在密歇根州的大急流城,Andy Zbojniewicz正在计划建造一个高性能的大型住宅,最终将由一个15千瓦的太阳能阵列供电。这幢房子的地面面积将超过3000平方英尺(约合4800平方米),地下室面积将达到1633平方英尺(约合454平方米)。
他最关心的是如何给房子供暖和制冷。
Zbojniewicz说:“我被告知房子太大,不能用空气源热泵供暖和制冷,也不能让人感到舒适。在一个问答帖子中写道“所以我主要关注地热。”
为此,Zbojniewicz向两家HVAC承包商征求了地源热泵的报价。其中一家承包商表示,在室外温度(设计温度)为7°F的情况下,供热负荷为50,797 Btu/h,并建议使用5吨(60,000 Btu/h)的热泵。第二家公司没有提供其负荷计算,但建议Zbojniewicz需要两台3吨重的热泵才能保持舒适。
“我有一个暖通空调的朋友,他强烈认为我应该在地下室安装辐射管,以帮助冬天供暖,”Zbojniewicz补充说,“当我在做这件事的时候,我打算在储藏室、主浴室和三季门廊上运行它。”
在GBA阅读了一些资料后,Zbojniewicz意识到对地源热泵和辐射式地板分配系统都有很多批评。
“如果我想实现净零排放,有没有更好的替代地热的方法?”他问道。“如果我坚持使用地热,两台3吨重的热泵是不是太过了(它们肯定更贵)?”我应该完全放弃辐射吗?”
这就是本期重点报道节目的主题。
空气源热泵没有任何问题
密歇根州大急流城的室外设计温度为5°或6°F, GBA编辑Martin Holladay说,…
23日评论
他们不可分割的是一个很棒的姓氏。几乎让我们想换我的来匹配!
我不反对提出的解决方案,尽管我想听听结果如何,即使是在一段时间之后。
我想知道空气源热泵能有多冷,在我的情况下,有一天我可能想改造它。我住在安大略省多伦多附近,99%的设计温度是零下20摄氏度,但在最近的记忆中,我们遇到过零下30摄氏度甚至更低的温度
>“…也许有一天我想把它改装一下。”
那个“某一天”可能就是“今天”。
格力有冷气候的迷你分离器,容量表低至零下30摄氏度(湿球温度)。寒冷气候富士通和三菱都被指定为至少零下25摄氏度(干球)。许多迷你灯泡在-20℃(干球)下具有指定容量。
多伦多并不是真的那么冷——尽管偶尔会降到零下25摄氏度以下,但根据ACCA的数据,99%的温度仍然只有零下17摄氏度。https://articles.extension.org/sites/default/files/7.%20Outdoor_Design_Conditions_508.pdf).-20摄氏度将是99.6%的设计温度(ASHRAE表将机场99.6%的设计温度定在-19.4摄氏度:http://cms.ashrae.biz/weatherdata/STATIONS/716240_s.pdf).
如果你喜欢,可以用零下20摄氏度。
如果在-20℃的情况下,一个小型分裂的大小甚至有1.2倍的余量,那么在它开始失去地面之前,它几乎总是会覆盖你的负载到-25℃以下的一些温度,即使容量表不会那么低。
今天我有其他重要的事情要做。我正在考虑开始一个关于我的绝缘情况的问答,因为我有一个政府发明,将覆盖它,但我有一个世纪的老房子的问题。他们几周前做了能源审计,我周五收到了邮件,说我有资格,但还没有看。
我也有一个几乎新的熔炉和其他雷诺和问题优先考虑,但总有一天。
你能详细说明湿球和干球在这种情况下是什么意思吗?
在寒冷的温度下,WB和DB温度之间的差异不是很大,但历史上通常使用WB来指定容量,因为湿球温度决定了它在除霜中花费的时间。用于测试热泵效率的AHRI协议指定了WB和DB,但容量是使用DB温度指定的。例如:
https://nonul.mylinkdrive.com/files/MSZ-FH09NA_MUZ-FH09NA_Submittal.pdf
请注意第4页表中列出的ARHI DB + WB测试条件。
我们99%的设计温度是-18摄氏度,进入第四个冬天,我们的冷气候热泵(富士通)从来没有出过热量问题,即使在比设计温度低得多的情况下。
斯蒂芬,
我读了很多你的旧帖子,关于你2015年在缅因州的建筑。我自己也在新建筑的过程中(准备下个月开始搬土),我也是一个缅因州人。我有几个问题,关于无导管迷你泵,我想得到你的意见。你介意把你的电子邮件发给我吗?我是,(电子邮件保护)
希望能收到你的来信
亚伦
地板辐射采暖…它并没有提高效率。
用热泵或冷凝锅炉,我不同意。较大的散热器=较低的供电温度=更高效。
辐射地板可能(也可能没有)有足够的辐射质量来防止有效的倒退。质量和热源都是物质。
“如果你正在考虑空气-水的地球交换,那么你可以添加一个水箱(热质量),解决除了成本之外的任何热泵尺寸过大的问题。”
一个错字。应该是“水热泵,然后”。
现在我们有了变速空气对水(儿童)和水对水(氢模块)热泵,实现提高效率的潜力比以前更高。特别是在室外重置的情况下,它们可以在非常高的COP下运行。他们从使用低温水中得到的好处甚至比你从冷凝锅炉中得到的还要多。
空气对空气热泵很明显能够为您的(近似)热负荷的家庭提供足够的容量。也就是说,你更应该关注的是热量的分布。马丁说他将在中央空气分配系统中采用单喷头,这是非常明智的。这将使许多决定司空见惯的暖通空调人员。我也相信它会使家庭的整体舒适度比分立的头更好。
我也非常支持电磁式灶台的想法。我们在高海拔,只有丙烷作为备选气体。我们确实怀念有一个好的烧锅器,但现在我们有了感应兼容锅,燃气是过去。
至于供暖。我自己的房子大小也差不多,有一个同样大的地下室,比地面低80%。你的眼睛似乎是半暴露的,所以负载可能会非常不同。我们有很大比例的玻璃面积,在-10华氏度的设计负荷为19,000 BTU/Hr。由于种种原因,我们在所有的房间里都安装了小加热器,避免了明显更节能的小隔板。主要原因是房间布局和三层处理。有些人把我们的平面图称为兔子窝,这有点远,但我们肯定没有开放式的平面图。其次,在我们致力于设计选择的这些年里,高得离谱的安装成本和粗略的支持选项。
现在有了三个冬天的经验,我可以说离散的正面和小分裂对我们来说是一个非常糟糕的选择。许多建议会让我们在每层楼的两个位置放置头部,这对我们的平面图来说会导致房间之间的温度梯度很大。我们安装的空气分布是为了新鲜空气而不是热分布,所以每个房间没有提供“返回”路径。中央核心与拾音器在第三层是我们的选择,以平衡空气质量。对我们来说,它工作得很好,我们没有中央鼓风机的声音。(我个人的一个恐惧症)
与任何家居设计相关的是热量输入将如何分布和如何损失。我相信GBA上的很多帖子都警告过,走廊上的迷你分体式热水器很难为卧室提供足够的热量,尤其是在晚上关着门的时候。马丁曾提到,在几个值得重新阅读的背景下,神奇的空气箭未能达到人们对它的期望。这也支持了为什么他建议使用标准空气处理布局的中央封头。
地板辐射供暖虽然受到许多人的蔑视,但它确实具有将热量均匀地输送到房间内而不依赖空气流动的优点。它还将把温暖放置在通过墙壁和窗户损失最大的房间——门紧闭的卧室。在漫长寒冷的冬夜,关上卧室的门不会影响地板辐射供暖(或暖炉)。然而,无论采用何种方法,要使产生的热量均匀分布,都是一种非常昂贵且机械复杂的方法。根据我在初步设计工作中所做的估计,成本要高得多。随着时间的推移,它也增加了泄漏的微妙威胁,以及复杂的地板选择。
我认为,与其讨论在寒冷的气候下小隔间是否能供暖,不如讨论一下如何成功地利用各种平面图,这将更有价值。很多人都很高兴选择了迷你分隔,所以让我们来了解一下他们是如何成功地让所有房间都保持舒适的。如果他们失败了,也要掩盖。避免更多错误的发生只会增加设计采用错误的机会。
男人的家伙!这是我!我做了精彩片段!
而且,我把我的名字改成了我的真名…
地板辐射供暖的优点是它在较低的水温下运行。这一事实应该会使它引人注目。如果你想使用空气源热泵,大多数都不能在高温下制水。我见过的最高的是沙子,即使是150度的水温。
此外,地板/墙壁/天花板的辐射不会占用地板空间。这显然是一个优势比一个大的铸铁rad。
“我见过的最高的是沙子,即使是150度的水温。”
桑登公司的二氧化碳制冷剂热泵的压缩机能够产生180华氏度的水,但在这个温度下,效率(更重要的是,容量)会受到影响。但如果你真的真的需要180F,它可以做到。
无论如何,BTU输出似乎只适用于被动式房屋或其他密闭房屋。
同样在性能方面:在我所在的地区(威彻斯特县),电价是天然气的3-4倍。如果这个比例在全国大部分地区相似,我不会感到惊讶。无论如何,如果最坏情况下的警察不超过3岁,那么操作起来显然不是很划算。
这并不总是关于最低成本。
我读了足够多的GBA文章,知道需要进行适当的手动J计算,但实际上如何完成?似乎大多数住宅暖通空调承包商要么说没有必要,要么当着你的面撒谎,编造一个。这种做法是你当地的暖通空调公司闻所未闻的吗?
找一个第三方评估师,一个以此为生的人,把自己的声誉押在正确上。
我使用了Building Knowledge。
实际上你需要一本手册J, S, T, D。
安迪,
下面是一篇文章的链接,直接回答了你的问题:“谁可以执行我的负载计算?”
谢谢马丁,我一定是错过了那篇文章,但它是正确的。我现在找到了一个本地的RESNET HERS评分器,应该可以帮我解决这个问题。
看起来你没有调查过,也没有打算安装任何被动式太阳能技术来加热、冷却和照明。给那个辐射区提供太阳能热水和一些免费热水怎么样?带有热交换器或热水回路的木质炉子。把你打算购买的PV的一半投资在这些免费的热源和热水上。安装尽可能多的直流低电压的东西,然后你节省的钱可以买更多的PV在未来如果需要的话。
汤姆,
你似乎误解了太阳能热水系统提供免费热水。它不是。它提供的热水比其他类型的设备产生的热水贵得多。此外,选择使用低压直流电源而不是交流电源的设备对任何人都没有意义,除了那些生活在电网之外的人。
有关更多信息,请参见“太阳能热真的,真的死了。”
我所有的客户都喜欢他们的系统,尤其是那些已经用了30年左右的人,他们一直在运行,因为他们可以享受免费热水,还有那些我给系统加了暖气的人。更不用说这些年来我安装的太阳能淋浴和泳池加热系统的数量了。
就直流而言,任何人都可以使用低压照明,不管有没有电网,更不用说所有由交流转换成直流的电子产品了。下次没电的时候,不要去车里给手机充电。
就我个人而言,最好的办法就是在房子的气密性和绝缘性上投资。缩减你的需求,缩减你的需求,再一次缩减你的需求。如果你还有剩余的钱,通过各种手段投资于地源,但正如其他人提到的,它变得完全没有必要与现代空气源热泵,今天是可用的。我看到的另一件让我的机械倾向心碎的事情是,用百万富翁的10美分预算建造这些巨大的豪华房子。对于西北爱荷华州的一些现场(-12 /96设计温度),当我通过莱特软运行房屋时,我的平均冷却需求是每吨主楼冷却1500平方英尺。我最坏的设想是,全开放式的房子,横跨半个足球场,20英尺高的天花板和无边无际的窗户,阁楼上的管道是每吨800平方英尺,主楼是976平方英尺,地下室是1259平方英尺。这些设计围绕着R19隔热墙,r38在阁楼(管道工作的每个接缝都密封并包裹在R8中,并在吹入中深埋)和半密闭式结构。非常基本和盖章的设计....在建筑方面有足够的改进空间,然后是机械方面……
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