Hier sind meine Beobachtungen zum Luftdurchsatz eines Panasonic Etherea Z25XKEW.
https://www.kaelte-treffpunkt.de/viewtopic.php?p=161606#p161606
Ich bin auf ein nahezu lineares Verhältnis zwischen Drehzahl und Luftstrom gekommen.
Die Messungen mit einem Flügelradanemometer waren sehr plausibel.
@wp_dave kannst du mal die Werte hier ins Forum posten? Dann brauchen wir uns in Kälte-treffpunkt keinen Account anzulegen 😉
merci
PV 3,1 kWp aus 2008 mit Überschusseinspeisung
Wallbox Shell/NewMotion betankt Audi eTron 55
Wärme: Gasbrennwert, seit 2/23 nur noch für WW. Ansonsten Daikin Luft/Luft 7 Innengeräte auf 4 Außengeräten
Sonstiger Irrsinn: Heimautomatisierung auf Basis Homematic sowie ioBroker. QNAP NAS, Intel Nuci, und der übliche Kram wie Worx Landroid, Sonos, Echos, Roborock, Ubiquiti Unifi...
Gerne!
Hier sind die Werte für mein Etherea Z25XKE:
Ich habe zusätzlich die Austrittsgeschwindigkeit mit einem Anemometer gemessen. Sie verhält sich auch linear. Mit einem Umrechnungsfaktor von 3,5 kommt man genau auf den angegebenen Volumenstrom. Die 3,5 entsprechen einen Querschnitt von 0,6m x 0,1m multipliziert mit 60 um auf m3/min zu kommen. Theoretisch passt alles!
Hier ist die Gleichung für mein Gerät:
Durchfluss=(Drehzahl-130)x0.01605
Drehzahl messe ich so:
Die Anlage wird über einen ESP32 mit diesem esphome Projekt gesteuert: https://github.com/DomiStyle/esphome-panasonic-ac
Der ESP32 wertet das Tachosignal und die Temperaturen von zwei DS18b20 aus.
Stromaufnahme wird mit einen Shelly Plug gemessen.
Alles wird über MQTT an die Hausautomatisierung (Openhab) übertragen.
Hier ist ein Beispiel:
Leider läuft die Anlage nicht mehr so gut. Die Werte nach der Installation vor einem Jahr waren deutlich besser.
Update: jetzt sieht alles besser aus. Ich habe die Ladung überpfüft, indem ich das Kältemittel in eine leere Flashe gepumpt habe. Alles war noch drin. Nachdem ich die Anlage wieder befüllt habe, lief sie auf einmal besser. Vielleicht habe ich durch die Entleerung Schmutz entfernt.
Nicht das gleiche Gerät, aber gleiche Dimensionen:
https://atexxo.com/wp-content/uploads/FTXM-R_EEDEN20_Data-books_English-1.pdf
Hier wird Volumenstrom und Drehzahl für die Stufen angegeben.
Wenn man die Werte plottet bekommt man eine Lineare Kurve, genau wie bei Panasonic.
Du kannst doch die Volumenströme für den Heiz- und Kühlmodus nicht zusammen in ein Diagramm packen und daraus eine lineare Beziehung zwischen Lüfterdrehzahl und Volumenstrom ableiten. D.h., Du kannst schon, aber die Schlussfolgerung ist falsch.
Sieh Dir in Deinem Referenzdokument "Fan Motor / Heating / Medium" an. Für die FTXM20 und FTXM25 wird 860rpm angegeben. Der Volumenstrom ist aber bei der FTXM20 8,2 m³/min, bei der FTXM25 dagegen 8,0 m³/min. Da gibt es offensichtlich komplexere Anhängigkeiten.
Daikin 3MXM40 mit 2 x Stylish (25, 20) und 1 x Perfera (20)
Daikin 2MXM40 mit 2 x Perfera (20, 20)
PV-Anlage mit 9,8 kW und 16,8 kWh BYD HVM
Vaillant ecoVIT VKK 226/2 mit 750l Schüco Solarspeicher und 11 qm Solarthermie
Smarthome, Überschussladung, Überwachung, Sicherheit per openHAB
Klar kann ich das. Lediglich die Drehzahl bestimmt den Volumenstrom. Mit beiden Modi habe ich mehr Fittingpunkte.
Ich habe die Werte für FTXM25 ausgewertet.
Bei FTXM25 ist der Wärmetauscher wohl etwas größer (Passes 2,2 vs. 3,0, was immer das bedeutet, Heat exchanger 3 ist bei FTXM20 nicht vorhanden). Das könnte den Volumenstrom reduzieren.
Lediglich die Drehzahl bestimmt den Volumenstrom.
Nope. Die Drehzahl bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Luft transportiert wird. Der Widerstand durch Gegenstände im Luftstrom (wie z.B. ein Wärmetauscher) steigt mit der Geschwindigkeit zum Quadrat. Der Volumenstrom bestimmt sich dann aus der Querschnittsfläche des Lufteinlasses, der Geschwindigkeit des Luftstroms, der Größe der im Gerät befindlichen Widerstandsflächen, usw.
Bei FTXM25 ist der Wärmetauscher wohl etwas größer (Passes 2,2 vs. 3,0, was immer das bedeutet)
Die FTXM20 hat zwei Wärmetauscher, von denen einer etwas größer ist. Deshalb "passiert" die Luft 2,2 Mal den Wärmetauscher. FTXM25 und größer hat drei Wärmetauscher, folglich "passiert" die Luft 3 Mal den Wärmetauscher.
Die FTXM hat bei niedrigen Lüfterstufen einen Vorteil, weil der Luftstrom im Gerät wie ein "U" verläuft und der Flächenwiderstand geringer ist. Bei der FTXM25 verläuft der Luftstrom wie ein "S" mit entsprechend höherem Flächenwiderstand.
Wenn ich die FTXM20 nehme:
Low 690rpm = 220cfm = 100%, Medium 860rpm = 288cfm = 131%, High 960rpm = 329cfm = 150%
Low 220cfm = 690rpm = 100%, Medium 288cfm = 860rpm = 125%, High 329cfm = 960rpm = 139%
Wir erhalten also bei 25% höherer Drehzahl 31% mehr Volumenstrom, bei 39% höherer Drehzahl 50% mehr Volumenstrom. Linear geht anders.
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Du hast mich falsch vertstanden. Natürlich spielt der Luftwiderstand eine Rolle. Es ist aber egal ob das Gerät kühlt oder heizt. Bei einer bestimmten Drehzahl gibt es immer den gleichen Luftstrom. Im Bereich 500-1000 rpm scheint das Verhältnis aber fast linear zu sein. Für den FTXM25 ergibt sich die Gleichung:
Luftstrom = (Drehzahl - 165) * 0.696
(Luftstrom in m3/h)
Ich würde dir übrigens dazu raten die Drehzahl mit einem Stroboskop zu messen (Handy App). Bei mir gibt es kleine Metallteile auf dem Lüfterrad, die als Referenz dienen.
Wir erhalten also bei 25% höherer Drehzahl 31% mehr Volumenstrom, bei 39% höherer Drehzahl 50% mehr Volumenstrom. Linear geht anders.
Was zeigt, dass da ein Fehler drin stecken muss. 😉
So herum geht das wirklich nicht, widerspricht der ganzen Physik. Maximal linear, weil in dem Bereich, wo der Lüfter betrieben wird, der steigende Luftwiderstand vielleicht noch keine große Rolle spielt und es dann linear aussieht.
Aber das höhere Drehzahl überproportional mehr Volumenstrom erzeugt, geht nicht.
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Mitsubishi Heavy SRC/SRK20-ZS-W (SCOP 4,6)
Mitsubishi Heavy SRC/SRK25-ZS-W (SCOP 4,7)
Daikin ATXF25E (SCOP 4,1)
Split-Klima Zentrale Seiten
Es ist aber egal ob das Gerät kühlt oder heizt. Bei einer bestimmten Drehzahl gibt es immer den gleichen Luftstrom.
Mit der Einschränkung, dass die Lüfterstufen je nach Betriebsart anders sein können. Ist bei meiner MHI der Fall.
Und was die Stufen angeht: Viele Anlagen haben gar keine festen Stufen, sondern eher Drehzahlbereiche, die sie je nach Situation hoch- oder runtermodulieren. Das dient vermutlich auch der Regelung des Kältekreislaufes.
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Das Verhältnis ist nicht linear sondern proportional. Nach den Lüftergesetzen ist "cbm1 / cbm2 = rpm1 / rpm2". Bei den Werten für die FTXM25 entspricht das Verhältnis VolumenstromHigh (VSH) / VolumenstromLow (VSL) = LüfterHigh (LH) / LüfterLow (LL) beim Heizen 1,55:1,42, beim Kühlen 1,83:1,62.
Kenne ich VSH, VSL und LL, kann ich LH aus VSH / VLS * LL berechnen. Ergibt für die FTXM25 beim Heizen:
LH = VSH / VSL * LL = 9,8 / 6,3 * 710 = 1104; angegebene 1010. Hier fehlen knapp 100 RPM. Welcher Ausgangswert ist falsch?
VSH = LH / LL * VSL = 1010 / 710 * 6,3 = 8,96: angegebene 9,8. Hier werden 0,84m³/min zu viel angegeben. Welcher Ausgangswert ist falsch?
Klar lassen sich die Werte in einen fast linearen Graphen überführen. Ich traue aber den Werten schon nicht.
Daikin 3MXM40 mit 2 x Stylish (25, 20) und 1 x Perfera (20)
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Nein, nicht proportional sondern linear, denn die Kurve fängt nicht bei x=y=0 an.
Der Volumenstrom steigt sehr wohl überproportional. Das sieht man auch bei der Kurve meines Panasonics. Auch bei der gemessenen Austrittsgeschwindigkeit.
Es handelt sich um einen Cross flow fan. Hier sind Beispiele von Drehzahl, Druck und Volumenstrom:
https://gemsmotor.com/cross-flow-fan-tangential-blower
Nein, nicht proportional sondern linear, denn die Kurve fängt nicht bei x=y=0 an.
Weil Du ignorierst, dass der Volumenstrom bei Lüfterdrehzahl NULL ebenfalls NULL ist.
Durchfluss=(Drehzahl-130)x0.01605
Sonst hättest Du bemerkt, dass Deine Formel bei stehendem Lüfter 2,08m³/min ins Gerät saugt.
Der Volumenstrom steigt sehr wohl überproportional. Das sieht man auch bei der Kurve meines Panasonics.
Du meinst die Kurve, die Du selbst erstellt hast und die die Grundregeln der Physik verletzt?
Auch bei der gemessenen Austrittsgeschwindigkeit.
Wenn die Eintrittsöffnung größer ist als die Austrittsöffnung oder es irgendwo im Luftkanal eine Engstelle gibt, was passiert dann mit Druck und Geschwindigkeit bei konstanter Luftmenge?
Es handelt sich um einen Cross flow fan.
Was physikalisch welche Besonderheiten mit sich bringt?
Hier sind Beispiele von Drehzahl, Druck und Volumenstrom:
Die schön zeigen, dass bei konstanter Drehzahl und steigendem Volumenstrom der Druck im System abnimmt. Was beweist das jetzt im Hinblick auf Dein Diagramm?
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Der Volumenstrom steigt sehr wohl überproportional.
Du meinst, dass bei doppelter Drehzahl mehr als doppelt so viel Volumenstrom erzeugt wird? Wie soll das gehen? Ohne Luftwiderstand würde ich genau von einer Vedopplung ausgehen, mit Luftwiderstand dann weniger. Je höher die Drehzahl, um so stärker der Einfluss des Luftwiderstandes, der ja quadratisch eingeht.
Hier sind Beispiele von Drehzahl, Druck und Volumenstrom:
Ich hab mir mal das Diagramm vom GL60x180 angeschaut und folgende Werte herausgenommen:
* 20 Pa 1200 UPM - 50 m³/h
* 20 Pa 1750 UPM - ca. 140m³/h
Das wäre in der Tat überproportional. 1750/1200 = Faktor 1,46, 140/50m³ = Faktor 2,8
Merkwürdig, ich bin irritiert.
Vielleicht gibt es noch einen zweiten Faktor, dass der Wirkungsgrad bei niedrigen Drehzahlen schlecht ist, bei mittleren Drehzahlen besser wird und bei hohen Drehzahlen durch den Luftwiderstand wieder schlechter wird.
Allerdings: Vielleicht irritieren diese Diagramme einfach deshalb, weil ja der Druck ansteigt. Was bei 1200 UPM 20 Pa Druckunterschied hat, hat bei 1750 UPM vielleicht schon 40 Pa und da wäre der Volumenstrom nur noch bei 70 m³/h, was dann wieder nach meiner Vorstellung von der Physik stimmig wäre.
Danke für die Diskussion, bin gespannt, auf welche Erkenntnisse wir dabei kommen.
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Es ist eine linearisierung im Bereich 500-1000 rpm. Ich erwarte nicht, dass sie beliebig extrapoliert werden kann.
Meine Kurve basiert auf die Daten im Service Manual. Warum sollten sie falsch sein, bei Panasonic und bei Daikin?
Die Austrittsgeschwindigkeit wurde auf der gleichen stelle bei verschiedenen Drehzahlen gemessen. Damit kann die Steigung der Kurve überprüft werden.