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绿色建筑博客

空水热泵改装

一位机械工程师分享了用空气-水热泵代替丙烷锅炉取暖后的经验教训

空气到水热泵产生大量的嗡嗡声,但是有人安装它们吗?当我们在2015年购买了基于Whited infistic的家庭时,我的潜在潜在的展望用空气 - 水热泵(AWHP)更换丙烷锅炉。But no one was doing it and the equipment options were limited: the Daikin Altherma had been pulled from the market, the Sanden was being tested at a few homes in the Pacific Northwest, and I didn’t know of any other market-ready options.

四年来,我们终于拿了困境,现在是我们的第一个冬天的三分之二,我们的一冬季。我学到了很多东西。鉴于这项技术的故事很少,我想我分享我们的技术。在我潜入之前,我将注意到,许多人感受到行业和承包商基础并不是那么。那么,是吗?我现在认为答案是“是”或至少“几乎”。

项目目标

在我们家的第一年,我们有一个一氧化碳恐慌,从半夜把我们从家里疏散出来。这是一个很容易通过锅炉服务解决的泄漏问题,但它加强了我们彻底摆脱丙烷的愿望:它不仅能改善健康和安全,我们再也不用处理丙烷供应合同、冬季燃料供应和不稳定的无管制燃料价格(目前,丙烷成本很低,但近年来一直徘徊在每加仑4美元的区间)。考虑到我们电力公司相对清洁的发电组合,从化石燃料燃烧过渡到电力也可以帮助我们成为更好的气候公民。

我们可以安装迷你板,这当然会更容易,因为我会得到,但我们喜欢我们的辐射板,并希望至少重复利用我们的一些循环基础设施,我们不希望迷你板头和线组分散在室内和室外。

总而言之,我们希望在家庭中减少化石燃料的燃烧,改善健康和安全,使用现有的水力发电基础设施,保持更稳定的能源价格,以更低的温室气体影响来运营我们的家庭。在这个过程中还发现了其他的好处,但我稍后会讲到。

固定分布

我们的平板级住宅的主要楼层是在平板上嵌入辐射加热管。二楼区域由踢脚板散热器组成,安装在一系列(单回路),服务于四个房间。要评估该系统,不仅要计算出住宅的采暖设计负荷,而且要计算出每个房间的采暖负荷。我使用REM/Rate来估算供暖设计负荷,然后使用基于excel的UA计算器来计算更深入的潜水和查看房间负荷。

在这样做,我发现现有系统在一个楼上的房间 - 主卧室里尺寸下降了30%,这对我们的舒适体验来说并不奇怪。这是180°F的锅炉供应侧水。现在,在120°F供应水中取代 - 这是空气 - 水或地源热泵的合理上温度限制 - 现有的发射器尺寸约为4倍。楼上的其他房间将是3x至4倍,较低的温度供应。

这部分是令人沮丧的:如果我的房子的二楼安装了平行的全向管道(从机械室到楼上每个房间的专用供应和返回),升级散热器可能是相对简单的。但是串联起来,几乎不可能给循环的第二、第三和第四房间提供足够的热量,因为一开始是120华氏度的水,每次水碰到另一个发射器就会下降。

楼上布置,显示热负荷,现有踢脚板和串联回路流向

正确的方法是回家到每个房间的回家,但这意味着撕裂了地板,墙壁和天花板的组合。这是我们在致力于安装ERV的情况下仅仅(最终,而不是重大保留)的主要障碍,并在加热系统工作的同时运行。虽然我们忙着撕裂,但我们决定勇敢地翻新房子里唯一的全浴室。范围蠕动?绝对地。但这些其他因素最终有助于有助于与项目向前迈进的合理,而不是只是安装一只小型空转,放下平衡通风的想法,并称之为一天。

向前。新的分销系统必须正确设计。在2016年,我在一台John Siegenthaler课程进行了一台关于设计低水温分配系统的一些体面的基础知识。与地面热泵一起工作的人已经知道了:辐射墙/天花板/地板,高输出底板,风机圈单元,风扇辅助面板散热器,以及简单的面板散热器。

我最终选择了面板散热器。它们在世界其他地方随处可见,机械结构非常简单,不需要电力,而且相对便宜。我楼上的房间负荷从1800 btu/h到5600 btu/h不等。最终的设计包括两个大型三板面板散热器(用于两个较大的卧室),两个较小的双板面板散热器(用于浴室和第三间卧室),以及一个小型的双板散热器(用于阁楼空间)。

值得注意的是,习惯于安装锅炉的人会认为它们非常超大。但对于120°F供应,必须乘以0.28倍制造商列出输出在180°F(供应)——尽管他们完全有能力把有用的在较低温度下热,大多数制造商不发布输出低,你必须深入技术文献找到它。请注意,散热器的大尺寸不是问题;有数百种尺寸可供选择,这让我在将面板散热器与每个房间的独特空间和窗户配置相匹配方面发挥了创造性。有趣的是,选择更大的尺寸并没有带来明显的价格溢价。

选择AWHP

在我家的室外采暖设计温度(-6°F)和室内温度68°F下,REM/Rate给出的设计采暖负荷为31.1 kbtu/h。我自己的UA电子表格生成了32.3 kbtu/h。

目前,我知道在美国有五种住宅大小的空气到水产品:Aermec北极ch北欧,spacepak.。所有使用R-410A制冷剂。桑登用CO做一个空气水热泵2作为其制冷剂,这是从全球变暖的影响的角度非常吸引力,但目前只能销售生产国内热水的系统(DHW);调制空间加热版本正在太平洋西北地区进行测试,但无法出售。

我喜欢分裂系统的某些特征,将内容缩小到一个制造商,北欧。虽然不熟悉使用该设备的安装,但我很安慰他们是北美制造商(加拿大新的Brunswick,Canada),并拥有围绕其长期源热泵系列的产品。Advantages of their system vs. a mono-bloc design were that it keeps most sensitive electronics and moving parts indoors, doesn’t require pan heat, crankcase heat, or constant circulation, and avoids the need for glycol, as only refrigerant passes through the building envelope. There are advantages to the mono-bloc design as well, which I’ll cover later.

Nordic的所有装置都能在-6°F的温度下工作,不过在低温(据我了解,5°F及以下)下,它只能将水加热到105°F。正确的尺寸对我来说很重要,我选择了ATW-65型号;在5°F时,它的容量几乎完全符合我在该温度下的热负荷计算。

他们的热泵被设计成与EcoUltra缓冲罐(50或70加仑选项)集成,并带有一个电子线圈,以在热泵失效、无法达到设定点或温度低于运行限制时提供备份。我选择了70加仑的版本和适当大小的线圈。无论如何,公布的热泵性能在5°F及以下会受到很大影响;现实情况是,外面那么冷的时候,我们大多是在烧木头。

系统设计

我的设计的早期迭代(几年前)是基于一个单体热泵,并在整个系统中循环30%的乙二醇。正如上面提到的,我喜欢分裂系统的部分原因是我可以避免考虑防冻液和它的维护。

我们制造的其他一些决定:

  • 冷却:我们选择了反对;我不想处理冷凝线,我的妻子和我都不喜欢空调
  • 生活热水:在考虑到各种可行的方式融合它(北欧已经内置了DHW预热),我决定保持DHW独立
  • 管道:我们决定采用三管设计,以减少缓冲罐中的混合

我的信条是简单的,简单,简单,这也影响了留下了留下冷却和DHW的决定。我认为,结果是机械优雅和可重复的。非常感谢John Siegenthaler,谁是一个伟大的思想合作伙伴,并做了系统的原理图,以及养老师的Nathan Mascolino,是一个令人难以置信的知识渊博的顾问。(披露:我在佛蒙特效率的效率工作。)

系统原理图

安装

项目的第一阶段发生在2018年4月至6月,当时我有选择地拆除了房屋内部,为供暖和通风系统安装了新的分配系统(并重新装修了主浴室)。这很痛苦,花费的时间比我们希望的要长。有人惊讶吗?

我使用PERT(聚乙烯升高温度)管材,而不是PEX(交联聚乙烯)。这种材料的温度最高只能达到120°F,而PERT可以处理180°F,因此不需要PEX。这两种材料都有优点,但我喜欢PERT更容易回收,成本差异不显著。

从机械房到办公室(失去了两个小储藏角)的分配之后,分配上升一层,服务于主卧室。这两个房间都必须填充出1又1/2英寸,为管道腾出空间,以避免结构梁。然后,一部分空间上升到另一层,进入一个阁楼空间,穿过一个没有空调的公寓阁楼(覆盖着R-30密封隔热材料),然后从一堵内墙下降,进入另外三个房间的楼层。这一切都很不方便,但最后一切都很顺利,见过这个家的人都不会知道。

楼下办公室墙壁。通风管道(白色的大管道)和暖气管道(橙色)从机械房(照片左侧)通往楼上。这个房间在主卧室下面。这堵墙和其他一些墙都被测量过,拍了照片留给后人,然后隔离(隔音),然后完工。

这个项目在这个时候停顿了将近一年。在2018-19年的冬天,我们把锅炉留在原处,为楼下提供服务。我们烧木头使楼上暖和。我们睡在凉爽的一边,所以这是可以接受的一个冬天(只有一个冬天)。

机械室就这样保持了一年。一切都是限制的。

第二阶段发生在2019年4月 - 2019年6月。提取锅炉和间接罐,我们的丙烷罐断开并挖出前院,我们放入热泵热水器,在DWH中具有连续性。然后发生了空气 - 水热泵装置。

我有幸与太阳能收割机的暖通空调承包商Bill Chidsey全程合作,他注重质量,认真负责。我们一起工作,在霜冻线下为室外设备安装了桥墩,并为室内设备做了准备。他勤奋地处理ACR管(切割,令,最小15%银,干氮清洗,真空),这是至关重要的,以避免制冷剂污染,减少未来泄漏等。这就是单体系统能够发挥作用的地方——你可以完全避免制冷剂管路,并采取必要的预防措施,包括非常小心地减少长期弯曲和损坏接头的风险。

时间上,我的压力,完成这项工作(我的妻子怀的是双胞胎)之下,所以它采取了一些积极的管理,协调供暖,通风和电气工作是必须发生的先后顺序。但这一切都在努力。我得到了Zehnder通风系统和委托。在机械室比尔的铜工作是无可挑剔的,我们把在一楼,让我来平衡高度变化的地面楼板环路长度新歧管。一个相同的人也用于楼上;这些都是区域阀兼容,如果需要/想在未来,如果它在未来热泵热水器的过冷却机械室确定每个人都有一个小发射器的额外的连接,例如,以方便安装。

楼上带的歧管

调试进行得相当顺利,虽然北欧的缓冲罐设置指令中的一个错误花费了相当多的时间来排除故障(希望手册已经更新到现在)。当我们需要联系他们的技术支持时,他们反应迅速。

机械房和户外安装后。左侧(从左到右)显示RheeM热泵热水器,北欧室内机和Ecoultra缓冲罐。

操作

系统运行良好。操作很简单:只要缓冲罐低于设定点上的delta-T,热泵所做的就是加热水。楼下区域由可编程恒温器控制,我们选择EcoBee主要是因为它的在线门户允许下载温度和相对湿度数据。对热量的呼唤激活了辐射板回路的单个格兰富智能循环泵(设置为恒流)。

楼上的区域也由位于机械室内的可编程恒温器控制,但我不以传统方式使用它。我开始在冬天在晚上(当我们想要热量搬家时)和50°F(当我们不需要它)时,与定时器上的开关一样运行,50°F。五个面板散热器中的每一个都有一个恒温散热器阀(TRV),我们将它们拨入了我们想要的温度:其中两个被设置为停留在50年代,两个保留在60°F的房间,以及房间我们所有睡眠都设定为68°F。当我们的家庭增长并且我们开始使用更多的房间时,这将会发生变化。TRV是非常光滑的(有关他们的工作方式,这是一个很好的入门)。该区域由单个Grundfos智能循环泵(设置为恒定的Delta-P),可根据面板散热器调用的内容来适应流量。这是最小化控制复杂性(即可能出错的东西)和循环电力的一种很好的方法。

Nordic具有集成的室外复位功能,可以在较温暖的室外温度/较低的建筑负荷下降低缓冲罐的设点,以最大限度地提高COP。

主卧室面板散热器

我喜欢这个设计的原因之一是它最小化了额外的电力负荷。正如我之前提到的,这种热泵的设计意味着没有持续循环,没有锅加热器,没有曲轴箱加热器——这些东西可能会24/7地消耗数百瓦特。楼下区域的循环泵输出功率约为15W或40W,这取决于我使用的是哪个恒速设置(仍然在摆弄这个)。楼上循环泵用电量从15W-35W不等。

演出

该系统安装了一个监测系统:电路上的电流变压器,热泵缓冲水箱回路上的高精度涡轮流量计,以及热泵和分配上集成的一些温度传感器。

系统在30°F时的COP约为3.0。在更高的温度下,它接近4.0,而当温度达到个位数时,它会下降到2.0以下。我从11月到1月中旬的季节性COP是2.49,包括除霜能量。

2019年11月至2020年1月的COP vs.室外温度。蓝点和线表示制造商发布的值。

我的结果与制造商规范密切地对齐,高于我在其他住宅空到水系统上看到的公布数据(到目前为止)。我们的温度低于零,表现良好。事实上,我发现我们的分销系统迄今为止,具有105°F的供水,这表明我的热负荷计算(假设推出120°F的大小发射器)可能会在保守的方面。

稍后,我将处理整个冬季的数据,并查看今冬热量的总成本(以当前丙烷价格计算的新系统与旧系统)、使用2018-19 ISO新英格兰燃料混合数据的温室气体影响(新系统与旧系统)和其他项目。我介绍了其中的一些,以及项目经济概况和几十张照片更好的建筑设计会议将于2020年2月初在佛蒙特州伯灵顿举行,并将在建立能源波士顿三月底。

对于那些专门关注回报的人,请注意,安装其中一个可能是一个巨大的飞跃,对现有的房子,即使慷慨1000美元/吨退税来自(目前仍由)当地的高效公用事业公司,efficiency Vermont。对于新建筑,我认为这并不难。在大多数现有建筑中,改造配电系统是一个主要障碍;如果最初的承包商在楼上的房间里安装了全垒打,我的大部分痛苦(和费用)都可以消除。

在我看来,任何人都设计为180°F所设计的水性分配系统,就是在未来改造能力方面为客户提供巨大的荡妇。即使今天投入了化石燃料系统,请考虑:

  1. 在每个发射器上安装一个全垒跑(或在起飞处安装一个带区域阀的供给和返回回路)
  2. 尺寸热发射器(散热器,底板等)120°F或较低的水输送,
  3. 混合将120°F传送到分配(不是严格必要的,而是约翰·辛格莱尔推荐)。

如果你不做任何别的,那就做1.数字2和3对一些指导并不困难。

结束思想

除了美元、美分和COP,我将以一些关于这个项目如何影响我们的家园的想法作为结束。该死的简单报复,这对我们来说是个巨大的胜利。为什么?

  • 我们家中不再有舒适问题;事实上,我们拥有高度可调的单个房间控制,即只有作用。这是一个惊人的升级。人们感到惊讶的是,我们可以获得高品质的热量,而热泵只有105°F的水。
  • 我们家里没有化石燃料,因此我们的健康和安全/风险得到了显著改善,这对我们的家庭来说非常重要。
  • 我们将这个装置与一个高效的(平衡的)新风通风系统配对——测量前后室内空气质量是一个完全不同的话题(但影响很大,我已经用数据量化了)。
  • 我们一楼的暖气现在已经平衡了。
  • 移除锅炉,移除只排放废气的通风系统,打开并收紧机械房,填充家中所有的被动式进气口,这些都将我们的ACH50降低到了2.1(提高了10-15%)。
  • 热泵热水器随着加热系统符合符合符合符合符合的,从机械室平板,热泵室内单元,泵和缓冲罐中清除废热。
  • 我们的机械室已成为一个漂亮的凉爽/干燥区域,我们现在挂衣服(我们有很多,在布​​料尿布我们的双胞胎)。

你如何为所有人提供价格?简单的回报是错误的措施。

我很幸运能够得到伟大的专业人士,包括一名卫生统计局承包商,他自己的时间做了很多学习而不是为客户收费。There are things I’d do slightly differently knowing what I do now (system and buffer tank size), and I’m also excited for 3-4 new air-to-water heat pumps scheduled to hit the market later in 2020 that have some intriguing features.

与此同时,我将用这个项目中我最喜欢的照片作为结束。

我们的丙烷罐被挖出来从房子里搬走的那天。
副作用:机械室已经成为一个神奇的被动式衣服(和尿布)干燥区

-Brian Just是一名机械工程师,在Efficiency Vermont管理着一个能源顾问团队。照片和插图由作者提供。

66条评论

  1. 亚历克斯QC||#1

    谢谢你的这篇文章。没有一个真正的用户体验,所以我很高兴看到这是一个伟大的系统。

    明年我将在魁北克市北部建造一座新房子,这正是我计划使用的系统。因为这是新建筑,我可能会选择辐射天花板而不是散热器。如果我自己安装所有的辐射天花板,成本大约是相同的安装两个区域的迷你分割这里。而且由于我在7a区,所以我还需要备用的供暖系统而这个是在北欧的热泵系统里。

  2. 大卫·金||#2

    我想知道一个被动房屋改造将如何比较回报和复杂性方面。同样的问题显然也适用于新建筑。我也期待着你的空气质量审查数据。

    1. 布莱恩·斯塔||#6

      这是一个快速的快照。典型的夜间,卧室门一关闭,二氧化碳就会激增,在1800ppm的范围内,白天恢复到600左右(左图)。改造后,航行在800 ppm的夜晚,下降到接近大气水平的白天(无人)。

      1. 桑迪巴特菲尔德||# 38

        布莱恩,这是非常有趣和重要的对我们所有人谁正在创造非常紧凑的建筑。我们正在安装返回舱。监测二氧化碳会很有趣。你用了什么监测仪器?

        再次感谢所有这些伟大的信息。

        1. 布莱恩·斯塔||# 39

          你好,桑迪,
          我使用了一个相当昂贵的TSI测量仪,但它是一个更大的研究项目的一部分(这里有一篇关于该工作的简短文章:https://www.nxtbook.com/naylor/ENEB/ENEB0217/index.php#/p/30)。但是CO2可以通过100-300美元范围内的设备来合理地测量。我的一位同事有被借出给承包商和客户在佛蒙特州的状态,她有好运气与他们“空中视觉优点”的车队。

          无论你购买什么,如果设备有一个名为“ABC”的自动背景校准功能,我建议尽可能关闭它。一些设备达到这个标准的方法是,他们将过去24小时内的最低读数称为大气(~400ppm)。如果它是在一个房间,不低于800ppm或1000ppm,因为它不是很通风,我不相信ABC功能保持良好的准确性。

          祝你好运!除了一个有趣的练习外,它还可以帮助您根据实际房间使用(通过调整寄存器和/或在ERV上的流量)来拨入流动,如果您如此倾向。

  3. 詹妮弗·米||#3

    谢谢您详细说明您的经历Brian。我也是,我在新英格兰(CT),并一直在考虑一下ATHP。

    我的房子是1950年代的牧场,轻松(ISH)距离地下室的所有客房均无享受。如果这是您的布局,您计划只使用TRV安装辐射面板,您是否会使用其中一个单一的单位?你喜欢一个吗?

    顺便说一句,在我的旅途HVAC某些时候我跟某人在效率佛蒙特州和他是难以置信的帮助,甚至当我告诉他我没有生活在状态!谢谢你和你的团队。

    1. 布莱恩·斯塔||#5

      在最近的一次演讲中,我建议为现有的房屋建立一个决策树-见附件。你的家似乎是一个合理的选择。我个人决定使用分裂系统并不取决于发射器类型。如果你只有带trv的散热器,你可以选择任何一种方式。在这一点上,实地研究相对较少,所以没有明确的赢家……

  4. 大卫B.||#4

    只是我的0.02美元;对于夏季倾向于凉爽(ER)家园的人来说,氢化系统同样适合热和凉爽。Tekmar 406将控制露水点上方的凉爽水温度的交付,也可以锻炼ERV空气。

  5. 基兰Lavelle||#7

    仅供参考,Sanden CO2高压热水器已成功应用于DHW+空间供暖应用多年。他们确实经历了测试(成功),现在我们看到几十个系统在运行。

    Sanden HPWHs可输送175华氏度的水,在+5华氏度时无容量损失,在-17华氏度及以上时无容量损失。它们的输出功率相对较小,为4.5KW,但是,对于10kbtus/hr以上的热负荷,可以使用多台机组(6k用于DHW)。

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  6. 大卫·皮拉内西||#8

    伟大的东西,布莱恩。如果在旧金山湾区有任何工程师或承包商有足够的信心或冒险精神来改造一个2-4吨范围内的A2WHP住宅,无论如何都要大声说出来。在Brian Just的决策树中,我被列入了“新排放者”类别。当然,对于微分裂或多分裂也是如此。这些可能是我的命运,部分原因是仍然没有足够的A2W人才可用。

    评论:像布莱恩一样,我也不需要空调,但如果冷凝水排放管安装到位,一些小型分流管和一些A2WHP会进行除湿,我相信这在海洋气候区是有益的,我的是3C。我想知道工程师们是否指定了除湿模式的控制装置,而压缩机并没有专门针对该模式进行评级(我可能错了,但北欧和其他一些A2WHP似乎没有针对该模式进行评级)。

  7. 法兰克福91578||#9

    听起来是个浪费钱的好方法。你替换的系统是2015年的。我知道化石燃料的发展趋势,鼓励人们用电力取代化石燃料。真希望我有那么多钱可以随意挥霍。

    1. 专家成员
      里克•埃文斯||#10

      弗兰克,

      你的侮辱句子片段 - 侮辱三明治不是很有帮助。

      虽然该项目在财务上可能对每个人都不可行,但Brian的详细文章确实证明了空气到水空间加热是可能的-即使在今天的市场寒冷的气候。因此,本文可能成为其他希望构建这种类型系统的人的重要参考。

      1. 杰克逊威尔金森||# 13

        听的,听。不管我是否会走这条路,我都非常感谢Brian创造了这条路并给出了如此有帮助的描述。

    2. 布莱恩·斯塔||#18

      我更换了锅炉是19岁 - 这是从来没有说,该系统取代了从2015年起我同意,如果当时是新的,它本来是一种浪费。

  8. Ryan Lewis - 4A区||#11

    谢谢你的帖子!

    我很好奇:如果你真的想要冷却,设计将如何改变?

    我正在探索一种类似于我的30年代都铎王朝风格的改造。

    看来在我能让这样一个系统工作之前,我真的需要降低负荷。

    不过我也想冷却一下。任何想法吗?

    1. 布莱恩·斯塔||# 26

      如果我想要冷却,我将把冷凝线安装到所有面板散热器位置,然后放入风扇线圈单元。如果迂回的路线,这将增加大量的头痛,并且在这些位置的情况下,我将在这些位置所需的事实 - 在一些房间里不容易。但我已经看到它在别处(肠道改造项目,更容易进入墙壁)。
      大多数制造商和西根塔勒的水循环教科书都提供了图解,显示如何调整系统设计以增加冷却。

  9. 杰里米好||#12

    谢谢你的详细文章。几年来,我一直在观察ATWHP的空间,希望在我们完成地下室的工作后,不用燃气锅炉和热水器。这将消除现场的化石能源,符合你的动机之一。虽然我20世纪30年代的房子基本上是为180º水设计的,但暖气片相当大。加上绝缘和空气密封意味着一个设计日可以满足130º水…所以在热泵的大概范围内。

    附言:你很勇敢,两个孩子同时穿着布尿布。我认得那些台词!

  10. CarsonB||# 14

    谢谢你写了!这个系统的安装成本是多少?我想知道电动反射+光伏面板是否可以做出更多财务意义,特别是因为它更容易DIY。

  11. 尼克哈德||# 15

    布莱恩,

    首先,很棒的文章。我欣赏这种分析的方法和对细节的关注。我期待着你收集数据时的更新。

    副作用,我的压力水平上升了当我看到管的墙壁时,你说你期待双胞胎,然后你说布尿布用双胞胎!你是一个勇敢/强壮的人。我有双胞胎3岁的孩子,无法想象在该阶段的可重复使用尿布的努力增加。

  12. 杰森D.||# 16

    我喜欢北欧的设计,在内部有压缩机,但这会引起噪音问题吗?

    1. 布莱恩·斯塔||# 27

      北欧销售一个隔离垫,该隔离垫在室内机和噪音阻尼夹套下方安装在室内设备内部。我不会考虑没有两者的购买。
      我在重新装修机械室的时候,把里面的墙壁隔离了起来。但是,是的,我们仍然能听到。声音不大,但它确实存在。我们也注意到了锅炉,不管怎样。
      理想情况下,我觉得在一块板坯上,我会将机械室与机械室脱钩。这可能更容易出售,以便有一个的房屋的地下室。

      1. 杰森D.||# 28

        谢谢。

  13. 大卫古德伊尔||# 17

    布莱恩,

    很棒的文章,我喜欢西根塔勒的作品。使用恒压和TRV是一个很好的方法来做一个本垒打系统。我在设计木制锅炉的供暖系统时,运用了约翰的许多想法。我发现TRV是相当灵敏的,他们使一个更干净的机械室没有所有这些区域阀,泵,和电力需求为他们。像您的系统一样,我们将一些回水混合回配水供应系统,以便根据室外重置提供水温。重置比率设置得很低。低于最初的预期;在0摄氏度,我们提供大约100华氏度的水,这相当于体温,它使房子非常舒适。再次,伟大的文章。集成流体和热泵是一个伟大的方式做现有系统的改造。

  14. 亚当麦格伦||# 19

    空气源热泵是一个没有脑筋的建筑与一个紧密的信封。特别是那些已经安装太阳能光伏的人。我总是建议集成多个热源进行“分段”。通过这种方式,当室内供暖需求较低时,只有一台设备运行并产生最小的英热单位(btu)输出;而当室外温度降得很低而室内供暖需求较高时,多个系统协同工作将产生最大的英热单位输出。有一个伟大的缓冲罐,使所有的区别在一个系统。检查太阳能辅助热泵。新到美国市场,来自英格兰,但是只使用600 w压缩机泵内制冷剂通过线圈热贮水箱,然后外面黑色面板制冷剂吸收热量和阳光协助回到压缩机前加热水。我在多个应用中使用过它们,从辐射采暖,家庭用水采暖,游泳池采暖,它们是我所知道的最好的缓冲水箱。他们有一个不锈钢盘管集成太阳能热,或锅炉备份。如果需要额外的英热单位输出,他们有一个备用的电子元件,并有25年的保证书。

    文件格式 文件格式
  15. 布拉德•沃克||# 20

    布莱恩-谢谢你的好文章。我正在寻找安装一个类似的系统在一个新的建立为我自己的房子。我在尝试在我的新房子中加入辐射热时有点沮丧,因为我认为我需要使用天然气锅炉,直到我遇到空气到水的热泵。对于那些需要辐射热的人来说,这项技术似乎是迷你分割的一个很好的替代选择。

  16. 杰里米好||#21

    另一个想法和几个评论:

    出于好奇,您是否有历史丙烷消耗数据与负荷计算进行比较?我用Wrightsoft做了一个男人J,它也相当保守(在我们最冷的日子里,可能比设计温度低了30%)。这与Ecobee恒温器的占空比数据进行了比较,并与天然气账单进行了比较。

    “对于那些只关注回报的人,请注意,安装其中一个可能是现有住宅的一个巨大飞跃,即使有1000美元/吨的慷慨回扣(目前仍由当地的效率佛蒙特公司提供)。”

    我被两个承包商报价1万美元,用一个低端的mod-con锅炉代替我上世纪80年代的铸铁锅炉,而不带生活热水、缓冲罐或分配管道。我还没有找到ATWHP的报价,不过我猜/希望他们的报价会在大概范围内。那是愚蠢的吗?!我在华盛顿特区,那里没有明显的激励措施,至少在马里兰州是这样。

    “在大多数现有建筑物,改造配电系统是一个主要障碍,大多数我的痛苦(和费用)的可能已经被淘汰了原来的承包商放于本垒打到楼上的房间。”

    它真的取决于。除了共用管道的两个楼上浴室外,我可以在19世纪30年代殖民地进入所有散热器管道(两管)。拆下地下室托梁下方的铁管并与家庭重新管道运行到歧管是简单的。(锅炉替代旨在与完成地下室一致。)散热器的大小很好,尽管一间卧室过热了一点,将获得TRV。

    1. 亚历克斯QC||#23

      为了给你一个主意,我对2吨ATW的报价是10750加元,仅就装置本身而言。
      缓冲罐700美元,泵300美元,控制器250美元,在一块板上组装所有组件500美元。之后,您只需要有人安装该装置并连接制冷剂管路。

  17. 专家成员
    马尔科姆泰勒||# 22

    布莱恩,

    多棒的文章啊!

  18. 托德Hoitsma||# 24

    很棒的评论和评论!我需要收集数据,用Arctic HP(14次安装)和Chiltrix HP系统(3次安装)编写商业和住宅安装报告。我有一个北极惠普/ EcoUltra缓冲罐辐射/ DHW系统在蒙大拿和我家一直对它印象深刻,尽管这个冬天并没有得到多少零下f .一旦我安装一个感应范围将完全零——抵消所有与太阳能光伏电的使用。我喜欢A2W热泵的一件事是服务能力。不像A2A的迷你分裂,它将非常容易访问和更换任何电子或集成组件,我更喜欢有液体循环线与发射器(无论是辐射或低温液体循环发射器),而不是制冷剂线。虽然我没有运行任何警察测量我可以说,我观察到了北极单位产出水临时工的120年到125年在2 f室外温度,每日千瓦时使用回家的小20 HP是低于我的计算基于NG使用在以前冬天预测。关于北极模型的另一个因素是,有三种产出规模(很快还会有第四种更大的产出规模)。这使得我们能够处理更大的住宅和更高的商业DHW负荷(商业应用仅限于水加热)。请随意向PM提出问题。

    1. 杰里米好||#25

      我不认为GBA有一个信息功能,尽管我认为我找到了你的LinkedIn档案,并将以这种方式给你发送信息。谢谢。

      1. 托德Hoitsma||#29

        杰里米。你可以通过我的(过时的)液体太阳能网站找到我。高兴地讨论

    2. 科尔比梅库斯||# 31

      布莱恩
      伟大的文章。我现在正在为我的房子设计一个类似于我们的系统作为一个改造(从煤气炉转换到辐射。骗倒)。最后你提到了2020年将推出的几款A2W hp。你能告诉我这些吗?这样我就能照顾他们了。很好奇大金是不是其中之一。

      1. 布莱恩·斯塔||# 33

        嗨,科尔比,我不知道戴金。退房:SpacePak(新单体、新拆分)、Taco(基于欧盟Dimplex)、Enertech(基于欧盟Nibe)和Stiebel Eltron。

  19. 库尔特Hanushek||# 30

    120F电源温度可立即回报甚至用燃气锅炉开始,因为它将在95%效率范围内操作调节凝固锅炉。一旦它超过约140°F,冷凝停止,它就成为常规锅炉,效率约为80%。将来切换到热泵系统的能力变成了额外的奖励。

  20. 马克通道||# 32

    布莱恩,
    谢谢你的文章。这些信息非常有用,因为我们在沿海阿拉斯加沿海地区开始建造。利用约翰·西根塔勒的书,我们已经确定的低温发射器和平板热将是对我们最好的组合,让你的设计看起来非常适用。希望您可以在做出最终决策时回答几个问题。
    你能解释一下为什么你选择不采用北欧的减温器功能来预热你的生活热水吗?看来生活热水和供暖系统仍将独立工作。
    您选择的通风系统主要是在您可用于导管工作的空间上的通风系统吗?
    我期待着看到你们第一个冬天的业绩报告。

    1. 布莱恩·斯塔||# 34

      你好,马克,好问题!给你:
      -我喜欢DHW完全独立的独立性和简单性。增加另一个水箱和更多的管道(见北欧手册下面的示意图)是我不感兴趣的事情,因为我将使用它的6个月。但这肯定是你要做的。
      -我对通风系统的选择是基于热交换器性能、过滤、可控性和空间。(1) Zehnder的核心具有令人难以置信的SRE,我很乐意支付一个适当的溢价(最终只占安装成本的一小部分)来在寒冷的日子里提供温暖的空气。(2)很遗憾,许多hrv和erv没有merv13或更好的过滤能力。我不会碰不允许这样的通风设备的。我选择的ERV不是一个或两个固定速度,它有很好的控制,可以在任何你想要的地方,精确地提供你想要的东西。在我需要的地方要找到管道系统是不可能的,所以正是这些管道使这次改造成为可能。

      温特的几句话#1:
      -我把ERV设置成比它的收益多出15%。这有助于木炉更好地运行,当我们使用它的日子。去年冬天,我做了一个长期的氡测试(当时我们的家还只是排气)。在平衡的通风和轻微加压之间,我期待着将结果与我目前正在进行的第二次长期(6个月)测试进行比较。
      - ERV CHUG虽然耗费28-30W,但在烹饪过程中提升时的两倍。我喜欢我们选择的ERV并不诉诸再循环策略。IE。我们总是得到新鲜空气。它的船上电阻加热元件真的只在15°F下开始(它在整个冬季约50千瓦时)。
      -我们继续通过房间控制来爱这个房间。这是一年中我们总是停止使用锅炉的时候,但我们离开育婴室时温度是68华氏度,但我们仍然要做一些平板加热。它工作很好,而且AWHP不经常运行,在肩季有高COP。

  21. tim_managh||# 35

    非常棒的文章,布莱恩!就像一个人能说的那样。对任何感兴趣的潜在改变游戏规则在空中水热泵空间,保持一只耳朵在2020年第四季度/ 2021年第一季度,塔可有与zee德国(Dimplex)引进室外Dimplex单位变速压缩机技术在加拿大北美开始用软启动。也许会破坏整个游戏,并激励大金/三菱/富士通更快地采取行动。参见下面的视频和链接。游戏开始!

    https://www.facebook.com/watch/?v=636600260459312

    http://www.dimplex.de/fileadmin/dimplex/downloads/produktschrift_syst/en/795-37800_MP-1-1058-EN_Sys_M_Broschuere_web_ds.pdf

    1. itai K.||#41

      我们是Taco System单元的测试版开始的开头。这是在纽约的肠道改造1880年代的砖联排别墅。我们的机械计划具有辐射楼层(Wharmboard),单一管道分区Aermec风扇线圈和炸玉米饼系统M单位供电,提供DHW。我将在这里的论坛上写一点一点,一旦得到了从这个网站的贡献者收到了如此多的灵感。

  22. 桑迪巴特菲尔德||# 36

    伟大的文章布莱恩。完全相关的我的油在波特兰附近的AWHP改造项目。我是一名来自博尔德公司的风能工程师/研究员/首席执行官,并没有打算用石油供暖,所以我们的房屋购买是基于转换的预测。我想要一间木工店,我妻子想要一个室内无尽头的游泳池,我们都希望在这些附加部分加上主楼层和顶层的空调,主要用于除湿。Hydronics提供了所有这些选项。我们最终得到的房子比我们计划的要大得多,但它有很好的南向采光,位置,需要增加的房地产,所以我们狼吞虎咽地买下了它。最后,我们用喷雾泡沫重新隔离了整个房子(我们发现覆盖物大面积腐烂……在一栋有20年历史的房子里!!),并在各处增加新的Alpen窗户(R-9固定窗户和R-6.8窗户)。这完全改变了热负荷的分布。我们使用北极awhp是因为它们的低温性能。 i want to track performance so i'm interested in how you extracted the the performance data that you published. is that data available from the Nordic controller?

    另一个细节,我们在12月增加了23千瓦的光伏。在今年夏天热泵投入使用之前,我们生产的能源远远超过了我们所能使用的。我们将储备足够的能量使我们在相当长的一段时间内保持净收益。

    再次感谢你的文章。我希望听到更多,因为你(和我)通过我们的第一个冬天的热泵!

    1. 布莱恩·斯塔||# 37

      重新绝缘做得很好。北欧的室内单元提供了计算所需的水温,但对于你的系统,你需要得到一些温度,这样你就知道了通过热泵的水三角洲t加上流量。有些仪表以集成的方式做到这一点,例如Onicon BTU仪表。另外,你要测量电路的用电量。祝系统好运!

  23. 蒂姆·麦卡锡||#40

    布莱恩,你的加热区域是什么?这篇文章很棒,我在纽约州北部的客户都想要温暖的地板,这似乎是唯一的解决方案。

    1. 布莱恩·斯塔||#56

      嗨蒂姆,Zone 6在这里。

  24. 乔恩R||#42

    在系统示意图中,从散热器返回的冷水被迫穿过水箱的底部。为什么?在顶部(热水),情况并非如此。我问,因为热泵是最有效的与最冷的可能输入水-即,直接从一个T从散热器,没有任何与温暖的水箱水混合。

    1. 布莱恩·斯塔||#58

      乔恩,这是一个很好的观点。2管设计将允许回水直接进入热泵。另一方面,铅垂化的方式可能会稳定热泵操作/减少循环。效率明智,我觉得两者之间的任何区别可能丢失在噪音中。

      1. 乔恩R||#59

        看看数字会很有趣。西格似乎同意双管(3或4管)缓冲罐是最好的。

        https://www.pmmag.com/articles/100544-the-finer-points-of-applying-a-2-pipe-buffer-tank

  25. 查理沙利文||#43

    空气制水制造商名单中的一个新成员:Enertech Advantage。变速,单位从2.5吨到5吨。看起来不错,是同一家生产Hydron模块和Geocomfort水源热泵的公司生产的。

    1. 托德Hoitsma||#44

      截至1月初,这些Enertech单位还没有提供,但他们看起来很有趣。我试图通过他们的卖主了解承包商的定价,但没有任何信息。

      1. MurrayHasick||#49

        托德

        查看Gree Versati III AIR到水系统。与Daikin Altherma非常相似,但更容易设置编程明智。

        https://www.gree.ca/collections/air-to-water

  26. MTVhike||#45

    非常有趣的故事。我处于有点类似的情况下,想要改造我的房子,建于2014年,拥有一个AWP系统。关于我家的好事是它已经拥有地板辐射水力热量,带有家庭运行管道到机械房 - 所有的东西。它目前由20kW电动锅炉加热。水温通常在140°F范围内。我们最近添加了14kW的太阳能电池板。由于制冷系统的机械复杂性和噪声,我避免了一个AWHP系统。添加AWHP系统并使用电锅炉作为备份是值得的吗?
    我住在纽约州的埃塞克斯。那(150mi S of Montreal).

    1. 查理沙利文||#46

      绝对是一个很好的候选人!我的建议是从收集系统上的数据开始,以便更好地理解参数:

      1.添加一个电力监控系统,比如Iotawatt,来记录你的锅炉的用电情况。然后你可以将这些数据与白天的温度记录联系起来,以非常精确地找到热量需求。

      2.实验水温,把水温调低,然后在水温无法维持之前,看看你能把水温调多低。

      你可以即兴表演,一个系统可能弱小且依赖你的电热锅炉跟不上,但是因为你有机会发现正是你所需要的只有几周的监控,似乎值得做一个明智的决定。

      1. MTVhike||#47

        谢谢你的建议。获得加热要求的更简单方法是关闭锅炉中的四个加热器中的一两个(用于每个分隔断路器),并看看各种室外温度的水温是多少。一个激励为我这样做是我在长型停电时没有备用电源,20kW或30kW发生器相当昂贵。迄今为止没有任何停电;让我的手指交叉!

    2. MurrayHasick||#48

      检查格力Versati III系统类似大金Altherma,但更容易设置控制器。过去4年来,我们一直在加拿大西部、华盛顿州和新墨西哥州销售这些产品。

      https://www.gree.ca/collections/air-to-water

    3. 布莱恩·斯塔||#57

      这是一个完美的候选人。如果你不想在室内产生噪音,那就买一个整体式的,并使用乙二醇混合物。有了适当的控制,目前的电锅炉是一个很好的备份没有你增加了很多新的成本。让别人在你的房子上做一个热负荷计算,或者按照查理的建议去做,找到实际的数据。这将有助于调整大小。

  27. jchaters.||#50

    我有两个空气到水热泵,一个在我家里,一个在我的小屋。山寨单位用klimabelt为发射器提供辐射的地板加热以及辐射冷却。我有足够的容量,使今年夏天我将通过我将挖掘的沟渠向我的绝缘商店添加一个风扇线圈。系统在1月份的整个2000平方英尺平房的整个2000平方英尺的加热账单中的运作良好,我的邻居拥有3个三菱热泵花费了334美元。在我整个星期留下我的热量时,我只在那里留下了我的全天候。舒适度是第二到没有。吉姆

    1. 尼克·德法布里齐奥||#51

      听起来不错。在近地平线上是否有一个AWHP可以与标准踢脚板一起工作,所以它可以作为一个简单的即插即用的石油或天然气锅炉的替代品?

      我的热泵热水器为生产120度的良好工作,但它处于加热的地方,不需要不断更换辐射热量......即插即用单位可能产生140度TEMPS ???

      1. jchaters.||#52

        Aermec ANK045会产生140华氏度的水但当温度真正下降时就不会了所以它只会在温暖的地区工作,Aermec NRK会这样做但它是一个3阶段的单元。吉姆

      2. MurrayHasick||#53

        尼克 - 这里是空气中的一些“光线”,供水温度和散热器效率。https://core.ac.uk/download/pdf/4955636.pdf
        最重要的是,R-410A作为一种制冷剂,在8摄氏度(47华氏度)的室外空气温度下,其产生的水不能超过55摄氏度。随着推门温度下降,空气到水单元的容量保持其设定点温度,或供水温度相应下降。另一个限制因素可能是现有散热器的表面面积,这些散热器的设计是基于160华氏度或180华氏度的进水温度来产生许多btu。新一代的散热器专为较低的水温设计,以获得相同数量的btu。

  28. 布莱恩·希金斯||#54

    我们正在使用Chiltrix CX34的扇形线圈单元,因为我们在马里兰州需要加热和冷却。它看起来像你的是使用1/2“或3/4”管道。我们使用了1“PEX。我们在同一系统上有DHW,一个3路阀门制作开关。所有家庭为PEX运行。

    1. Suhas_M||#55

      嗨布莱恩,我看有可能超过一个Chiltrix与更换的FCU我们在巴尔的摩1920铎我们NG锅炉/散热器,所以我们可以得到的热量和交流。在这一气候下,奇特克斯如何为您工作?听起来你重新加入了家庭运行,这听起来像一个改造的艰巨任务。它是如何为您提供的?谢谢

  29. 罗伯特Haverlock||#60

    现在是2021年,而在2017年或更早的时候,我们在西雅图的一所被动式房屋上进行了一年的测试,该房屋配有Sanden 80加仑的油罐,用于地板供暖……

    串联从来就不是加热一个家,但它的作品......远远健康,然后制冷剂,它采用CO2和是空气 - 水热泵的工作原理低至-20!

  30. 弗尼曼||#61

    嗨,布莱恩,谢谢你的文章。我和这群人不太一样,对供暖系统几乎没有任何技术知识,但我还是能从你的文章中获得一些信息。我正在准备翻新我位于波士顿地区的历史悠久、隔热性能差的房子,这个项目几乎肯定会包括供暖系统的更新。和你一样,我更愿意保留循环加热系统,而且我梦想着在某个时候摆脱燃气锅炉。这可能是不可能的,但至少我想确保我不会投资于供暖基础设施,这将使未来向电力系统的转换变得更加困难。但底线是,我缺乏知识、时间和信心来自己做这些决定。你知道波士顿地区有什么好的咨询师、水管工或其他技术人员可以为我的选择提供明智的观点吗?我非常感谢你的指导。

    非常感谢,
    亚历克斯

  31. 安德鲁杰塞尔曼||#62

    希望看到你的体验的更新。您的文章促使我考虑把我用了20年的铸铝冷凝锅炉换成最新的Enertech“优势”空气-水热泵,这可能是我在密苏里州圣路易斯地区唯一可用的东西。我有一个现有的板内和地板辐射采暖分配系统。

  32. 罗宾·桑顿||#63

    嗨Brian Great Wickup!挑逗的行为是什么:“知道我现在的工作(系统和缓冲坦克尺寸)有点不同,我有点不同地做到了我上浆我自己的系统和讨论是否:1.尺寸大到覆盖多个加热小时,并接受肩期间的一些循环和冷却季节(即使使用缓冲罐),或2.大小为-13℃(8.6 F)平衡点(在区6中,-22 C(-7.6F)1%设计温度),并接受较少的小时DHW预热〜240小时电锅炉辅助散热。

    1. 查理沙利文||#64

      罗宾,我认为答案很大程度上取决于你看的是什么设备以及它的调制能力。也可能取决于你的房子有多好隔热,不仅仅是头负荷有多低,而且它能在平衡点以下度过寒冷的夜晚或寒冷的一天。最后,这取决于您对负载的确定程度。一种选择可能是只用电加热一个月,以更确定你的负载是什么。

      一个大的缓冲罐在未来可能是有价值的,如果消费者可以得到补偿,提供灵活的用电时间。足够大的坦克是昂贵的,但可能会变得更便宜,如果这种选择成为流行。所以给我留个地方?

      1. 乔恩R||#65

        1000加仑的非加压塑料水箱约为1000美元。结合热泵进行加热,电力成本较低,COP更好。

      2. 专家成员
        马尔科姆泰勒||#66

        查理,

        三个注意事项是:
        - 确保您的坦克被评为加热水。
        -检查它是允许当地当局在你那里(我们不允许他们没有工程地震压制)。
        -问问你的保险公司。

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