Simuleringsrapport
Strömningssimuleringar av skyddshölje och vattenavledningsplåt för luftvärmepumpens utomhusenhet
Datum: 7.5.2022
Utarbetad av: Tommi Haavisto
Simuleringsprogram: Solid Works Flow Simulation
1. Modell och utgångsdata
Omgivningstemperatur: 0 °C
Värmeeffekt: P = 4 kW
Vindhastighet: 0 m/s och 3 m/s
Maximalt luftflöde från utomhusenhetens fläkt: 0,6 m³/s
Jämförelser:
- Plåthölje + öppen undersida ↔ Plåthölje + vattenavledningsplåt (vind 0 m/s)
- OSB-hölje + öppen undersida ↔ OSB-hölje + vattenavledningsplåt (vind 0 m/s)
- OSB-hölje + öppen undersida ↔ OSB-hölje + vattenavledningsplåt (vind 3 m/s)
2. Resultat
Vattenavledningsplåtens påverkan på värmepumpens verkningsgrad (COP) är mycket liten. COP-värdet minskar endast cirka 1–3 %.
Enligt genomsnittliga COP-tabeller för olika enheter är den procentuella förändringen av samma storleksordning även vid lägre temperaturer än 0 °C, till exempel -5 °C… -25 °C.
Vid en genomsnittlig vindhastighet på 3 m/s är påverkan på COP-värdet något mindre.
Genomsnittliga COP-värden vid olika temperaturer
| Värmepumpar | 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 |
| Genomsnitt av tre andra enheter | 4,2 | 3,2 | 2,8 | 2,6 | 2,0 | - |
| Genomsnittlig COP | 4,25 | 3,23 | 2,73 | 2,49 | 2,03 | - |
| Genomsnittlig förändring av COP per 1 °C | 0,15 | 0,10 | 0,12 | 0,06 | - | - |
Simuleringsresultat
| Modell | Vindhastighet | Flöde (m³/s) | Inkommande lufttemperatur (medel) | Utgående lufttemperatur från fläkten (medel) | COP (medel) | Påverkan på COP (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Plåthölje | 0 m/s | 0,543 | -3,4 | -7,2 | 2,86 | - |
| Plåthölje + vattenavledningsplåt | 0 m/s | 0,541 | -3,7 | -7,4 | 2,83 | -1,0 |
| OSB-hölje | 0 m/s | 0,531 | -4,7 | -8,5 | 2,73 | - |
| OSB-hölje + vattenavledningsplåt | 0 m/s | 0,528 | -5,4 | -9,3 | 2,66 | -2,6 |
| OSB-hölje | 3 m/s | 0,477 | -1,9 | -6,4 | 3,01 | - |
| OSB-hölje + vattenavledningsplåt | 3 m/s | 0,498 | -2,2 | -6,6 | 2,98 | -1,0 |
3. Analys och slutsatser
- I strömningsfördelningen och i temperaturen på luften som når utomhusenheten kan endast mycket små skillnader observeras mellan de olika simuleringsfallen.
- Vattenavledningsplåtens påverkan på volymflödet och strömningsfördelningen är i det närmaste obefintlig.
- Trots att OSB-höljet har mindre öppningsarea än plåthöljet orsakar det inte nämnvärt mer mottryck för fläkten.
- Den genomsnittliga temperaturen på luften som når utomhusenheten sjunker något, cirka 1 °C, vilket tyder på en liten ökning av luftens återcirkulation. Detta försämrar dock inte nämnvärt COP-värdet.
- Resultaten visar att sidovind kan ha en positiv effekt på utomhusenhetens funktion tillsammans med skyddshöljet.
- Baserat på simuleringarna kan vattenavledningsplåten integreras i höljet utan att orsaka någon betydande försämring av verkningsgraden.
