Ilmalämpöpumpun sulatusjakson tehostaminen lämpövaraston avulla
Hautakoski, Petri (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023121336942
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023121336942
Tiivistelmä
Ilmalämpöpumput ovat energiatehokkaita lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmiä. Yksi lämpöpumpun toiminnan merkittävimmistä haasteista on huurteen kerääntyminen ulkoyksikön lämmönsiirtimeen talvikaudella. Perinteisinä sulatusmenetelminä käytetään lämpöpumpun käänteistä kiertosulatusta sekä kuumakaasusulatusta. Molemmista sulatusmenetelmistä seurauksena on lämmitystoiminnon tilapäinen keskeytys.
PCM-lämmönvarastointi on innovatiivinen lähestymistapa sulatusprosessin optimointiin ja energiankulutuksen vähentämiseen. Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan lämpöpumpun toiminnan periaatteita, sulatukseen liittyviä haasteita ja PCM-lämpövarastolla mahdollisesti saavutettavia hyötyjä. Kokeellisessa osassa tutkittiin lämmönvaraston vaikutusta käänteistä kiertosulatusta käyttävän ilmalämpöpumpun sulatusjaksojen kestoon sekä energiankulutukseen.
Kokeellista osiota varten rakennettiin koelaitteisto, jossa ilmalämpöpumppuun liitettiin omavalmisteinen latenttia ja tuntuvaa lämpöä varastoiva lämpövarasto. Koeajon perusteella lämpövarasto sekä lyhensi sulatusjaksojen kestoa että pienensi sisäyksikön lämpötilavaihteluita. Koelaitteistolla tehty tutkimus tukee aiheesta aikaisemmin tehtyjen tutkimusten tuloksia sulatusjaksojen lyhentymisestä sekä lämpökertoimen parantumisesta. Lämpövarastolla tuettu sulatus vähentää sisäilman lämpötilavaihteluita.
PCM-lämmönvarastointi on innovatiivinen lähestymistapa sulatusprosessin optimointiin ja energiankulutuksen vähentämiseen. Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan lämpöpumpun toiminnan periaatteita, sulatukseen liittyviä haasteita ja PCM-lämpövarastolla mahdollisesti saavutettavia hyötyjä. Kokeellisessa osassa tutkittiin lämmönvaraston vaikutusta käänteistä kiertosulatusta käyttävän ilmalämpöpumpun sulatusjaksojen kestoon sekä energiankulutukseen.
Kokeellista osiota varten rakennettiin koelaitteisto, jossa ilmalämpöpumppuun liitettiin omavalmisteinen latenttia ja tuntuvaa lämpöä varastoiva lämpövarasto. Koeajon perusteella lämpövarasto sekä lyhensi sulatusjaksojen kestoa että pienensi sisäyksikön lämpötilavaihteluita. Koelaitteistolla tehty tutkimus tukee aiheesta aikaisemmin tehtyjen tutkimusten tuloksia sulatusjaksojen lyhentymisestä sekä lämpökertoimen parantumisesta. Lämpövarastolla tuettu sulatus vähentää sisäilman lämpötilavaihteluita.