Vreemd gedrag lucht-water warmtepomp

LauPro

Golden Member

Momenteel heb ik bij een project een lucht-waterpomp die vreemd gedrag vertoond.

Het systeem is enkelfasig, maximale opgenomen elektrisch volgens het typeplaatje is 21A. Alleen de compressor gebruikt ongeveer 13A de rest is de fan en de verwarmingselementen rond de compressor en leidingen.

De inschakelstroom kan echter 50 tot 70A zijn voor enkele secondes. Ik krijg het idee dat het startrelais dus blijft plakken. Deze hoge inschakelstromen zorgen ook voor spanningsdipjes. De netspanning is 230V maar kan inzakken tot 200V.

Eigenlijk wil ik een softstarter inbouwen zodat het geheel rustig opstart. Ik merk eigenlijk vooral dat als het koud is de compressor moeilijk start. We hebben nu een B25 automaat die we nog naar C25 kunnen upgraden. Echter de B25 klapt er nu met enige regelmaat uit.

Afstand tot transformator zal ongeveer 800 meter, 70mm2 aluminium en daarna 200 meter 10mm2 koper.

maartenbakker

Golden Member

Het schema toont geen startrelais. Ik vind het vreemd dat zo'n zware pomp niet als driefasen- of fornuisgroepapparaat is ingericht. Je zou misschien iets met een VFD kunnen doen, maar dat werkt mooier met een andere motor.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Een inschakelstroom van 50-70A is niet heel erg gek voor een motor In 21-A

Een 1 fase softstarter zijn er wel, maar schijnen beperkt in de begrenzing van stroom te zijn.
Een 1 fase motor van dit formaat is een onding, echter in sommige landen heb je in een woonhuis zelden 3 fase.

https://www.vierpool.nl/relais-schakelcomponenten/hoe-kiest-...arter.html

Een zuigercompressormotor kun je helaas niet veel anders aan laten lopen dan zo.
Een onbelaste aanloop is gebruikelijk bij perslucht, maar is hier niet mogelijk.
Een startrelais kan op de compressor ztten, en niet op het schema aangegeven.

Een softstarter maakt het alleen maar slechter.
Wat geeft de leverancier op als waarde van je beveiliging?

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)
LauPro

Golden Member

Ik had ook liever drie fasen gehad. Dit ding stond er echter al. De fabrikant stelt geen specifieke zekeringswaarde vast. Dat staat natuurlijk op het typeplaatje. 21A zou ik zeggen dat een B25 genoeg zou moeten zijn.

Volgens mij zit er wel een ventiel in de regeling die tijdens het opstarten het koudemiddel in een lus zou moeten zetten (vrijloop).

De kabel tussen de verdeler en de pomp is ongeveer 6 meter. Ik durf dat wel met C25 of D25 te beveiligen.

Ik denk echter dat tijdens de 70A de spanning dusdanig ver in zakt dat de pomp gewoon te weinig power krijgt en daarom zo lang in de opstart blijft hangen. Ik ga nog meer metingen doen ter plaatje om dit uit te sluiten.

vind je het gek met 200mtr 10mm2 koper, dan zakt de boel wel in met dergelijke piekstromen. probeer eens om de andere verbruikers af te schakelen als de compressor wil starten, dat zal zeker schelen als de elementen en waterpomp niet ook nog spanningsverlies veroorzaken.

er is wel wat te doen met een zware halogeentrafo die 12V bovenop de netspanning levert. een trafo die 500VA bij 12V doet zal zeker helpen.

ik zou de aanloopcondensator ook eens checken, die willen weleens slechter worden, dan duurt het aanlopen langer doorgaans, maakt ook meer geluid.

[Bericht gewijzigd door testman op 10 januari 2019 20:14:41 (15%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer
LauPro

Golden Member

Achteraf gezien had ik de kabel ook nog wat meer willen verzwaren. Bij 1f warmtepompen voortaan kabeldikte x2.

Die 12V halogeentrafo is een soort autotransformator dan dus?

De aanloopcondensator zal ik vervangen.

Is er niet iets mogelijk om de compressor een soort kickstart te geven met een dikke condensator of iets?

Weet je zeker dat die kabellengte de oorzaak is?

Bij zo'n lengte heb je idd aardig spanningsverlies, maar is dat zoveel dat dit het probleem is?
Meerdere seconden aanlopen is wel erg lang. De aanloopcondensator uitsluiten kan iig ook geen kwaad.

Bij 1 van onze airco's hadden we ook hoge start (en werk)stromen, en dat was kort voordat de compressor definitief overleed.

Je zou de kabel in 1x kunnen uitsluiten door even een dikke dieselaggregaat te huren die aan te sluiten. Als alles dan wel zonder problemen werkt weet je zeker dat je het in de voedende kabel moet zoeken.

subsonik

Golden Member

De kabelweerstand tot het transformatorhuisje is ongeveer 1.3 ohm waarvan de helft in de koperkabel en de helft in de aluminiumkabel. Daarbij ga ik ervan uit dat de opgegeven afstanden (800m en 200m) nog x2 moeten (L en N).

Bij 70A zou je dan nog 140V netspanning overhebben. Lijkt me niet gek dat een compressor daar last mee heeft.

Die tip van dat dieselaggregaat kan, maar zal een héél dik aggregaat mogen zijn!

Bij kouder weer, eind deze week bv, moet de compressor na een stilstand van pakweg een half uur probleemloos starten omdat de drukken dan gelijk zijn.
Die 21A haal je enkel bij een geblokkeerde rotor. Bij gelijke en lage druk heb je veel minder stroom nodig, daarom, bij koude eens laten starten. Maar ik verdenk de condensator.
Lange kabel, er wordt gesproken over 6m, daarover ga je geen spanningsval kunnen meten. Maar zet er mss toch effe een multimetertje over en kijk wat je kan meten bij het starten. De start duurt ook nooit 'enkele seconden', je gaat dus goed moeten kijken.

Edit, sorry, transfo - verdeelbord afstand had ik gemist. Die 10mm² is aan de lage kant, de rest voldoet prima.

Heb je geen vermogen (kw) van de warmtepomp? Ik gok op 4KW gezien de 240V uitvoering

[Bericht gewijzigd door Appel op 14 januari 2019 10:18:34 (15%)]

maartenbakker

Golden Member

De compressor zelf heeft volgens opgaaf een maximaal opgenomen vermogen van ongeveer 3kW.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
LauPro

Golden Member

Op 14 januari 2019 09:54:44 schreef subsonik:
Bij 70A zou je dan nog 140V netspanning overhebben. Lijkt me niet gek dat een compressor daar last mee heeft.

We hebben met een multimeter een spanning gemeten van ongeveer 200V bij het inschakelen. Dus 30 volt spanningsdip.

monofazige motoren hebben sowieso een heel laag startkoppel. Als de spanning dan nog inzakt wordt het snel nog veel lager (en te laag)
Maar het is opvallend als het koud is, schrijf je. Denk even aan de dikkere olie... werkt de crankcase verwarming wel? en indien ja, kan je die aanpassen dat die iets warmer wordt ? zou een omwegoplossing kunnen zijn.

LauPro

Golden Member

De verwarming wordt volgens mij alleen geschakeld als de pomp actief is onder een bepaalde temperatuur i.v.m. condensatie e.d. (althans zo stond het in de handleiding).

Ik zou dat even kunnen nameten wat de setpoint is. Liefst zou ik de verwarming een paar minuten willen activeren en daarna de pas de pomp laten starten. Dat zou met een tijdrelais prima kunnen.

De compressor hoeft echt niet meteen aan, als de verwarming aan wordt gezet staat het systeem toch vaak meerdere dagen achter elkaar aan (24/7 eigenlijk).

Het verwarmingselement heb ik nagemeten en was nog in takt.

Paul50

Golden Member

De carterverwarming zorgt er alleen voor dat er niet teveel koelmiddel verzadigd raakt in de olie. normaliter wordt de carterverwarming uitgeschakeld voordat de compressor in bedrijf komt.

Een onuitgesproken verwachting leidt tot een teleurstelling

Werkt de vrijloopklep nog wel of is daar iets mis?
Hoe hij precies aangesloten zit is een beetje vaag, hij is getekend met een blauwe draad vanaf de controller, en de andere kant van de klep gaat met een blauwe draad naar een rechthoekige ?connector?

subsonik

Golden Member

Op 14 januari 2019 14:55:11 schreef LauPro:
[...]We hebben met een multimeter een spanning gemeten van ongeveer 200V bij het inschakelen. Dus 30 volt spanningsdip.

Dan klopt één van je gegevens niet. Ofwel aanloopstroom, ofwel spanning tijdens aanlopen, ofwel kabelspecs. Of mijn berekening van de kabelweerstand. :-)

De inwendige weerstand van het net zou je wel eens kunnen meten door een flinke resistieve belasting aan te sluiten (bv. 2000W kacheltje) en te zien wat de netspanning doet.

Op 14 januari 2019 16:55:59 schreef LauPro:
De verwarming wordt volgens mij alleen geschakeld als de pomp actief is onder een bepaalde temperatuur i.v.m. condensatie e.d. (althans zo stond het in de handleiding).

condensatie, dat kan kloppen, maar wel aan de binnenkant van de pot :-).

Carterverwarming zorg ervoor dat het koelmiddel niet naar de compressor "sluipt" (door condensatie koelgas in het compressorhuis) als deze op het koudste punt van de installatie staat. (wat meestal het geval is, buiten )

enkele minuten op voorhand zal niet baten. Ik weet niet hoeveel watt die carterverwarming is, maar meestal is dat niet veel.

eens de compressor draait kan de verwarming uit, de compressor houdt zichzelf wel warm... verwarming moet dus het boeltje enkel warm houden als de compressor niet draait.

Het gehele probleem overziend, lijkt het toch het in het optredend spanningsverlies van de voeding te zitten! Spanningsverlies tijdens aanloop/start is alleen maar goed te meten/zien dmv analoge v-meter.
In elk geval de automaat vervangen door C25 uitvoering.
De carterverwarming (max. 100W) staat normaliter aan tijdens stilstand compressor om condensatie van koudemiddel te voorkomen. Na compressor-stop zal antipendeltijd van 10 á 15 min. in werking treden om freon-drukken in wp-circuit te vereffenen.
Aanloopcondensator oke?
Is 3phasen uitvoering een optie?
Dikkere voedingkabels?

LauPro

Golden Member

Op 14 januari 2019 18:29:20 schreef subsonik:
[...]
Dan klopt één van je gegevens niet. Ofwel aanloopstroom, ofwel spanning tijdens aanlopen, ofwel kabelspecs. Of mijn berekening van de kabelweerstand. :-)

We hebben geen goede consistente meting kunnen doen, we hebben een paar testen gedaan maar het is lastig door de afstanden op het terrein en de afwisselende belastingen.

Als ik er de volgende keer ben zal ik de alamat verzwaren naar C25. Tevens gaan we een stroommeting toevoegen aan het systeem zodat we kunnen detecteren hoe de spanning gedurende de dag verloopt.

je kunt met temperaturen van 5 graden niet eens een airco afpersen als die niet de carterverwarming aan heeft staan, moet een dag voorverwarmen ( als de installatie die 1 aan boord heeft )

slaat de compressor wel aan na de noodzakelijke wachttijden? normaal moet de compressor 3 min uit zijn geweest voor die weer aan mag springen wegens de systeemdruk. kan best zijn als die tijd iets langer staat dat het wel werkt.

wat ik bedoelde met de halogeentrafo is een truc om de netspanning wat op te hogen, door een 500VA trafo met de secundaire in serie met de voeding van de compressor te zetten heb je 15V-18V meer zodat die makkelijker aan kan slaan. in onbelaste toestand heb je dan 255V, dus het beste dat ding alleen op de voeding van de compressor zetten. tussen zekering compressor en de bedrading die naar het compressorrelais gaat.

dat is natuurlijk ook maar een oplossing bekend als "nadat het kalf verdronken is" dempt men de put. de oplossing is een nieuwe kabel trekken. zit er op die 10mm2 alleen de compressor of een heel huishouden? dan zou ik eerder naar 25mm2 gaan, of de boel apart voedden.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
LauPro

Golden Member

Op de 10 mm2 zit alleen de compressor en wat verlichting maar niet veel.

We gaan eerst eens meten van de spanningen zijn, mogelijk dat we alleen de zekering hoeven te verzwaren. De compressor heeft een hele controller die het e.e.a. laat zien maar echter beperkte info geeft en niet op afstand uit is te lezen. Hij is aangesloten met een 4-aderige kabel.

Eventueel de spanning lokaal opkrikken zou een goede kunnen zijn.

Andere optie zou zijn om deze inderdaad te vervangen door een driefasen versie.