Pakkasilman kosteus

Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Kun ilmalämpöpumppu kerää kuuraa pakkasella ulkokennoonsa, niin onko kyse aidosti vesihöyryn tiivistymisestä jääksi. Eli vapautuuko samalla aivan normaalia höyrystymislämpöä yli 2000 kJ/kg?

Jos on, niin millainen fysiikka on taustalla siinä että kovassa pakkasessa voi olla vettä höyrynä ilmassa?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Kommentit (9)

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007
Paul M
Kun ilmalämpöpumppu kerää kuuraa pakkasella ulkokennoonsa, niin onko kyse aidosti vesihöyryn tiivistymisestä jääksi. Eli vapautuuko samalla aivan normaalia höyrystymislämpöä yli 2000 kJ/kg?

Jos on, niin millainen fysiikka on taustalla siinä että kovassa pakkasessa voi olla vettä höyrynä ilmassa?




Ainahan siellä ilmassa vettä on, ulkona on monesti lähes 100% ilmankosteus. Kun sitä kylmentää, syntyy kuuraa samalla tavoilla kuin muihinkin ilmaa kylmempiin pintoihin, vaikkapa yön jäljiltä kylmään rakennuksen seinään.

tendo
Seuraa 
Viestejä535
Liittynyt21.2.2009

Viime talven huurteista kertoivat meteoihmiset seuraavaa. Jospa se selventäisi tätä fysiikkaa::

"Ilmiö pohjautuu härmistymiseen eli olomuodon muutokseen, jossa vesihöyry jäätyy muuttumatta välissä lainkaan vedeksi.

Härmistymisen vastakohta on sublimaatio, jossa kiinteä aine muuttaa olomuotoaan kaasuksi ilman vesivaihetta. Se mahdollistaa esimerkiksi pyykin kuivatuksen talvipakkasella. Kärsivällisyys voi tosin olla koetuksella."

http://yle.fi/alueet/kymenlaakso/2010/0 ... riend=true

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Siis -20'C ilmassa oleva kosteus on aitona höyrynä höyrystymislämpö tallella. Ei minkäänlaisena nanojääpölynä?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007
Paul M
Siis -20'C ilmassa oleva kosteus on aitona höyrynä höyrystymislämpö tallella. Ei minkäänlaisena nanojääpölynä?



Ihan höyrynä se on, tosin määrä vähenee rajusti lämpötilan alentuessa. 100% kosteutta vastaava määrä kussakin lämpötilassa löytyy taulukoista, taisi olla jopa maolissa

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Olen vain pohdiskellut ILPpien sulatustoimintoa. Nimittäin silkan veden tiivistäminen ilmasta ulkoyksikön kennon pintaan jääksi tuottaa sisälle lämpöä yli 2333 kJ kiloa kohti. Jää pitää tietenkin sulattaa välillä pois. Kilo jäätä saadaan lorotetuksi vetenä yksikön alle 333 kJ energiankulutuksella. Eli taitaa olla niin, että kokonais"hyöty" kennon jäätymisestä on varsin hyvä.

Sama ilmiö tapahtuu LTO-laitteissa. Sisäilman kosteus jäätyy LTO-kennoon kovalla pakkasella. Se sulatetaan laskemalla vähän aikaa pelkästään poistoilmaa kennon läpi. Tuon prosessin hyöty on ilmeinen energitalousmielessä, mikäli sulatus on riittävän hallittua. Pyörivillä kennoilla kosteus palaa puhtaaseen ilmaan. Hyöty menetetään.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija

Joo, kyllä se härmistyy siihen kennoon ilmasta. Mielestäni vesihöyry on harhaanjohtava termi. Vesikaasu osuvampi. Höyry kun mielletään näkyväksi sumuksi. Ja näkyvä sumu on jo pieniä pisaroita, joiden sisällä on tiivistymisydin (jokin aerosoli, hiukkanen)

Vesi voi myös alijäähtyä muistaakseni - 60`C saakka, jos tiivistymisytimiä ei ole läsnä. Siis pysyy nestemäisenä. (Ilmanalan ollessa poikkeuksellisen puhdas, tulee tätä alijäähtynyttä vettä sateena)

Tossa ristivirtauskennon sulatuksessa tulee huomioida se, että kun sisäänpuhallus on seis, niin taloon vuotaa ulkoilmaa rakosista. Eli lto on poissa pelistä. Jos jää saataisi ulos sulattamatta, niin tilanne olisi toinen.

Pyörivässä kennossa jäätyminen/sulaminen lisää energiansiirtokykyä, mikäli se on hallittua. Jos olen ymmärtänyt asian oikein.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
Penttinen

Tossa ristivirtauskennon sulatuksessa tulee huomioida se, että kun sisäänpuhallus on seis, niin taloon vuotaa ulkoilmaa rakosista. Eli lto on poissa pelistä. Jos jää saataisi ulos sulattamatta, niin tilanne olisi toinen.




Jos tarkastellaan vain sulattamisen energiaa ja tiivistymisestä saatua energiaa, niin hyödyksi jää yli 2000 kJ/kg. Tiivistymisvaiheessa kenno on saanut yli 2000 kJ/kg ja vielä jäätymisessä 333 kJ/kg. Tuo 333 kJ/kg tarvitaan jään poistamiseen sulattamalla. Ilmavirralla jäähdyttäminen on sikäli ongelmallinen, että sen hyötysuhde ei ole kovin hyvä. Eli voi olla, että tuon takia hyöty hukkuu. Ja sen lisäksi useimmat ohjausteknologiat taitavat pätkiä tuloilmaa silloinkin kun sulattamisen tarvetta ei ole. Nopea sähköllä sulatus kennon lämpötilaa monesta kohdasta tutkien ja ilmanvaihto seis, olisi hyötysuhde parempi. Myöskään nopea kennon vedätys vaikka 50 asteeseen ei hukkaisi energiaa, koska ylilämpimän kennon lämpö voidaan vetäistä takaisin taloon kylmällä tuloilmalla.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Paul M
Jos tarkastellaan vain sulattamisen energiaa ja tiivistymisestä saatua energiaa, niin hyödyksi jää yli 2000 kJ/kg. Tiivistymisvaiheessa kenno on saanut yli 2000 kJ/kg ja vielä jäätymisessä 333 kJ/kg. Tuo 333 kJ/kg tarvitaan jään poistamiseen sulattamalla. Ilmavirralla jäähdyttäminen on sikäli ongelmallinen, että sen hyötysuhde ei ole kovin hyvä. Eli voi olla, että tuon takia hyöty hukkuu. Ja sen lisäksi useimmat ohjausteknologiat taitavat pätkiä tuloilmaa silloinkin kun sulattamisen tarvetta ei ole. Nopea sähköllä sulatus kennon lämpötilaa monesta kohdasta tutkien ja ilmanvaihto seis, olisi hyötysuhde parempi. Myöskään nopea kennon vedätys vaikka 50 asteeseen ei hukkaisi energiaa, koska ylilämpimän kennon lämpö voidaan vetäistä takaisin taloon kylmällä tuloilmalla.

Yritin hakea täsmällistä arvoa härmistymisenergialle, mutta en löytänyt. Veden tiivistymisestä saatava enegriamäärä kuitenkin kasvaa, mitä alhaisemmassa lämpötilassa tiivistyminen tapahtuu. Piti hetken harkita, enkä ole varma meneekö se oikein laskemalla yhteen tiivistymisenergia ja jäätymisenergia.

Joka tapauksessa arvioimasi suuruusluokka ei heittäne paljoakaan.

Paljonko tuosta sitten olisi energiaa saatavissa, jos vaikka oletetaan, että vuorokaudessa härmistyvä vesihöyrymäärä on 10 kg? 20MJ suunnilleen, vuorokaudessa. N. 5.5 kWh energiaa. Mutta ongelma on se, että mitä enemmän pakkasta ja lämmöntarve suurempi, sitä vähemmän vettä ilmassa. Minä en osaa arvioida, paljonko ILP:in höyrystimeen vettä vuorokaudessa härmistyy esim. 10 asteen pakkasella, mutta tuskin kymmentä kiloa/vrk?

Enkä myöskään ole perehtynyt ILP:ien nykytekniikkaan, mutta jonkinverran kylmätekniikkaan kylläkin. Käytetty sulatustapa vaikkapa isoissa pakastimissa on ns. kuumakaasusulatus, jossa ohjataan erillisen sulatusventtiilin kautta ns. kuumakaasu höyrystimeen. Eli lauhduttimen puolelta päästetään kuumaa kylmäainehöyryä höyrystimeen kompressori pysäytettynä, jolloin paineen nopeasti noustessa nousee myös sen lämpötila ja höyrystin sulaa. Tämä on varsin nopea prosessi ja ihmettelen suuresti, ellei sitä käytetä ILP:eissä. Ehkäpä pienessä systeemissä tuo kuumakaasun energia ei riitä sulatukseen, mutta silti se mielestäni pitäisi käyttää hyväksi. Sähköä sitten tarvittaessa lisäksi.

Höyrystimen tuulettimet olisi syytä pysäyttää sulatuksen ajaksi ja pitää pysäytettyinä siihen saakka, kunnes jäähdytys on taas käynnistetty ja höyrystimen lämpötila laskenut ympäröivän ilman lämpötilaan, tai vähän allekin. Tai jopa niin, että puhaltimia ohjataan erikseen ja lauhduttimen puhallin käynnistetään vasta sitten, kun se kykenee lämmittämään ilmaa.

Ei pitäisi olla mitenkään vaikea temppu tehdä, olen rakennellut kylmälaitteita itsekin ja logiikkaohjauksella tuo olisi vallan helppoa.

Pitää ottaa myös huomioon, että sulatukseen kuluvana aikana laitteen tuottama energia on 0 ja sekin pitää korvata takaisin suhteessa sulatukseen kuluneeseen aikaan, joka vähän pienentää tuota laskettua energiansaantia.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

ILPin suhteen askarrutti siis se, että onko jäätymis-sulatussekvenssi kovin energiaa tuhlaavaa. Sehän ei ole, koska jäätymisestä saadaan noin paljon hyötyenergiaa. Vettä lorottaa kymmeniä kertoja vuorokaudessa kunnon pakkasellakin. Ei aina. Eli voi olla ämpärillinen tai enempikin vuorokaudessa. Tosin ILPpien alla ei ole kuutiotolkulla jäätä. Voi tietenkin olla, että leudompien kelien vedet kulkeutuvat kauaskin.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Uusimmat

Suosituimmat