Poistoilmalämpöpumppu asuinkerrostalossa
Keinänen, Mikko (2016)
Keinänen, Mikko
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060111200
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060111200
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä syvennytään poistoilmalämpöpumppujärjestelmän (PILP) mitoitukseen poistoilman entalpian, järjestelmän lämpötilatasojen ja COP-arvojen kautta. Erityisesti laskennallisessa lämmöntalteenottosiirtimen mitoituksessa on poistoilman kosteudella suuri merkitys järjestelmän suunnittelussa.
Lämmönkeruuliuoksia vertaillaan lämmönsiirron ja pumpattavuuden kannalta. Myös erilaisia hybridikytkentöjä PILP:n rinnalle esitellään lyhyesti.
PILP-järjestelmän kannattavuutta vertailtiin kolmen erilaisen mitoituksen puitteissa. Järjestelmästä tehtiin laskennallinen simulaatiomalli, jolla arvioitiin mallikohteen optimaalista mitoitusta. Ensimmäisessä mallissa maksimoitiin lämpöpumpun teho, toisessa mallissa käytetiin suurta COP-arvoa (pieni teho) ja kolmannessa mallissa käytetiin arvoja näiden väliltä. Maksimitehomitoitus eikä korkean COP-arvon tavoittelu osoittautunut niin hyväksi kuin optimaalisempi ratkaisu näiden väliltä.
Vaikka laskennallisesti poistoilman kosteudella on suuri merkitys järjestelmän mitoitukseen, tehdyn kirjallisen selvityksen ja käytännön kokemuksen kautta on kerrostalojen poistoilma hyvin kuivaa erityisesti lämmityskaudella. Tämän perusteella tulisi PILP-järjestelmä mitoittaa kuivan lämmöntalteenoton perusteella, jossa kondensoitumista ei huomioida.
Laskennallisen selvityksen perusteella on optimaalisempi lämpöpumpun teho ja COP-mitoitus kannattavampi vaihtoehto kuin maksimaalinen teho tai suurella COP-arvolla suunniteltu PILP-järjestelmä.
Lämmönkeruuliuoksia vertaillaan lämmönsiirron ja pumpattavuuden kannalta. Myös erilaisia hybridikytkentöjä PILP:n rinnalle esitellään lyhyesti.
PILP-järjestelmän kannattavuutta vertailtiin kolmen erilaisen mitoituksen puitteissa. Järjestelmästä tehtiin laskennallinen simulaatiomalli, jolla arvioitiin mallikohteen optimaalista mitoitusta. Ensimmäisessä mallissa maksimoitiin lämpöpumpun teho, toisessa mallissa käytetiin suurta COP-arvoa (pieni teho) ja kolmannessa mallissa käytetiin arvoja näiden väliltä. Maksimitehomitoitus eikä korkean COP-arvon tavoittelu osoittautunut niin hyväksi kuin optimaalisempi ratkaisu näiden väliltä.
Vaikka laskennallisesti poistoilman kosteudella on suuri merkitys järjestelmän mitoitukseen, tehdyn kirjallisen selvityksen ja käytännön kokemuksen kautta on kerrostalojen poistoilma hyvin kuivaa erityisesti lämmityskaudella. Tämän perusteella tulisi PILP-järjestelmä mitoittaa kuivan lämmöntalteenoton perusteella, jossa kondensoitumista ei huomioida.
Laskennallisen selvityksen perusteella on optimaalisempi lämpöpumpun teho ja COP-mitoitus kannattavampi vaihtoehto kuin maksimaalinen teho tai suurella COP-arvolla suunniteltu PILP-järjestelmä.