmityskäyrän asetusarvona oli,4 (mitoittavalla ulkolämpötilalla -26 C meno-/paluuveden tavoitelämpötilat ovat 35 C/3 C) sisäilman sallittiin laskea alimmillaan lämpötilaan +2 C lämmitystehontarvetta muutettiin kokeen aikana liitteessä 2 esitetyllä tavalla ulkoyksikön imuilman lämpötila mitattiin yhdestä mittauspisteestä mittausväli oli koko koeohjelman ajan 3 sekuntia sisäyksikön negatiivinen lämmitysteho otettiin sulatusvaiheen osalta huomioon (liukuvan tuntikeskiarvon laskennassa) sisäyksikön vesivirran lämpötilan 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 märkälämpötilaa mitattu erikseen. Tulokset Viitteet 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. /1/ SFS-EN 14511:27, parts1-4, Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling. Espoo 16.12.29 Mikko Nyman Erikoistutkija Olli Nissilä Tutkija LIITTEET 3 kpl JAKELU Tilaaja Alkuperäinen VTT/Arkisto Alkuperäinen
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 1 1(1) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL NÄYTTEEN KUVAUS, tilaajan antamien tietojen mukaan Mitat (leveys x korkeus x syvyys): Sisäyksikkö: 45x1x48 mm 3 Ulkoyksikkö: 79x578x315 mm 3 Kylmäaineputkien pituus: 7,5 m Kylmäaine: R 41 A Kylmäaineen massa: 1,7 kg Sähkölämmitysvastukset: 2 x 15 W Sisäyksikön WSYA8DA tyyppikilpi: Ulkoyksikön AOYA24LALL tyyppikilpi:
1 TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 2 1(1) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL LÄMMITYSTEHONTARVE Lämmitystehontarvetta H muutettiin toimintakokeen aikana seuraavasti: i,h,set = +2 C H = HH i,h,set e)- int H -3-2 -1 1 2 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 lämpötila (+2 ºC), ºC e on ulkoilman lämpötila, ºC int on lämmityksessä hyödynnettävien sisäisten lämpökuormien lämpöteho, W. Toimintakokeessa käytettiin seuraavia vakioita: H H = 156 W/ ºC int = 95 W. Esimerkiksi lämmityskauden mitoittavalla ulkolämpötilalla - 26 ºC on lämmitystehontarve 6 kw. Ilmavesilämpöpumpun lämmitysteho kattaa matalilla ulkoilman lämpötiloilla osan lämmitystehontarpeesta. Silloin osa lämmitystehontarpeesta on katettava muulla lämmitysjärjestelmällä. Sisäilman sallittiin toimintakokeen aikana laskea alimmillaan lämpötilaan +2 ºC. Kun ilmavesilämpöpumpun lämmitysteho ei yksin riittänyt pitämään sisäilman lämpötilaa arvossa +2 ºC, osa lämmitystehontarpeesta katettiin muulla lämmitysjärjestelmällä kuin ilma-vesilämpöpumpulla.
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 3 1(4) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL TOIMINTAKOE Liukuva tuntilämpökerroin toimintakokeen aikana sisältäen sulatusjaksot (kuvassa on esitetty katkoviivalla lämpökertoimen kuudennen asteen polynomisovite). Liukuva tuntilämpökerroin sisältäen sulatusjaksot Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) 4 Lämpökerroin Polynomisovite 3 2 Lämpökerroin 1-3 -25-2 -15-1 -5 5 1 15 Ulkoilman lämpötila, C
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 3 2(4) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL TOIMINTAKOE Teho ja ulkoilman lämpötila toimintakokeen aikana. Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehon Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot Sähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehon Lisävastusten sähkön ottoteho Ulkoilman lämpötila Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) 5 15 Teho, W 45 4 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 Aika, h 1 5-5 -1-15 -2-25 -3-35 Ulkoilman lämpötila, C 6 55 5 Hetkellinen teho Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehon Sähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehon Lisävastusten sähkön ottoteho Ulkoilman lämpötila 25, 2, 15, Teho, W 45 4 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 Aika, h 1, 5,, -5, -1, -15, -2, -25, -3, -35, Ulkoilman lämpötila, C
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 3 3(4) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL TOIMINTAKOE Tehon liukuva tuntikeskiarvo ulkolämpötilan funktiona. Tehon liukuva tuntikeskiarvo sisältäen sulatusjaksot Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) 5 4 Kokonaislämpöteho, sisältää lisävastusten lämpötehon Sähkön kokonaisottoteho, sisältää lisävastusten sähkötehon Lisävastusten sähkön ottoteho Polynomisovite (Kokonaislämpöteho) Polynomisovite (Sähkön kokonaisottoteho) Polynomisovite (Lisävastusten sähkön ottoteho) Teho, W 3 2 1-3 -25-2 -15-1 -5 5 1 15 Ulkoilman lämpötila, C
TESTAUSSELOSTE NRO VTT-S-9668-9 LIITE 3 4(4) Ilma-vesilämpöpumppu: Fujitsu WSYA8DA + AOYA24LALL TOIMINTAKOE Ilman lämpötilat, veden lämpötilat ja tilavuusvirta sekä ulkoilman kosteus toimintakokeen aikana. Lämmityspiirin veden lämpötilat ja ulkoilman kosteus kokeen aikana Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) 1 9 Lämpötila, C / kosteus, % 8 7 6 5 4 3 2 1,4,3,2 Vesivirta, dm 3 /s Ulkoilman kosteus menolämpötila paluulämpötila Sisäilman lämpötila Ulkoilman lämpötila -1-2,1 tilavuusvirta -3-4, 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 Aika, h Lämmityspiirin veden lämpötilat ja lämpötilanmuutos Laitteen lämmityskäyrän asetusarvo:,4 (meno-/paluuvesi 35 C/3 C ulkolämpötilassa -26 C), sisäilma alimmillaan: +2 C, mitoitustehontarve: 6 kw (-26 C) 5 4 menolämpötila, ta2 Lämpötila, C 3 2 1-1 paluulämpötila, ta1 Lämpötilan muutos ta2-ta1 Ulkoilman lämpötila -2-3 -4 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 31 32 33 34 35 Aika, h