给你一个小难题。为了给你家里的每个房间提供合适的供暖和制冷设备,你需要进行负荷计算。的经验法则不工作。但如果你做负荷计算,结果不是你需要的空调、热泵、炉子或锅炉的大小。这只是调整系统规模的第一步。
你知道为什么吗?让我们来看看。
加热和燃烧
这个很容易。比如说你家的供暖负荷那些令人讨厌的帝国单位)为每小时50,000 BTU。这意味着你必须安装一个炉子或锅炉,可以提供50 kBTU/hr的热量给家庭设计条件.如果您安装的设备效率为80%,则需要安装容量为62.5 kBTU/hr或更高的设备。如果你安装了一个效率96%的系统,你需要一个容量为52 kBTU/hr的系统。
这就引出了输入与输出能力的问题。暖通空调的专业人士通常会谈论燃烧设备输入能力。负荷计算告诉你输出产能需要提高。
燃烧电器尺寸的好处在于,其容量一般不会随户外环境的变化而变化。当你燃烧一热的天然气,一加仑石油,或一磅煤,释放的热量只取决于燃料,而不是室外温度。
但这条规则有一点需要注意。燃烧装置的输出能力确实取决于仰角。如果你在海拔8000英尺的科罗拉多州阿斯彭燃烧天然气,你的输出能力会更低,因为空气密度更低。
用热泵供暖
如果你要用热泵,事情也很简单。它们的性能等级符合空调、采暖和制冷研究所(AHRI)的标准,在室外温度为47°F和17°F时产生制热能力。额定室内温度为70°F。所以你可以利用这些能力或制造商的数据来找到一个能为你的气候提供足够热量的热泵。
当然,事情并没有那么简单。如果你用的是热泵,有个东西叫平衡点。随着室外温度的降低,空气源热泵的制热能力也会降低。在某一时刻,供热能力刚好等于供热负荷。这就是平衡点。一旦室外温度低于平衡点温度,热泵就不能产生足够的热量。然后你需要一些补充热量。
如果你使用电阻热(也称为带材热),你的加热效率明显下降,一旦带材打开。因此,通常要尽量减少带材发热的使用。要做到这一点,您必须考虑您的冷却需求,并做出一些妥协。大多数家庭在供暖和制冷负荷之间没有一个平衡,所以你要么过度制冷,要么必须使用多余的补充热量。
用热泵或空调器制冷
这是促使我写这篇文章的原因。15年前,我不明白这一点,结果导致一些设备尺寸过小。这是为什么。你计算的手动J冷却负荷是房子需要多少冷却。假设你总共需要两吨冷却。你不会只是去你的暖通空调供应商说,“给我最好的两吨空调。”
首先,总负荷并不是最重要的数字。总负荷由两种独立的负荷组成:敏感负荷(温度)和潜在负荷(湿度)。你买的空调必须分别满足这两个条件。
这里的一个常见问题是,空调要满足潜在负荷,但不明智。为什么?因为如果你只看总负荷,那就是你最终的归宿。以下是我们所做的工作中的一些数据:
合理负荷:14,833 BTU/hr
潜在负荷:3799 BTU/hr
总负荷:18,632 BTU/hr
如果你去供应室,要求一台总容量为18632英热单位/小时的空调,以下是可能的规格:
合理负荷:13042 BTU/hr
潜在负荷:5,590 BTU/hr
总负荷:18,632 BTU/hr
这种空调器的潜在负荷是好的,但在设计条件下,它将低于合理负荷12%。我们指定的空调总负荷为23,600英热单位/小时。它既满足了住宅的潜在和合理负荷,也考虑了暖通空调设计师需要做出的其他调整。
会有哪些调整呢?事实证明,测试和评定设备的条件与设计条件不一样。对于制冷模式下的空调和热泵,不同的设计条件会导致显著的容量差异。
AHRI在95华氏度下测试室外冷凝装置。在凤凰城,室外设计温度是108华氏度,所以它的制冷能力会更低。在亚特兰大,我们有一点额外的冷却能力,因为我们的室外设计温度是92华氏度,比测试温度低3华氏度。
同样地,你必须根据室内条件进行调整。由于某些原因,AHRI认为人们在80华氏度和51%的相对湿度的环境下工作。要达到75°F和50% RH的实际设计条件,需要更合理和潜在的能力。所有这些都在ACCA的Manual S设备选择协议中得到考虑。
什么手动J负荷计算没有告诉你
我的观点很简单。手动J负荷计算不会告诉你加热或冷却的尺寸系统你所需要的。它告诉你你的系统需要提供多少加热和冷却。当你刚刚了解这一点时,很容易混淆这两者,但区分负荷(房子需要多少供暖和制冷)和容量(设备提供多少供暖和制冷)是很重要的。
Allison贝尔斯他是一位演说家、作家、建筑科学顾问和《能源先锋的博客.你可以在Twitter上关注他@EnergyVanguard.
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