tiistai 25. heinäkuuta 2017

Vesivaraajan lämmönhukka ja IV-koneen lämpötilan kummajainen

Paljonko lämpimän käyttöveden lämmitys maksaa silloin kun sitä ei lainkaan käytä? Tähänkin kysymykseen löytyi nyt vastaus, kun tämän kesän lomakausi päättyi, ja taloon tultiin taas takaisin. Tänä kesänä talo ehti olla pari vuorokautta tyhjillään niin, että kukaan ei käyttänyt lainkaan vettä. Jolloin vuorokautinen sähkönkulutus oli toisena päivänä 9,7 kWh/vrk ja toisena päivänä 9,6 kWh/vrk, kun lämmin käyttövesi oli kuitenkin päällä normaalisti. Eli varaaja pidettiin koko ajan normaalissa lämpötilassaan.

Viime kesän lomareissun aikana tein toisinpäin, eli otin lomareissun ajaksi käyttöveden lämmityksen pois, jolloin varaajan sallittiin jäähtyä huonelämpötilaan. Silloin varaajan lämmönhukka meni nollaan ja silloin vuorokauden kulutus talossa oli 8,7 kWh eli yhden kilovattitunnin pienempi, mitä tämän kesän lomareissun aikana. Tästä voitaneen vetää johtopäätös, että 500 litraisen vesivaraajan lämmönhukka on noin 3 kWh vuorokaudessa, sillä sähkönkulutuksessa havaittu ero on 1 kWh, ja tämä sähkön määrä on todennäköisimmin lämpöpumpun käyttämä sähkö. Sillä lämpöpumppuhan sen lämpimän veden tekee.

Talvikaudella lämminvesivaraajan lämmönhukasta ei ole mitään haittaa. Kaikki se lämpö, mikä varaajasta tulee ympäröivään huonetilaan on tavallaan "kotiinpäin", sillä se energia on sitten vastaavasti talon lämmittämisestä pois, eli varaajankin omalla hukkalämmöllään lämmittää talon sisäilmaa. Mutta kesällä tätä lämmitysmuotoa ei tarvittaisi, joten silloin varaajasta huokuva lämpö menee ainakin jossain mielessä harakoille. Onneksi meillä varaaja on kuitenkin kellarissa, joka ei koskaan kaipaa jäähdytystä, joten lämminvesivaraaja ja talon jäähdytysjärjestelmät eivät ainakaan tässä tapauksessa ala kilpailemaan keskenään toisen pyrkiessä jäähdyttämään ja toisen pyrkiessä lämmittämään.

Lämmönhukkaa voi pienentää esim. hankkimalla pienemmän varaajan. Monessa omakotitalossa varmasti jo 300-litrainen lämminvesivaraajakin on ihan riittävä (ja pienempikin voi riittää). Mutta meillä kun on poreallas, niin sen täyttämisessä lämpöä tarvitaan enempi, ja siksi 500-litrainen varaaja oli meille tarpeen. Eikä se ole yhtään liian suuri, sillä aina kun poreallas alkaa täyttyä, niin vesi on jo muuttunut vähän haaleaksi. Mutta ei siitä haittaa ole, kun allas on jo lämmintä vettä täynnä.

Toinen vaihtoehto, mitä meillä rakentaessa harkittiin oli 750 litrainen varaaja, joka tietysti tulevia aurinkosähköpaneeleita ajatellen olisi voinut olla viisas ratkaisu sekin. Sillä jos aurinkosähköä kertyy kesän hellepäivinä liikaa, niin yksi paikka sen "liikatuotantosähkön" varastoimiseen on laittaa se lämpövastuksen kautta lämminvesivaraajaan, jolloin aurinkosähköllä lämmitettyä lämmintä vettä riittää vielä sateisillekin päiville. Se tilanne puoltaisi mahdollisimman isoa vesivaraajaa.

Euromääräisessä tarkastelussa vesivaraajan lämmönhukalla ei ole tässä tapauksessa juurikaan merkitystä. Jos sähköä kuluu lomareissun aikana  1 kWh päivässä enemmän, se tekee yhdessä viikossa 7 kWh, joka pörssisähkönä ostettuna maksaa siirtomaksuilla ja veroilla lisättynä noin 10c/kWh eli yhteensä 0,70 euroa. Vesivaraajan lämmönhukka ei myöskään näy talon vuosittaisessa sähkönkulutuksessa, joka on nyt asettunut tasolle noin 12500 kWh per vuosi.

Joten enpä tiedä taidanko enää ensi kesänä jättää varaajaa "kylmäksi", jos lähdetään lomareissuun kaikki yhtä aikaa niin, että talo jää tyhjäksi. Ei siinä kyllä säästy yhtään mitään, ei eurot eikä ympäristökään. Mutta bakteerit toki tykkäävät, jos lämpötila laskee jonnekin tasolle +20-30C, niin siinä lämpötilassa niiden on helpompi lisääntyä, jos verrataan tilannetta siihen, että lämpötila onkin aina pikkuisen päälle +50C.

Mitä isompi varaaja sitä isompi lämmönhukka.
Tässä on vähän "kotikonstein" yritetty pienentää
lämmönhukkaa laittamalla villaa putkien ympärille,
mutta siltikin lämmönhukka on lämpöpumpun
sähköllä mitattuna noin 1 kWh per vrk.

Otin nyt lämminvesivaraajalla käydessäni samalla käynnillä pari kuvaa myöskin vieressä olevasta ilmanvaihtokoneesta. Tässä on nimittäin nyt yksi asia, jota en lainkaan ymmärrä...

Olen siis laittanut kaksi omaa lämpömittaria IV-koneen päälle niin, että ne molemmat tietysti rinnakkain näyttävät ylemmällä näytöllään huonelämpötilaa (joka toisen mittarin mukaan on +23,9 ja toisen mittarin mukaan on +24,0C - näin pieni ero menee tietysti mittausvirheen piikkiin). Tähän mennessä kaikki on selvää. Muualla talossa huonelämpötilat meillä on nyt juuri tällä hetkellä alle +23C esim. keittiössä +22,5C ja samaan aikaan ulkona +20,8C.

Iloxair 199 IV-koneessa ohivirtauspelti avautuu, jos huonelämpötila ylittää +23C. No tässä tilanteessa se ei ole ylittänyt +23C (muuta kuin teknisessä tilassa, jossa IV-koneen vieressä oleva vesivaraaja huokuu lämmintä ja lämmittää samalla pienen kopin).

Joten ohivirtauspellin pitäisi olla kiinni, ja ilman pitäisi kulkea LTO-kennojen kautta. Ja tarkistin etuluukun avaamalla, että näin se myös oli, eli kaikki OK - ja lämmön talteenotto on siis tällä hetkellä päällä.

Iloxair 199. Koneen päällä on 2 lämpötilamittaria, joista johdon päässä
oleva anturi mittaa sisään tulevan raittiin ilman lämpötilan, ja esilämmitys-
patterilta huoneisiin lähtevän lämpötilan. Jos raittiin ilman lämpötila ja
huoneisiin lähtevä lämpötila on sama, silloin siitä tietää heti, että ohi-
virtauspelti on avautunut, ja ilma ei kulje kennojen kautta.

Kuvan ottamisen hetkellä teknisen tilan huonelämpötila oli molemmissa
mittareissa noin +24C. Raittiin ulkoilman lämpötila oli koneelle tullessa
+21,7C (ja muissa ulkolämpötilan mittareissa +20,8C - eli se lämpenee
jo putkessa noin yhden asteen, ennen kuin se ehtii IV-koneelle?)
Huonetiloihin lähtevän tuloilman lämpötila on mittarin mukaan +24,8C.

Tuo huoneisiin lähtevän ilman lämpötila on itseäni ihmetyttänyt jo pidemmän aikaa. Siis miten sen lämpötila voi olla noin korkea? Tämä sama ilmiö on ollut havaittavissa aina siitä asti, kun mittarit asensin rinnakkain, ja välillä ilmiö on selvempi, mutta näkyy se tässä nytkin.

Eli lähtötiedot siis se, että ulkolämpötila on nyt +20,8C. Talon sisälämpötila poislukien tekninen tila on +22,5. Teknisen tilan lämpötila (vesivaraajasta johtuen) on +24C.

Miten voi olla mahdollista, että huoneisiin lähtevän ilman lämpötila on +24,8C, vaikka omasta mielestäni se ei voi olla näin lämmintä, kun näin lämmin ilma ei voi olla mistään peräisin. Lisäksi kun vesikiertoisen lämmityspatterin kiertovesipumppu on pois päältä, niin IV-koneeseen ei tuoda mistään ulkopuolista energiaa.

Enimmillään huoneisiin lähtevä lämpötila on kesän aikana ollut jopa +27C, mikä on jo useita asteita yli "järkeenkäyvän maksimirajan". Mutta on näissä nyt tällä hetkelläkin mittarissa näkyvä +24,8C yli sen, mikä on mittarin virhe. Tai mittarivirheen selvittämiseksi voisin toki vaihtaa mittareiden paikat päikseen.

Mutta omaan käsitykseeni ei siis mahdu se, että jos IV-koneen "suurin saatavissa oleva" lämpö on lämmönjakohuoneen huonelämpötilasta otettuna tasan +24C, tai muiden huoneiden lämpötilasta otettuna +22,5C, niin miten se kykenee tuottamaan niin suuren lämpötilan, että se pystyy syöttämään huonetiloihin lähtevään putkeen lähes +25C asteista ilmaa, vaikka oman käsitykseni mukaan +24C pitäisi olla järkeenkäypä yläraja?

Eihän nuo IV-koneen talteenottokennot nyt niin tehokkaita voi olla, että ne tuottaisivat lämpöä yli sen, mitä ne itse saavat? Jos näin kuitenkin käy, niin mielestäni kone tekee silloin lämpöenergiaa tyhjästä (joka ilman lämpöpumpun kompuraa on lisäksi mahdotonta). Eli alkaa mennä ikiliikkujan puolelle? Eikä sellaista ikiliikkujaa, joka tuottaisi (lämpö)energiaa tyhjästä, sellaista ei ole vielä keksitty...

Yksi selitys voisi olla siinä, että IV-kone itse kuluttaa sähköä koko ajan noin 115-120 watin teholla. Ja aina kun sähköä "kuluu", se sähköenergia muuttuu lämmöksi. Joten olisiko se koneen kuluttama laitesähkö nyt sitten mukana siinä lämmössä, joka puhalletaan huonetiloihin?

Otanpa joskus uudet tilannekuvat sitten, kun huonetiloihin lähtevän lämmön määrä on haarukassa +26-27C, jossa se on ainakin muutaman kerran kesän aikana jo käynyt. Ja esilämmityspatteri siis on "kylmä", sillä vesi ei nyt siellä kierrä, eli yhteyttä lämmönvesivaraajaan ei ole.

3 kommenttia:

  1. Terve Mika (Ja kiitos mielenkiintoisesta blogistasi!)

    Meillä on myös IV-koneelle ulkoa tuleva ilma monesti lämpimämpää kuin ns. virallinen ulkoilman lämpötila. Tämä selittynee tuloilma-aukon sijainnilla, joka on tässä talossa terassin lipan alla sateelta/tuulelta suojassa ja lisäksi tälle kyseiselle seinustalle paistaa aurinko heti noustuaan aina varhaiseen iltapäivään asti. Eli paikan mikroilmasto on muuta ympäristöään lämpimämpi. Etenkin aurinkoisina talviaamuina IV-koneelle tuleva ilma voi olla useita asteita muuta ulkoilmaa lämpimämpää.

    Tuo lähtevän ilman lämpötila on jo haastavampi kysymys. Onko käyttämäsi lämpötila-anturi vapaasti ilmavirrassa vai teipattu kiinni koneen rakenteessa/putken alkupäässä? Teknisen tilan lämpötila saattaisi osaltaan vääristää mittausta, koska ainakin koneen pintalämpötilan luulisi olevan melko lähellä teknisen tilan vastaavaa. Lisäksi olisi mielenkiintoista tietää koneelle palaavan ilman lämpötila, koska sitä koneen aivot tod.näk. käyttävät talon sisäilman lämpötilan määrittämiseen ja tätä kautta ohituspellin ohjaamiseen.

    Kulkevatko poistokanavat vintillä? Meillä ainakin aurinkoisena päivänä ullakolla kulkevissa putkissa lämpötila nousee parisen astetta ennen koneelle tuloa ja kovalla pakkasella toisinpäin. Putket on eristetty ja ovat lisäksi puhallusvillan seassa. Tämä ei kyllä oikein selitä sinun lukemiasi, ellei IV-koneelle palaava ilma olisi poikkeuksellisen lämmintä ja tällöinhän myös kennon ohituksen olisi jo pitänyt tapahtua.

    Onnea tutkimuksiin! :D



    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Mittarien johdon päät roikkuu ihan vapaana ilmavirrassa, ilman teippejä.

      Tuo yläpohja oli aika hyvä huomio tässä kohdin, siellä nimittäin kulkee IV-putkia (eristettyinä ja villojen sisällä toki), mutta yläpohjasta olen myös aurinkoisina päivinä mitannut jopa +35C lämpötiloja. Eli peltikaton alla on kuuma, vaikka tila on hyvin tuuletettu. Jolloin lähelle tuollaista kuumuutta menevät IV-putket saattaa nekin hieman lämmetä ja tuoda sitten mukanaan lämmintä ilmaa aina IV-koneelle saakka.

      Toinen yllättävän kuuma paikka on muuten ikkunoiden välitila. Sinne jos laittaa lämpömittarin, niin auringossa se saattaa näyttää jopa +50C, vaikka aurinko ei paistaisi suoraan mittariin. Eli aika paljon ikkunat ovat muuttuneet siitä, kun ne rintamamiestaloissa olivat 2-kertaiset, ja niistäkin muistan kun se toinen ikkuna nostettiin aina kesäksi pois, jolloin ulkoikkunaa käyttäen tuuletus kävi tarvittaessa hyvinkin helposti, ikkunan hakaa käyttäen ikkuna vaan reilusti auki. Ja ikkunoiden väliin oli tapana laittaa tulitikkuaskeja puoliksi auki kosteutta sitomaan... Tänä päivänä tämäkin on aikalailla toisin, eikä olisi noina aikoina mittari näyttänyt +50C lasien välissä, näin olettaisin (pitäisikin käydä joskus jossain 2-lasin rintamamiestalossa kylässä lämpömittarin kanssa, kyllähän näitäkin ikkunarakenteita Suomessa vielä on, vaikka kuinka paljon).

      Poista
  2. Millaisia lämötiloja IV-koneen omat anturit antavat? Jostain koneen säätöpanleelin näytöistä nekin pitäisi näkyä.
    Meillä on kesällä suunnilleen vastaava ilmiö IV-koneessa. Jo koneelle tuleva ilma on etenkin iltaisin pari astetta lämpimämpää kuin ulkona, koska raitisilmasäleikköön paistaa aurinko. Ilma lämpenee koneessa vielä pari astetta lisää, koska tekninen tila on kesällä yleensä n. 25-27 asteinen (kaukolämmön lämmönvaihdin antaa paljon hukkalämpöä). Tosin, ei meillä yleensä ole huoneisiin lähtevä ilma kuumempaa kuin lämmönjakohuoneen ilma vaan yleensä asteen pari viileämpi (ellei sitten ulkona ole todella kuuma...)

    VastaaPoista