图片来源:通用电气
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上周我写了关于“杂交”热水器这是一种相对较新的热水器，包括了储水箱和无水箱两种型号的特点。本周我将介绍另一种类型的热水器，它也被称为“混合”:热泵热水器。这种热水器每单位电产生的热水是任何其他类型的电热水器(储存式或无水箱式)的两倍多。
在接下来的几年里，你将会听到很多关于热泵热水器的消息，因为2015年生效的新联邦法规将要求大型电热水器具备热泵功能。
为什么要仔细考虑水加热呢
在潜入热泵的热水器之前，是什么让他们打勾，值得一分钟，说明为什么我最近专注于这博客的水供暖。作为住宅能源消耗的一小部分，在过去几十年中，水加热变得越来越重要。
1978年，美国能源部的情况下，水供暖占房价平均能耗的约14％，而空间加热则为66％。到2005年，这些百分比分别转移到20％和41％。我认为这不是因为我们的热水器使用更多的能量，而是我们的房屋是更好的绝缘和我们的加热系统更高效。
在超高效被动式住宅建筑(按照德国的低能耗住宅标准建造，而这一标准在美国越来越受欢迎)，水供暖成为住宅中最大的能源消耗并不罕见，它的能耗可能是空间供暖的两倍。
电阻与热泵水加热
直到最近，几乎所有电热水器都依赖电阻热量。电流通过一种具有高电阻的特殊元件，然后电直接转化为热。电转化为热的效率几乎是100% -尽管电储能型热水器的热量损失总是导致整体效率低于100%。(注意，如果我们在看小奖或者来源发电厂用来发电的能源，效率要低得多。)
热泵热水器是非常不同的。电不能直接转化为热;相反，它已经习惯了搬家从一个地方加热到另一个地方。这是违反直觉的，因为热量从较冷的地方（室内空气所在的房间空气）移动到温暖的地方（储罐中的水）。
这个看似魔法的过程发生了因为专门的制冷剂流体在一个闭环中交替冷凝和蒸发。这个过程依赖于相变捕获和释放大量热量的制冷剂。
对制冷剂循环的详细说明超出了该博客的范围。相信我的工作原理。（它是冰箱中使用的相同基本原理，从而从内侧提取热量的盒子并将其倾倒在厨房。）
净结果是，每隔一千瓦时（千瓦时）消耗的电力，产生的两个或更多个热水的千瓦时。的能量因数往往被认为是效率的衡量标准，对于市场上的大多数热泵热水器为2.0至2.5，而100％高效的电阻热水器将具有1.0的能量因子。
对这些热水器越来越感兴趣
几十年来，有一些热泵热水器已经在市场上，但这些从未真正达到主流。然而，过去几年的所有这些都是最大的热水器制造商，包括A.O.史密斯，华杰和GE都引入了热泵热水器。
虽然标准电热水器没有移动部件，但热泵热水器具有压缩机（压缩制冷剂蒸汽，导致它凝结成液体）和风扇（以循环换热器的室内空气，从而可以从中提取热量）．
比其他热水器吵闹
要知道，这些机械部件产生噪音 - 比一台冰箱往往显著响亮。热泵热水器我已经研究具有55至65分贝（dB），这是一个大范围的变化（65分贝是十倍，声如55分贝）的噪音等级。大多数冰箱是40-50分贝。
如果你对噪音特别敏感，不具有声学隔离的地方安装它，从热泵热水器的节能效果可能不值得。
新的热水器regs要求热泵热水器
新联邦法规这是由于2015年4月16日踢球，需要大于55加仑的电热水器具有靠近2.0的能量因素。所需的精确能量因子基于存储体积中的因素，但对于该类别中的所有尺寸，所需的EF接近2 - 一种性能水平，只能通过热泵技术实现。
较小的热水器的能量因子要求 - 尺寸高达55加仑 - 2015年4月也在上升，但将保持在1.0以下，并将可实现非常良好的绝缘电阻热水器。
热泵水加热器从房子里抢热
由于热泵热水器从那里他们的位置，与大多数安装的空气中提取热量，他们增加了几分热负荷。如果你有一个昂贵的燃料，如踢脚线电，并在寒冷的气候有显著采暖季节，热泵热水器可能没有意义。
当有很多废物热量时，这些热水器可以产生很多意义，例如在油或燃气炉或锅炉所在的地下室。
规模很重要
热泵热水器有各种尺寸：我知道的产品40至80加仑。对于大多数家庭来说，较大的尺寸是有道理的，主要是因为热泵水加热器加热水慢慢加热 - 通常只有八加仑每小时。
大多数热泵热水器都有不同的设置来调节备用电阻元件的启动速度。对于较大的型号，用户可以在更长的时间内使用热泵模式(最经济)。的第一个小时评级会给你一种恢复时间，但是哪个设置热水器正在进行差别。
我的下一次热水器可能是热泵模型
我很确定我们将在我们目前正在翻新的房子里安装热泵热水器。鉴于当今市场上的内容，我可能会选择通用电气GeoSpring这款50加仑的热水器噪音低10db，成本仅为德国制造的节能领先者的一半，Stibel Eltron.．我也会看看RheeM混合电气和同史密斯Voltex，它们具有相同的能量系数（2.4）作为GeoSpring - 虽然噪音将是最大的决定因素。该GeoSpring是唯一的热泵热水器是在美国制造。
At an electricity cost of 15¢/kWh, a heat-pump water heater will be significantly cheaper to operate than the highest-efficiency, condensing propane water heater (we don’t have natural gas in southern Vermont) — even if propane were to drop to $2/gallon (far below its current price). Where natural gas is available — and assuming the price of natural gas remains so low — heat-pump water heaters will have trouble competing on economic grounds.
对我来说，热泵热水器的一大吸引力在于它可以使用光伏(太阳能)系统供电。我们的新家将是净零能源的，我们希望完全避免在家里使用化石燃料。
请注意，热泵热水器并不便宜。GE GeoSpring I上面列出了大约1,200美元，加上安装，而Stiebel Eltron模型的费用约为2,500美元。与电阻热水器不同，热泵型号需要冷凝水排水，这可以增加成本。相比之下，标准电动或储气热水器可以花费几百美元。
亚历克斯是创始人BuildingGreen，Inc．和执行编辑环境建设新闻．他最近也创造了弹性设计研究所．为了跟上亚历克斯的最新文章和博衰，你可以注册他的Twitter Feed．
28点评
纠正和备注
的罗姆单元仅具有2.0的EF。
虽然我还没有看到新的通用电气设备的运行，但我已经在家里安装了旧型号的设备。我想它的评级是55分贝。这是响亮的。在我看来，除了地下室之外，我所看到/听到的唯一可以接受的安装噪音水平的单元是AirGenerate的单元(额定2.4EF和48dB) -http://www.airgeAde.com/products/hybrid.
我们的经验
我们在阿灵顿广泛汉斯安装了其中一个
http://www.statewaterheaters.com/lit/spec/res-elec/srxss00109.pdf.
在80加仑，81英寸，这是一个巨人。它以2.4EF评为不确定DB是什么，但当压缩机打开时，它是非常嘈杂的。冷凝水的量也比我们所预期的更多（也许是因为它在一个全新的地下室，仍然是混凝土板仍然干燥）。概念上，我喜欢它，效率，空调和除湿都很棒。但噪音是一个很大的关注点。我认为人们最终会因为它而在电气模式下使用它。我猜墙壁可以获得更多的噪音绝缘以防止这种情况。
另一个问题是位置需要在一个相对大的开放空间。这个需要750立方英尺。不太适合小房子。
典型的政府“一种尺寸适合所有心态”
我开始倾注那种冗长的文件（126 pp），寻找一些关于热泵热水器没有意义的情况的讨论，但由于其长度和无聊的性质，放弃了部分方式。如果在这个国家的好处被迫对每个人都被迫造成意义，那将是一种耻辱，即使它没有少识。我的猜测是，在某些地区，人们将立即安装平行的30或40加仑热水器来提供能力。
另一个想法
一个人更多的想法。热泵热水器的批评之一是在冬季加入加热载荷。所以，很多人只是在冬天关闭压缩机。
在大多数passivhaus工程机不具有排气口的衣服。他们通常有一个冷凝机，这消除了另一种渗透，但更重要的是，通过烘干机产生的热量用于加热的房子在冬天。在夏季，该布置导致追加的冷却负荷。
我认为将热泵热水器放置在与冷凝干燥器相同的空间中可能是有益的，以利用该热量。这可能有助于“平衡”，其中增加了这些机器产生的负载。
回复罗杰琳
沿着同样的思考，您可以将热泵WH放在冰箱后面，这更始终抛出热量。需要一些细心的楼层安排，噪音肯定仍然是家庭中央部分的问题。
气候
正如你们中的一些人所指出的，气候影响很大。我正在改装一辆车——评级者说它会让我的HERS分数少一些额外的分数，而且它还能调节车库的温度……在那里噪音不会有什么影响。我让管道工选一个，50-60加仑，并强调可靠性和服务问题。有进展我会通知你们的。
这些吸盘就是
这些笨蛋在北方也被强制执行了吗?
另一革命的时间。
停止全球抱怨！
我安装了Smith/State/Whirlpool/Kenmore/Voltex/Craftmaster(都是相同的单位)，发现它比旧的(中国)Geospring声音大得多。我想我不会再这样做了。更新的(肯塔基州)Geospring更安静。我被告知在一月份将会有一个80加仑的Geospring模型。它来得越快越好。
我感兴趣的是，空气等的耐以48 dB等级，2.4 ef和66加仑坦克。还据说有一个更大的松下式压缩机（10,000 btuh标称，高于Ge的6,000 btuh），但它们是在中国制造的，我得到了印象的销售是Ge和其他的小数。较大的压缩机应使热泵模式更快地恢复，但也可能导致周围房间的更深冷却。
一些其他的想法:
为了最大限度地利用最高效热泵模式是很好的有些过大HPWH的。太大的意义被放置在第一个小时评级，但记住，完全或几乎完全耗尽HPWH会需要几个小时才能完全恢复单独使用压缩机熊，最不能仅根据油箱容积的上部三分之一集中初始恢复热在双元件存储电阻罐加热器的经典时尚。
对于那些抱怨强制采用hph的人，2.0 EF要求仅限于55加仑及以上的油箱。储藏式电热水器市场的80-90%是50加仑以下的水箱。只有那些拥有更大住房的家庭才会受到更高的EF要求的影响，有理由认为，那些更富裕的家庭应该首当其冲，让这项技术成为主流。
对于那些抱怨北方强制部署的人…你可能听过这样一句话:“南方将再次崛起!”所以快下来吧!开玩笑的……即使在气候区北部，“Ki-Ki”就像在“Ki-Ki- cripes, it’s cold up here”，在夏季，hph将提供有用的冷却和除湿，并在典型的北部地下室收集邻近锅炉和熔炉排出的浪费热量。
东北和中西部的人应该看看西北地区的进步，特别是Nea，西北能源效率联盟。Neea在北方气候区测试HPWH的唠叨，测试和出版结果，希望推动制造商开发更适合北部气候的模型。它们的标准包括气流的芳克力，在环境温度下运行的能力低于45，降低噪音。虽然我正好在阳光明媚的南方，但惠普在车库中出版的高于车库的ef，但我鼓掌的工作。
非常有用的帖子，谢谢
非常有用的帖子，谢谢你，先生。
北部气候的排气热泵热水器
瑞典的好朋友们在大约30年前开发了排气空气热泵热水器，它将排气通风与热泵、储罐、循环加热用的循环泵以及储罐内的电子备用加热元件结合在一起。热泵从排气气流中“回收”能量。排风始终在~65-75F，热泵的COP随季节变化不大。如果需要的话，储水箱可用于家庭热水负荷以及空间供暖。我知道美国的一些人在90年代在某种程度上研究了这些，但我认为没有任何结果。
我读过这些单位安装在瑞典绝大多数新家。
这是英国销售的瑞典产品的一个例子：http://www.nibe.co.uk/home-owner/nibe-heat-pumps/exhaust-air-heat-pumps/exhaust-air-heat-pumps/
不幸的是，这种联系已经消失了。
nils，
以下是Wayback Machine提供的链接:
挖掘排气热泵
回应John Semmelhack
约翰,
那些拿骨单位是一种“魔术盒”。有关更多信息，请参阅你的Passivhaus的“魔术盒”．
排气热泵
是的，我同意尼比单元。
我的主要观点是，还有其他的热泵热水器的设计概念(特别是在寒冷的气候下)，在冬天不会占用空间的热量....两种主要的概念类型是:1)排气hph，和2)分体系统hph(如日本的“eco-cutes”)。我个人觉得，我在其他国家看到的这些产品对我来说太昂贵了。通常是因为它们还集成了空间供暖。但我认为这些概念很吸引人，产品不必那么花哨。
例如，我希望看到空气总比（已经有用于管道的单位）提供设计作为排气HPWH的模型....下气流（定制为房屋的通风率），容量降低压缩机，更大的坦克，同样的价格。
对了吗?
"At an electricity cost of 15¢/kWh, a heat-pump water heater will be significantly cheaper to operate than the highest-efficiency, condensing propane water heater (we don’t have natural gas in southern Vermont) — even if propane were to drop to $2/gallon (far below its current price). "
这取决于该房子用于加热燃料的东西，以及加热系统效率。如果它是丙烷燃烧的加热系统，则唯一的“节省”较低的直接丙烷用于水加热的丙烷用于水加热器的水加热器的运营成本是（相对简短）的冷却季节。
如果丙烷速度的价格飙升它可以更便宜地运行电阻电阻（或电阻电空间加热）。如果丙烷的价格崩溃了2美元，用冷凝丙烷加热水更便宜。
随着$ 2 /加仑丙烷和加热器90％的水冷凝你得到82-830000BTU的热量进入水中$ 2。用0.90EF电阻电解槽你〜3070 BTU成每千瓦时的水，所以这将花费约（三千零七十○分之八万三=）27千瓦时等于丙烷的一加仑的输出。在15美分/千瓦时这相当于$ 4丙烷（约上次在哪里冬）随着2.0 EF热水器你在$ 2丙烷等同使它即使在制冷季节一洗。
对于4美元左右的丙烷来说，在供暖季节(假设有一个高效的丙烷供暖系统)，冷凝丙烷/电罐/高压水泵房之间几乎是一场清洗，在制冷季节节省的夏季时间甚至更多。但如果丙烷价格涨到5美元，那么用热泵热水器加热热水的年花费要比用电水箱加热的多。
但是如果丙烷达到5美元，则不清楚你应该在热水器上花钱，也许应该至少部分地用无管迷你分裂来加热（位移甚至在冷凝燃烧器中燃烧的丙烷燃烧，高效迷你- 空白与15美分的电力有一个相当短的回报，之后热泵热水器将开始经济意义。
在VT对于大多数家庭的采暖用能会超过41％，全国平均水平，但它可能是低中高-R的房子。由下车花钱上降低采暖成本或大幅降低丙烷的使用仍然王牌热泵热水器的夏天仅有的储蓄。
丙烷价格
我对丙烷的价格没有长期的经验，但我认为它在某种程度上与汽油和柴油燃料的成本有关……换句话说，丙烷价格在短期内几乎不可能回升至2美元以下。
为HPWH做好准备，但不是为了这些家伙
对我来说，很明显这些东西在寒冷的气候里卖不好:
1. 750铜。FT。需要100平方英尺。致力于它的房间。（价值4,000美元 - 价值10,000美元）
那个房间在冬天会很冷。
3.噪声
4.凝结物
5.它们不会比传统的罐加热器更长，但更换成本是三倍。
针对问题1-4已经有了一个商业可用的解决方案:
http://www.rheem.com.au/products/dom科学产品/ heatpumpmpsseries/rheemheatpumpsmpsseries
下一页！
凯文，我刚读了十
凯文，我刚读了十几个可怕的点评......嘈杂不断下来......
对于那些比较成本的人来说，
对于那些比较成本，让我们不要忘记在加热季节，如果HPWH在信封内部，您可以使用空间的空间加热水。惠普只是将它搬进水箱。在我的情况下，它将在地下室，在密歇根州的近8个月的加热季节，冗余会让我感到略显疯狂。特别是如果我最终通过空气源热泵加热。警察的警察是什么？
难怪他们还没有在美国销售
AJ，
显然是美国公司的Reef，正在使用澳大利亚人作为豚鼠分裂HPWHS。是的，他们可能是嘈杂的，但噪音在外面。寒冷和冷凝水也是如此。因此，我预测分裂系统将在寒冷气候中取代今天的HPWH。
安迪，
警察的警察并不像似乎起初一样疯狂。空间加热惠普与一封章发出的警察带来了热量，然后将HWHP放入罐内的热量，带有2.5的COP。
整体警察等于倒数和1 /（0.25 + 0.4）= 1.5的倒数
COP为1.5可能有点乐观，所以如果是我，我就用DHW的电阻。它非常安静，不容易出问题，第一笔费用便宜300%，不会让你的房子变得很冷，COP为1.0。
但是一个没有席障的地下室是一个很好的地方。一旦HPWH落下地下室空气说，48F，热量将开始从地面流入地下室。Voila，您有一个廉价的地源热泵。
凯文，我觉得你是手臂
凯文，我认为你是扶手椅，弥补事实或缺乏假设（pp）或其他东西。我有一个酒窖，我照顾冬天没有加热。酒窖在加热的家中，没有绝缘层。
温度降至33度，冬季的两个月低于38次！并且那是没有HWHP进一步去除热量。
在我看来，在这种情况下使用这些设备是扶手椅的梦想，而且在现实附近没有。我知道这不是家的帖子，我发布了我在GBA发布的所有年份监测的那些年份。
最后，在我工作的地方，在冬天的地下水温度，我已经测量了很多，而不是50度。42-46度典型。
我在南方思考这个想法对于所有正确的原因都很精彩。他们应该被禁止在我居住的地球的利益。
谢谢
凯文,
关于警察的警察，我有点半开玩笑，但谢谢你的等式。我一直以一种更困难的方式抵达答案（不要问）。此外，Daikin制作了一个分裂系统，将加热水，但我还没有详细描述它的细节。
AJ，
地窖的隔离。
那么如果......
每年有2个月在北方地下室的热泵模式下无法工作?
在其他的10个月(或者仅仅6-8个月)，它可以以比传统加热器更高的效率运行，并提供有用的冷却或至少除湿。如果替代方案是以每加仑3美元以上的价格燃烧丙烷，同时将非常寒冷的室外空气吸入CAZ，那么HPWH就会变得越来越好。
不是两个月。和他们
不是两个月。它们是昂贵的玩具。
应对AJ生成器
我同意你的意见，这些不是北部气候的解决方案。
你说：“最后，我工作的地方，在冬天的地面水温，我已经测量了很多，不得不在50度。42-46度典型。”
你假设那是一个未加热的地下室是什么？好的，即使在42F时，地下室也是如此的小型热泵的合理热源。
地热加热泵热水器？
我们的新家正在建设中，我的建筑/水管工最近在安装热泵热水器而不是电热水器时通知我300美元的税收抵免。他们指向我走向AO史密斯网站，有三个女儿想象我们可以使用他们最大的80加仑模型。它将安装在一个大的地下室，轻松进入我的凹槽坑和墙壁后面的冷凝水，至少25'远离完成的地下室区域，所以我想象任何排水/声音问题都不会是我决定的一个因素制作。
使用电力速率是否有合理准确的公式，用于估计这些设备的“甚至”点的“甚至”点，因此我可以严格地根据成本确定，益处/成本？
谢谢。
回应大卫·霍顿
大卫，
您的评论标题读，“地热水加热泵热水器？”如果您计划拥有“地热”系统 - 更准确地称为地源热泵 - 那么您不需要热泵热水器（这是一种空气源热泵）。
你已经有一个热泵。可以指定地面源热泵，以提供所有房屋的空间加热和国内热水。这是用desuperher的。
如果您的地源热泵承包商没有向您解释这一点，或者并不意识到这一事实，是时候选择另一个承包商了。
如果您确实想要一个单独的热泵热水器 - 假设您没有地源热泵 - 那么我建议您阅读以下文章：
热泵热水器来自年龄
关于水加热的ACEEE信息页
在与上述相关的第二个文件中，您将注意到Aceee已经计算出热泵热水器的生命周期成本相对较低。在您的情况下，这将是真实的，取决于您的家庭的热水水平，以及安装热水器的房间的特性。
地源热泵家用热水吗？
任何单位即来完成与地源热泵的使用？减温器不能100％提供家庭热水需求。尤其是在供暖季节。在这几个月降温器是不是很有效。在热泵的冷却模式中的过热降温器变得更加有效。也许在炎热的气候一个可以依靠的100％热水的输送。但这里在西北地区：根据我们的MasterGeoPro安装：没办法！这样的提醒去西北气候更冷......但关于热水箱内置了地源热泵：我想复杂分别钩住了一个接地回路泵使得不可能市场的单位。然而，这将处理所需的空间。我们正在安装WaterFurnace NSW 18专用家用热水生产热泵。 Hooked up to our standard 50 gallon el cheapo super standard, few years old run of the mill hot water tank. ONLY concern I have there is the short cycling of the 18000 Btuh heat pump on a 50 gallon tank, 2 people in the house... 120 - 125F delta T. But I do not think a smaller heat pump exists. NICE thing is that all is separate. Tank leaks: tanks gets replaced. I hope for the people having to go Air to Water heat pump hot water tank, that the mechanical can be fully serviced/replaced independent of the tank...
但是，Desuperheater的想法：家庭更加绝缘的家庭，将收获的热量越少，可用于DHW生产。错误的路线。关于Desuperheaters如何合理的大争论。投资回报还可以，不是很好......在炎热的气候中？可能更好。
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