2009年,我在公寓里安装了一台新空调。前一个是一个25岁的老人,几乎没有跛行。天气没有降温多少,夏季电费也上涨了。
所以,我对我们的公寓进行了手册J负载计算,以了解我们应该替换它的大小。我想安装一个不会太大的东西,所以它会有长时间的运行时间,并保持我们的地方凉爽和干燥。好吧,我把我的一个新的数据记录器放在今年夏天,发现我是否成功了。下面的(致密的)照片,即不我们的公寓,可能会给你一个暗示我做得有多好。
空调运行时在炎热的一天
一旦你安装了空调,就不难判断它是不是超大的。你所需要做的就是记录在炎热的天气里它运行的时间。如果它跑得很多,还能让地方保持凉爽,那你的体型就很好。如果一次只运行几分钟,大部分时间都是关机的,那你的空调就太大了。
在空调的世界中,“炎热日”具有具体的定义。这件事叫夏天设计温度,这是您的位置仅高于1%的时间的温度。在一年的8,760小时内,夏季设计温度是温度仅超过87.6小时,平均。
您的空调应尺寸在设计温度下几乎连续运行。这是手动J加热和冷却负荷计算背后的想法,该协议由此开发美国空调承包商(ACCA)。但是它有一些松弛,所以当温度比设计温度高几度时,你不需要担心会很热。如果在接近设计温度的情况下,每小时的运行时间达到45分钟或更多,那么你的空调可能做得很好。
我们需要多少容量?
正如我提到的,在我得到新空调之前,我对我们的公寓进行了负荷计算。结果是我们需要大约1.6吨的空调容量。正如我在之前的一篇文章中所写的,关于如何确定你的空调是否过大,我本想使用1.5吨的空调,但我退缩了,改为使用2吨的空调。
我们的地方约为1500平方英尺,所以每吨750平方英尺。大量承包商仍在此处使用的标准拇指规则是为每个500-600平方英尺的条件楼层安装一吨AC容量。自从我们的房子又旧又漏水(是的,是的,皮匠的孩子们和所有这些),每吨750平方英尺是相当不错的。但是,它足够好吗?
测量我们的空调运行时间
好吧,今年夏天我最终把数据记录器放在空调上,看看真的是多么超大。我以前写过用秒表来确定我们的空调过大因为持续时间不久。我收到新的AC后,我很快就会在热门下午9-10分钟测量大约9-10分钟。我最新实验中使用的数据记录器是流浪汉UX90-004从一开始.
你所要做的就是把它粘在一个马达上(它被磁铁固定在那里),它会告诉你马达什么时候开,什么时候关。我打开炉子,把它贴在鼓风机电机上,如下图所示。显示器显示了在部署记录器时电机运行的总小时数和分钟数,但在下载数据时会获得更多详细信息。
告诉我数据!
在整理了几个月的数据后,我选定了一天,这一天似乎最适合用来说明我们的空调有多大。那天是8月29日星期五,我查看了从午夜到午夜的24小时时间段。
我还确保室内温度保持恒定。恒温器几乎一整天都处于75°F的温度。唯一一次不是这样是在清晨,当时我把温度降到了74华氏度。
你可以看到下面的数据。第一个图表显示了一天中每小时的平均温度(绿色),每小时空调关闭的时间(红色),以及每小时空调打开的时间(蓝色)。(温度数据来自天气地下.)
我们在亚特兰大的设计温度是华氏92度。上周五,我们有5个小时的时间,温度一直保持在那里,大约91-92华氏度。我们还在89华氏度以上待了几个小时,所以这是观察空调是否过大的绝佳时机。
首先要注意的是,当AC超过它的情况下,整天只有一个小时。从下午6点开始至下午7点,AC接到31分钟并关闭29。
请注意,第一个图表没有显示实际的开/关周期。我对数据进行了分类,以便每个红色列显示空调未运行的小时数,每个蓝色列显示空调在一小时内运行的分钟数。下午天气变热时,每小时大约有三个周期。
如图二所示,在整个24小时内,空调运行了35个周期。它开始一天关机,结束一天关机,在这期间又打开了35次。(开头和结尾的红色栏并没有显示整个错误的时期。第一个节目只关闭了53分钟中的29分钟,最后一个节目只关闭了63分钟中的4分钟。)
一些有趣的数字
我研究这些数据已经有一段时间了,这里有很多东西要看。以下是一些突然出现在我面前的数字:
- 最大按时:14.8分钟
- 最低限度:7.2分钟
- 最高关闭时间:64分钟
- 总时间:1440分钟中315分钟(22%)
- 平均每小时准时:13.1分钟
- 按照每周期的时间平均:9.0分钟
外带
我们可以从这些数据中学习的一些主要课程是:
- 我用1.5吨的空调也不会有任何问题。
- 室外最热和室内冷负荷最高之间有一段时间差。
- 最长和最短的时间(54分钟)有很大的差别,但最长和最短的时间(7.6分钟)没有那么大的差别。
- 即使是一套老旧的、漏洞百出的公寓,按照每吨500-600平方英尺的经验法则,空调也会大得惊人。
- 我没把J手册处理好。
- 每循环9分钟,我们的空调在除湿方面做得不够好。(我很快也会得到一些关于湿度的有趣数据。请继续关注!)
里克查特伍德的最喜欢的策略
几周前,我收到了里克·奇伍德的一封电子邮件,他在邮件中提到他喜欢对空调进行选型和安装。他是这样写的:
- 使用手册J估算所需AC的尺寸;
- 使用HOBO来监控运行时间(在设计温度下)和室内温度——这样你就知道你是否正确地做了Manual J。
当然,如果你像我一样把Manual J搞错了,使用数据记录器并不能改变这一点。不过,它确实能帮助您弄清楚如何正确地进行负载计算,并确保您在下一项工作中做得更好。
好了。数据不会说谎。如果你想知道你的空调有多大号,只要拿出你的秒表。如果你想更好地了解正在发生的事情,那就买一个数据记录器。
艾莉森·贝利佐治亚州迪凯特市的一位演说家、作家、能源顾问、RESNET认证培训师,也是能源先锋的博客.看看他的深入课程,掌握建筑科学在Hotspring学习研究所,并在推特上跟随他@EnergyVanguard.
13评论
对Allison Bailes的回应
艾莉森,
感谢(勇敢地)共享您的数据。在一年中最热的一天运行的美国空调的数量是非常少数的。
你有没有想过安装一个无管的迷你插销?
迷你分裂
Martin,是的,我确实考虑了它,但反对它,因为它对我们来说是一个艰难的改造,并且比简单地用另一个类型的旧交流更换旧交流件更昂贵。虽然Carter Scott可以在马萨诸塞州建造两层家庭,只有2个导管的头部,这不会为我们工作。我们的外壳不是很棒(尽管它表现得比我的想法要好得多!)和整个房子的空气流动在混合潮湿的气候中都很重要。
与其他HVAC设备相同吗?
伟大的文章。我好奇你的结论将如何推翻到其他HVAC设备。炉子?Miniplits怎么样?它们能够相应地监控负载并调整其输出,但我假设超大单元必须仍然携带能量惩罚。另一端是相同的,带有漏洞的小普利特连续运行,而不达到其设定点?
我也很想知道你的J手册计算和现实生活有什么不同。我们房主应该对这个工具(以及使用它的人)有多少信心?
有硬数据可以与制造商的声明和设计软件进行比较,这很好。
共享热负载可以驱动大小调整
我知道,一般的拇指规则往往是您的设备为冷却负载的尺寸,但如果使用热泵进行类似的交换,我最近了解到一些房屋的设备的大小由加热负载更加驱动冷却。例如,我非常古老,没有绝缘的房子,例如乘坐阁楼,是这样的财产。用于冷却约6-7吨,但加热8-10吨,具有热泵。
供暖系统过大的类似理由?
同样的观点是否适用于加热系统,例如使用鼓风机电机的天然气炉?如果炉子尺寸合适,我应该看到它在冬天最冷的时候大部分是开着的吗?
你看,我住在1998年的一栋联排别墅里,有一个原始的、很少维修的煤气炉和电动空调系统。我一直计划很快用更高效的型号来取代它们。但现在我想买一台数据记录器,看看接下来的9-12个月会发生什么,看看它有多大。
对不起,如果这是一个基本的问题。我只是一只电脑极客,妄想是建筑能效的家伙。所以我仍然很早就在学习过程中。现在,看看我可以了解这些数据记录器,如果可以在Linux中从中提取数据。因为我是*那种电脑极客。:-)
没错(回应劳埃德5号)
加热设备也应该在99%的外部设计温度下以接近100%的占空比运行。
热空气炉的效率从超大尺寸没有明显的击中,但由于温度过冲,较高的空气流量和噪音等,液体(泵送热水)系统超大超过1.5-2x将AS使用的效率推向短循环效率悬崖(特别是在多分区系统中。)
超大供暖
随着具有变速鼓风机的更换炉,随着尺寸的增加,鼓风机能量通常会增加。实际上鼓风机能量常常增加即使尺寸保持不变。有很多PSC电机推动大约300 CFM / TON,而VS鼓风机换气通常设定为400 CFM / TON。
与空调相比,锅炉似乎更常见的是尺寸过大,这确实说明了一些问题。我所在区域的大多数手动D都使用冷却气流,因为这需要最大的风量。然而,大多数现实世界的炉-空调组合需要加热气流远远超过冷却气流,即使设置在最高允许温升。这有点奇怪。
变速?
数据记录器是否补偿变速系统?大约6个月前,我刚安装了一台新的热泵(Bryant Evolution Extreme),我们为冬天设计的热泵比为夏天设计的要多。但我的普遍理解是,现在采用变速压缩机技术,尺寸过大是“可以”的。
超大尺寸并没有真正可以,即使具有变速
虽然像进化极端或载体Greenspeed等的单位是可变速度的,但它们没有无限的匝数比。如果转弯比率为3:1,您已超大为3x,它将有效地调制,并将使用大量待机空闲功耗循环/关闭。因此,即使在最小调制下运行时的效率是非常好的,怠速备用损失也会从平均效率上带走。通过大量的调制单元通过大型因素来最终重新发明1个速度单元(一个速度为“低”),但它是昂贵的1速。
理想情况下,您将规模尺寸,使其在IT的中间在平均季节性负载的调节范围内,并且在1%和99%的设计条件下仍有足够的容量来覆盖峰值负荷。对于峰值负荷超过50%的超大尺寸通常将在平均负载下循环循环。
真正的负载通常低于Manual-J中计算的负载,最好是缩小规模而不是扩大规模。艾利森的例子就是一个很好的例子,计算结果是1.6吨,基于2吨机组的最大负载循环的实际负载表明峰值负载约为1.1吨。如果他使用的是1.5吨的设备,那么就会有足够的剩余产能,即使是1吨的设备也不会让他被烤焦。如果他使用的是一个2吨的变速装置,它只能在最热的日子进行调节,而在平季几乎无法进行调节。如果他走的是变速3-4吨,它实际上就是一个单一的速度。
调制
达娜 - 我完全同意你的看法,但我认为这只是冰山一角。EVO Extreme / Greenspeed(同一单元)具有出色的调制 - 基本上无与伦比。大多数高端设备是2阶段,第一阶段为〜60%-70%。此外,大多数该设备仅以全吨增量提供。我很乐意看到一个实地考察,但愿意打赌,绝大多数拥有2阶段设备的人们将在比他们的第一阶段更小或小的单级设备更好。
对绿速调制的赞美应有所保留
该型号系列仅由两个不同的系统组成,一个配置为2吨和3吨,另一个配置为4吨和5吨。2号和4号是3号和5号的工厂失谐变型。换句话说,使用2号或4号不会产生额外的失谐;它们不会分别低于3和5。
针对Alison公司的情况,传统的分流系统的容量不超过1.5吨,所以没有“1吨”选项。管道微型分裂可在一吨变型与4:1 turndown,但他们的空气处理低静态;可能无法使用传统的(蹩脚的)管道系统。
空调、冷负荷、HVAC超大尺寸
艾莉森,
洞穴式冷凝器箱(你的照片)
- 我还在笑。一个物理博士学位的艺人。愉快。
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控制仪器的作用
-听起来你的恒温器和我们的一样。如果温度高于设定值1华氏度,空调启动。
—控制器灵敏度计数。如果它更敏感,如果温度上升0.1华氏度,它可能会继续。或者,如果不那么敏感,当温度上升2华氏度时,它可能会爆发。无论哪种方式,它都会影响开/关周期的图形。
-同样,一个可编程的恒温器也可以产生不同的效果,这取决于房主对变化的容忍度。在我们的案例中,在炎热的夏天,房子的温度从75华氏度到79华氏度不等。这对我们来说是很舒适的,只要它是低湿度的,只要它是凉爽的晚上。
- 我们现在使用我们的可编程恒温器。这是一个令人尊敬的霍尼韦尔·霍顿温度III。A / C现在从凌晨3点到下午7点完全无效。从晚上7点到凌晨2点,如果需要返回76F过夜设置时,将运行A / C。当在芝加哥地区的电费降低时,大多数严肃的工作是从下午10点到凌晨2点完成的。运行时间约为5-10分钟(估计),除非我们介绍一个手动输入来说,明天可能特别炎热和潮湿。在这种情况下,A / C运行更长但较少(估计15 - 20分钟)。
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你觉得你很胖???
-我们有一栋两层楼的房子和两套空调设备。结果是628平方英尺/吨。这就是我们在2001年的情况,舒适度没有问题,两台空调机组都在运行。
- 我们将造成了减少我们的公用事业账单的爱好。现在只有Upper A / C运行。较低的单元只有在我强迫它以保持可行时才运行。因此,我们现在处于1257英尺/吨。这一切都没有计数大多数完成的地下室。如果包括在内,这将使我们于1886年FT2 /吨。一个/ c单位处理载荷只需正常,并且没有分布问题。我喜欢闲暇但是......
- 所以我们在外面有两个海绵状A / C冷凝器箱,只使用一部分。胖的。QED。
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夏季冷却载荷
- 季节性载荷:暖和= 6月至8月(Ext + int);Mild = 5月,5月,9月,OCT(仅限内部)
2001年:暖Mos = 11 kwh/dd,暖Mos = 2.8 kwh/dd,季节差异= 8..2千瓦小时/ dd。
2013年温暖Mos=3 kwh/dd,温和Mos=2 kwh/dd,季节差异=1 kwh/dd
-在温和的天气下,几乎所有的kwh使用量都是在内部(电器等)。可能会有度数天发生,但炉子和空调都不工作。我们的内部使用量减少了29%。
- 类似地,外部部分曾经是75%的夏季电力使用。现在它是1/3。通过这些措施,外部冷却载荷已被降低约88%。
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对能源效率的渴望
- 当我读取关于A / C尺寸的时候,它似乎铰接在a)手册j方法,b)达到统一除湿,c)刚刚在最热的日子里稳定地运行100%。
- 我想看看能效作为项目“d)的声明”。公开,没有嵌入。
-当我看到长时间运行以保持空调运行并顺利降低湿度时,我担心鼓风机风扇运行过度,并消耗电能而没有任何实际好处。只要我们的鼓风机运转一点点,它和自然气流就会让我们感到非常舒适。
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哪个更重要?.....
-最近的一个帖子讨论了密封和隔离哪个更重要。(这个话题只有天使才能考虑)。
-现在我在想(修辞上):哪个是最重要的,在经济上是正确的?是正确设置空调的尺寸并优化其SEER评分,还是最小化冷负荷以达到最佳实践?
-我想说,回到上面的桌子。这些数字发生在没有改变的空调硬件。
-如果没有,我们几乎肯定会指定购买超大的空调。更多的脂肪。
相关(修辞):与其他基准住宅相比,被动式住宅的冷负荷如何?最佳实践?
-也许这是未来可能的话题?
谢谢-好建议
谢谢分享信息。
斯科蒂
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