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客人的博客

安装无管道微分流系统

我们决定扔掉我们的燃油锅炉,安装一个来自日本的空气源热泵

再见燃油锅炉-你好迷你分裂。我们能够用一个简单的无管道微型分裂系统为我们马萨诸塞州的房子供暖。铜管和电线将室外机与客厅墙上的风机/盘管连接起来。


图片来源:Marc Rosenbaum
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再见燃油锅炉-你好迷你分裂。我们能够用一个简单的无管道微型分裂系统为我们马萨诸塞州的房子供暖。铜管和电线将室外机与客厅墙上的风机/盘管连接起来。


图片来源:Marc Rosenbaum
我们把新的富士通无管热泵的室内机高挂在客厅的墙上。
图片来源:Marc Rosenbaum
迪克和蒂姆·马夫罗来了,把燃油加热系统拿走了。在拖车上,你可以看到锅炉被剪掉了蓝色的Buderus夹克。拖车里还装着我们的旧燃料箱和锅炉用来加热热水的间接燃料箱,还有一个55加仑的桶,里面装着我们从桶里抽出来的剩余油。
图片来源:Marc Rosenbaum
我用刚性聚四角胶合板修补了烟道管孔。在这个过程中真正震惊的是什么是燃烧燃料油的脏情。烟道管是用烟灰封闭的一半(它应该每年清洁,而是因为它被密封没有人想要将其拉开,然后重新密封它),锅炉内部大约一英寸的烟灰。当然,油本身是一种臭味的液体碳氢化合物,我们冒着家园溢出并创造自己的小超级朋格。
图片来源:Marc Rosenbaum
当油箱的填充管和排气管被拆除时,我注意到它们滑了出来,这让我知道它们周围没有任何缝隙或其他空气密封产品。目前,这些洞暂时用泡沫密封胶填满。
图片来源:Marc Rosenbaum
葡萄园丙烷地拿走了我的丙烷坦克,终于让我们的房子无款无益。我最近出售了我们最后剩下的化石燃料燃烧器,佛蒙特铸件燃气加热器。我应该在坦克中的丙烷退款,根据坦克计,约有80加仑。
图片来源:Marc Rosenbaum

岛上的共居住宅采用燃油锅炉提供供暖和生活热水(DHW)。(现在来做一个学院派的区分:火炉加热空气并把它吹到房子周围,而锅炉加热水,水被抽到房子周围)。

他们选择了一个相当不错的锅炉:德国Buderus G115。两间卧室的房子有两个供暖区域,每层有一个区域的鳍片管护壁板供暖。三间和四间卧室的房子有第三个区域,位于一楼。

当这个锅炉被指定时,它使用最小的燃油燃烧器喷嘴,额定为0.5加仑/小时,因此它的加热输出约为70000 BTU/小时。(对于极客:这比你想的要高,因为喷嘴额定油压为100psi,而锅炉上的燃烧器运行在150psi,这意味着它颠簸喷嘴流量约0.6加仑/小时。)

气候温和的小房子

我之前提到过,这些房子不是超隔热的,但它们的面积相对较小——从1166平方英尺到1800平方英尺——而且位于气候温和的地方。所以我们房子的设计负荷大约是22000 BTU/hour。所以在一年中最冷的夜晚,锅炉只需要运行大约三分之一的时间。在冬季的平均一天,它可能运行大约一半,在平季,甚至更少。

当锅炉不燃烧时,它的热量从烟囱烟道流失,冷却时从锅炉本身流失。我们这里的锅炉是侧壁通风的(不要这样做的油,它是一个黑色的脏乱在你的外墙通风口周围),所以可能不会损失太多,如果他们可能会垂直上一个烟囱-但这里我推测。

锅炉、DHW水箱和非绝缘的加热管道都位于地下室。

在玛莎葡萄园岛(Martha 's Vineyard),人们通常会在地下室天花板(一楼的框架)上放置玻璃纤维棉条,而不让地下室的墙壁进行隔热。像这样的地下室可以吸收你丢进去的所有热量。热量进入地下和地面以上的室外。一堵8英寸厚、内部有空气膜的混凝土墙,其热阻(r值)约为1.5,介于单层玻璃和双层玻璃之间。

就在圣诞节前后,地下室的温度是59华氏度(约摄氏38度),感觉相当温和。就在圣诞节前,我们在生活区安装了一台富士通12RLS单区微型热泵。(稍后再详细介绍。)

锅炉让我们的地下室保持温暖

12月26日上午,我们把控制燃油锅炉的温控器调到最小值,让热泵来做所有的加热工作,然后锅炉只在做DHW的时候点火。

我在燃油燃烧器上放了一个HOBO状态数据记录器。这个漂亮的仪器显示燃烧器在禁用时以及熄灭时 - 它会记录其“状态”。

当锅炉运行以进行热量和DHW时,我看到它每天3到6个以上时间延伸。当锅炉操作仅制作DHW时,其运行时间每天下降到大约一小时。

据我回忆,在一个多星期的时间里,地下室的温度下降了大约10华氏度,降到50华氏度以下。区别在于,所有的热量都没有从锅炉和热量分配管道中流失。brrrrr。

监控燃油锅炉运行时间

我们没有使用二楼的加热区,而是依靠从一楼上升的热量通过楼梯自然对流到达楼上的卧室和浴室。这些房间的温度比主层低2-4华氏度。

在2月初的一个星期里,我关掉了热泵,再次使用了燃油锅炉,这样我就可以得到一些关于燃烧器运行时间和燃油使用量的良好数据。在这周,室外的平均温度大约是零度,从我的燃烧器运行时间来看,我们每天使用的燃油超过2.5加仑。其中一些是DHW,但低于我们测量的大约0.6加仑/天,当锅炉只运行DHW。

原因是做只有DHW时,锅炉运行20 +分钟每8到9小时,因为它有冷却时间间隔,首先必须自己的水储存和铸铁质量加热可以有效热DHW前温度。

一旦DHW水箱的恒温器达到要求,燃油燃烧器就会关闭,所有的热量都滞留在锅炉里,然后冷却到烟道和地下室。当锅炉产生热量时,它不会冷却很长时间,所以它不需要消耗太多的能量来产生DHW。

解释数据

下面的图片是从早上6点到第二天早上6点的燃烧器状态快照。锅炉经常点火,开几分钟,然后关6到7分钟。

下午3点左右和10个小时后,DHW有一个长周期,大约13分钟。上午11点刚过,锅炉停止加热——很可能是晴天。

晚上6点左右又恢复了,然后8点多一点又恢复了。看来我们把恒温器调低了,因为锅炉要到凌晨才会再次点火取暖。

在这一周中,我们每天使用大约2加仑的油来取暖。这大概是每天29万BTU的输入能量。(注意:免责声明——我真的很喜欢马克的邋遢Mathâ”①。我不太在乎2%的准确度。大多数有用的结论和设计方向可以以10%的精度得到。我擅长在正确的位置得到小数点,这是在石器时代使用计算尺得来的。)

一种新的无管微型裂缝

现在让我们与MiniSplit热泵使用的能量进行比较。

I’ll say more about the technology in another post, but the short story is that the Fujitsu is an air-source heat pump, which uses electrical energy to operate a compressor to extract heat from the outdoor air and deliver it to the inside of the house.

它没有特殊的天才来获得热量到寒冷,但其他方式更加困难。您的冰箱是一种热泵,使用电力从冷冰箱舱内从冷热中加热,并将其倾倒入温暖的房子。

富士通(Fujitsu)的热泵从高墙上的一个单元输送热空气。下面照片中看起来很壮实的白色管道包含连接室内机和室外机的制冷剂管线和电线。(通常情况下,这是在室外,但排水沟干扰了……)

导管的小型普拉斯是能源吝啬

我们用热泵给房子供暖已经有三个多月了(除了我们把ell与房子隔开,它似乎在没有直接供暖的情况下以类似地下室的温度运行)。

当热泵安装好后,我让电工把一个老式的机电电表和热泵连接起来,这样我就能看到它消耗了多少能源。我每天至少看一次计价器。

在最冷的一天,我们用了将近21千瓦时。最近天气温和的时候,我们只使用3到4千瓦时。在我们运行燃油锅炉的那一周发生的类似温度下,微分裂每天使用12-13千瓦时。将其转换为BTU,每天的输入量约为43,000 BTU。

燃油锅炉用了29万BTU,记得吗?热泵怎么能比它好6.5倍呢?

嗯,首先,我们使用热泵的原因是,它们使用一个单位的电能在室外空气中移动一个以上单位的“自由”能量。这个比值就是性能系数(COP),越高越好。富士通的COP可能是3或更多。所以输入到房子里的能量可能是每天13万英热单位甚至更多。此外,热泵不会加热地下室或通过烟道失去能量。

所以我们从每天超过8美元的热量成本,降到每天2.25美元。我们正在加热到稍微更高的温度,原因需要留到另一个帖子!

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

16条评论

  1. 专家成员
    Armando Cobo.||# 1

    定义……
    马克,根据MW词典的说法,ELL是一种度量单位,或与建筑物长度成直角的延伸。你把什么叫做ell?一个封闭的玄关?以前从没听过这个词。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    回应阿曼多·科博
    阿曼德科博会展,
    “一楼的ell”是一个与房子的主要矩形成直角的房间。想象一下大写L的短腿——这就是马克说的那个房间。

  3. 埃里克墙壁||# 3

    所以,地下室?
    你打算怎么把地下室保持在50层以上?

  4. Curt友善||# 4

    大数据!
    你能不能从你的数据中找出一个燃油锅炉在生产DHW时的效率估计值。我记得你的DHW用量很低。

    我很奇怪,即锅炉的能量因素只是制作DHW ......我打赌它是低矮的,也许在0.10到0.25的范围内

    10%的准确度和正确放置的小数点将是很好的!

  5. 马克•克莱因||# 5

    DHW
    另一个有趣的博客Marc,您是否会计在您的底线中的DHW?

  6. 罗伯特托马斯||#6

    失踪的单位
    谁知道我在哪里可以买到过时的三菱斯利姆先生热泵模型PUH36EK的空气处理。它们是PCH9或12gk。
    还需要热泵富士通AOU12RQ。我有内线。

  7. Aj Builder,纽约上州6a区||# 7

    有用的博客马克。
    有用的博客马克。

  8. Mike Samson.||#8

    真希望我在油加热区
    每天8美元到2.25美元?我肯定希望我在一个使用石油的地区。随着天然气的低价,即使是COP 4热泵也具有与高效炉相同的能源成本(这将成为明年标准)
    http://604goodguy.com/heatpumpenergysavings.html

    这甚至是在公元前——北美唯一一个征收碳税的管辖区。我想没有管道的COP 3会更糟糕。

    我也想知道,作为一种效率的爱好者,你看过湿热泵,如亚历克和多维单位吗?我猜这将花费与2无导管单位有关。

  9. 专家成员
    Dana多赛特||#9

    小心你的愿望…
    希望你在燃油加热的环境中?这有点奇怪,大多数人希望他们生活在燃气网,那里的燃料成本大约是每BTU的1/3。

    在西元前,一个相当好的,好于平均水平的富士通,比如马克的,平均COP在3.0-3.5之间。(见:http://neea.org/docs/reports/ductless-heat-pump-impact-process-evaluation-field-metering-report.pdf?sfvrsn=18但是,在西元前的气候条件下,唯一能触及这一问题的空气源环流解决方案是大金阿尔瑟玛(Daikin Altherma),而且只有在对辐射进行大量升级,使水温降至100华氏度或更低(峰值)的情况下才行。燃油锅炉上原有的翅片管踢脚板根本无法解决这个问题。加上额外辐射所需的成本,它的成本将是1吨迷你分裂的2倍以上。

  10. 马克·罗森鲍姆||#10

    反应
    @Eric -地下室墙壁的保温改造使温度保持在50华氏度以上
    @Curt - 我图DHW效率几乎没有超过10%。Everett Barber还与锅炉的DHW效率为15-25%,以便更正常使用速率。
    @Mark - DHW是独立的。如果我在温暖的6个月里用0.6 gpd的油,那就是大约100加仑的油,假设每年400美元,这还不包括DHW供暖季节使用的油。我们在12个月内用了价值不到180美元的热泵热水器/马拉松水箱的电。
    @Mike - Dana回答了空中/水惠普问题。更多$,较低的警察和低维修水临时,对于现有的FINTUBE对流器不足。

  11. Curt友善||#11

    谢谢-和我想的一样
    谢谢-和我想的一样

  12. 大卫·麦克尼利||#12

    分布到单点热源的结果
    你已经从分布式热源(所有房间的辐射热)转移到单点热源(客厅的小裂缝)。我很想知道在较远的房间里会有什么结果。

    例如,如果你要在“度假模式”(冬天恒温器的温度是50度左右)下离开房子几天,当你回来时,需要多长时间整个房子才能达到一个均匀而舒适的温度水平?(不是吗?)

    同样的,如果你只是在晚上关上一间卧室的门,那么早上的温度变化有多大?

    如果能看看平面图,我们就能知道它有多开放了。

  13. J翼||# 13

    冰箱是空气
    冰箱是空调,不是热泵。冰箱没有COP>1。热泵是可以反向运行的空气调节器。在使用压缩机从寒冷的室外空气中提取热量时,会产生余热,而余热则被排出室内。

    的确,热泵比电表(在加热模式下)给空间增加了更多的能量。所有形式的电阻空间加热器都是100%有效的。但我们需要回到源头,找出对能源供应和环境恶化的整体影响。典型的化石燃料发电厂的效率只有35%或更低。在这种情况下,85%的锅炉或火炉看起来相当不错。

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 14

    对J Wing的回应
    J翼,
    我不同意你对"热泵"的定义,我支持马克。热泵的定义不需要可逆性。

    美国英语词典当前位置热泵是“一种通过将室内空气中的热量转移出去,或从室外空气或热水源中吸收热量并将其转移进来,从而使封闭空间降温或升温的装置。”

    韦氏大字典当前位置热泵是“一种通过机械方式将热量从外部蓄水池(如地面、水或外部空气)转移到外部蓄水池(如地面、水或外部空气)来加热或冷却(如建筑物)的装置。”

  15. 爱丽丝托姆布雷||# 15

    Hunky管道/尺寸
    下面照片中看起来很壮实的白色管道包含连接室内机和室外机的制冷剂管道和电线。(通常情况下,这是在室外,但阴沟干扰了。)”我不明白为什么人们要在墙外开管道。为什么不把它穿过窗台,进入一个更温和的地下室区域,然后通过壁橱或墙壁,然后在内墙上短暂地运行到室内单元。这难道不会比在外墙安装管道提供更高的效率吗?25年来,我一直在用一个位于中心位置的木炉子为一座24 x 40角风格的原木房子供暖。我的想法是,我可以用2个无管道的小裂缝代替它,每层一个。我担心的是尺寸是否合适。风机门的测试是否有序,或者这些只是通过典型的体积/btu公式进行大小?

  16. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 16

    对Alice Twombly的回应
    爱丽丝,
    问:“为什么不通过窗台带来[制冷剂线],然后进入更温和的地下室区域,然后通过壁橱或墙壁?”

    答:可以。在翻新的情况下,必须在现场做出决定。线路的选择取决于很多因素,每个房子都不一样。

    Q。“我担心(我现有的房子)的(无管道迷你裂缝)尺寸是否合适。风机门是否进行了测试,或者是否可以通过典型的体积/btu公式进行尺寸调整?”

    A.吹风机门测试通常是个好主意,原因多种多样。但是当你安装一个新的加热或冷却系统时,不需要进行鼓风机门测试。

    第一步是进行热负荷计算和冷负荷计算。这和你描述的(“典型的体积/btu公式”)是不一样的。它不仅仅是基于体积或平方英尺。它基于许多因素。

    执行这些计算的通常方法是使用计算机软件。最著名的方法是Manual J方法。欲了解更多信息,请参阅以下文章:

    手动J和手动D节能

    如何进行热损失计算-第一部分

    如何进行热损失计算-第2部分

    计算冷负荷

    什么时候需要进行负载计算?

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