图片来源:所有照片:Marc Rosenbaum
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在我的上一篇博文，我讨论了我们的家庭热水(DHW)负荷的基础，并简要地考虑了增加太阳能热水系统来满足大部分负荷。我决定首先尝试一个热泵热水器(HPWH)，部分原因是它是一个更简单和更便宜的安装，部分原因是我只是好奇，看看它会如何工作。
因为我已经有了85加仑的马拉松电热水器，所以我不需要额外的存储空间，所以我查看了可用的附加产品并进行了选择的喷泉它是由纽约系统公司在缅因州制造的。加上安装费用，它的价格在1000美元左右。
附加的热泵热水器
间歇泉是一个小立方体（一侧约1 1/2英尺），可以放在地板上或靠近热水器水箱的平台上。它（和其他HPWH）的运行方式是，它从其所在空间的空气中排出热量，并将热量传递给水。
间歇泉有一个压缩机，用于运行制冷循环，将空气中的热量带走（如空调或除湿器），一个风扇，用于将空气穿过其制冷剂盘管，还有一个泵，用于将水循环到相邻的储水箱中或从储水箱中流出。它与底部或底部附近的水箱相连，因此可以加热最冷的水，从而最大限度地提高热泵的效率。下图2（下图）显示了间歇泉内部的一个图像，包括其关键部件。
在从空气中提取热量的同时，它也可以冷却空气，这意味着它也可以作为一个除湿器，但有一个关键的区别。传统的除湿机先冷却空气，把湿气凝结出来，然后再加热除湿空气，这样除湿机就会把湿气带走，给空气增加热量。由于加热空气会降低空气的相对湿度，因此除湿和加热的双重效果正是我们想要的——较低的相对湿度意味着被除湿空间中的材料吸收的水分更少，因此霉菌也更少。
HPWH除去空气中的湿气，但使空气冷却而不是加热，因为热量进入DHW，所以它不是有效的除湿器。我把一个Hobo四通道数据记录器在适当的地方，以查看HPWH对地下室环境的影响。
一般的间歇泉安装使用一个巧妙的管中管接头，插入传统电热水器(或其他热水器水箱)的排水接头。这允许间歇泉既提取要加热的水，又通过热水器上的同一个端口返回加热的水。
移除马拉松的较低的加热元件
在马拉松的情况下，排水端口位置排除了这一点。我选择做一些有点非常规——我把降低电热元件(家用电热水器有上层元素和较低,且只有一个操作在一个时间),并使用一个适配器连接热水从间歇泉回到这个位置。要加热的水来自排水接头。
这种方法失去了使用下部元素作为hpwhh备份的功能——只有顶部元素可用。间歇泉使用热水器上现有的线路电压恒温器来告诉它何时操作。在典型的电热水器中，控制器首先确保控制上部元件的顶部恒温器满足要求，然后确保控制上部元件的下部恒温器和下部元件满足要求，后者适当地优先考虑水箱顶部的水，首先将水箱抽出。
在我的设置中，一旦上面的恒温器满足了，电源就会切换到下面的恒温器，如果需要的话，可以调用间歇泉来操作。我把上面的温控器调到华氏90度左右，下面的温控器调到华氏120度，这就迫使热泵进行所有的水加热。
我在2011年7月5日安装了间歇泉，从那时起我们就没有使用过任何电进行电阻加热;所有的水加热都是由间歇泉完成的。请注意，与普通热水器相比，hpwh是慢速加热器。间歇泉的输出功率低于2kw，而电热水器的输出功率通常为4.5 kW，燃气或燃油加热器的输出功率要高得多。这就是为什么对于高压水泵房来说，油箱的尺寸很大。今年夏天和秋天，我们的房子里有很多客人，足够的DHW没有问题。
使用水表和压井电度表监测性能
由于这对我来说是一项新技术，我想了解它的工作情况。我在通往热水器的冷水供应管道上安装了一个DLJ75水表，在它分裂到恒温混合阀之前，这样我就能测量我们使用了多少DHW。这是一个简单的，经过时间考验的机械水表。我们现在正在安装其他一些可以计数和总计的脉冲输出，所以它们不需要每天被人类读取来了解使用模式。
间歇泉是一个120伏的机器，只需插入一个插座，所以我用一个电能表．我还一直在使用Hobo记录仪的两个外部通道来测量冷水入口和DHW出口温度。通过流量和温差，我可以计算出DHW系统的能量需求，通过kWh，我可以计算出满足该能量的系统效率。
处理冷凝
像除湿机一样，HPWHs从空气中去除水分，因此产生液态水，因为水蒸气在线圈上凝结。间歇泉有一个排水盘来捕获冷凝物和一个可以连接到管道疏水阀或冷凝水泵的水龙头。我的只是简单地排到5加仑的桶里。
有趣的是，在夏季中旬，当地下室的温度和相对湿度最高时，在单位下面的混凝土上有一个水坑，在我们离开峰值降温季节后消失了。我试图确定这个问题，Nyle的人帮了我很大的忙，但最后我认为排水盘有一个漏洞，可能在角落里，只有当冷凝水的速率很高时才起作用。或者，不在排水盘上方的部件上可能有冷凝水。我可能需要等到明年夏天才能解决这个问题。
我很高兴这台机器相当安静，而且到目前为止，完全可靠。
附加组件还是集成单元?
如果我一开始就决定要安装一个热泵，我可能会选择一个集成单元，它有一个内置的热泵在一个储存罐的顶部。这些是由Stiebel Eltron, GE, A.O. Smith和Hubbell等公司制造的。
有一份关于高功率whs现场性能的优秀报告作者史蒂文·温特协会。
在下一篇文章中，我将评论DHW安装的其他方面；然后在随后的文章中，我将分享一些关于HPWH性能及其对地下室空气温度和湿度水平影响的数据。
[编者按：本系列将继续；请继续关注“进入热水-第3部分”。]
马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)是位于马萨诸塞州玛莎葡萄园岛的南山公司的工程总监。他写了一个博客低碳繁荣．
11日评论
这看起来很有趣
在夏天的大部分时间里，我不得不在地下室里开一台除湿机，为DHW捕捉热量的想法真的很吸引人。但在今年剩下的时间里，当我们积极地给地下室供暖，把热量吸出来供DHW使用时……我不知道这对我来说是否有意义。我很想看看你们关于地下室温度和湿度的数据。
哦,见鬼!
在第一部分中，马克选择了一辆85加仑的马拉松，GPD使用量为13加仑。
.．.现在我得承认我也有类似的设置。
我有一个3400 SF ICF的房子，里面有4.5个人(一个兼职的青少年)，它的加热和冷却(好吧，主要是冷却，因为我们在佛罗里达)由一个两级3吨的水炉设想水源热泵锁在低级。它工作灵巧，并有热回收减温器选择。
WF减温器为其自身的80加仑（未燃烧的GE 12年电热水器）储水箱供水，该储水箱在5月9日和12月2日保持在100-115华氏度。在肩部季节，最低暖通空调温度下，预热水箱温度为70-90华氏度。
该desuper的80喂食第二相同的GE 12年80，最初由传统的5500瓦电阻元件(s)在通常的方式，但是，从2009年7月开始，关闭电源，以支持一个纽约(当时的北路)rev 0.0序列号1(或附近)间歇泉。
早期的间歇泉噪音很大，需要几乎完全拆卸来调整温度设置。它还具有一个不稳定的霍尔效应电流传感器，通常在远低于额定最大安培的情况下跳闸。
此后，我在整流罩顶部凿了一个孔，以便调节温度，并将电流传感器从其主继电器上弯曲。我还添加了一个数字计时器，每天在0400和1600时两次中断间歇泉的电源10分钟。这克服了不可调的20*控制死区，否则会导致温热热水的输送，因为预热水箱通常会向间歇泉水箱输送95-105*F的水-温度太高，除非我设置间歇泉，否则无法触发运行循环对于低效率（且对幼儿不安全）的125*F+设定点。
在完成所有这些之后，间歇泉可靠地提供了上帝知道多少，但肯定每天超过50加仑的110*F热水，满足我们的所有需求，整个夏天每月的成本约为3美元，而在肩部（无HVAC）月份的成本不超过15美元。我知道这在一定程度上是确定的，因为像马克一样，我的间歇泉从2009年7月15日的第一天起就被用一个杀戮瓦特（Kill-a-Watt）来监测。
附注:2008年，当一家家得宝(Home Depot)停止销售这款机型时，我买了一辆GE 12年80年代的twin twin，我确实很后悔没有买marathon——他们明显的优越绝缘性能将大大减少待机损失。
P.P.S.：我喜欢Marc关于使用下部元件端口的创造性思维，因为马拉松的几何结构排除了使用间歇泉的管中管管道布置。由于担心管壁之间的热串扰，我拒绝使用管中管。相反，我从冷水入口（其浸入管延伸至水箱底部附近）取水，并将温水重新注入底部排水管。我更喜欢并提倡这种安排，因为它可以防止沉积在水箱底部的沉积物/水垢被吸入间歇泉的热交换器
柯特，我的间歇泉是晚的
科特，我的间歇泉是后来的版本。就地下室来说，还算安静。它在油箱中使用下部元件的恒温器，简化了安装，使其更加坚固。外壳的设计仍然是这样的，如果你想进去，它比它需要的更麻烦。
间歇泉的dB额定值？
马克，你真的测量过间歇泉的分贝了吗，还是公司公布了。噪音似乎是惠普的致命弱点。在积分模型中，噪声范围从55 dB (GE GeoSpring)到65 dB (Stiebel Eltron)，相差10倍。其他制造商似乎没有公布这一信息。我很想知道间歇泉的对比。
分裂HPWH
马克，我不同意你的评论:“如果我一开始就决定要安装一个温水泳池，我可能会选择一个集成单元，它将热泵内置在储水箱的顶部。”
你的间歇泉可以持续30年甚至更久。热水箱只能用12年。如果把一个很好的热泵(装满制冷剂)送到垃圾场，那就太可惜了，因为钢罐已经锈透了。更换成本将至少是一个坦克的两倍。
因此，间歇泉与马拉松分体系统将拥有迄今为止最低的生命周期成本的任何HPWH。你将永远不会有更换的麻烦或潜在的水损害典型的钢罐。
朋友们，要小心使用Curt的建议，从dip管中吸取水。一些制造商安装了内置的止回阀或“热阱”，以防止水沿着那个方向流动。
顺便说一句-这里有一个网站，告诉我们如何使我们的钢制热水器使用30年或更长时间。。。。http://www.waterheaterrescue.com/
我没有音计，
我没有声音测量仪，所以送一个过来，我将测量Geyser和Stiebel。间歇泉显示3英尺处有60分贝。在这一点上，我不愿意推荐间歇泉无论如何-没有足够的改善，在直阻力，并没有能源之星评级。
我想说，我担心的致命弱点是寿命，而不是噪音，至少在寒冷的气候下，这些设备大多数都放在地下室。
凯文的观点很好
关于冷水浸管中的热阱，凯文说得很好。我通常会扯掉这些，但忘了提细节。
有一次我忘了把止回阀但发现中国保监会泵没有问题,克服它——它就像一个橡胶垫圈内径向橡胶皮瓣能够抵抗自然对流的很小的δp,但打开正确的面对泵操作。
止回阀是接头的一部分，接头还包括塑料套管插入件，用于将热水器进口和出口的横截面积从3/4"减少到1/2"。因此，如果客户需要高(> 7 GPM)热水流量，比如罗马浴盆水龙头，我将水龙头更换为3/4”全端口，并通过对水箱附近的冷热水管道进行绝缘来进行补偿。
我可以在不到10分钟的时间内用30 psig井水填满我们三楼的80加仑罗马浴缸，因为我已经去掉了所有讨厌的止回阀和套管接头，采用全端口3/4英寸的配件。
我对凯文的间歇泉可能持续30年的假设表示怀疑。什么耐久性或加速磨损测试支持这个前提?马拉松已经存在了很长时间，这表明它们比传统的钢罐更耐用，但间歇泉是相当新的，由金属组成....如果没有访问Kevin的链接，我怀疑它提供了更新传统热水器水箱中的阳极的好建议……好建议，但我不知道有可更换的阳极保护间歇泉。
与太阳能喷泉
我最近安装了一个间歇泉RO到一个40加仑间接罐从我的系统2000锅炉。冷水来自一个80加仑的太阳能加热水箱。我还在调整约翰逊A419的设定值和差速器。该传感器安装在储罐底部的冷馈电上。我现在的温度是120华氏度，相差12度。入口温度最近几天是107-110。间歇泉有120设定值和30差速器。这可能与一个冷的入口，但与预热的水，它只是确保我有一罐温水。关于如何确定最佳设置，你有什么智慧之言吗?
间歇泉没有钢铁可以生锈
回复Curt Kinder:
间歇泉的主要部件是一个密封的压缩机组，看起来就像冰箱的内部。冰箱可以使用30年，但通常在这之前就被扔掉了，原因不是压缩机系统故障。
在间歇泉中，所有浸湿的部件都是铜的，没有需要保护的容器。
热阱阀有许多不同的类型，其中一些可以阻碍一个微小的泵。
间歇泉还在用吗
蒂姆,
Q.“间歇泉还可用吗？”
答:不。有关更多信息，请参见“重新审视热泵热水器。”
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