图像信用：alex威尔逊alynitor数据
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在上周的博客我在我们的新房子里写了关于GE Geospring热泵热水器 - 为什么我们决定通过太阳能热量加热（自从我们使用太阳能产生尽可能多的电），然后我们在热泵热水器上决定，而不是其他电水供暖选项之一。本周，我将更多地进入热泵热水器和一些在寒冷气候中安装时发挥的问题。
从上周审查：热泵热水器（HPWH）从房间中的空气中提取热量，以便在其定位以加热水。我有以前描述过热泵的基础知识以及他们如何从A中获取热量的情况cold空间和加热一些东西暖和．足以说这一过程（依赖于蒸汽压缩或制冷循环)的工作，并已长期用于冰箱，空调和热泵用于供暖和制冷房屋。
冷却设备所在的空间
对于像我们这样的房子里的高压水暖来说，这意味着它可以冷却它所在的空间。这在夏天是件好事——没有空调——但在冬天就不那么好了。在寒冷的天气里，在没有标准供暖系统的房子里，情况尤其如此。
在一个典型的新英格兰房屋里地下室里有一个炉子或锅炉，产生了大量的废热，热泵热水器可以利用一些废热，这不是很明显。供暖系统的效率越低，热泵的效果就越不明显。
但我们的地下室没有加热系统。结果，我们的HPWH冷却了空间。With the cold weather we’ve had (as I write this, it’s about 2 below), our basement has stayed pretty cool: typically 50°-54°F, though with the exceptionally cold weather we had a few weeks ago during a time of heavier hot water usage, the temperature dropped as low as 47°F. Right now, it’s 52°F.
如果我的妻子和我使用了很多热水，我的地下室温度会相当较低，但我们很节俭，我的妻子游得很多，所以她常常在游泳池游泳。
从彼得抢劫来支付保罗
在冷却它所在的空间时，高温水暖使加热系统工作更加困难。我们家的供暖系统是单微裂空气源热泵;室内的盒式磁带安装在一楼的墙上。该系统通过未隔热的地板和地下室的门将热量传递到地下室，我们通常关闭地下室的门，但有时也会打开。
我们的楼梯顶部也有一个风扇和管道系统，这样，如果我们需要，我们可以把热空气从房子里加热的地方抽出来，倒进我们地下室的机械室。伊莱·古尔德建议用这个作为备用以防地下室太冷。不过我们没用过那台电扇，因为太吵了。
所以我们的18,000英热单位/小时的三菱空气源热泵必须更努力地工作(并使用更多的电力)，因为它也间接地加热我们的水。自从我们1月初搬进房子以来，天气一直很冷，我们的空气源热泵一直在努力工作，以跟上天气的变化。而且我认为水pwh使我们的一楼变得有点酷——尤其是靠近地板的地方。(30多年来，我们主要是用木头取暖，这已经是一个非常小的问题了，但用HPWH给我们的地下室降温可能会让我们的一楼比我希望的要凉爽一些——尤其是靠近地板的楼层。)
我的朋友莱斯特·汉弗莱斯住在伯瑞特波罗，他的地下室里也有一个hpwhh，但也有一个燃油锅炉，他做了一些粗略的计算来估计他的水加热用了多少油，他让我看一下他的数字:
“我使用公式区域X 1 / R X Delta T将我们的生活空间从我们的生活空间计算到地下室;我认为我们的热泵热水器将地下室的温度降低约3度，我们的木地板具有2.75的R值，地下室天花板为1,217平方英尺。这使得我每小时的1,314 BTU的热量损失。每天运行6小时（可能有点高），为我们的石油系统提供70％的热效率，这等于每月2.4加仑（约9美元），这并不差。“
在我们使用热水的情况下，由水力发电所直接消耗的电力并没有那么大:2月份56千瓦时(kWh)——按每千瓦时15美分计算，大约值8美元，这是绿山电力公司目前的住宅电价。消费平均不到2千瓦小时/天,2月8 kWh跳跃到有一天,当我们的两个女儿被访问的小镇,我们不得不切换到热水器的“推动”模式(一个电阻加热元件补充剂热泵机制)。
然而，除了使用的56千瓦时的热水浴室，我们的微型空气源热泵供暖系统(价值约125美元)在2月份使用的814千瓦时中，有一部分是用于水加热。我还没有算出我们2月份的水暖总费用是多少，但应该可以算出来。
缓慢恢复
据牢记的另一件事是HPWHS具有相当缓慢的恢复率;我认为我们的速度以每小时约8加仑的速度恢复。这就是为什么较大的热水器经常与HPWH有意义，尽管我认为50加仑的模型将是我们的使用情况。
然而，在2月中旬，我们来自纽约市的年轻女儿和来自加利福尼亚州的大女儿和Compineté正在访问，我们参观了一个派对。我们仍然可能与热水有关，因为我们有海滨管道固定装置和高效的洗碗机，但我们的年轻女儿决定在我们完成了很多派对准备后洗澡。在浴缸一路填充之前，她用完了热水。
幸运的是，大多数HPWH（包括我们的GE Geospring Model），允许您更改模式。我通常操作热水器热泵只Mode，但是切换到提高星期六的模式几个小时。
电力绘制的跳跃是戏剧性的（由我的催光器显示）。在热泵仅外模式下，功率在大约500瓦的峰值下拉峰，但在升压模式下跳到5,000瓦。
噪音
与HPWH有关的另一个问题是他们有嘈杂的风扇和压缩机。如果我们没有地下室，我认为我不认为我会考虑一个HPWH，并且不得不将热水器放在一楼。我们的地下室和一楼之间具有相当良好的声学隔离 - 热水器位于机械室内，如果噪音证明令人讨厌，我们可以改造天花板和墙壁绝缘。
到目前为止，这种噪音还不是很明显，但在夏天(空气源热泵不太可能运行)，我们可能会发现我们可以听到热水器的声音——在这种情况下，我可能会对机械室进行隔离。噪音确实在我们的产品选择中发挥了作用;当我在研究选项时，GE的GeoSpring是我发现的最安静的HPWH。
底线
总之，我们对我们的热泵热水器感到满意，尽管寒冷的气候，但我们在地下室中没有废物热源的事实。我猜测，半年，与标准电热水器相比，我们将节省至少60％，同时我们将在寒冷的月份中节省10-20％。他们的地下室的废热源的房主将做得更好。
亚历克斯是创始人BuildingGreen，Inc．《纽约时报》执行主编环境建设新闻．在2012年，他创立了弹性设计研究所．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．
13个评论
当很冷……和干燥的
嗨,亚历克斯,
我，也有地质产物（现在已经过了几年了。）我注意到的一件事 - 特别是在过去的冬天 - 当地下室非常干燥时它真的挣扎。我们用家居的热泵使用加湿器，并尝试将水分水平保持在房子的舒适范围内，但出现了几天的地质，似乎无法从空气中提取足够的热量。所以我们把它踢到高要求模式。这些天不是我们拥有的最冷的日子，但通常是最干燥的，似乎。
你有没有测量过地质弹簧周围的RH值?我想很难区分数据，但我很好奇它在寒冷潮湿的日子和寒冷干燥的日子表现如何。我之所以这么想，只是因为在平季的某些日子里，我的地下室并不比现在冷，但空气中有更多的水分——这是影响热水器性能的主要因素。
镭
我会不同意呼唤
我会不同意在未完成的地下室丢失的热量。我理解为什么你这样做（大概是因为你没有使用这个空间），而是在信封内生成和倾倒的每个BTU都会有助于建筑物的总热量。通过管道泄漏等的未完成的地下室是节省了通过传导和对流从楼上提供的热量。如果地下室在房子的信封之外，地下室中的热量将真正为“浪费”。
所说的是，将“过度”的热量泵入未被用作生活空间的基础是加热的低效方法。人们可以想象一种情况，其中如此多的热量“丢失”到地下室，它的温度高于主要生活空间，导致您需要比否则更多的运行时间更加运行，但即使那么多的热量也不会“浪费”。它最终将以非常不舒服的方式分配给剩余的eNevlope，对占用者非常不舒服。即使地下室没有绝缘，也不会浪费在该空间中的热量。如果它没有“丢失”到绝缘的地下室，则来自楼上的热量将是。
在一天结束的时候，这真的和你的冰箱在夏天把热量从冰箱中取出，倒进你的房子里，然后你要用你的空调移走没有什么不同。只是规模不同而已。
比较碳足迹
亚历克斯和其他人，
对于没有太阳能阵列的人来说，我对水加热选择的比较碳足迹感到好奇，并且不希望尽快得到一个。使用绿山力作为一个例子，我得到了来自化石燃料的11％的保守值，这是为了争论，我将成为所有天然气。我如下：
绿山力量从ISO-NE网格上购买了44％的电力，至少这就是它在2013年做的。其其余供应来自（或多或少）低碳来源。2013年，平均51％的ISO-NE的电力来自化石燃料发电机，几乎所有这些都来自天然气。如果我们慷慨并将其视为所有天然气，并假设所有的煤气厂都是组合循环植物（它们不是）的热效率为60％，并脱掉10％的线损失，我想我们看着以下情况...... 44％x 51％x 50％= 11％的HPWH的电源可归因于天然气。实际上，HPWH的供应将比这更为渗透。
我发现很难把情况想清楚。我想也许这意味着类似:HPWH搭配了一个丙烷空间加热系统有一个较小的碳足迹比丙烷热水器如果HPWH寄生的影响在空间加热器小于~ 15%(碰撞上面的11%价值占丙烷热水器效率低于100%)。
我真的不相信这一点 - 我的脑袋是用不同的方式游泳，以绘制所涉及的不同因素之间的线条，我不能解决似乎令人信服的东西。
这里有一个替代的解决方案:由于HPWH的寄生效应，空间加热系统燃烧每一加仑额外的丙烷，HPWH的碳足迹比直接燃烧的丙烷热水器低，如果……什么?我再说一遍:我的头都快晕过去了!
不要忘记…
．．．热水中一半的热量是由-FE18微型分离器提供的，季节平均效率为300%，但在白天温度较高时效率更高，在+5F或更冷的室外时效率只有~200%。或者你是否考虑继续使用丙烷，尽管用导管供暖既便宜又低碳水化合物(不仅仅适用于高碳水化合物的房子)。
其51%的化石燃料组合的ISO-NE电网效率实际上更像是50%，而不是60%。从发电机到负载的电网损失更接近7%，而不是10%。化石发电机千瓦时走到ISO-NE网格主要是联合循环气体——燃气峰化器操作以非常低的能力因素,以及大部分的操作是在夏天,当加热系统,房间温度较高,给热泵更高的警察,其余的热量来自自然,不是-FE18。
在热水器的生命周期上，它的碳足迹可能会改善，因为越来越多的分布式光伏和风在线。我们还在PV海啸的前沿，如果他们没有足够快地调整他们的商业模式（今天正在德国正在发生的情况下，我们仍将沉没一些公用事业公司。Q4 2013年Q4加权平均成本用于网格绑定PV美国低于3美元/瓦特，补贴前的一体化成本，仍然向下培训。由Y2020广泛预测，有一半，它的生命周期低于新英格兰的电力住宅零售价格。因此，无论您今天归于ISO-NE网格的哪种混合，它将在2020年通过Geospring保修期即可显着降低2020卢比。
这甚至没有看着新英格兰的不断发展的风电影，也刚刚开始。虽然风在生命周期的基础上预计比1-1.50平方英尺更昂贵，但它将以严肃的方式切割成组合循环燃气燃烧器的容量系数，而不仅仅是峰值
值得下载本文档的完整版本:
http://blog.rmi.org/blog_2014_02_25_will_the_electricity_grid_become_optional
看看最近的一些博客:
http://www.greentechmedia.com/articles/read/u.s.-solar-market-grows-41-has-record-year-in-2013
这:
http://www.greentechmedia.com/articles/read/this-is-what-the-utility-death-spiral-looks-like
排水热回收
嗨，亚历克斯:你提到过，与传统的电HW加热器相比，HPWH平均每年节省35%-40%的电费;你还用两英寸的灰色排水管。假设在地下室天花板和下水道出口排水管之间有足够的垂直空间:一个R2-60 PowerPipe排水管热回收设备，46%的热回收率，在一个大盒子零售商提供599美元(免费送货到家)。更长的R2-72型号有53%的铭牌热回收，看http://www.renewability.com有可能重复EST。用排水热回收装置节省35％-40％。辅助优势包括：较低的初始资本成本;由于PowerPipe不应超过几个热水器，因此更好的耐用性;基本上零维护;噪音少;在寒冷天气期间迷你分体加热系统的压力较低;热水器较少;更快的热水回收。当然，您几乎肯定通过CEEE Tier 3洗碗机和三级卧式轴洗衣机具有非常低的批量型热水使用。
COP 3没有办法。
达娜，我加热了
COP 3没有办法。
达娜，当迷你拆分在警察2中运作时，我的家更多的时间更多。我认为对我来说是季节性警察3是幻想。
Aj
而HPWH温暖潮湿的气候为听力受损是现实。
达娜，我赢了赌注！
我打赌自己可以提供答案1美元。现在决定在哪里度过我的奖金...... :)
的确，随着时间的推移，电网几乎可以保证碳排放量会越来越低。我不太相信在不久的将来会出现太阳能和风能的浪潮。我说的不是增长率，因为当你从零开始时，很容易有一个高增长率。我说的是电网供应中有意义的一部分，我认为这在几年之内都不会发生。我很乐意输掉这个赌。
就个人而言，我会在接下来的几年里变得太阳，一旦我可以让自己参与邻居系统的体面的社区阵列或净米净米。我们的家不会像主持人一样飞行。但我不知情地问道。我知道热泵是现场效率的顶部，但我希望通过数字漫步，更好地相信，这种东西真的是从头到尾的碳。
坦率地说，我仍然不清楚。你是工程师：是否有一个背面的包络配方，将向我们展示寄生空间加热器的HPWH绘制的阈值是碳的更好或碳差？
完全正确，AJ!这是测量。
审查本文档中东部爱达荷州群集的测量表现（特别是对附录中该集群的讨论。：
http://neea.org/docs/default-source/reports/ductless-heat-pump-impact-process-evaluation-field-metering-report.pdf?sfvrsn=31
在增编第五页(PDF页码第119页)，他们指出:
爱达荷州东部的现场监测表明，DHPs即使在寒冷的气候中也表现良好。在10个新地点测量的年度绩效系数(COP)被发现为3.0。此外，仪表显示dhp继续在室外温度为-15̊F的低温下工作，在这些条件下COP接近2的情况下向室内提供100̊F的空气。”
事实上，他们围绕了数字。Idaho瀑布/东帝汶的群集字段以原位监测，实际上效率“仅”平均为2.96，而不是3.0。:-)
它们都是三菱MSZ-FE12NAs(与Alex的相同系列)，都是2010年或更早的年份。爱达荷瀑布市的气候比亚历克斯·威尔逊(Alex Wilson)居住的佛蒙特州南部更冷，较低的温度影响了效率。Alex的单位是-FE18，其铭牌HSPF略低于-FE12，但更新的版本都看到了自4-5年前的效率提高。
此外，爱达荷瀑布的单元对于整栋房子的负荷来说都是太小了(而Alex的单元对于他的高r房子来说是合适的)，而且都是改装的辅助热，因此可能会在最大速度下花费更多的时间。在最高速度下运行也会对效率产生负面影响，正如在一台更老的-FE12的台架测试数据中所看到的那样，这台台架的测试数据甚至比爱达荷福尔斯的监测数据还要老。
http://www.nrel.gov/docs/fy11osti/52175.pdf
还要注意，即使在最大速度下的-10f OUT门，-fe12也在第9页中的图9中所见，提供约1.8的COP约为1.8（与IDAHO中的现场测试单元的-15F性能相当）（p。22在PDF分页中）。
综合所有因素，Alex Wilson的2013年份-FE18的平均COP可能略好于3.0。
在Napkin - 数学水平的精确度，我们在这里交谈，3是最接近的完整数字 - 我怀疑它会比3.5更好，但如果它平均甚至低至2.8出错与单位。
我没有回答乔纳森的问题。
．．．那他真的赢了吗?我只是指出，他忽略了微小分裂所支持的馏分的碳含量，没有简单的答案。
ISO-NE网格上的一些偏峰值KWH（当大部分空间加热功率时）甚至可以是碳负数或碳零，因为它可能会施加一些用于否则倾倒的电源而不是承受旋转冷动力下的成本（或Nuke）。热水加热器恢复的一天的时间不太可能是偏离峰值，并且可以具有比ISO-NE平均值高的碳足迹。
我对去年的分布式光伏海啸前景持怀疑态度持怀疑态度，观看夏威夷发生的事情。当监管环境允许在零售期间进行网络计量和PV的生命周期成本，在住宅零售率下井，PV的第三方所有权都有足够的利润，并使阳光屋顶的房主非常容易进入游戏。还有0美元的贷款金钱选择变得可供选择，这是比第三方所有权或租赁选项更好。它只发生在夏威夷首先是因为大多数中央发电机网电网运行＃2油，使其成为美国大约36-37美分/千瓦时的一些最昂贵的网格力量。（看：http://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.cfm?t=epmt_5_6_a）
大约6-7瓦特成本，联邦和当地激励措施这对于第三方所有者或房主具有非常有吸引力的第三方业主或房主，以信贷或现金购买，而且它变得超级引人注目，随着价格进一步崩溃，它超出了一个无脑子，成为一个山体滑坡。在夏威夷，他们现在争先恐后地争夺来自几个地区的所有分布式太阳能的网格的返回，其中日期输出井过量为整个社区和子地区的中期负荷，导致过电压条件和其他问题。这是可管理的，实惠的是，其中一个解决方案是分布式网格存储（通常是电池），以浸泡多余并刮起早期的PM峰值负荷，但它比它更多。这是夏威夷争夺的唯一原因是它发生了，所以他们没有计划它。在CA（零售住宅率为16-17美分/千瓦时），他们试图保持领先于此，并在州网上展示多种技术的网格储存，以及仪表两侧的巨型授权。
现在看来，2014年美国48个州的屋顶光伏平均价格将略低于3美元/瓦——面板成本略有上升，但逆变器和软成本仍在快速下降。2020年1.5美元/瓦的目标看起来更加现实，可能会更快实现。但是在新英格兰地区，即使是3美元/瓦的电价，也可以很容易地节省一些钱，即使是在监管机构允许第三方船东的租赁选项中(基本上是所有ISO-NE地区:http://apps3.eere.energy.gov/greenpower/onsite/solar_financing.shtml）这是一个上升的潮流，它将继续即将到来，在亚历克斯保修之前，PV可以很容易地进入网格上所有KWH的两位数分数。
小规模太阳能在3美元/瓦特已经变得相当卖座的——变得越来越容易得到0美元融资,这将大幅削减到第三方所有权模型在接下来的十年,因为它比租赁交易的手在大多数市场,成本较高,投资者和银行资金追逐它了:
http://solarlove.org/solar-leasing-worst-Option-Opol-Solar/
https://www.energysage.com/market/eStimate/enter/
开普敦最近已经获得了更多的融资，并且在追逐法律挑战的十多年之后，看起来像是一个坚实的“去”，还有其他海上风租在ISO-NE地区。至少其中一些将在2020年之前喂养网格。这一区域的总需求平坦于跌倒 - 如果电动汽车以大路起飞，可能会发生变化。该楔子的薄边现在现在在这里，但上升潮汐不会开始发生，直到锂离子低于200美元/千瓦时，这只有最乐观的话说在2020年之前会发生。我们会看到。
对我来说，图表显示少于3个COP
对于自己的加热来说，当图表显示超过3.所以我为我使用的年平均而不是接近3.我确实同意2加上值得。
我所在的地区在热泵方面的记录很糟糕。寒冷的住宅，寒冷的空气，电力供应，以及维护费用。
有一天，我可能会知道当地有一百个表演出色的迷你分裂家庭，但至少对我来说，那一天还没有到来。我得问问周围的人，看看有没有泄露秘密的压缩机。
热泵偷热碳…
乔纳森，
要回答您的问题，请记住，从HPWH传递的热量可以分成电负载，空间热负荷为：零件1 / COP来自网格，1-（1 / COP）来自空间热量（假设HPWH完全在绝缘良好的条件空间内）。如果空间是半条件的，就像一个未加热的地下室一样，你应该减少一些数量的数量---你可以减少地下室（和地球损失）的温度而不增加BTU的BTU中的空间加热负荷大大地。
在寒冷的地下室，一个HPWH的COP值是2(保守地说，在一个加热周期内的平均值)，所以计算出一半的能源消耗来自电网，另一半来自冬季的空间。
在温暖的气氛中，尝试弄清楚空间冷却减少AC负载的影响。
iso-new英格兰的网格混合在准实时
尽管近年来所有ISO-NE电力的年化组合〜50％的燃气燃烧，但每日/月/季节性分数因绝对的电力负载和NUKE / BTU价格变化而异煤炭/天然气等。在这种情况下，网格运算符显示出网状小部件页面（在一堆其他数据中，包括网格损失后的平均水平市场价格）网格组合在最近的5分钟内部：
http://isoexpress.iso-ne.com/guest-hub;jsessionid=66C85B665DFB116ABFFFDE05E6F6E06C
在过去的几天里，中期混合物是大约1/3天然气，1/3核，1/6煤，1/6可再生能源。
通过来源分解，可再生能源大约是1/3水电，其余的主要生物量（两种木材和垃圾到能量原料），但体面的一部分来自风的风。在过去的5分钟里，风在该地区的总网格电力的1％以上，仍然微小但不断增长的切片。尽管风的增长率相当高，但PV预计将在该地区的年化总产量中捕获和通过风。
由于具有仅〜2 / 3-3 / 5的热煤的局限性，煤级分的碳占空面积超过了气体煤的局限性的气体燃烧混合物的热效率，并且每BTU作为燃料的碳源头，所以在过去的5分钟内混合，每BTU的碳PER-BTU在55％热效率联合循环气体上运行整个网格。一夜之间核心分数将占据主导地位，因为负荷急剧下降，但NUKES不能彻底旋转并迅速升起C.C.气体可以，使午夜达到5次载荷明显低于中期高原或商务午餐峰。
所以…你淋浴的碳足迹在很大程度上取决于一天中的小时数，而不仅仅是每天的混合电网，当然也不是年平均水平。但如果你真的想知道，你可以在淋浴前看一下5分钟的快照。
用HPWH冷空气配对冰箱热空气
我们新家中的冰箱将靠近6英尺6“x 6英尺6”的毗邻墙壁，我们的Ge Geospring HPWH将位于（带百叶窗）。对我来说是有道理的，我可以将冰箱的温暖空气发泄到机械室内。两个冷凝器可以保持彼此快乐。
我们的机械室还将安装一个安装在天花板上的UltmateAir能量回收通风机。有没有人发现在同一个小空间里放置HPWH和ERV有什么问题?
机舱将被空气源热泵加热。
//m.etiketa4.com/blogs/dept/qa-spotlight/designing-hvac-system-cold-climate
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