Liuosvirran optimointi nestekiertoisessa lämmöntalteenottojärjestelmässä
Huvinen, Helli (2017)
Huvinen, Helli
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705158189
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705158189
Tiivistelmä
Insinöörityön tavoitteena oli selvittää Koja Oy:n kanssa yhteistyössä, onko uusi, nestekiertoisen lämmöntalteenottojärjestelmän optimointiin tarkoitettu Netto-järjestelmä toimiva ja tehostaako se lämmönsiirtymistä sekä lämpötilahyötysuhteita pienilläkin nesteen virtaamilla. Käytännössä tämä tarkoitti perinteisen kolmitieventtiilin korvaamista kahdella uudella venttiilillä, energiaventtiilillä sekä paineesta riippumattomalla sähköisellä venttiilillä, jotka tarkkailevat jatkuvasti kiertonesteen virtaamaa ja avautuvat tai sulkeutuvat sen mukaan, onko neste vaarassa jähmettyä.
Netto-järjestelmää tutkittiin tarkoitusta varten rakennetulla ilmanvaihtokoneella, joka oli kytketty mittaustiedot automaattisesti verkkoon tallentavaan automaatiojärjestelmään. Tavoitteena oli selvittää, säilyvätkö nesteen lämmönsiirto-ominaisuudet uudella järjestelmällä paremmin kuin vanhalla ja pysyvätkö patterien lämpötilahyötysuhteet tasaisempina. Lämpötilahyötysuhteiden määrittämistä varten koneesta mitattiin LTO-patterien lämpötiloja. Nesteen lämpötilaa tarkkailtiin, jotta voitiin poissulkea sen vaikutus lämpötilahyötysuhteiden muutoksiin. Mittauksissa havaittiin, että uusien venttiilien ansiosta nesteen lämpötilan muutoksilla ole suoraan nähtävissä olevaa vaikutusta lämpötilahyötysuhteisiin. Lisäksi havaittiin, että Netto-järjestelmällä lämpötilahyötysuhteet säilyvät paremmin kuin vanhalla järjestelmällä.
Lämpötilamittausten lisäksi toteutettiin mittaus, jossa ilmanvaihtokonetta käytettiin vajailla ilmavirroilla. Tällä haluttiin nähdä, vaikuttaako ilmavirtojen pienentäminen patterin lämpötilahyötysuhteeseen. Mittauksien perusteella liian pienet ilmavirrat eivät vaikuta lämpötilahyötysuhteeseen lainkaan, ainakaan mittausolosuhteissa, kun lämpötila liikkui nollan tietämissä. Kolmannessa mittaustilanteessa selvitettiin, vaikuttaako putkistoon lisätty ilma lämpötilahyötysuhteisiin. Ilman saaminen putkistoon osoittautui hankalaksi eikä voidakaan varmasti sanoa, onko sillä vaikutusta LTO:n toimintaan.
Suunnittelijakyselyllä kartoitettiin alalla toimivien ja LVI-järjestelmiä suunnittelevien tietämystä nestekiertoisen LTO:n toiminnasta sekä ehdotuksia nestekiertoisten järjestelmien parantamiseksi. Kyselyn avulla saatiin selville suunnittelijoiden olevan melko hyvin tietoisia järjestelmän toiminnasta sekä kiinnostuneita sen kehittämisestä.
Netto-järjestelmää tutkittiin tarkoitusta varten rakennetulla ilmanvaihtokoneella, joka oli kytketty mittaustiedot automaattisesti verkkoon tallentavaan automaatiojärjestelmään. Tavoitteena oli selvittää, säilyvätkö nesteen lämmönsiirto-ominaisuudet uudella järjestelmällä paremmin kuin vanhalla ja pysyvätkö patterien lämpötilahyötysuhteet tasaisempina. Lämpötilahyötysuhteiden määrittämistä varten koneesta mitattiin LTO-patterien lämpötiloja. Nesteen lämpötilaa tarkkailtiin, jotta voitiin poissulkea sen vaikutus lämpötilahyötysuhteiden muutoksiin. Mittauksissa havaittiin, että uusien venttiilien ansiosta nesteen lämpötilan muutoksilla ole suoraan nähtävissä olevaa vaikutusta lämpötilahyötysuhteisiin. Lisäksi havaittiin, että Netto-järjestelmällä lämpötilahyötysuhteet säilyvät paremmin kuin vanhalla järjestelmällä.
Lämpötilamittausten lisäksi toteutettiin mittaus, jossa ilmanvaihtokonetta käytettiin vajailla ilmavirroilla. Tällä haluttiin nähdä, vaikuttaako ilmavirtojen pienentäminen patterin lämpötilahyötysuhteeseen. Mittauksien perusteella liian pienet ilmavirrat eivät vaikuta lämpötilahyötysuhteeseen lainkaan, ainakaan mittausolosuhteissa, kun lämpötila liikkui nollan tietämissä. Kolmannessa mittaustilanteessa selvitettiin, vaikuttaako putkistoon lisätty ilma lämpötilahyötysuhteisiin. Ilman saaminen putkistoon osoittautui hankalaksi eikä voidakaan varmasti sanoa, onko sillä vaikutusta LTO:n toimintaan.
Suunnittelijakyselyllä kartoitettiin alalla toimivien ja LVI-järjestelmiä suunnittelevien tietämystä nestekiertoisen LTO:n toiminnasta sekä ehdotuksia nestekiertoisten järjestelmien parantamiseksi. Kyselyn avulla saatiin selville suunnittelijoiden olevan melko hyvin tietoisia järjestelmän toiminnasta sekä kiinnostuneita sen kehittämisestä.