图片来源:Fine Homebuilding
更多的问答聚光灯
大卫·梅兰德对他在一本间歇期后在这篇文章中，一位明尼苏达州的建筑商讨论了在房屋板下面铺设一层4英尺厚的蓄热砂层的计划。
在夏天，PEX管道会将太阳能收集器收集的热量倾倒到绝热的沙层中，并在冬天提取。虽然沙子不是这种系统的理想材料，但它很便宜，很容易处理。
有人想评论一下吗?Meiland问在最近的问答中。
沙子不是最好的选择
这个想法并不新鲜，J·切斯纳特写道。虽然Chestnut已经听过建筑师多次讨论，尽管FHB海报的经验，他发现沙床方法太过复杂。
“有太多的变量不能作为一个系统建模和分析(据我所知)，”Chesnut说，“每天的天气模式、床的蓄热能力、收集太阳热量的效率、热传递率、加热设计负荷、热量分布等。
“在我看来，这是一种‘鲁莽’的做法。”
考虑到沙床设计的变幻莫测，房子可能需要一个能够满足整个设计热负荷的备用热源，一个多余的第二个系统，只会增加建筑成本。
GBA顾问Martin Holladay补充道:“这是个有趣的想法，但数据并不支持这一理论。简而言之，当冬天来临时，沙子不够温暖，不能提供有用的热量。
“建造隔热沙床是要花钱的——投资收益为零或很低。储存有用的热量超过三四天是很难的。”
“我们大约25年前就这样做了，”美国Solartechnics....的汤姆写道
28日评论
德雷克着陆
德雷克登陆计划似乎设计得很好。它是否有很多需要维修和维护的泵之类的东西?是的。我会在那里买房子吗?从来没有。hoa在管理这样的系统方面很糟糕。
德雷克着陆补贴
虽然德雷克着陆社区收到了许多赞赏的媒体，但这里有一个数字没有人愿意讨论:这些设备是由700万美元的政府拨款制成的，相当于每个家庭13.4万美元。见鬼，有了这笔钱，很多事情都是可能的。
热罐太阳能储能
是我思考了一段时间的事情。在通过sobek的hausR128了解到它之后，我一直试图理清我的头脑……
这座位于高威(IE)的超级被动式住宅试图通过一个小型(10x10x8)超级绝缘储罐来加热接近100%的DHW和空间。
http://www.scanhome.ie/research/solarseasonal.php
迈克,
那是6000加仑
迈克,
那是一个6000加仑的储油罐!买一块光伏板能买多少块?
杰西
我见过一些
杰西
我见过一些6000加仑的地下conc。水缸售价约为4000美元。绝缘，歧管，管道和土方工程可能还有5-6k。储存介质(水)几乎是免费的……
我猜不到一个1.5千瓦的光伏阵列，你可以想象接近100%的空间加热，100% DHW。
对迈克
迈克,
如果你真的想让系统达到100%的空间供暖，你会忘记很多设备，包括18到30个太阳能集热器。
长寿
至少最终会有一些/大部分油箱泄漏。有没有人有任何实际经验或知识在内部放置一个非常大的水箱在泄漏发生之前可能会运行多久?这可能会给房主带来重大风险，而且修复它可能比其他替代系统(如光伏系统或木材/生物质系统)的大多数维护任务更加繁重。
反应1月
1月,
他们都泄漏。这种泄漏需要两周到十年的时间才能形成。
埃里克·杜布(Eric Doub)位于博尔德(Boulder)的著名住宅的水箱在装满水后不久就漏水了。伤口修好了，但还是很疼。
马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)设计的著名“汉诺威之家”(Hanover House)的铜罐在几年后泄漏。几年前，当我和房主交谈时，水箱已经被拆除了，他还没有安装一个新的水箱。
集中与分散的
我是循环加热的粉丝，我想让它在超级隔热的建筑中发挥作用。我参与的被动式haus设计(即热负荷非常低的设计)中，关于循环加热的一个问题是响应时间和成本。当高度绝缘的外壳需要加热时，电阻加热是一种简单、廉价和快速的供热方式。(注意，循环水处理响应时间较短的部分假设是，我们不希望信封内发生任何燃烧，所以无论如何我们将电阻转换为热水。虽然电力是一种比可用的天然气更脏的能源，但该项目包含了足够的光伏来弥补每年电力使用的计算碳足迹)。
我仍然对循环空间加热系统感兴趣，这种系统利用储存在太阳能热水箱中的热量，可以在多云的日子里不通过窗户直接获得太阳热量。我在想，如果你的建筑围护结构设计的热负荷低于40kBTU，加上被动增益，你可以使用2-3块太阳能热板，一个更大的太阳能热储槽，带一个备用的补充热源，以成本有效地覆盖DHW和空间供暖。我有一个问题，按需使用作为备用还是作为储罐中的加热元件更有效率。
我很欣赏Drake开发团队在集中/区域热源方面的效率尝试。然而，在我看来，他们离散的独立家庭住宅的配置，即使间隔很近，也破坏了许多潜在的效率。有多少热量从储存罐散失到地下，当转移到家庭?对长距离水管进行绝缘需要投入多少成本?在这种配置中，我希望被动式太阳能屋的方法能在冬季最好地捕获可用的太阳热量，而且可能更经济高效。
总的来说，我认为集中式系统在商业建筑中效果最好，因为它包含了内部热量增益，可以传递给系统其他部分来补充供暖需求。
GBA上有没有公寓、共管公寓、合作生活设施的例子，通过减少热包膜的损失/收益来减少供热/制冷负荷?
对J Chesnut的回应
J Chesnut,
这里有两个:
//m.etiketa4.com/blogs/dept/green-building-news/multifamily-greening-harlem
//m.etiketa4.com/blogs/dept/green-building-news/clayton-homes-empire-construction-team-multiunit-modular
谢谢马丁,
谢谢你指出这些。我没有看到他们。
更多有关太阳热能的资料
高质量系统的优点是简单，便于业主和低技术人员使用，缺点是简单，这意味着它们不太容易控制。幸运的是，就像其他辐射系统一样，它们在某种程度上是自我调节的，一般来说是相当舒适的。德雷克的着陆是一件很有挑战性的项目说明了季节性蓄热(且昂贵)我们的经验是,在信封有投资收益递减,在某种程度上,计算一种扩大太阳能热系统(基于高质量或槽)大小提供空间加热供暖季节的肩膀和很多国内热水可以成为一个成功的一部分,舒适的家,每天小如果有任何需要fossil fuel input.
热储罐
我认为你说所有的水箱在十年内都会漏水，这是大而无当的。
许多坦克在出现任何问题之前可以使用超过十年的时间。当然，墨菲定律的例子总是有的，但这很容易发生在任何机械装置上。
我们下周要拆除一个已经使用了23年的坦克。我们正在安装一种新的坦克。此时更换的唯一原因是我们安装了一个更好的绝缘罐，也满足了我的好奇心，如何良好的内胆已经站起来。
我对那些想要埋下一辆坦克并希望它永远不会有问题的人持极端的怀疑态度。所有东西最终都需要一些服务。我认为对所有机械系统采取务实的方法更有意义，不管它们是不是可再生能源。有些事情可能需要注意。这就是为什么我们产品线中的所有产品都是模块化设计的原因。坦克可以翻新，而不需要全部更换，成本比更换低得多。
对汤姆
汤姆,
你说得对，80到200加仑的商用油箱。我说的是1000到8000加仑的油箱——很多都是现场建造的，而且很容易出问题。
一些想法……
似乎总有人想引诱我回到GBA…读完这篇文章后，即使知道我的观点与这里大多数人的观点相反，我还是忍不住要发表自己的观点。
我的观点是基于在非常寒冷的气候中建造和设计高效节能的房屋(14000hdd)。增加被动式太阳能设计的内部质量极大地帮助减少了平季的供暖需求，特别是在使用适当的玻璃和高SHGC的超级闷热的住宅中。同时，它们还能将过热降至最低，并有助于控制室内气候。一个绝缘的沙床下的标准4英寸板可以工作的伟大和廉价。除了增加热质量外，它还可以将所有管道包含在板下的条件空间内。传统的fpfs板有许多管道穿透，连接保温板和寒冷的地面。平板隔热性能越好，这种情况就越明显——红外摄像机可以很清楚地显示出内部有多少弱点——这些弱点是恒定的热桥。如果我们想建造真正高效的建筑，在非常寒冷的气候条件下，我们负担不起任何热桥……这是相当简单的，把所有的管道放在一个绝缘的沙床，以避免这些-这将只留下下水道和总水管穿透保温层。3/4“PEX的二次运行向层的底部可以用来主动将热量转移到存储。 On an average home size your easily talking 120-140 tons of (cheap) internal mass. Loading this mass requires a substantial solar thermal system and time. One however also should not forget that this mass comes with additional upward vapor drive per delta T - which can cause havoc on flooring installed above the slab.
每年的季节性蓄热是很困难的，我们有很多事情变糟的例子。我经常听到这样的争论，尤其是那些长期以来一直在建造太阳能房屋的人们。我看到并研究了许多几十年前已经探索过的好的和坏的尝试。但在过去几年里，我也在欧洲看到了非常成功的项目——尤其是德国。到目前为止，已经有很多家庭建成并100%使用太阳能和年度蓄热。Jenni Energietechnik自1976年以来每年都在建造太阳能蓄热罐，在他们的网页上可以找到很多有用的信息:http://www.jenni.ch/．创始人Josef Jenni在过去的几十年里在这个领域做了很多开创性的工作——他的书《Sonnenhaus》是第三本。他在2006年建造了一个多户住宅，有一个20.5万升= 5.4万加仑的季节性储水箱，全年提供100%的供暖和DHW，没有任何备用热量。房屋建造的好例子可以在http://www.sonnenhaus-institut.de/-不幸的是，和其他任何被动式Haus一样，网上的很多信息都是德语的。有几家商业公司建造了基于水箱的系统，并完善了储存夏季热量以备冬季使用的想法。EPDM内衬的长方形“游泳池”用铜线圈加热并不是储存季节性物品的最佳方式。在过去的几年里，人们做了大量的研究，尤其是在大规模储罐和最有效的分层储罐方法方面。虽然我同意早期的尝试到现在可能是完全不可行的，但现在情况已经不同了，欧洲有很多成功的发展。它需要良好的坦克设计，最重要的是适当的坦克分层，使其工作良好。
我个人认为，对于我们遥远的北方地区，尤其是我们偏远的村庄，每年的蓄热将成为自给自足的必要条件。驳船、运输和空运取暖油的成本已经非常昂贵，我们不仅需要在建筑系统中找到解决办法，还要在能源生产和储存方面找到解决办法。如果不沿着这个方向追求概念和想法，我们将停留在我们现在所处的一般观念中——季节性储存是无稽之谈和不可行的。然而，未来的可持续建筑将需要维持自己的能源需求……每年。在遥远的北方，夏天和冬天都没有充足的阳光。
我们在今年春天完成的一个项目中安装了一个12000加仑的季节性储罐，该项目由电网供电，由太阳能热电和光伏、3.5千瓦风力涡轮机和砖石加热器组成的微混合系统提供动力，所有这些都可以将热量倾倒到季节性储罐中。我现在就要开始建造另一个“不可行的”太阳能住宅了…
重点是，我们很容易摒弃沙箱和储物罐的想法，但我认为应该跳出固有的思维模式，放眼未来，愿意学习，向前发展，而不是拘泥于我们知道一切的想法。废话够多了，快乐建筑
有太阳能加热沙床的木质房屋
查看全面的期刊/历史，记录了艾伦在明尼苏达州建造的软木房子。它以一个带有太阳能加热的大沙床为特色，提供了一个很好的例子，说明业主可以在自己建造的房子中使用基本材料。
http://www.daycreek.com
PV电网成本
虽然在概念上，我同意将综合光伏系统捆绑到电网中进行净计量是理想的，但在高成本的州(如纽约州)，每月额外的费用和税收使脱离电网更可取，并缩短了回报期。
太阳能蓄热系统
查看BuildItSolar.com，了解一些在蒙大拿州(美国北部)廉价(不到1000美元)的太阳能热水加热系统上完成的有趣工作。这样的系统需要扩大多少才能用于建筑供暖?
http://www.builditsolar.com/Experimental/PEXColDHW/Overview.htm
Build-It-Solar是一个很好的网站，它包含了作者的实验结果，以及网上关于太阳能和相关想法的汇编。当寻找一个特定问题的解决方案时，一个很好的参考网站。
太阳能热
我们在新家安装了一块9面板的太阳能热板。储热系统使用了一个1000加仑的玻璃纤维容器，里面有大约8个聚氨酯泡沫，外表面喷涂了一层橡胶涂层，埋在车库下面，周围是豌豆砾石，上面是一个结构板。我在车库里有一个井盖可以进入——这对我古怪的性格很有吸引力。
我制作了热交换线圈与6 3/8“退火铜线圈(25'长度)连接在平行的3/4英寸的集热器提供热量。热量通过两个类似的线圈阵列从容器中提取。一阵列在到生活热水的供应线路中充当预热回路，第二阵列在辐射供暖系统的返回侧提供预热线路。我在车道板下安装了一条加热管道作为过热电路的散热装置。我在这个系统上安装了传感器以便分析它的性能并了解它的优缺点。到目前为止，这个系统给我留下了深刻的印象。从5月到10月底，该系统可以将储罐保持在150-160华氏度。在夏季，过热电路是绝对必要的——我的储罐额定温度为180华氏度，在当前流速下，顶部的供应温度通常为215华氏度。我安装了一个加/排系统来降低冬季水箱的容积，以保持水箱的温度。
例如，从城市向DHW供电的温度是55华氏度，从储罐线圈返回的温度为110-112华氏度，储罐温度为120华氏度，这是一个温和的工作温度的平季。这是一个令人印象深刻的三角洲!太阳能热的关键是利用系统中可用温度有用的一个点的热量。太阳能电池板将是最有效的供应相对低温乙二醇。
稍后将详细介绍该系统。感谢AB德文郡EcoMechanical solutions公司的Shea Long先生。Shea和我设计并制造了这个系统。射频
对理查德·福克斯的回应
理查德,
听起来你安装了一个设计良好的系统。我相信这个系统是有效的，而且把热量储存在一个1000加仑的水箱里肯定比储存在沙床里更有意义。
从长期来看，您的系统当然需要维护。最终泵和控制将会失效;希望你的玻璃纤维容器在这种情况下不会过热。你必须监测乙二醇溶液的pH值，并定期更换乙二醇。
20年或30年后，您将有足够的维护和性能数据来计算系统的总成本，包括维护成本，以便您可以将这些成本与系统的热效益进行比较。在夏天，你需要把热量倾倒到车库板上，这一事实说明了一个经常被忽视的问题:你不能使用太阳能热系统收集的所有BTU。
然而，有了并网光伏系统，系统产生的每千瓦时能源就可以获得信用。这就是为什么并网光伏系统的成本效益通常比像你这样的太阳能热系统好。
马丁:
事实上，PV就是
马丁:
事实上，PV就是方法。当我两年前研究这个的时候，我们的成本大约是每瓦6美元。你估计目前每瓦特光伏板的材料成本是多少?
光伏安装费用
理查德,
我听说人们估计光伏系统的安装成本为每瓦6或7美元，但价格仍在下降。你现在可以以每瓦3美元的价格购买光伏组件。
沙床上存储
2008年，安迪·凯(Andy Cay)在佛蒙特州伯灵顿的“更好的建筑设计大会”(Better Buildings by Design Conference)上介绍了他在佛蒙特州南部设计和建造的两座房子。这里有一个链接，可以找到他的演讲。http://efficiencyvermont.com/pages/Business/BuildingEfficiently/BetterBuildingByDesignConferen/InformationFromPastConferences/2008BetterBuildingbyDesignConf/conference_presentations/
它被称为全屋能源设计-礁岛。在他的报告中，他指出，在温暖的月份，储存在沙子中的热量可以持续到一月份，只要你有一个非常好的外壳。
相变存储
在冬天储存“寒冷”，通过冻结一个绝缘的地下水库，利用水到冰的相变。这种系统的安装并不少见。
储存热量应利用相变材料，如果有的话。我所见过的唯一的例子是日制系统;储存白天的热量，以便晚上释放。在这些应用中使用的相变晶体材料的费用限制了系统的尺寸。
然而，有一种廉价、现成的材料可以在120-150华氏度(华氏度)的“可定制”温度下发生相变。
石蜡是一种极好的储热材料，比热容为2.14-2.9 J/g/K(焦耳每克每开尔文)，熔化热为200-220 J/g。(维基百科)
其优点是在潜热阶段，可以在恒温下提取btu，直到所有液态石蜡都转化回固态。
你知道有大规模的石蜡蓄热系统吗?
个pcm都
目前正在由IEA TF 42研究相变材料和热化学材料的热能储存。
http://www.iea-shc.org/task42/index.html
应对Foraker
嗨，Foraker: BuilditSolar.com的Gary Reysa除了独立的DHW太阳能加热系统外，还为他的房子建造了一个大型的太阳能热系统。它采用420(原来500)加仑的水箱，辐射地板分布，和240平方英尺的太阳能集热器。加里估计，这样每年可以节省330加仑的丙烷。在他的网站上查看“太阳能棚”。虽然使用DIY组件具有成本效益，但该系统相当大，加里仍然在多云/寒冷的长时间内保持备用加热系统。
沙子的季节性蓄热?
砂层热容较低，导热系数较低，分层倾向小，控制问题严重。由于这些因素，沙子不太可能作为季节性储热的媒介提供太多机会。有些计划听起来很有希望，但通常那些冷酷、残酷的计算并不太有希望。
对Thorston Clupp的回应
非常感谢Clupp先生对太阳能蓄热的思考。我相信每个人都应该仔细阅读他的想法，因为这是最深思熟虑和最准确的入口。
许多观点部分或完全基于过去30年的历史项目。几乎所有这些工作都是在没有使用适当的和当前的建模的情况下进行的，建模可以跟踪收集、存储和装载之间的时刻之间的关系。蓄热几乎可以用来完全加热任何结构，关键是要了解成本/效益方程，从而提供一个具有成本效益的解决方案，无论它是30%还是98%的化石燃料替代品。关于成本的类比类似于使用大锤去钉一颗完整的钉子——如果不了解成本/收益，一个人可能会构建一个永远不会有回报的高效解决方案!我敦促大家重新寻找热存储解决方案。
正如索尔斯顿所写的那样:“重点是，我们很容易忽视沙盒和储存罐的想法，但我认为应该跳出固有的思维模式，展望未来，愿意学习，向前发展，而不是拘泥于我们知道一切的想法。”我们都在走向更高的化石燃料成本，甚至更多的国家财富会流入少数人的口袋。现在就是行动的时候了!
就光伏发电和供暖而言，目前这是个坏主意。光伏和电网结合得非常好，因为大多数公用事业是白天的峰值，光伏可以缓解峰值发电的要求。我们都有一个“插件负载”，使用PV来抵消这个负载是非常合理的。加热非常不同，因为我们有不同于“插件加载”的加热选项。如果我们将电网作为“电池”来使用我们的可选项目，如取暖，我们将要求公用事业的规模，无论是在分配和发电方面，至少是传统(非绿色)家庭在非白天时间的负荷的两倍。想象一下，如果大规模采用这种策略会发生什么，但它永远不会发生，因为它是一个糟糕的策略。光伏加热将是一个糟糕的选择，直到个人电池存储是经济有效的。
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