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更多关于能源书呆子的思考
排水热回收(DHR)装置已经存在了二十多年。到目前为止，在北美已经安装了超过60,000台。当这些设备安装在一个典型的独户家庭中，它可以减少15%到22%的家用热水能源使用量。
两年前，管理HERS指数计算的规则做出了改变，在计算HERS评级时，为排水热回收设备提供信用。对于那些有兴趣宣传一个令人印象深刻的HERS指数的建筑商来说，这是一个重要的新闻——因为安装排水热回收装置是一个相对便宜的方法，可以使HERS指数提高两个点。
研究人员测量能源节约
第一个击中市场的排水热回收装置被称为GFX。在1996年12月期间能源设计更新，编辑内德·尼森(Ned Nisson)写道，“GFX是一种‘盘管式’逆流热交换器，垂直安装在家里的水管废水管上，并与冷水总管相连。来自淋浴和水槽的温水废水通过中央铜管向下流动，而进入的冷水则通过紧密的铜管向上流动。”
多年来，研究人员游行研究了占利用排水热回收装置的潜在节约：
31评论
其他需要考虑的事实。
通常情况下，一个更大的(=更大的和更长的)排水热回收装置的额外边际成本“回报”比一个更小的(=更小的&/或更短的)装置更快。安装的劳动力与尺寸无关，所以安装一个适合可用空间的最大的通常是“值得的”，即使它比一个瘦削粗壮的单位多几百美元。
加拿大自然资源开发了一种效率测试协议，以使不同模型和制造商之间的苹果与苹果比较能够进行比较。他们维护第三方测试的数据库（在其测试参数上），可以从本网站上的链接下载更新的电子表格：
http://oee.nrcan.gc.ca/pml-lmp/index.cfm?language_langue=en&action=app%2Esearch-recherche&appliance=DWHR&attr=0
NRCAN测试方案处于全流量淋浴速率（〜2.5GPm），但较低的流速提高了能量返回效率，而流量较高降低返回效率。
获得建筑检查员的预先批准——有一些例子，当地检查员谴责他们(有缺陷的IMHO)的基础上，饮用水管道与排水管道接触(即使它是双层结构，它的制造方式，他们不能磨损或相互干扰)。一些型号也使用较厚的管道比用于典型的饮用水管道，并缺乏条纹表明它适合根据ASTM规格的饮用水管道。这种管道的质量实际上比一般的可饮用管道高，但它的壁比材料规格更厚，可以被标记。这导致了检查员的问题，并谴责了热回收装置。
这是一个检查员或代码问题，而不是安全问题。这些单元在一些地方因为没有标记条而被废弃，马萨诸塞州已经预先批准了，对于什么可以或不可以连接到饮用水管道有相当严格的规定，并且该州保持了一个(可搜索的，在线:http://license.reg.state.ma.us/pubLic/pl_products/pb_pre_form.asp)允许连接的fixture的数据库。任何未列在清单上的设备都需要在马萨诸塞州进行变更，并不是所有的排水热回收设备都在清单上(尽管它们可能是——制造商必须申请)。
一些州根据效率为排水热回收提供回扣补贴，尽管具体细节各不相同。
回应Dana Dorsett
丹娜,
感谢您的有用评论。我没有意识到一些建筑检查员正在提高关于这些单位的问题;谢谢你的警告。
与建筑检查员的无知和蓄意阻挠做斗争有时感觉像是一份全职工作。
时间变化，但它可能很慢。
这篇帖子已经发布6年了，但它记录了一个特殊的案例:
http://www.greenbuildingtalk.com/Forums/tabid/53/aff/14/afv/topic/aft/78186/Default.aspx
被该检查员谴责的同一产品是马萨诸塞州的一种预先批准的管道装置:
http://license.reg.state.ma.us/pubLic/pl_products/pb_search.asp?type=P&manufacturer=Renewability+Energy+Inc.&stype=spec&model=&product=&description=&psize=50
注意成本
请注意，成本效益很大程度上受到使用和热量成本的影响。对于我使用的1 GPM, ROI一点也不吸引人。
如果它能帮你节省体积增大的成本……
如果它为你节省了从50加仑的热泵热水器到80加仑或100加仑的高压水暖热水器的成本，它就提前支付了自己的费用。
如果你的目标是真正达到净零能源目标，那么它可能比额外的隔热材料/窗户/太阳能更便宜。
这并不总是关于净现值的第一+融资成本相对于未来能源成本节约。毕竟，这篇文章的标题是
“排水热回收会降低你的HERS分数”
如果目标是在HERS的目标下徘徊，它可以比其他方法更便宜。
强制在马尼托巴省
我刚刚在看马尼托巴省修订的建筑规范文件，它说DWHR设备是所有新住宅建设的强制性设备。它规定，它们只安装在物理上可能的地方(不用于没有地下室的主地板淋浴器)。但没有说明是否所有的淋浴或其他电器或固定装置都需要它们。
安装一台洗衣机或洗碗机有意义吗?
http://www.mboa.mb.ca/admin/uploads/files/nbc%20section%209_36%20AT%20MBOA%20 (OCT%2022%202015)(3）. pdf
回应斯科特·本森
斯科特,
如果排水热回收装置只用于洗衣机或洗碗机，那么它所节省的能源将非常少，因此回收期将大大延长。大多数分析人士会得出结论，这种安装方式是对优质铜的浪费。
谢谢你告诉我们马尼托巴的要求。据我所知，这是第一次。
我不得不指出你所链接的PowerPoint演示文稿有一个不幸的特点:它包含一个描述有缺陷的安装的插图。在图中所示的例子中，预热的水被送到热水器的冷入口，而不是“等流量”安装所需的三通。
．
双重缺陷
这幅图不仅没有T字，而且还反向连接。热交换器在“逆流”配置下工作得更好，供水从底部流入(靠近排水出口)，从顶部流出。
对查理·沙利文的回应
好抓！你是对的。
如果还不明显的话
如果你对长时间的热水淋浴有边际需求，而你目前没有低流量的淋浴头，那么省下一些钱和时间，选择低流量的淋浴头，看看它是否适合你。我知道，这里的每个人都有异常值，但我认为最好是全面考虑，而不是不考虑异常值。现在有一些相当不错的淋浴喷头感觉不像低流量的淋浴喷头。
不同的浪费资源
我理解它们在同时使用水和排水情况下的有效性，但有人能告诉我，如果没有这种情况，它们是如何工作的吗?浴缸、洗碗机和洗衣机在用水和排水之间存在一定的延迟，它们的效率会受到怎样的影响?在盘管中预热的水大概可以使用一段时间，但如果有任何其他冷水流入管道堆栈，则会被冷却。
这些是有效的淋浴热回收装置吗?如果是这样的话，把排水管连起来只供淋浴用有什么好处吗?
回应Malcolm Taylor
马尔科姆,
无论出于何种目的，这些设备都能回收淋浴时流入下水道的热量。
当然，热水的其他用途也会产生一些附带的热量回收——例如，当有人在水槽里洗盘子时，或者，当家庭成员在浴缸里放水的时候，在水槽边取热水时，这种罕见的(巧合的)情况也会发生——但这些情况并不足以证明排水管热回收装置的成本是合理的。
马丁
谢谢您的回复。我一直在通过我之前设计的两个房子来思考这些单元。
第一个是两层平板，一个在楼上，另一个在主楼，所以这个单元只能提供一个淋浴。业主们对他们的电费账单感到惊讶，但这似乎主要是由于他们的两个婴儿需要洗衣服。也许随着时间的推移，这种平衡会转向更多的淋浴。
第二个是在一个爬行空间，居住者更喜欢泡澡而不是淋浴。他们每年的总耗电量大约在1000美元左右。
从设计的角度来看我面临的问题是他们是否够一个通用的家庭工作的好,值得包括他们即使他们不理解目前的居民,以及他们是否工作很好,值得将它们与进行设计更改,否则他们无法被安装。
这可能比你想知道的要多，但是……(@Malcolm)
NRCan模型和测试协议是根据以下详细总结的研究开发的:
http://www.regie-energie.qc.ca/audiences/3637-07_2/DDR3637_2/RepDDR/B-12-GI-23Doc1-2_RepDDRSE-AQLPA_3637-2_28sept07.pdf
重力膜热交换器本身的热质量很小，所以除非同时流动，否则回收的热量会低于容易测量的量。这项技术唯一的住宅用途是淋浴——即使是洗手和冲厕所回收的热量也非常小，很难测量，尽管它可以从理论上计算出来。
把这个用例完全集中在未来能源成本节约的净现值上是不可能的。在热水加热机械的尺寸/容量要求上也有一些节省。确实，有些家庭会去淋浴，但实际上他们从来不洗澡，这样的话，它的价值就仅限于废铜了，但这些例子可能有不止一个标准差的偏差。通过建筑规范要求它们是否具有良好的政策意义，需要对大量家庭的热水使用模式进行更多的研究，以了解该地区淋浴用户和只使用浴缸的人的分布情况。(希望这项研究实际上是在马尼托巴省完成的。)
从热交换器的碳足迹总量，几年前，我做了一个餐巾数学估计与标准气罐式热水器和20分钟对大气中的碳排放量，每天的“回报” 2 GPM淋浴使用较少超过一年。大多数碳排放是来自矿石的铜的熔炼，归因于运输和制造能量的较小量。随着更多使用数据和对水供热来源的调查可以将其转化为避免发出比率的生命周期碳吨，以及提出$ /吨数的相对成本，这也是政策讨论的一部分。
丹娜
“这可能比你想知道的更多，但是......”
总结这些东西是我在这类话题上依赖你的东西:)
烟囱管热回收
这个概念可以应用于木炉或砌体加热器的烟囱管吗？是否有专为此应用设计的产品示例？
谢谢
对ADK Creator的响应
AKD,
任何降低木柴炉烟道温度的装置都会增加杂酚油积聚和堵塞烟道的速度。这就增加了所需清洁的频率，并增加了烟囱火灾的风险。这就是为什么降低木柴炉烟道的温度是一个坏主意。
马丁
理解。谢谢
已经为我工作了三年多了
三年前在我们的地下室安装了一个42x4“PowerPipe在维多利亚。(带4沿海)
在冬天，这里是使用淋浴时回收的热量(开始淋浴后30秒内就稳定了):
40华氏度:街道供水温度
100F：来自淋浴头的水的温度
90华氏度:排水管到达烟囱时的温度
68F:离开DWHR机组的温水温度
这让我们在运行淋浴时“免费”获得了28F的温度增益(28/60=43%的能源消耗减少)。
今年，我在原来的PowerPipe系列中增加了第二个PowerPipe (66x4”)。2楼淋浴房的排水管通过两个单元，而一楼淋浴房的水只通过原来的单元。
一楼淋浴的温度增幅保持不变。然而，从二楼淋浴获得的热量现在接近理论极限。我的测量数据显示:
40华氏度:街道供水温度
100F：来自淋浴头的水的温度
90华氏度:排水管到达烟囱时的温度
82F：温水温度留下DWHR单位
这让我们在运行楼上淋浴时“免费”获得了42F的温度增益(42/60=70%的能源消耗减少)。
这个系统的回报将在4年之内。在较冷的气候条件下(入水温度较低)性能更好。洗碗机、厕所或浴室没有显著的热回收。
两个热交换器串联在一起，即使只有下面的热交换器有排水，也能很好地工作，因为它的出口温度(68华氏度)是室温，因此当它通过上面的单元时是能量中性的。
强烈推荐给那些气候较冷的人。
约翰…/
越大越好，在这个例子中@ John Charlesworth
这些数字将合理地与NRCAN测试数据相关联。4×42“PowerPipe在标准测试条件下测试了43.7％的稳态：
http://oee.nrcan.gc.ca/pml-lmp/index.cfm?action=app.formHandler&operation=details-details&ref=5768749&appliance=DWHR&nr=1
你有没有桶测试的实际淋浴？
较长的设备回报效率高得多，几乎总是比较短的设备回报快。在我的桶测试中，4英寸× 48英寸的泵的平均回收率为50%(自2008年末开始使用)，但这是值得的，尽管自安装后，天然气的零售成本下降了。
实际效率更高
我还没测量每分钟流量，我应该这么做。
最大的损失是当淋浴水通过空气从淋浴头下降到浴缸排水管时发生的冷却——几乎10华氏度。
看看热交换器本身的热回收，根据进入它们的排水水的实际温度，它甚至是更高的百分比。
对于R4-42单元本身，实际测量的效率是28/50=56%，对于两个系列的组合，它是42/50=84%。
这两个都比NRCan的评级好，所以我必须在最佳的流量点。我已经把它装好了，这样预热的水就可以同时供给热水器的水箱和淋浴器的“冷”部分。
NRCAN测量净效率，而不是简单的效率。
测试方案测量的是淋浴喷头的温度，而不是排水管的温度来决定效率，因为这是原始能量输入的实际净能量返回的比例。
这个数字比一个封闭系统中的热交换器本身的原始效率更相关，没有淋浴喷头和排水管之间对房间造成的损失。
有人可能会说，在供暖占主导地位的气候中，淋浴喷头和排水管之间损失的大部分能量并没有真正损失，因为它抵消了供暖负荷，但这变得更加脆弱，这并不是他们真正试图测量的。
商业用途怎么样？
我不禁认为，在某些商业应用中，可能存在巨大的储蓄/快速投资回报率。在我当地的健康俱乐部，例如通常每天约15小时的连续多阵列使用，是这种情况的适当硬件或相同的硬件工作吗？通常，但并非总是没有下面的基底可能是一个问题。
我也想知道是否存在某种连接水加热和制冷的硬件。对于一个家庭来说可能完全不现实，但是如果是一个大的餐厅或者其他需要大量制冷和大量热水的食品服务设施呢?有没有一种实用的方法可以用热泵把冰箱里的热量吸出来，然后把它转移到水里?
对Buzz Burger的回应
Buzz,
排水热回收装置的制造商非常熟悉酒店、自助洗衣店等场所的商业装置。商业机构的所有者应该和这些制造商谈谈他们的需求——大多数制造商可以帮助设计一个好的安装。
如果你在GBA搜索框中使用了正确的术语——可能是“混合冰箱热水器”，但没有引号——你会读到很多关于这个主题的线索。《GBA》每年都会有两次这样的话题出现。如你所料，这对住宅装置来说毫无意义。
排水管热回收单元可以为两个淋浴器提供服务吗？
我有两个淋浴间在一起，我想知道这些单位是否可以同时服务这两个?如果是这样的话，我想等流量的安装应该包括一个管道，用于两个淋浴器。另外，离淋浴房多远的地方排水热回收装置才能有效使用?由于我浴室下面地下室的墙壁布局，垂直下降不会发生，直到大约15-20英尺的淋浴排水管。
对提摩太的回应
盖,
Q。“我有两个淋浴间，距离很近，我想知道其中一个是否可以同时为这两个淋浴间服务?”
答:是的，当然可以。
Q。“如果是这样的话，我想等流量的安装应该包括一个用于两个淋浴器的管道。”
答:这是正确的。
Q。“排水热回收装置可以安装在离淋浴房多远的地方并且仍然有效?”由于浴室下面地下室的墙壁布局，垂直落差要到离淋浴排水管大约15-20英尺的地方才会发生。”
还是值得安装排水热回收装置。如果想稍微提高系统的性能，可以用绝缘材料包裹从淋浴间延伸到排水管的排水管。
不需要对热交换器的分布式输出进行隔离
具有热交换器输出服务多个淋浴的最简单方法是它为房屋提供整个冷水分布。热交换器的输出通常在68-75F（取决于进入的水温，流量和热交换器的尺寸）之间，它将采用异常大的热交换器，其输出远远大于该热交换器。
因此，如果分配管道是在有条件的空间内(即使它是一个没有加热的60华氏度的地下室)，即使是50英尺的分配管道的总热量损失都是相当低的，不足以合理绝缘温热换热器输出管道到淋浴(s)和热水器。
由于排水温度较高，排水分布的损失略高，但损失还是相当小，特别是塑料排水管道。由于内表面的重力膜分布，垂直段的损失略高，但水平段的水沿管道底部以紧密的水流形式流动。只有用很长的排水管道才能使它绝缘是值得的。
对多塞特的回应
谢谢你的回复。我对您的建议有一个问题:“让热交换器的输出服务于多个淋浴的最简单的方法是让它供应整个房子的冷水分配。”这难道不会降低系统的效率吗?因为热水的增加会被整个房子的冷水管道消耗掉，而不是直接被淋浴器吸收?(我承认你说的是“最简单”而不是“最高效”!)
不多(对提摩太的回应)
“这难道不会降低系统的效率吗?因为热水的增加会被整个房子的冷水管道消耗掉，而不是直接被淋浴器所吸收?”
温热的水只流向开着的水龙头，它的温度大致是室温，很少有热量流失到房间里。
如果在淋浴运行时水槽或马桶进水，就会有一些损失，因为进入水槽或马桶的热量不会返回到热水加热器、淋浴器或排水管。如果自由流动(只有冷)进入水槽在高流量稀释因子将是足够真实的。但实际上，在大多数家庭中，这些事件通常不会持续很长时间或非常频繁。
为什么不只是将加热的水直接送到淋浴间？
所以，愚蠢的问题，也许是：假设DHR设备连接到一个单一的淋浴排水，为什么是“平等流”安装不仅仅是将所有的预热水淋浴混合阀的冷端更好？几周前，我在一类上课时用于水加热，并提到热泵的COP随着冷供水温度的增加而下降，因此将预热水返回到HP坦克并不是一个好主意。..但是在我想到的时候，无论热源如何，它似乎立即使用预热水最有效。我在这里错过了什么？
回应埃里克·伍德豪斯
热量回收的效率随着通过它的入水体积的增加而增加，当它较低时则下降。所以当所有流入的水都通过热交换器的时候就能得到最好的热回收。当水温上升时，热泵COP确实会下降，但真正重要的是水箱中的混合温度，而不是进入的水温。如果你大幅降低水箱温度，洗澡的人会不高兴，所以没有一个好的方法来利用这一现象。
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