Ilmalämpöpumpun lämpökerrointutkimus

Abstract

Tämä työ on tehty tutkimusmielessä ilman ulkopuolista toimeksiantajaa. Opinnäytetyön tekijä työskentelee kylmätekniikan ja lämpöpumppujen parissa, joten opinnäytetyön ensisijainen tarkoitus on tukea tekijänsä työelämätaitoja. Työssä oli tarkoituksena mallintaa ilmalämpöpumpun kylmätekninen kiertoprosessi ja tarkastella ilmalämpöpumpun lämpökerrointa, eli anto- ja ottotehon välistä suhdetta realistisissa olosuhteissa.

Tutkimustyön tavoitteena oli saada tarkastelussa lämpökertoimet neljälle eri ulkolämpötila-alueelle ja vertailla näitä valmistajan ilmoittamiin. Tutkimuksissa tehtiin jatkuvaa lämpötilamittausta ilmalämpöpumpun kylmäputkistossa ja ulkolämpötilassa. Tämän lisäksi ilmalämpöpumpun sähkönsyötön teho mitattiin.

Työn teoriaosuudessa on käsitelty kylmätekniikkaa yleisesti, paine-entalpia tilapiirroksen tulkintaa ja lämpöpumppujen teoriaa. Työssä keskitytään kuitenkin ilmalämpöpumppuun. Työn tulosten kannalta huomattavaan painoarvoon nousutta sulatusjaksoa käsitellään teoriaosuuden lisäksi useaan kertaan mittaustulosten tarkastelussa.

Teoriaosuuden jälkeen kuvataan tutkimusolosuhteet, mittausmenetelmät ja niistä saadut tulokset sekä lopulta vertailun valmistajan ilmoittaman ja tutkimuksessa todetun lämpökertoimen välillä.

Kävi ilmi, että sulatusjaksojen vaikutus kaupallisten ilmalämpöpupujen suorituskykyyn voi olla huo-mattava ja että tämän vaikutusta ei kerrota selvästi.

This work was made forresearch purpose withoutanexternal contractor. The author of this thesis works with refrigeration technology and heat pumps, so the primary purpose ofthesis wasto develop the working life skills of the author of the thesis. The aim of this work was to model the refrigeration cycle of the air heat pump and to examine the heat coefficient of the air heat pump, i.e.the ratio of the output and the input power.

The target of the study was to obtain the thermal coefficients for four different outdoor temperature ranges and to compare them with the ones reported by the manufacturer. The research consisted of continuous temperature measurement of the air-heat pump's cold piping, outdoor temperature and power measurement of the electric heat pump's electrical supply.

The theoretical part of this thesis discusses with refrigeration technology in general, pressure enthalpy diagram interpretation and heat pump theory, but with emphasis on air source heat pump. In addition to the theoretical part, the defrost period, which has gained considerable valuein the results of the thesis, is discussed several times in the examination of the measurement results. After the theoretical part, the test conditions, the measurement methods and the results obtained, as well as the comparison between the heat factor reported by the manufacturer and that observed during the study are described and discussed.