图片来源:南山公司
一个能源迷的更多思考
如果你设计了一个“相当不错的房子”，地下室的墙壁是R-20，地上的墙壁是R-31，天花板是R-49，三层玻璃窗，迷你分体式热泵和HRV，接下来你应该做些什么来减少你的能源账单?也许目标是被动式房屋标准?
根据马克·罗森鲍姆的说法，这没有任何意义——部分原因是这种类型的房子在家用热水和其他电力负荷(灯、电器和插头负荷)上消耗的能源比空间供暖和制冷要多。罗森鲍姆建议:“也许可以安装热泵热水器或太阳能热水器。最近在缅因州波特兰市召开的被动式房屋会议。“这就是你需要做的。但不要把它做成被动房。看看所有的能源消耗，而不是在楼板下埋12英寸的泡沫。”
监控12个家庭的数据
罗森鲍姆的会议被称为“走向零净值”。他在演讲开始时解释了他的目标:设计由微型分体式热泵供暖的净零排放全电住宅。(罗森鲍姆将“零净”住宅定义为每年在现场产生的光伏发电量与用电量相当的住宅。换句话说，这是一个场地能量计算;这与能源无关。)
罗森鲍姆是马萨诸塞州玛莎葡萄园岛南山公司的工程总监。他帮助在新英格兰的12个全电超绝缘家庭安装了监控设备，并在波特兰会议上展示了这些家庭的监控数据。
这些住宅的面积从1200平方英尺到1600平方英尺不等;每栋房子住着2到4个人。
这些房子不符合被动式房屋的标准
被监控时间最长的房屋是玛莎葡萄园岛(Martha’s Vineyard)一个名为Eliakim’s Way的小型开发项目的八套房屋。(绿色建筑顾问报道…
53个评论
才华横溢的
马克，谢谢你所做的非常重要的监控和工程。还有马丁，感谢你帮助传播这个和其他的发现。
进一步的想法
马丁的文章可能会让人们认为我蔑视“被动房”运动，这是不准确的。我已经批评了一些主要的缺点——一个标准适用于所有气候的方法，小房子的惩罚，不能计算一些(但不是全部)光伏输出与一次能源。我建议，所有的标准都应该从指定每层建筑面积的性能转变为最终设定每人主要能源的限制——制定一个工作预算，并接受资源公平的概念。到2012年IECC建造的1400平方英尺的牧场可能比5000平方英尺的PH使用更少的能源，当然也使用更少的具体化能源。
我参加了波特兰会议，而不是旧金山的PHIUS会议，因为我认真对待自己的碳影响——飞到旧金山相当于我开车一年。然而，波特兰会议是一个“忠诚者”会议，与PHI保持一致，正如Martin在他对Feist的采访中所写的文章所表明的那样，PHI并没有着手处理这些缺陷。PHIUS正在着手这项工作，正因为如此，我对美国PH运动的未来感到兴奋。
对Marc Rosenbaum的回应
马克,
谢谢你的评论。我很感谢你澄清你对被动房运动的感受，因为我当然不想歪曲他们。
和Dan Kolbert一样，我非常感谢您分享您积累的监测数据，以及您对能源问题的敏锐分析。
非常有趣的…
马克，你能帮我澄清几个问题吗?
葡萄园的房子已经使用LED/CFL照明了吗?
2-你会评价这些受监控房屋的住户在插头使用方面的节能程度吗?
3-转到高压水轮机的净能量增益是多少?有这方面的信息吗?
4-你为何认为订有人均能源津贴的标准更合适?
我们可能比你想象的更期待看到PHIUS修改的结果，
看看它如何影响当地的可能性……
我已经使用cree的CR6和一些较老的LR6型号好几年了，
而且很难回到岛上的照明……
使用高效灯泡所节省的能源比一般人想象的要多。
我刚买了100只发光的新爱迪生9W 2700K…
在当地魁北克水电公司的奖励下，每人支付1.20美元
(我不同意，中产阶级纳税人的钱又去了大公司和经销商…但这次我要分享我的那份
即使在一个偏远的地方，它也会在1-2年内收回成本:)
9061kwh/年&光伏。
在美国几乎任何地方，8kw或更少的光伏发电都可以产生9016kwh/年。
2014年，在德国，没有补贴的情况下，该系统的当前安装成本约为1.5万至1.6万美元，但在美国，这一成本约为30美元，但正在迅速下降。
行业分析师和投资银行家似乎都认为，在监管机构的政策支持下，美国的比特币价格将在2020年之前降至1 - 1.2万美元。
即使在黑暗的冬天，每天或每周直接向家庭提供的能源需要比现在多50% -100%的光伏发电，但在2030年之前，随着电池和光伏发电的成本继续沿着各自的20或40年的“学习曲线”趋势下降，即使净计量交易被严重削减(在某些地方可能会发生)，这将成为人们负担得起的。特斯拉目前向松下支付的锂离子电池价格不到200美元/千瓦时，随着他们内华达州大型工厂的投产，锂离子电池价格将迅速下滑至100美元/千瓦时(他们的成本，而不是安装价格)。
一个使用9061千瓦时/年的房子可能需要20千瓦时的电池来度过多云天气或积雪覆盖的光伏，但即使是10千瓦时的电池也足以在90%的时间内使用(对于那些愿意在多云天气减少插头负载的人来说，这是更多)。如果到2025年，电池系统的安装成本达到200美元/千瓦时，就像一些人预测的那样，这显然扩大了太阳能对业主的价值，并大大减少了从电网获取的电量，即使是8kw的光伏阵列。
到那时，脱离电网就成了一种选择，但希望这不会是它的结局。如果与电网保持连接的成本很低(甚至是有利可图，向电网出售现货市场的电力)，大多数人仍然会选择与电网保持连接，这对于保持电网稳定和为非太阳能客户保持低费率有很大的好处，因为光伏输出的边际成本实际上是零。公用事业公司和监管机构如何管理这种新的竞争关系到所有纳税人和公用事业公司股东。
这是很好的食物
这是非常值得思考的。即使是老式的小房子，有标准的“气象”类型的改进和高效的热泵或燃气加热，照明/插头负荷很容易成为大部分的能源消耗。我个人的估计是53%。不幸的是，这一点很难消除。我权衡过电磁炉的经济回报，它就是不合理。我的灯都是节能灯，led只是一个小小的改进，所以我不会升级，直到我的节能灯供应耗尽。我们也有相当少的照明，并且在不使用的时候会关掉灯。我的冰箱和洗碗机已经很好用了。洗衣机不用那么多能源。干衣机使用很多，但热泵的型号还没有出现，当它们出现时，我担心价格会使它们在投资回收期方面与感应式相似。 I've gone around the house with a Kill-a-watt and found no egregious plug/phantom loads. I feel stuck. Granted it's only about $65/mo spent on these things, but I'd like to reduce it and can't really find any good opportunities.
对尼克·韦尔奇的回应
Nich,
对于像你这样的人来说，下一步可能是安装光伏系统。
对尼克的回应
在规划新房子时，解决这些问题要容易得多。如果有人把现有的烘干机或炉灶或更好的扔掉，那就太疯狂了。但我正准备为新房子买电器和照明设备。入职的好处主要不是省钱。我可以避免丙烷罐，避免需要处理燃烧空气和燃烧副产品，并获得更好的性能。我喜欢做饭，所以电磁炉是一个很好的选择，尽管它的成本更高。
惠而浦公司刚刚推出了一款热泵烘干机。它会花费更多，但运行起来更便宜。最大的卖点是我不需要在信封上开一个大洞来装。不再有热空气离开，冷空气进来。
LED照明现在已经足够便宜了。
“为了减少能源的使用
“为了减少这些房屋的能源消耗，下一步可能是安装热泵热水器。”
我不同意。太阳能热水供暖的最初问题是使系统长期可靠所需的复杂性。当使用热泵热水器时，这个问题再次出现。另外，除非我弄错了，除非是不锈钢或玻璃纤维的水箱，否则还是会有生锈的问题。最后，还有一个问题:它会抽出冷空气，并会冷却它所在的任何房间的空气。这些都不是小问题，更换一个非常昂贵的热泵热水器的成本可以很容易地克服所涉及的电力节省。
我打赌买一个玻璃纤维热水器，就像马拉松一样，花大约1000美元。如果他们的文献是可信的，它应该会持续主人的一生。因为它是电的，你可以用太阳能光伏发电给它供电，就像任何电热水器一样。但你不需要像传统的玻璃内衬热水器那样每10年左右更换一次。
如果你真的想在热水上省钱，那就和你的家人聚在一起，共同商定一个固定的时间，在24小时内，淋浴、洗衣服和洗碗都要完成。如果你这样做了，那么你就可以用定时器来操作热水器，它会在一天中关闭加热元件好几个小时。我想这样做也许真的可以减少电费。这需要改变生活方式，所以很多人对此并不满意。
热泵热水器
为了回应你的一些批评，埃里克…
原则上，HPWHs就像冰箱一样复杂/可靠。似乎没人太担心冰箱。
便宜设备上的水箱仍然会生锈，但通过勤奋的冲洗和阳极棒监测/更换，您可以使水箱的使用寿命远远超过10年。在波特兰，我们很幸运有很软的水，所以热水器通常可以使用20多年。通常还存在一些激励措施，使HPWHs在价格上具有竞争力。在这里，你基本上可以免费获得GeoSpring，尽管我意识到这不是常态。
在较冷的气候中，冷空气可能是一个缺点，但在地下室除湿通常是受欢迎的，所以它并不全是坏事。在温暖的气候中，这更有意义。使用无管热泵，即使在冬季，即使你认为它在“偷”热量，HPWH通常也会以超过1.0的COP运行。
如果我们假设典型的水加热成本是30美元/月，而你用HPWH把它降低到15美元/月，那么如果你花1000-1500美元买一个HPWH，只需要几年的时间就能收回成本。
另外，一台像样的热水器的待机能耗也很低，大约5%。所以关掉热水器没有多大意义，尤其是考虑到麻烦。
而马拉松的待机时间更低……
如果你把水箱调温，热水器计时器只会给你买很少的水，把它放在一个较低的温度，直到你再次需要热水的一个小时左右。
但这种方法也会让它每天在军团菌的温度范围内呆上几个小时，在那里它们像只吃睾丸激素和伟哥的细菌一样繁殖。不值得冒这个险。
目前，许多热泵热水器的可靠性还有待提高。它应该像冰箱一样可靠，但最初的产品经验似乎表明情况并非如此。在高成本的电力地区，它们会有很好的“回报”，但随着光伏变得超级便宜，热泵热水器也需要变得便宜(而且更可靠)。我持谨慎乐观的态度。
如果像Eco-Cute这样的迷你分体式完全分体式热水器能够进入美国市场，我们有理由相信它们的性能和寿命将超过罐式热水器，但可能会以更高的初始价格出售。IIRC的EcoCute机组使用二氧化碳作为制冷剂，而不是R410A，使它们更加环保。(不过他们不会给你的地下室除湿。)
嗯，我不太确定
我不太确定你的数据在全国平均水平上是多少。我们很容易(就连我自己也会这么做!)根据自己所在地区的经济和气候影响，得出并不广泛适用的结论。在我居住的地区，传统热水器的寿命从来没有超过10年。考虑到它的价格，我确信GeoSpring是传统制造的，在大多数地区10年内都会生锈。我不认为一般人，包括我自己，有足够的责任心去定期更换阳极。如果你是这样的人，那么你很荣幸。
我是那种喜欢非常可靠的东西的人。我为它付的钱越多，它就越可靠。抵消这一损失的是你为更可靠的物品省下的电费。如果是洗涤，我认为大多数热水器使用的是加了热泵的传统水箱，那么我选择简单和平静的方式。我很讨厌冲冷水澡。当旧热水器坏了，我已经做够了，不想再做了。我宁愿拥有非常可靠的长寿命热水器，随着时间无情地向前发展，它可以使用越来越便宜、更高效的太阳能光伏电池板。
“此外，一台像样的热水器的待机能耗也很低，大约在5%左右。”
你有推荐信吗?
热水器决定
这个问题并不明确。有一个强有力的论据表明，电阻马拉松加上一些额外的光伏电池板(而不是当前一代的热泵热水器之一)。
因为我有一个使用了34年的光伏面板，而且性能还很好，所以我很有信心光伏面板的使用寿命很长，而且没有故障。
对Dana的回应
丹娜,
我怀疑你对美国住宅光伏安装价格的估计有点落后于时代。在弗吉尼亚中部(与其他地方相比，很少/没有州/地方激励措施，安装人员之间也没有太多竞争或经验)，我们通过批量购买协议支付的价格仅为每瓦3美元多一点(http://solarizecville.org/旁注-我们的城市/县的住宅光伏装机容量在短短3个月内几乎翻了一番!
我猜的是美国的平均水平。(对约翰的回应)
这是一个不断变化的目标，但2014年美国小规模太阳能发电的平均价格可能是每瓦3.75美元至4美元左右。我知道德克萨斯州的一些热点地区现在的价格在25美元左右，但许多地方的价格仍然在45美元甚至是55美元。我不想夸大低端，但可能高估了高端。
2014年第二季度，我在马萨诸塞州看到了3.75美元到4.25美元之间的安装简易屋顶的报价，但在一个项目上超过了5美元/瓦。后者是一栋两层楼的房子，屋顶线条很尴尬，没有大片的地方可以在一个大矩形上贴瓷砖，起重机也无法吊装硬件。(尽管有这些因素，但这感觉像是一种欺骗——我怀疑承包商不想浪费时间，因为这是一个热门市场，你可以在相同的时间内完成3份工作。)4.25美元左右的报价都是20%效率的面板，3.75美元左右的报价是中国一级面板，转换效率为15-16%。
在第四季度，我还没有被要求审查任何报价。GTM将在1月份公布2014年季度平均成本和安装量以及年度数据，如果第四季度的平均成本和安装量在35美元左右，我也不会感到惊讶。
但可以肯定的是，在2020年之前，美国大部分地区的油价将在25美元或更低。30美元的所得税抵免将于2016年12月31日到期(退回到10%)，但届时无补贴成本将足够低，几乎无关紧要。2016年第三季度至第四季度，那些试图赶在日落之前获得补贴的企业的安装率可能会上升，随后2017年第一季度至第二季度的安装率相对较低，但那时的补贴成本将低于现在的补贴成本。
当价格迅速下跌时，人们有动力推迟购买光伏，但在电力成本高的地方，等待也有成本。但成本效益的界限每天都被这些东西无情地侵犯着。不管你的电价有多便宜，光伏发电的生命周期成本很快就会超过它，如果现在还没有的话。使用不同的金融成本假设实现平价的$/watt地图大致是正确的:
http://www.usaee.org/usaee2014/submissions/Presentations/Hagerman_IAEE_Poster.pdf
请注意，SolarCity将于2015年在少数几个州提供30年期4.5%的融资(这甚至比“乐观”的地图场景要好)。在实际2美元/瓦的情况下(无论是净补贴成本，还是无补贴成本)，光伏太阳能对几乎所有美国人来说都是NPV+(除了西澳大利亚喀斯喀特山脉以西的几个廉价电力雾蒙蒙的口袋)，利率为5%。如果你支付的是30美元左右，那么扣除税收补贴后，你的净成本是25美元左右。
DHW上的一些数字
我家只有两个成年人和一只狗，我们每天使用14-15加仑的DHW——相当低。我在以前的房子里有一台马拉松，在这个房子里有一台斯蒂贝尔·埃尔顿HPWH。IIRC马拉松使用约4千瓦时/天。斯蒂贝尔在2月至9月期间使用了1.5千瓦时/天。这将是每年节省912千瓦时。在MV上，这价值约为200美元/年。Stiebel是最昂贵的HPWH，您可以以更低的成本从其他HPWH获得类似的性能。所以我怀疑马拉松的边际成本(不含任何回扣)不会超过600美元。如果这台机器经久耐用，那回报不错。(顺便说一句，马拉松用的是聚丁烯，不是玻璃纤维。) And to provide that energy with PV would take 700-800W of PV in New England, so the PV + electric water heating isn't there yet.
我在新罕布什尔州的房子里使用太阳能热系统，Nerdwood的系统在25年后仍然很强大，但它是定制的，是被动的，没有防冻液。我们在MV上安装了相当多的太阳能DHW系统，根据我们的经验，到目前为止，它们肯定不如hpwh可靠。
最后，一件小事-马拉松是相当好的绝缘，但所有的连接都在顶部，这使得它容易受到热虹吸损失。我努力在管道上升之前，把管道上下移动，制造一个陷阱，并把管道绝缘好，但它仍然在管道中散失热量。Stiebel有侧面连接，我相信在水箱中有一个内部管道向上，并且似乎在管道中损失较少(主观的，fww)。在没有占用的日子里，我看到我们监控的两个Stiebels在待机时使用了大约1/2千瓦时，所以猜测待机损耗为每天1-1/2 - 1-3/4千瓦时。
对Eric的回应
“你有推荐信吗?”
随便看看电热水器的能量系数(EF)就知道了。它们在0.92到0.95之间。由于我们知道电阻加热的效率是100%，这意味着待机损耗约为5%至8%。
再确认一下…
一个5英尺高，半径10英寸的坦克有30.5平方英尺的表面积。如果它有1.5英寸的聚氨酯绝缘，这是R-9 (U-0.111)，运行在120华氏度，而周围的空间是70华氏度(所以，50F δ T)，那么它是(30.5 * 50 * 0.111)，这是169.44 BTU/小时，或50瓦。50瓦24小时运行一个月，价格为0.12美元/千瓦时，每月4美元，是“典型”每月30美元成本的13%，这意味着EF为0.87。所以，这个数学是快速和肮脏的，但它在正确的范围内。
军团菌
在细菌上查了一下:http://www.treehugger.com/green-food/is-it-safe-to-turn-down-your-water-heater-temperature.html
水温低于131华氏度的热水器似乎有很大的感染细菌的风险。任何高于这个温度的物质都会随着温度的升高以更快的速度杀死它们。即使在华氏140度的高温下，杀死这些虫子也需要半个小时。所以关掉热水器可能不是个好主意。不过话说回来，把温度调到145华氏度左右，完全关闭电源至少12到16个小时，这可能是一个有趣的实验。然后打开它，看看需要多长时间才能重新获得145度的温度(包括水箱底部的140度)。大概需要的时间会有季节差异。然后把它打开，这样它就可以舒服地在140度以上的水箱底部呆一个多小时。
这更像是一个思想实验，而不是一定值得去做的事情。也就是说，考虑到所涉及的公认的小效率……
更多的感谢
这种类型的研究是无价的。我非常感谢马克在这里发表这篇文章。
我想现在我们将看到被动房是基于科学还是基于意识形态。
简写的
顺便说一句，IIRC并没有像其他一些一样被广泛使用。: o)
这个帖子是我在很长一段时间里看到的最有用的帖子之一。许多技术在成本和性能上似乎是可以比较的，所以细微差别更重要——感谢所有做出贡献的人。
对Peter Hastings的回应
彼得,
我同意你对缩写的反应。要跟上建筑行业的步伐已经够难的了，还要加上年轻人发短信时使用的俚语。IIRC是建筑规范，还是别的什么?
无论如何，据我所知，这是GBA读者需要知道的。
BTW = by the way;宝马=来自德国的汽车品牌。
不管它值多少钱。
IIRC =如果我没记错的话;国际住宅代码。
据我所知。
Steibel Eltron诉Marathon
Steibel Eltron对Marathon，我们再算一遍。
假设44加仑/天的热水使用量(平均北美家庭)。
假设将一加仑50华氏度的水升高到120华氏度需要0.0855千瓦时。
使用电阻加热器，你需要1373千瓦时/年，每天生产44加仑的热水。
假设COP为2.0，热泵热水器只需687千瓦时/年，每天生产44加仑的热水。
Stiebel Eltron
steebel Eltron热泵热水器采购价格:2400美元。
足够的光伏满足新英格兰Steibel Eltron的需求:0.555千瓦，成本2220美元。
Stiebel Eltron的收购价格加上PV = $4,620
马拉松
马拉松电阻热水器采购价格:1100美元。
足够的光伏满足新英格兰马拉松的需求:1.11千瓦，成本4440美元。
马拉松的购买价格加上PV = 5,540美元。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 920美元。
如果马拉松热水器的寿命比斯蒂贝尔Eltron长几年，那么马拉松就开始看起来值得考虑了。此外，马拉松热水器可能需要更少的服务电话，它不会在冬天从你的家里窃取任何空间的热量。
让我们用数据做数学运算:-)
马丁，如果你能用0.0855千瓦时加热一加仑水，那它一定是公制加仑!
我们从对Stiebel Eltron和几个马拉松的监测中了解到(50加仑的单位，所以容量更小，因此可能更少的待机损耗，不过请参阅我之前的帖子)，这三个家庭每天使用的电量都超过40加仑。都在玛莎葡萄园岛绝热房屋的地下室里。Stiebel每加仑用了三分之一的电——大约0.07 kWh/加仑vs 0.21 kWh/加仑。斯蒂贝尔函数的设定值更高。因此，在44加仑/天的功率下，Stiebel每年节省2248千瓦时。如果马拉松的增量成本是1300美元，这可能是一个很好的回报——MV是三年。
此外，请记住待机损耗-这些绝缘良好的电气设备可能在550-600千瓦时/年的范围内。对于我们家庭使用的少量DHW，两三个瞬时电热水器每天可能只比Stiebel多使用1千瓦时。请注意，这些在运行时是巨大的负载-你需要一个15千瓦的淋浴机组，其中三个是200A，我们在1,300平方英尺的房子里有两个淋浴和一个厨房(加上一个户外淋浴，通常在MV上)。
我认为，但不知道，Stiebel坦克非常耐用，这是Stiebel在德国的核心业务。它还有一个镁阳极棒。然而，检查这个杆是一项重要的工作。我打算这么做，因为我很好奇，但我知道大多数人不会这么做。
能量因数测试使用64 gpd IIRC，因此待机损耗占总损耗的百分比较小。我想我计算出我们监测的马拉松运动员的EF值在80多，而不是90多。我想象，但不知道，美国能源部的测试小心地排除了在现实生活中发生的管道损失，所以高估了EF。
顺便说一句，如果你在农场有一个热水器，IIRC它将是一个EIEIO。
我喜欢缩写。
ICYGAS。
ICYGAS
1)在北极吃豆子后，你的内裤里会发生什么
2)首字母缩略词——我明白为什么极客很愚蠢了
3)首字母缩略词——很明显你们都是____
如果你给
＊＊＊＊
对Marc Rosenbaum的回应(评论23)
马克,
我同意数据比计算更好。
所以，用你的每加仑热水的千瓦时的数字:
使用电阻加热器，你需要3373千瓦时/年，每天生产44加仑的热水。
使用热泵热水器，你需要1124千瓦时/年，每天生产44加仑的热水。
Stiebel Eltron
steebel Eltron热泵热水器采购价格:2400美元。
足够的光伏满足新英格兰Steibel Eltron的需求:0.9 kW的成本为3,600美元。
Stiebel Eltron的购买价格加上PV = 6,000美元
马拉松
马拉松电阻热水器采购价格:1100美元。
足够的光伏满足新英格兰马拉松的需求:2.7千瓦，成本10,800美元。
马拉松的购买价格加上PV = 11,900美元。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 5900美元。
因此，马拉松式加热器的使用寿命必须是斯蒂贝尔Eltron的三倍才有意义(尽管马拉松式加热器确实有一个额外的优势，那就是在冬天不会窃取空间的热量)。
你说服我了，马克。谢谢。
窃取空间热量
在我的零能耗家庭在线课程的年度能源模型中，我有一个部分计算了供暖系统在冬季为HPWH提供服务所需的额外能源，所以我确实跟踪了这类事情。
在我自己的房子里，我们使用的DHW非常少，以至于同样的千瓦时来回运行——HPWH每天使用1.5千瓦时，待机损耗也差不多。那些kWh不头晕真是个奇迹!
另一种看待它的方式-我们的冰箱和光伏逆变器消耗的能量略高于HPWH从地下室获取的能量。
还有其他选择吗?
我喜欢数学和田野结果。HPWH或马拉松电阻加热器是降低简单加热水的能源需求的唯一经济有效的方法吗?
高压水轮机会产生多少噪音?你会把它比作冰箱吗?
HPWH噪音
史蒂夫-我做了一点调查。看起来HPWH相当吵，大约55分贝。你不会想在你睡觉的地方放一个的。大多数人把它们放在地下室。我的新房子建在一块石板上，我们正在努力解决这个问题。热水器将在我们卧室另一端的机械/杂物间，但我们仍然担心噪音。我希望能找到一个本地装置来自己听一听。
据我所知，Marathon和Steibel Eltron是两个选择中的高端。你可以花1100美元买一个通用热泵WH，而一个更便宜的电阻加热器只需要不到一半的钱。关于长寿的观点众说纷纭。
马克和马丁
你的分析在你所在的地区似乎是正确的，但肯定不是在所有地区都是正确的。在加州、亚利桑那州和新墨西哥州的大部分地区，更不用说夏威夷，所需的太阳能电池板要少得多。根据你们的定价结构，价差大约是3000美元或更多一点。所以差额将相当于更换一个Steibel，包括安装费用和一般恶化。
当然，如果你是75岁或75岁以上，或者计划在你的Steibel寿命期内搬家，那么即使你生活在一个温暖的气候里，你也应该选择Steibel。听到了吗，费斯特博士?位置很重要。
编辑:实际上是65岁或65岁以上的人，因为价格差异实际上至少包括更换一次Steibel。但也许这种小题大做已经到了荒谬的地步
还有其他选择吗?
对于水加热是否有其他好的选择的问题，热泵供暖系统上有减温器。在地源热泵上常见，但在空气源热泵上不常见。它们对我来说很有意义，我不确定为什么它们不是更常见-如果压缩机位于室外，可能会出现冻结问题。
也有排水热交换器，这并不能消除对加热器的需求，但它们有帮助。
在水箱与无水箱的讨论中，我乐观地认为智能电网最终将不仅仅是一个流行语，而且将包括对热水器(带水箱的)的一些控制，以帮助在电网中容纳更多的可再生能源。有了即热式电热水器，你就放弃了参与这个系统的可能性。
对Eric Habegger的回应(评论31)
埃里克,
你写道:“你的分析在你所在的地区似乎是正确的，但肯定不是在所有地区都是正确的。在加州、亚利桑那州和新墨西哥州的大部分地区，更不用说夏威夷，所需的太阳能电池板要少得多。”
很好。让我们做一些更乐观的假设。让我们假设房子位于阳光明媚的亚利桑那州，光伏系统的成本只有3美元/瓦，而不是4美元/瓦。假设如下:
Stiebel Eltron
steebel Eltron热泵热水器采购价格:2400美元。
足够的光伏满足亚利桑那州Steibel Eltron的需求:0.7 kW的成本为2100美元。
Stiebel Eltron的购买价格加上PV = 4500美元。
马拉松
马拉松电阻热水器采购价格:1100美元。
足够的光伏满足亚利桑那州马拉松赛的需求:2.1千瓦，成本6300美元。
马拉松的购买价格加上PV = $7,400。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 2,900美元。
所以，如果马拉松热水器的使用寿命是斯蒂贝尔电子热水器的两倍，那么选择马拉松热水器是有道理的。
对查理·沙利文的回应(评论32)
查理,
在空调季节，减温器降低了水加热的成本。正如你所写的，它们在地源热泵中最常见。地源热泵的问题是，安装成本太高，对于住宅项目来说真的不划算。
在像佛罗里达这样以凉爽为主的气候中，考虑在标准的分体式空调上安装一个减温器可能是有意义的，但安装成本太高，这些系统对住宅应用没有太大意义。(当然，如果佛罗里达州的读者有数据反驳我的说法，我很乐意承认我错了。)
马拉松?
我熟悉这个产品，以及它的超绝缘塑料罐。除了每个人都认为马拉松会“永远”持续下去之外，有没有人有任何真实的数据证明它是这样的?保修单是什么样的?
塑料能否在高温下持续使用数年取决于塑料中残留的催化剂等的缓慢反应。比如，他们做过加速老化试验吗?
对约翰·克罗克的回应
约翰,
这里有一个链接马拉松保修信息页面，其中规定:“你的马拉松坦克保证不泄漏，只要你拥有你的家。”
对马丁的回应(#33)
在加利福尼亚州、亚利桑那州、夏威夷州、夏威夷州等较温暖的地区使用EF等级，将严重高估热泵热水的能源使用，无论该设备是安装在无空调的车库还是安装在有空调的房屋内。
EF测试有以下指定的测试条件
进水温度58°F±2°F
出水温度135°F±5°F
环境空气温度67.5°F±2.5°F
环境空气温度(仅HPWHs) 67.5°F±1°F
在那些气候较温暖的地区，进入的水温平均比EF测试条件要高5-20华氏度，所以不需要将温度提高到77华氏度(从58华氏度到135华氏度)，而只需要将温度提高到57-72华氏度，这在最坏的情况下超过了5%的差异，而且可能会立即降低25%。
如果机组在一个没有空调的车库中，环境平均温度将比EF测试条件高5-25华氏度。这不仅减少了马拉松式或高压水泵站的待机损失，而且还极大地提高了高压水泵站在较低δ - t下抽水的效率。
如果在室内，温度将比测试规格高5-15华氏度，但HPWH也将减少房屋的空调负荷。在以冷却为主的气候条件下，用于热水器的“额外”光伏发电的数量实际上是非常适度的——在某些情况下，由于空调用电量的有益减少，它可能接近于零。
在马拉松比赛中，由于暖气的缘故，使用时的EF仍然会有所改善，但待机状态会带来适度的冷负荷，从而增加空调的使用。但是，运行它所需的PV量远远小于EF数字的简单数学所暗示的。
对Dana Dorsett的回应
丹娜,
我在计算中使用了两种不同的方法。两种方法都不是基于热水器的EF值。
我的第一个计算(在评论#22中)是基于将一加仑水的温度提高70华氏度所需的BTU数。计算中忽略了备用损耗和配电损耗。马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)随后(温和地)批评了我，并提供了他的监测研究数据，可以用来提供更现实的计算。
在向马克致敬之后，我做了新的计算(在评论#27和#33中)。这些计算是基于马克的监测数据(数据显示了实际家庭中生产一加仑热水使用了多少千瓦时)。
虽然我的计算没有使用EF评级作为任何假设或计算的基础，但你的大多数观点仍然相关。你是对的，使用新英格兰的监测数据会导致对亚利桑那州生产家庭热水所需能源的高估。
不同的位置
Dana的评论要求我澄清一下关于制作DHW的特殊交流以及我在Martin选择在博客上发表的演讲中所提出的总体观点。我是一个地域主义者，专门研究炎热的气候，即使是炎热的气候，也是夏季潮湿的气候，而不是寒冷的沙漠气候。所以我的数据和建议可能适用于不同的气候，但我没有那种经验，当我在建筑环境中处理问题时，我倾向于首先依靠经验而不是分析。我认为这是一生的工作和密切关注，成为如何在一个生物区域建造好建筑的知识!
HPWH噪音
我对我的GeoSpring的主观描述是，它听起来像一个有点吵的冰箱。不是很大，但比普通的家用冰箱响。它就在我们厨房下面的地下室里，我们从来没有听到过它，尽管有一个管道和一个楼梯连接着两个房间。
对Martin Holladay的回应(评论35)
马丁，是的，当制冷/热泵循环用于冷却时，减温器是最有利的。(在这种情况下，热量无论如何都是废热，并且在冷凝器通过降低冷凝器温度来提高冷却COP之前排出一些热量。)然而，减温器也可以在热泵上用作加热器，这样做是有意义的。你从减热器得到的热量确实从输送到输出的热量中减去了，但是你可以在加热系统运行时以大致相同的COP获得热量，甚至输送温度更高的水。这个COP很可能比你从与主热泵(空气或地面)相同的来源运行热泵热水器所获得的COP更高，因为所需的“升力”更少，并且它避免了需要从空调空间的空气中运行热泵热水器两次泵出相同热量的问题。
所以在我看来，在许多不同的气候条件下使用空气源热泵是一个可行的方法。但你提出的下一个问题是安装成本。我有一个地源热泵，除过热器的安装成本是最小的，但那是因为所有的东西都在同一个房间里，热泵机组的设计考虑到了这一点。我猜想，其他系统的高安装成本是压缩机位于室外的副作用。但即便如此，这似乎是一个聪明的设计，压缩机就在水箱墙的另一边，如果热泵是为它设计的，应该会让它变得相当容易。
(如果你想知道为什么我把钱投入到地源热泵而不是更划算的东西上，我在光伏便宜之前就把它拿回来了，所以在相同的电网使用情况下，这样做比光伏+空气源热泵更便宜。这与今天的情况不同。)
HP和HP
我与一家在线销售翻新Nyletherm HPWH的公司有联系。
我们对它们进行翻新，安装新的控制装置，然后以365美元的价格出售。
我使用过独立的单位，这似乎比所有在一个单位有一些意义，大约十年了。我相信马克掌握了一些关于间歇泉的数据，它是尼勒瑟姆的继承者。
作为回报，这些数字使HPWHs更容易处理。
今年冬天，我们还在我们的商店里测试一个更大的空气对水的辐射热装置。它的额定功率为42k btu。我们将看到低端性能如何。它的成本大约是替代热的一半。
这似乎是有意义的，一个空气源热泵与一些热缓冲是有意义的。
由于我预计HP将在某些时候停止有效工作，我们正在研究批量进料颗粒锅炉，这将是一个便宜的备份系统，用于这14天左右，我们预计HP性能不佳。
颗粒装置是重力喂料，低质量，需要一个缓冲罐。然后，似乎很多颗粒锅炉制造商正在使用一些缓冲，以尽量减少更传统的颗粒锅炉的短循环。
天冷了我会回来报告的。
对不起，我好像有点跑题了。
汤姆
电力使用和DHW
我们住在一个16 x 68的迷你房子里，去年我们总共用了10071千瓦时的电。
我们有一个Mitsu 12,000 btu的迷你分体式热泵，它完成了大部分的加热和所有的冷却。踢脚板支撑着热泵。
下一个项目是试图降低DHW成本。我的计划是安装一个新的电阻罐和一个安装在绝缘外壳中的预热罐。新水箱的额定热损失为每小时57瓦。预热罐将回收损失的热量，每年节省499千瓦时。我会用一些木炭来控制围栏里的湿度。应该很可靠。
一点一滴都很重要。
祝你今天愉快!
罗杰
沃茨，不是“……”一小时瓦茨……”(回应罗杰)
单位“瓦特”已经是一种能量速率(焦耳每秒)。瓦特每小时是能量使用的加速速率，而不是能量使用率。(我认为这东西有一个相当恒定的待机损耗，而不是加速损耗，嗯?: -))
57瓦的待机时间× 24小时/天× 365天/年，你每年的待机时间损失约为500千瓦时。这是你报告的总用电量的5% !
在新英格兰的日照水平下，你需要大约350- 400瓦的光伏来支持待机损失，或者大约两个典型尺寸的面板。以每瓦3美元的安装成本计算，仅仅为了弥补待机损失，额外的光伏就超过了1000美元。
请注意，一半(或更多)的待机时间是在减少你的迷你分割器上的负荷，而四分之一的时间是在增加冷却负荷，所以它是热泵功率的净减少。但是，由于与热水器中的电阻元件相比，mini-split的效率提高了3-4倍，因此节省的mini-split功率大约为100kwh或更少。你仍然在谈论至少300瓦的额外PV来支持背景负载。
使用热泵热水器，您将看到不到一个完整的额外PV面板，因为进入水中的一半以上的热量有效地来自平均约3:1的小分裂。
使用晾衣绳而不是烘干机
尼克韦尔奇上面提到，他的干衣机消耗了大量的能源。我看到了一份美国环保署的报告，我想是在2000年初，该报告表明，衣服干燥是美国住宅用电量的一个重要组成部分。如图所示，一种大规模分布式、弹性、容错、低维护的太阳能捕获设备可用于此应用。图中所示的单元位于这些设备的技术光谱的高科技末端，其他型号可作为连接在两个支架之间的线路。我们也有一个太阳能-木质生物质混合解决方案，用于潮湿的天气，也就是木头加热器前的晾衣马。
据我所知，美国一些住宅区禁止在外面晾衣服。在冬季日照持续不足的地区，或者在冬天晾衣服会导致不可接受的内部湿度增加的狭窄的房子里，可能需要烘干机。
但非常适用于许多网站
大卫
PS:看过几年前关于GBA温暖气候下PH值的帖子的人可能会有兴趣知道，在照片的左上角有一个臭名昭著的水果香蕉。右下角的花盆里有一个微型品种。
大卫
那是唾手可得的果实吗?
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆，你心不在焉。在那里是没有唾手可得的果实。
遗憾的是，马丁是对的。我们
遗憾的是，马丁是对的。我们在几棵植物上培育了一串香蕉，大量的小绿香蕉出现了，但它们没能熬过冬天。与北半球高纬度地区相比，这里的冬天是闷热的，但即使我们的香蕉品种是凉爽气候的，水果也无法应对一些霜冻。墨尔本有一个“边缘”植物种植社区，就像世界上许多地方一样，有些人确实成功地把香蕉变成了水果。但它确实倾向于涉及热捕获小气候或温室。然而，看起来很漂亮的植物，在我们的经验中非常耐寒。我们的种植经历了霜冻和千年干旱的后半段，却很少受到关注。图片左边的巴巴科是一种耐寒的赤道植物，在我们这个纬度结出大量果实。(~38秒)在这遥远的南方，图片中间的胡椒也结得很好。它在我们的冬天结出果实。
可爱的博客和评论
大约5年前，我安装了一个马拉松，并对它非常满意，但对我每月平均160千瓦时的热水不太满意。我也不为我必须在地下室运行的除湿机的可测量影响感到兴奋，因为我必须将那里的相对湿度保持在60%以下。
我最近才考虑在我20年代的小房子的屋顶上安装光伏，因为我认为通过升级到一个迷你分体式(目前是油炉)，它可以非常接近零净。水加热目前是我家里最大的负荷，但除湿机是一个令人讨厌的细节，在能源消耗方面可能接近冰箱。热泵热水器似乎非常适合我的情况，杀死一只鸟，可能会把另一只鸟从椋鸟变成山雀(对不起，我写这篇文章的时候它们正在尖叫)。
园丁和修补匠的另一种可能性是，堆肥水(预)加热器。对于我新安装的约450美元的版本，结果还为时尚早，但到目前为止我很满意。第一个月的使用使我的热水器减少了一半，尽管我已经注意到输出减少了。给马拉松比赛送去100华氏度的水，但现在已经降到了90华氏度。我希望整个冬天气温都能保持在70华氏度以上，直到我换掉材料，收获堆肥热水器的副产品/主要目标:堆肥!
我会试着在不久的某一天用一个更详细的博客链接回来。
对Marc Rosenbaum的回应(评论28)
你的评论让我想起了我在自己家里安装了一个HPWH后发生的事情。一个重要的，但并不总是直观的，在供暖季节考虑这些的方式是，如果你不使用任何热水，它实际上是通过将相同的热量每隔一段时间抽回水箱来给家里增加热量。空间供暖只需要弥补掉在下水道里的东西。这就引出了排水热回收，我确定这是另一篇博文，但我想看到一些真实的数据。
不客气
让我向你介绍气候大师三部曲地热系统24/7/365热水发电。EER为45,COP超过5，是市场上最高效的加热冷却热水发电产品。在春季和秋季，它脱离地面回路，使用热水箱本质上成为地热热水器，自由冷却/除湿是副产品。迷你分体式热泵是一个悲惨的产品，维护和服务，在大多数情况下，可能只持续10年。地热的预期寿命超过25年，所以我不同意作者关于地热系统不划算的评论。如果你看一下生命周期平均成本，没有什么比地热系统更划算的了，而且气候大师一年365天以大约1200瓦的速度加热水，这个系统应该是净零建设的主要内容。我目前正在翻新一栋建于1959年的房子，目标是零排放，我会在大约一个月后报告，但我很确定地热，我的喷雾泡沫和5.5千瓦的光伏，我应该是零排放或更好。
[编者注:杰米·克拉克受雇于肯塔基州最大的地源热泵安装公司Arronco。]
有废水热回收的经验吗?
http://www.homedepot.com/p/Power-Pipe-2-in-x-60-in-Drain-Water-Heat-Recovery-Unit-R2-60/203455947
这似乎是一个没有头脑的…如果效率达到60%，我敢打赌它将至少减少三分之一的总热水使用量。
对内森·斯科特的回应
内森,
GBA网站上有很多关于排水热回收装置的文章。
GBA百科全书中有一篇关于这个话题的文章:排水-水热回收。
Alex Wilson写了一篇关于这个话题的文章:排水管道热交换器。
在我的一篇文章中，我推荐使用它们:改善新家的十种方法。
我们写过关于他们的新闻文章:安大略省的排水热回收得到了提振。
这些产品在GBA产品指南中列出:
动力管道排水热回收
排水热交换器
ECO-GFX排水热回收装置
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