ison vesivaraajan jäähtyminen

[autiotalo]

On tyhjä vesikeskuslämmitteinen yösähköllä lämpiävä omakotitalo, jota pidetään peruslämmöllä eli n. 10 astetta. Järjestelmän lämpötiloja voi seurata etänä. Lämpötilojen seuranta on tuottanut mielenkiintoisia tuloksia. Kovilla pakkasilla -23-26 on varaaja jäähtynyt hieman erikoisesti, aluksi se jäähtyy tasaisesti 1-2 astetta/h ja suoraviivaisesti, sitten, arveluni mukaan kun varaaja on jäähtynyt kapasiteettinsa rajoille, sen lämpötila laskee nopeasti 5-10 astetta/h muutaman tunnin aikana lämpötilaan, joka on alempi kuin mitä lämpötilasäädin ehdottaa ja samalla tietysti ulkolämpötilaohjattu kolmitieventtiili avautuu kokonaan. Jos pakkasta on vähemmän, niin tätä toista nopeaa lämpötilan laskuvaihetta ei tapahdu ollenkaan.

Luulen, että vesi varaajassa jäähtyy kuitenkin todellisuudessa tasaisesti jos ulkolämpötila pysyy samana, mutta se on kiertovesipumpusta huolimatta jotenkin vastusten yöllä lämmittämänä kerrostunut, eikä näytä oikeita lämpötilalukemia kuin alussa ja lopussa silloin kun varaaja on kokonaisuudessaan jäähtynyt eli kovalla pakkasella tai kun varaajan vastukset on säädetty olosuhteisiin nähden liian alhaiselle tasolle. Onko muita teorioita?

Toinen kysymys on varaajan koko, josta ei ole varmaa tietoa. Nimittäin varaaja on tietojeni mukaan tähän paikkaan tilaongelmien takia 1970-luvulla valmistettu ja kuulemma suorakulmainen poikkileikkaukseltaan eikä ympyrä. Se on villalla eristetty ja paneloitu tupakeittiön nurkkaan. Siis ison purkamisen takana. Voisiko koon päätellä varaajan jäähtymisen määrän, lämpötilan nostoon kulutetun sähkömäärän ja veden ominaislämmön perusteella? Jos se esim. olisi 3 m3 ja jäähtyminen 30 astetta niin tulos, johon todellista sähkönkulutusta voisi verrata olisi 3*1,16*30 = 104,4 kWh. Tämä kai edellyttää, että lämmitysvastusten hyötysuhde on 100%, mutta onko?

[lmfmis]

Tuo jäähtymisen nopeutuminen luultavasti johtuu siitä että varaajan on ensin kerrostunut lämpimät vedet päälle ja shuntti on pienellä. Kun varaaja jäähtyy niin shuntti aukeaa isommalle ja kiertovesipumppu pääsee sotkemaan varaajan vedet sekaisin ja kylmempi vesi alempaa sekoittuu. Muista tietenkin mittari mittaa vain yhtä kohtaa varaajassa. Ylä ja alalämpötilat on jotain ihan muuta.


Kakkoskohta onnistuu kyllä noin vain jos saat veden tasalämpimäksi (sitä pitää sekoittaa lujaa) ja eristykset ei falskaa. Kaava on lukiofysiikkaa.

[Puulämmittäjä]

Ettei vaan ole varaajasi ole liian vähän vettä. Eli nyt vesipinnan tarkastus. Täytön aikana on löydettävä venttiili josta saa ilmaa pois täytön aikana. Sähkövastusten lämpötila asetteluksi riittää n.70 astetta Alimman vastuksen lämmöksi esim. 65 astetta. Kerroppa mikä oli tutkimuksen tulos ja missä lämmössä oli vastusten lämpötila asettelu.

[pähkäilijä]

Vesi + varaajan rauta voi laskea 1,2 kWh/c jolloin 3 m3 varaajassa ois 3.6 kWh/c. Sähköjohdossa voi olla vähän lämpöhäviöitä matkalla mittarilta vastukselle. Jos vastus(vastukset) on aivan varaajan pohjalla ja etäluku näyttää että sähkönkulutus laskee aamuyöstä on silloin varaaja saavuttanut halutun lämpötilan. kerrostumat katoaa jos vastus lämmittää varaajaa pohjalta mutta kerrostumat syntyy taas purettaessa sitä mukaa mitä kolmitieventtiililtä siirtyy lämmityksessä jäähtynyttä vettä varaajan alaosaan. Pakkasilla ehtii koko varaaja "pyörähtämään ympäri" ja lopussa tuo yläpään lämpö laskee kun lehmän häntä, lämpimimmillä keleillä ei.

Omassa 3000 litran varaajassa on 9 mittauspistettä ja 20 sentin matkalla voi lämpötilaeroa olla 30 astetta ja katon ja pohjan välillä 50 astettakin.

Tuossa lämpökameravideo varaajista (joita tosin lämmitetään latauspumpulla ja kuuma työnnetään eka varaajan yläpäähän)

https://www.youtube.com/watch?v=Ttj-t6q5czk

alussa lataus ja 4:20 jälkeen latauksen purku.

3 m3 ja 30 astetta 3 x 3.6 = 108 kWh osuu aika lähelle :)

[autiotalo]

Järjestelmässä on tuskin ilmaa, koska aikaisemmin mainittujen putkitöiden yhteydessä vettä jouduttiin laskemaan paisuntasäiliöstä, joka sijaitsi yläkerrassa ja korkeammalla kuin mikään patteri, jonkinverran ja työn jälkeen se täytettiin ja patterit ilmattiin. Vastukset oli säädetty 60 asteeseen.

Käydessäni viikko sitten havaitsin varaajan veden olevan todellisuudessakin kerrostunutta, koska varaajan keskiosassa oleva mittari näytti selvästi alempaa, 5-10 astetta, lukemaa kuin n. 0,5 m ylempänä ollut etäluennan anturin kautta saatu. Vastusten sijainnista en saanut selkoa, oliko ne kaikki varaajan alaosassa vai ei. Kattilan kuuma vesi meni varaajan yläosaan. Kattilalla lämmitettäessä lämpötilaero oli suurimmillaan.

Selvittelin myös varaajan kokoa mittauksilla, kuinka paljon tilaa varaajalla oli eristyksineen ja panelointeineen ulkomittojen mukaan huoneen nurkassa. Sitä oli bruttona n. 3,9 m3, sitten tutkin "sukkapuikolla" parista paneeloinnin aukosta, milloin rauta tuli vastaan, eristettä tuntui olevan huoneen puoleisilla sivuilla ja alapohjaan päin 130-170 mm. Takasivuja oli mahdoton mitata. Näillä tiedoilla päädyin, että varaaja olikin vain n. 2,1 m3, josta pitäisi vielä vähentää varaajan seinämäpaksuudet ja vastusten viemä tila.

Jos varaaja onkin vain 2 m3, olisiko lämmityssähkön todellinen kulutus yön aikana 136 kWh selitettävissä jota se oli vuosi sitten tammikuussa kylmimpänä päivänä keskilämpötilan ollessa -30. Varaaja oli luultavasti säädetty 60 asteeseen ja huonelämpötila, ei varaajan, laski 5:een asteeseen. Menoveden samanhetkinen lämpötila ei ole tiedossa. Kolmitieventtiili oli silloin varmasti jo täysin auki eikä jäähtynyt varaaja enää pystynyt pitämään haluttua lämpötilaa. Käyttämälläni kaavalla jossa jäähtymisen määrä on nyt tuntematon, vesimäärä 2 m3 ja ominaislämpö 1,16 saadaan jäähtymisen määräksi 60 astetta, tuntuu hurjalta. Muuta talon sähkönkulutusta samaan aikaan oli alle 1 kWh/h.

[lmfmis]

Massavaraajaksi aika kylmä tuollainen 60astetta. Ei ne sisätilat ilman lämpötilaeroa lämpene.

Jos se varaaja vielä kerrostuu, niin siinä on 60asteista vettä vielä vähemmän.

Epäilisin että toimii oikein.

[pähkäilijä]

Jos varaaja onkin vain 2 m3, olisiko lämmityssähkön todellinen kulutus yön aikana 136 kWh selitettävissä jota se oli vuosi sitten tammikuussa kylmimpänä päivänä keskilämpötilan ollessa -30. Varaaja oli luultavasti säädetty 60 asteeseen ja huonelämpötila, ei varaajan, laski 5:een asteeseen. Menoveden samanhetkinen lämpötila ei ole tiedossa. Kolmitieventtiili oli silloin varmasti jo täysin auki eikä jäähtynyt varaaja enää pystynyt pitämään haluttua lämpötilaa. Käyttämälläni kaavalla jossa jäähtymisen määrä on nyt tuntematon, vesimäärä 2 m3 ja ominaislämpö 1,16 saadaan jäähtymisen määräksi 60 astetta, tuntuu hurjalta. Muuta talon sähkönkulutusta samaan aikaan oli alle 1 kWh/h.

Olisi ja onkin. Täällä -30c kelissä on talon kulutus luokkaa 10 kW. Jos varaajassa on esim 3 x 6 kW vastukset ja yöllä päällä 8 tuntia -> 144 kWh josta esimerkiksi 80 kWh on mennyt käyttöön samantien, ja paljon enemmänkin mikäli lähtökohtana on 5 asteinen talo. Varaajaan ei ole paljoa saatu varattua energiaa seuraavaa päivää varten.

[autiotalo]

Lähkohtana ei ollut 5 asteinen talo, vaan tavoitelämpötila oli 10. Tuo lämpötila aiheutti myös hälytyksen tekstiviestinä, koska raja oli asetettu 5:een asteeseen.

Silloin ei lämpötilanohjaus tapahtunut kolmitieventtiilillä, kuten ketjun aikaisemmista viesteistä käy ilmi, vaan patteriventtiilejä säätämällä pienemmälle poissaoloajoiksi. Nyt kolmitieventtiili ohjaa menovettä ja näyttää toimivan oikein 2 kk kokemuksella. Tämä talven tähän mennessä kylmin vrk-keskilämpötila on ollut -25 astetta 6.1.2017. Samaan aikaan oli menoveden lämpötila juuri ennen vastusten kytkeytymistä n. klo 22.40 25 astetta ja sama oli myös varaajan lämpötila. Paluuvesi oli 21. Huonelämpötila oli 8,9 astetta. Kolmitieventtiili täysin auki. Vastukset oli asetettu 60 asteeseen.

Nyt mietin, riittääkö vastusten asento 60 jos pakkasta olisi keskimäärin vuorokauden ajan tuo -30, joka oli vuosi sitten, paremmin kun nyt kolmitieventtiilin ohjaus toimii oikein. Vai pitäisikö se esim. nostaa 65:een, mikä ilmeisesti nostaisi korkeamman lämpötilan vuoksi lämpöhäviöitä.

[pähkäilijä]

Onko varaaja huoneessa jota pitää muutenkin lämmittää? Lämpöhäviöt ei silloin haittaa jos samassa tilassa on muuten viileää/ patterissa termostaatti joka sulkeutuu sitten kun varaaja on patterina. Toki kesäajaksi kannattaa lämpötilaa laskea hukkalämmön takia mutta lämmityskaudella tuo "hukkalämpö" seinien sisällä on ihan normaalilämmitystä.

EIkös tuo patteriventtiilikin ole täysin auki vaikka on pienemmälle asetettu mutta ympäröivä lämpötila on alle asetetun? Toki jos sillon on manuaalishuntti ollut käytössä ei varaajasta ole tullut putken täydeltä yläpään lämmintä vettä kuten nyt (oumannin tms?) ohjaamana vaan kiinteä sekoitus on lantrannut haaleaa kylmään ja saanut varaajan vieläkin kylmemmäksi alapäästään.

Toisaalta kaikki sähköenergia mitä tuossakin talossa käytetään seinien sisäpuolella muuttuu lämmöksi joten tekee niin tai näin on se aina onnistunut ratkaisu

[autiotalo]

Varaaja on tuvan nurkassa eli lämmittää lämpöhäviöillään tupaa ja luultavasti huoneen termostattiset patterit ovat sitten vastaavasti hiukan pienemmällä. Kesäaikana vastukset ovat kokonaan poissa päältä.

Se mitä edelleen pohdiskelen paljonko menoveden lämpötila laskee -30 pakkasella kun tiedetään, että ulkolämpötilan ollessa keskimäärin -25 menovesi ja varaaja ovat jäähtyneet 25:een. Meneekö menoveden lämpötila riskirajalle? Jäätyminen vaatisi kai nollaa alempaa lämpötilaa.

jos menee, yösähkön vastusten lämpötilaa tulee nostaa nykyisestä 60:sta.

[pähkäilijä]

ei lämpötilan nostolla tuossa tilanteessa taideta saada aikaan merkittävää muutosta mikäli pakkasjakso on pitempi mikäli varaajaan ei ehdi latautumaan energiaa riittävästi yöllä matallammallakaan termarin säädöllä. Kovemmalla pakkasella joku lisälämmitin käyttöön?

[autiotalo]

Tarkistin sähköntoimittajan nettisivuilta tammikuun 2016 kovimman pakkaspäivän, hiukan yli -30 astetta, jälkeisen tuntikulutuksen yöllä varaajan vastusten ollessa päällä. Vastukset eivät olleet enää päällä koko aikaa kolmen viimeisen tunnin aikana kuten oli edellisten tuntien kohdalla. Päättelisin niin, että a) tuolla vastusten säätöarvolla oli vielä kapasiteettia eli pakkanen olisi voinut olla vielä kovempi ja silti varaaja olisi saatu täyteen varaukseen ja b) jos vastukset olisi tuolloin ollut säädetty suuremmalle esim. 65 asteeseen vastukset olisivat todennäköisesti saaneet varaajan tuohon lämpötilaan.

[pähkäilijä]

No sittenhän talveksi voi huoleti nostaa vaikka 80 asteeseen vastuksen lämmöt kun joka tapauksessa tuo varaajasta eristeiden läpi vuotava lämmin tulee hyötykäyttöön. Minkä verran oli maksimikulutus iltayöstä? Siitähän noiden ehjänä olevien vastusten tehot näkee.

Vastusten sijainnista en saanut selkoa, oliko ne kaikki varaajan alaosassa vai ei. Kattilan kuuma vesi meni varaajan yläosaan. Kattilalla lämmitettäessä lämpötilaero oli suurimmillaan.

voi olla myös mahdollista jos vastuksia on niin varaajan ylä kuin alapäässä että yläpäässä on haluttu lämpötila saavutettu mutta alhaalla on haaleaa edelleen jonne lämmityskierrossa jäähtynyt vesi tulee.

[autiotalo]

Sähkön tuntikulutus yöllä, kun oletin vastusten olevan täysillä, suurimmillaan tammikuussa 2016 oli 19,83 kWh. Koko yö yhteensä 135 kWh. Käsitykseni mukaan varaajassa oli 3 kpl 6 kW vastusta ja muu sähkönkäyttö samaan aikaan oli alle 1 kW, niin näin ollen kaikki vastukset näyttävät olevan iskussa.

Jää vähän auki, johtuen vastusten sijaintitietojen puuttumisesta, mikä kohta varaajassa antaa signaalin vastusten päälle ja poiskytkeytymiseen ja samalla onko varaaja kuuma alas asti.