Simulointiraportti
Ilmalämpöpumpun ulkoyksikön suojakotelon ja vedenohjauslevyn virtaussimuloinnit
Päivämäärä: 7.5.2022
Laatija: Tommi Haavisto
Simulointiohjelmisto: Solid Works Flow Simulation
1. Malli ja lähtötiedot
- Ympäristön lämpötila: 0 °C
- Lämmitysteho: P = 4 kW
- Tuulen nopeus: 0 m/s ja 3 m/s
- Ulkoyksikön tuulettimen maksimituotto: 0,6 m³/s
Vertailut:
- Metallikotelo + avoin alaosa ↔ Metallikotelo + vedenohjauslevy (tuuli 0 m/s)
- OSB-kotelo + avoin alaosa ↔ OSB-kotelo + vedenohjauslevy (tuuli 0 m/s)
- OSB-kotelo + avoin alaosa ↔ OSB-kotelo + vedenohjauslevy (tuuli 3 m/s)
2. Tulokset
Vedenohjauslevyn vaikutus lämpöpumpun hyötysuhteeseen (COP) jää varsin pieneksi. COP-arvo pienenee vain noin 1–3 %.
Erilaisten laitteiden COP-taulukoiden (keskiarvojen) mukaan prosentuaalinen muutos on samaa suuruusluokkaa, vaikka ympäristön lämpötila olisi alempi kuin 0 °C, esimerkiksi -5 °C… -25 °C.
Keskimääräisellä 3 m/s tuulella vedenohjauslevyn vaikutus COP-arvoon on vielä hieman pienempi.
Keskimääräiset COP-arvot eri lämpötiloissa
| Lämpöpumput | COP +7 °C | COP 0 °C | COP -5 °C | COP -7 °C | COP -15 °C | COP -25 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Panasonic | 4,4 | 3,3 | 2,5 | 2,15 | 2,1 | 1,84 |
| Kolmen muun laitteen keskiarvo | 4,2 | 3,2 | 2,8 | 2,6 | 2,0 | - |
| Keskimääräinen COP | 4,25 | 3,23 | 2,73 | 2,49 | 2,03 | - |
| 1 °C muutos vaikutus COP-arvoon (keskimäärin) | 0,15 | 0,10 | 0,12 | 0,06 | - | - |
Simulointitulokset
| Malli | Tuulen nopeus | Virtaus (m³/s) | Tulevan ilman lämpötila (avg) | Tuulettimelta poistuvan ilman lämpötila (avg) | COP (avg) | Vedenohjauspellin vaikutus COP-arvoon (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Peltikotelo | 0 m/s | 0,543 | -3,4 | -7,2 | 2,86 | - |
| Peltikotelo + vedenohjauspelti | 0 m/s | 0,541 | -3,7 | -7,4 | 2,83 | -1,0 |
| OSB-kotelo | 0 m/s | 0,531 | -4,7 | -8,5 | 2,73 | - |
| OSB-kotelo + vedenohjauspelti | 0 m/s | 0,528 | -5,4 | -9,3 | 2,66 | -2,6 |
| OSB-kotelo | 3 m/s | 0,477 | -1,9 | -6,4 | 3,01 | - |
| OSB-kotelo + vedenohjauspelti | 3 m/s | 0,498 | -2,2 | -6,6 | 2,98 | -1,0 |
3. Analyysi ja johtopäätökset
Virtausjakaumissa ja ulkoyksikölle tulevan ilman lämpötiloissa voidaan nähdä vain hyvin pieniä eroavaisuuksia eri simulointitilanteiden välillä.
Vedenohjauslevyn vaikutus tilavuusvirtaukseen ja virtausjakaumiin on lähestulkoon olematon.
Vaikka OSB-kotelossa on vähemmän aukko pinta-alaa verrattuna peltikoteloon, se ei aiheuta juurikaan enempää vastapainetta tuulettimelle.
Ulkoyksikölle tulevan ilman keskilämpötila laskee hieman, noin 1 °C, mikä viittaa hienoiseen ilman takaisinkierron lisääntymiseen. Tämäkään ei ole merkittävästi huonontamassa ulkoyksikön COP-arvoa.
Tulosten perusteella sivutuuli tuo positiivisen vaikutuksen ulkoyksikön toimintaan suojakotelon kanssa.
Simulointitulosten valossa vedenohjauspelti voidaan liittää kotelon yhteyteen ilman, että siitä aiheutuu merkittävää haittaa ulkoyksikön hyötysuhteelle.
Contact sales
