Arkitotuus lämpöpumppujen COP -luvuista

Sähkönkulutus on eri syistä johtuen mennyt melkoista vuoristorataa tämän vuoden marraskuussa. Tähän mennessä sähköä on mennyt 25 päivässä 1500 kWh ja päiväkohtaiset käppyrät näyttää tässä vaiheessa tältä:


Talo-Rautio: sähkönkulutus marraskuussa 1-25.11. välisenä aikana.

Yksi syy sähkönkulutuksen vaihteluihin on nikkarointi kellarissa (meillä on siis kellarin rakentaminen yhä edelleen kesken, mutta pikkuhiljaa valmista tulee sielläkin...), ja toinen  - ehkä isompi syy - on lattialämmityksellä "leikkiminen". Lattialämmityksen pois päältä saamiseksi tein taannoin aika järeitäkin toimenpiteitä kääntämällä kaikki klämpsät kiinni, kun huomasin että lattialämmitys oli siltikin päällä, vaikka ei sen pitänyt olla:

http://talopakettitalorautio.blogspot.fi/2015/11/paluuta-normaaliin.html

Sen jälkeen olen muutamia kertoja yrittänyt selvittää, mistä tämä johtuu, koska ei se nyt ihan normaaliakaan ole, että lattialämmityksen katkaisemiseen pitäisi laittaa ihan sulkuventtiilitkin kiinni. Ylimitoitettu toimenpide tuo ei kuitenkaan tällä kertaa ollut, sillä eilen löysin syyn mistä mysteeri johtui, ja päivittäiset sähkönkulutus käppyrät sukelsivat heti, niin kuin ylläolevasta kuvastakin näkyy - eilen sähköä kului enää 40,7 kWh - mikä on tässä kuussa kaikkein alimpia lukuja.

Toinen asia mitä olin ihmetellyt, oli toistuvat lämpötilan ylärajahälytykset, eli lattialämmityspiiriin näytti menevät välillä jopa yli +50C asteista vettä (eikä lattialämmitys sitä paitsi ollut päälläkään):



Viimeisin ylilämpöhälytys tuli 25.11 iltapäivällä - noin tunti sen jälkeen kun lämpöpumppu oli käynnistynyt.

Eilen sitten vääntelin sulkuventtiileitä kiinni ja auki ja käynnistelin ja sammuttelin lämpöpumppua ja lopulta pääsin sellaiseen lopputulokseen, että vika vaikutti olevan siinä Oumanin säätölaitteessa, joka säätelee lattialämmityspiiriin menevän veden lämpötilaa. Näytti siltä, ettei se pystynyt pidättelemään varaajassa olevaa lämpötilaa ollenkaan, vaan päästi eteeenpäin aina sen lämpöistä vettä mitä vaan oli kulloinkin saatavilla...

Ja näin siis siitäkin huolimatta, että laite ilmoitti (lämpöputken) venttiilin olevan täysin kiinni:


Ylilämpöhälytyksiä tulee, vaikka venttiilin asento on 0% eli venttiili on täysin kiinni???

Tässä vaiheessa ensimmäinen ajatus oli, että Oumanin säätölaite on ihan sökönä. Onneksi oli kuitenkin toinen Ouman vieressä, joka sääti IV-patterin lämpötilaa ja se toimi ihan oikein, joten aloin katsomaan rinnakkaisilta ruuduilta kaikkia asetusarvoja läpi, ja se kannatti:


Venttiilin toiminta voi olla myötäpäivään tai vastapäivään auki.

Tässä kohtaa kahden Oumanin välillä oli ero. Toisessa luki myötäpäivään (ja laite toimi oikein), ja toisessa luki (mahdollisesti tehdasasetusten jäljiltä?) että vastapäivään. Päättelin, että eiköhän liikeradat ole molemmissa moottoriventtiileissä ihan saman suuntaiset, ja vaihdoin vastapäivän myötäpäivään ja sitten alkoi toinenkin Oumanin säätölaite jo pelittää...

Nyt kun venttiilin aukeamissuunnan asetusarvo oli ollut väärin, niin silloin kun Oumanin laite yritti vääntää venttiiliä kiinni - niin se olikin todellisuudessa täysin auki - ja sen johdosta lattialämmityspiiriin meni täysillä vettä ja ihan sen lämpöisenä mitä varaajassa oli. Paitsi silloin ei mennyt, kun olin vääntänyt lattialämmityspiirin sulkuventtiilit kiinni, eikä vesi päässyt lainkaan kiertämään.

Nyt kun sain tämän häiritsevän tekijän pois pelistä, niin nyt pitkästä aikaa (tai mahdollisesti aivan ensimmäistä kertaa) pääsin katselemaan, että miten paljon lämpöpumppu itse käyttää sähköä silloin kun se tekee lämmintä käyttövettä. Niin kuin edellisestä kirjoituksestani näkyy, kuvittelin että COP arvot on nykyajan lämpöpumpuissa hyvinkin luokkaa 3, ja usein reippaasti ylikin. No eipä totuus ole käyttöveden osalta edes sinne päinkään. Lämpöpumppu on meillä siis ajastettu toimimaan näin:



Lämpöpumpulle on annettu ajastettuna mahdollisuus käydä 3 kertaa vuorokaudessa enintään 2,5 tuntia kerrallaan. Todellisuudessa käyttötunteja kertyy noin 5-6 tuntia per vuorokausi.



Kun lämpöpumppu lähtee käyntiin, niin samaan aikaan talon kokonaissähkön kulutus näyttää tältä. Aamutuimaan kukaan ei ollut vielä hereillä, ja klo 15-16:00 haarukassa kukaan ei ollut vielä kotona. Joten "taustalla oleva" kulutus on IV-kone, jääkaapit yms. jotka ovat sen verran tasaista kulutusta, että ne voi miinuslaskulla jättää aika helposti pois luvuista. Se mikä jää jäljelle, on lämpöpumpun kuluttama sähkön määrä. Ainakin jollain tarkkuudella.

Nyt jos edellisessä blogipäivityksessäni kerroin, että 500 litran varaaja jäähtyy yön aikana 12 astetta, ja hukkaa 7 kWh:n edestä energiaa, niin lämpöpumppu tekee sen takaisin reilussa parissa tunnissa, ja käyttää siihen työhön sähköä 5,22 kWh:n edestä. 0,33 kWh on mennyt sähkölaitoksen ja lämpöpumpun kellonaika erosta johtuen 05:00 - 06:00 väliselle ajalle, vaikka periaatteessa lämpöpumpun pitäisi käynnistyä vasta klo 6:00 - mutta se menee siis päälle jo pikkuisen aikaisemmin.

Jolloin jos vielä eilen olin siinä uskossa, että lämpöpumpun COP -luvut on hyvinkin tasoa 3, niin yllä olevan laskelman perusteella ei ylletä edes tasolle 2, vaan 9 kWh / 5,22 kWh:lla = 1,72 (COP arvo, kun +4,8C lämpöisestä ulkoilmasta on tehty lämmintä käyttövettä siten, että veden lämpötila nostetaan +42C:stä +54C -tasolle.)

Tässä laskelmassa siis jäähtymisen eli yön aikana lämpöä on hävinnyt 7 kWh:n edestä, ja sinä aikana kun pumppu pyörii parisen tuntia ja nostaa lämpötilat takaisin ylös, niin sinä aikana häviää 2 kWh lisää, koska IV-koneen lämmityspatteri syö lämpöä koko ajan 1kWh per tunti. Yhteensä jäähtymisaikana plus lämmitysaikana lämpöä on mennyt 7+2=9 kWh. Ja samaan aikaan tuotanto vaati 5,22 kWh sähköä.

Nyt kuitenkin myyntipuheissa tälle minun ostamalle lämpöpumpulle on ilmoitettu, että

COP +7C/+35C = 4,28 (EN 14511)

Onko tämä nyt sitten huijausta?

No ei tietenkään ole huijausta. Mutta valikoitu totuus tuo mielestäni on. Eli ostaja voi joutua ihan väärään käsitykseen, jos kuvittelee että COP-luku aina olisi esim. tasolla 3-4 tai jotain sinne päin.

Siis parhaiten eli tehokkaimmin lämpöpumppu toimii, jos lämmön lähde on selvästi plussan puolella (vaikka tuo testioloissa ollut +7C). Ja jos sitä ei tarvitse kovin paljon lämmittää, eli tuollaisella +35C vesi ei käyttövedeksi kelpaa ollenkaan (putkihäviöistä johtuen suihkun alla ei tee mieli seistä), mutta lattialämmitykseen tämä on aivan oivallista, ja useimmiten lattiapiirissä riittää ihan hyvin +25C - +30C lämpöinen vesi. Siinä lämpöpumppu on kaikkein tehokkaimmillaan.

Mutta meidän talon "ongelma" on nyt siinä, että lattialämmitystä ei lainkaan tarvita muuta kuin kovimmilla pakkasilla, ja silloin tämä ilma-vesi-lämpöpumppu taas on pois pelistä. Eli se ei käytännössä pääse tekemään muuta kuin käyttövettä. Ja silloin se näköjään toimii aika heikolla hyötysuhteella. Maksimiraja, mitä lämpöpumppu pystyy lämpöä lisäämään on tietääkseni noin 55 astetta, eli esim. jos lähdetään liikenteeseeen eilisen +5C ulkolämpötiloista, niin yli +60C lämpöistä vettä lämpöpumpulla ei saa ollenkaan tehtyä. Ja nuo viimeiset asteet näyttää syntyvän aika tuskallisesti ja huonoilla hyötysuhteilla.

No mitäs nyt sitteen? No ei mitään. Jatketaan seurantaa. Uskon, että kesällä kun lämmönlähde eli ulkolämpötila on luokkaa +20C - +25C, niin ilma-vesi-lämpöpumppu voi olla varsin tehokas, jopa paljon tehokkaampi kuin maalämpöpumppu, joka kesälläkin joutuu tyytymään alle +10C lämmön lähteeseen.

No menikö pumpun hinta eli 8600€ minulta nyt sitten Kankkulan kaivoon? No ei tietenkään. Pumppu tottakai tienaa joka tunti mitä se käy, eli eihän tuo nyt kokonaan menetettyä rahaa ole. Mutta tienaako pumppu koskaan itse omaa hintaansa takaisin ainakaan tässä työssä mitä se meillä tekee, niin sepäs onkin mielenkiintoinen kysymys. Kuitenkin pääasiallinen - ellei jopa ainoa - syy lämpöpumpun ostamiseen on aina se, että se tienaisi vähintään oman hintansa. Sillä ei kukaan näitä laitteita nyt sen takia hanki, että niitä olisi mukava kuunnella tai kaunis katsella.

Toisaalta ei tämäkään ostos omasta mielestäni nyt vallan huono ollut. Lämpimän käyttöveden tekemiseksi olisi saman rahan voinut sijoittaa myös vaikkapa aurinkopaneelien hankkimiseen. Se olikin yhtenä vaihtoehtona vakavasti harkinnassa. Mutta nyt jos katsoo kaamos aikana ikkunasta ulos, niin säkkipimeää ja pientä tihkusadetta näyttäisi olevan. Näissä oloissa ilma-vesi-lämpöpumppu varmuudella päihittää ainakin aurinkopaneelit, ja lisäksi pumpun saa käyntiin ihan vaikka yölläkin, jos silloin lämmintä käyttövettä tarvitsee. Toki ilma-vesi-lämpöpumppu ei kovilla pakkasilla tuota yhtään mitään, mutta näitä yli -15C pakkasia on nykyisen ilmastomuutoksen aikana Vantaalla aika harvoin, niin kuin tässä päivityksessä olevasta tuntimäärä tutkimuksestani ilmenee:

http://talopakettitalorautio.blogspot.fi/2015/11/tehokas-lampopatteri.html