在过去的几十年里,一个日益流行的空间供暖选择是一个系统与调制冷凝(模控)锅炉。因为这些锅炉可能有很高的效率(90-95%或更高),它们经常得到国家和公用事业补贴计划的推广。
在一个设计良好的系统中,锅炉的效率可以达到甚至超过其铭牌AFUE。但安装后,大多数都远远达不到它们的AFUE测试值,而且寿命往往很短。通过适度的分析,可以避免效率问题和影响寿命的大小错误。
通过一些简单的数学计算,可以避免使用既不调节也不冷凝的调制冷凝锅炉的风险。这种数学方法绝对不能代替流体系统的设计,但它非常有用。不要把你的系统设计留给你的暖通空调承包商;要积极主动,注意任何承包商提案的细节。
Modulating-condensing基础知识
为了提高燃烧效率,模控锅炉利用了碳氢化合物的主要燃烧副产物是水蒸气这一事实。作为蒸汽的水含有潜在能量(“汽化热”),大约是970英热单位/磅。当水蒸气凝结成液体时,它释放出热量。
使用冷凝设备的关键是操作器具,使排气中的水蒸气在热交换器上冷凝(而不是在烟道中,也不是在室外),以便汽化的热量传递给加热系统的水。
在没有烟气冷凝的情况下,燃气或丙烷锅炉可以达到的最高燃烧效率约为88%。大多数非冷凝燃气锅炉的运行效率设置在82-86%左右。它们被调到较低的燃烧效率,以避免过度的烟道冷凝或酸性冷凝物对锅炉的损害,从而将更多的源燃料热量释放到大气中。
冷凝锅炉是用能容忍冷凝水的材料设计的,但必须在足够低的温度下运行,以最大限度地冷凝。
在典型的空气/燃料混合物中,天然气废气的露点在华氏130度以下。没有任何材料能完全导热。热交换器旁边的气体膜隔绝了主排气,水侧的水膜膜也阻碍了热交换。通常,锅炉的入水温度(EWT)需要为125°F到127°F或者在热交换器发生冷凝之前温度更低。但在EWT低于125°F时,效率迅速上升,当EWT降至100°F或更低时,效率就会趋于平缓。
大多数mod-con锅炉被设计成在燃烧范围的低端效率最高,在这一点以下,排气侧的绝缘层流进一步阻碍了热交换。在最低火和100°F EWT时,大多数冷凝锅炉的燃烧效率为94-95%,但有些锅炉的燃烧效率略高。为了以最大的冷凝效率运行,这些锅炉配备了“室外重置”控制,可以感知室外温度作为热负荷的代理,并将锅炉的运行温度变化到实际满足负荷的最低温度。必须对这些控制进行设置和编程,以在更高的效率和跟不上之间找到微妙的界限。
最常见的错误是未能正确设置复位曲线,但即使在设备安装后,这也很容易处理。其他常见错误可能更难修复,最好是直接避免。
最常见的错误
调制范围不是无限的。要避免的常见错误与错误的大小有关最低输出容量而不是最大发射速率。这个错误有两种常见的变体:
1.锅炉的热负荷过大。当锅炉的热负荷过大时,它在供暖季节的大部分时间都在循环开关,而不是在几乎连续燃烧的情况下,随着室外温度的变化,系统温度和燃烧速度上下波动。在每个燃烧循环中,在点火循环中都有一些燃料损失,并且在每次(安全所必需的)烟道清洗时从热交换器中提取一定数量的热量。更少的燃烧循环意味着更少的燃料浪费、更高的效率和更少的锅炉磨损。
为了避免热负荷过大,首先要做的是使用a手动j型计算(采用大胆而非保守的假设)或者,对于更换设备,进行燃料使用负荷分析。锅炉在假设效率为88%的高火状态下,需要覆盖计算负荷,但即使是25年极端温度事件,也不需要超过负荷的1.4倍。
当99%的设计载荷已知时,您将需要在冬季平均温度下计算载荷。拉起一个WeatherSpark该区域的温度图,缩小以覆盖最冷的3或4个月,并使用光标估计冬季室外温度的中位数。如果预期锅炉的最小燃烧速率大于冬季室外温度中位数下的计算负荷,那么它将在大部分季节超出其调制范围。它仍然会给房子供暖,也许它甚至不会短周期(见问题2),但当它循环开关而不是几乎连续地发射,调节发射时,它就不会那么舒适或高效了。
2.过大的锅炉辐射(和微区)。为了防止锅炉过度循环,需要从这些区域获得热量,必须有足够的辐射每一个区为了使锅炉的火输出最小,在冷凝温度下.
散热器或踢脚板发出的热量随平均水温(AWT)和长度而变化。典型的翅片管踢脚板在180华氏度的温度下,踢脚板每英尺可能会发出600 BTU/小时的热量,但在130华氏度的温度下(冷凝开始),每英尺只能发出250 BTU/小时的热量,而在120华氏度的温度下(效率接近90华氏度),每英尺只能发出200 BTU/小时的热量。理想的冷凝效率是每英尺200英热单位/小时或更少。
同样的,铸铁散热器在180°F的AWT下,每平方英尺当量直接辐射(EDR)约为170 BTU/小时,但在130°F的AWT下,每平方英尺当量直接辐射(EDR)降至70 BTU/小时,在120°F的AWT下,每平方英尺当量直接辐射(EDR)降至50 BTU/小时。对于铸铁,热质量将延长燃烧周期,但任何超过70英热单位/小时每平方英尺需要更多的分析。
如果区域辐射不能在冷凝温度下提供锅炉的最小火输出,它仍然可以加热房间,但随着水温下降,锅炉开始循环。由于进入水中的热量比流出的热量多,水温上升,最终高于锅炉的室外复位曲线温度,此时即使水继续循环,燃烧器也会关闭。只有当水温降至复位温度以下时,燃烧器才会重新燃烧。水温越低,燃烧效率越高(见下图2),但在某些时候,过度循环造成的损失超过了获得的任何冷凝效率,高循环率会过早地磨损锅炉。
区域越多,就越难在每个区域都有足够的辐射来平衡锅炉的最小火力输出,也就越难避免短循环。对于高热质量辐射,微分区通常可以工作,但对于低质量的发射器,如鳍状管基板,它通常需要添加缓冲热质量的水来延长最小燃烧时间。
可用的热质量越大,提高水温所需的时间就越长。随着热质量的增加,循环次数减少。如果缓冲区的最小燃烧时间足够长,那么来自多个区域的热量或多或少会保证重叠,适度的循环不会降低效率或锅炉寿命。在最低燃烧时间少于3分钟或每小时超过5次燃烧时,锅炉处于寿命和效率问题的边缘。一分钟的烧伤和每小时10次的烧伤都处于效率和寿命灾难的边缘。
一个例子
从a中取一个假设的例子之前的文章.在这种情况下,对华盛顿特区一所房子的燃料使用分析显示,在室外温度为20华氏度的情况下,实际热负荷在29,155 BTU/小时到31,400 BTU/小时之间。这个例子中的房子以前是用一个输出88,000 BTU/小时的铸铁锅炉加热的。
假设这是一栋两层的房子,有一个完整的地下室。房屋分为三个区域,鳍管踢脚板的长度如下:
顶楼:70英尺
一楼:60英尺
地下室:15英尺
总高度:145英尺
在180°F的AWT下,145英尺的踢脚板在180°F的AWT下每小时可以释放87,000 BTU,与88,000 BTU/小时的铸铁锅炉相当平衡。如果所有区域同时需要加热,燃烧时间将相当长。
盯着它看Weatherspark图在美国,华盛顿特区的冬季平均温度在华氏40度左右,或者在60到65华氏的加热/冷却平衡点和室外设计温度之间。因此,平均季节性热负荷仅为15,000 BTU/h左右,是先前确定的30,000 BTU/h热负荷的一半。
旧锅炉在冬季平均负荷下的占空比在15-18%之间。一楼和顶楼的供暖需求经常会重叠,但也并非总是如此。地下室区域呼叫将缩短周期。
理想情况下,更换锅炉将解决这些问题。
对于30,000 BTU/小时的负载,在1.4倍的超大尺寸下,非调节铸铁锅炉的输出约为(1.4 x 30,000 BTU/小时)= 42,000 BTU/小时。现有的辐射将在大约140华氏度的AWT下释放这么多——这是在冷凝区之上,不需要防止冷凝。
在180°F AWT下运行,较小的一楼区域仍将释放42,000 BTU/小时的锅炉输出中的36,000 BTU/小时,并且在单区域调用循环将是合理的,仅利用锅炉的热质量。地下室仍然会独立运行,但有时会与楼上的电话重叠。
如果更换的是一个小的模控锅炉,比如无与伦比的PureFire PF-50(见下图#3)?该锅炉在冷凝温度下每小时输出47000英热单位(BTU),在最高工作温度下每小时输出43000英热单位(BTU)。作为一个系统,它可以以1.4倍的超大尺寸提供42,000 BTU/小时的热量,但并不是太大。听起来对吗?
也许是,也许不是。让我们一探究竟吧!
测试条件#1。PF-50的最小火力输入为16mbh (= 16000 BTU/小时),因此在95%的效率下,其最小火力输出为0.95 x 16000 BTU/小时= 15200 BTU/小时。这恰好是近似的季节平均值。即使在平季,锅炉也会进行一些调节,在最冷的几周内也会一直调节。不理想,但不可怕-调制大约一半的时间。
但它能凝结吗?
15200 BTU/小时的锅炉输出进入145英尺的翅片管辐射,即15200 BTU/小时除以145英尺= 105 BTU/小时每英尺,这很好下面冷凝所需的200 BTU/小时。所以大多数时候它肯定是可以凝结的。
测试条件#2。它在冷凝模式下会缩短循环吗?
在华氏120度时,这些区域可以发射:
顶层:70英尺× 200 BTU/小时每英尺= 14000 BTU/小时
一楼:60英尺× 200 BTU/小时每英尺= 12000 BTU/小时
地下室:15英尺× 200 BTU/小时每英尺= 3,000 BTU/小时
最小的火输出是15200 BTU/小时,只比辐射高10%,所以顶楼不会有问题——当它是唯一需要热量的区域时,它会循环一些,但周期会很长,并且可能与其他区域的呼叫重叠。
由于进入的热量比排出的热量多27%,一楼区域也可能没问题,但在AWT低于120华氏度的情况下,如果它是唯一需要热量的区域,它可能很快就会进入短循环区域。如果是短循环,可以通过稍微提高复位曲线的低温来限制短循环,而不会对平均燃烧效率造成很大影响。
其他锅炉
还有比PF-50更合适的选择吗?绝对的!许多带有火管热交换器或双热交换器的新一代模控锅炉可以在比PF-50更宽的范围内进行有效调制。较低的调制范围将以更大的余量修复常见错误(错误#1和错误#2)。以下是这些新一代锅炉的例子:锅炉型号最小输入最大值输入NTI Trinity TX51 7,100 BTU/h 57,000 BTU/hNavien NHB 80 8,000 BTU/h 80,000 BTU/hHTP UFT-80W 8,000 BTU/h 80,000 BTU/hLochinvar CDN040 9,000 BTU/h 40,000 BTU/hIBC HC 13-50 13,000 BTU/h 50,000 BTU/h请注意,前三台锅炉的最大火力输出远远超过1.4倍超大尺寸因素所需的42,000 BTU/小时,但它们仍然具有非常低的最小输出-字面上一半(或更少)的PF-50。这些解决方案适用于美国20个拥有水力加热系统的家庭中的19个,并且更适合被分成较小区域的系统。
当然,地下室本身也是毫无希望的。如果它在地下室短周期呼叫1可以再增加40到50英尺的踢脚板,成本比缓冲箱低,但这可能不值得花费和努力,因为来自其他楼层的长周期意味着地下室的呼叫通常与来自其他区域的呼叫重叠。
成功!从简单的数学尺寸来看,PF-50是利用现有的辐射来制造的。通过对重置曲线进行一些调整、监控和微调,锅炉可能会接近其AFUE数字。但将其分成更小的区域显然是一个错误,因为它已经接近于区域呼叫的短循环。
可悲的现实
美国大多数家庭的真实热负荷在每小时20,000到35,000 BTU之间。虽然有许多锅炉具有与PF-50相当的额定值(最小和最大输出),但在这些家庭中安装的modcon锅炉比50,000 BTU/小时的锅炉多100,000至120,000 BTU/小时,这是一个遗憾。超大的锅炉前期成本更高,运行成本更高,而且当尺寸与负荷和辐射正确比例时,寿命就不会那么长。
除非他们从仔细的热负荷分析开始,否则一些安装人员会倾向于安装PF-80,并且仍然担心“只有”75000 BTU/小时的输出,它不会像刚刚更换的锅炉那样提供那么多的热量,并且可能会出现不足。另一些人则坚持要一个至少和旧锅炉一样多输出的锅炉,安装像PF-110一样大的东西“只是为了确保”。其中任何一种都是错误的,因为它无法通过测试1和测试2。
PF-80的最小火力输出约为19,000 BTU/小时,远远超过设计输出的一半。这意味着它只会在最冷的天气里进行调制,并且在冷凝温度下容易出现短周期的区域呼叫。
PF-110的最小输出约为26,000 BTU/小时,这是负载的85%,大约是两个主要区域在冷凝温度下可以释放的热量的两倍。这保证了它会这样做从来没有燃烧效率在90%以上,无短循环,只在最冷的日子里最冷的时间进行调节。这比一个合适大小的锅炉更常见——这是规则而不是例外。
适当增加热质量可以缓解短循环,但它不会神奇地使一个超大的锅炉正确的大小。增加大型缓冲罐重新发明了大质量锅炉,这是更方便地完成与冷凝热水器。除了尺寸之外,还有许多方法可以搞砸水力系统设计,但除非尺寸正确,否则系统永远不会是最佳的。
Dana Dorsett毕生都对能源政策、建筑科学和家庭节能感兴趣。他目前是马萨诸塞州的一名电气工程师。
25日评论
戴娜,谢谢你写了这篇重要的文章
丹娜,
这是一篇有用的文章,将作为参考,帮助GBA读者多年。我希望这个话题将来会出现在我们的问答页面上——现在,我们可以链接到这篇文章。
不要因为缺少评论而气馁。虽然大多数美国人使用炉子,而不是锅炉,但新英格兰的读者很感激你对锅炉和水力系统的建议。
什么,我担心吗?:(一点也不!)
考虑到美国只有不到25%的家庭使用水循环系统供暖,其中只有一半多一点的家庭使用可以利用冷凝效率的燃料,而且在给定的一年中只有大约3-4%的锅炉将被更换,这从定义上讲是一个有点深奥的话题。我把它看作类似于教科书章节的小抄——一种快速避免严重尺寸错误的方法,这种错误会导致更高的成本,更低的舒适度和效率。根据我在该领域和网络论坛上的有限经验,我冒昧地说,目前安装的大多数冷凝锅炉对于负载和辐射都是超大的。
在另一个论坛上,我最近读到一个大约3300英尺的房子,在PA有8万-20万BTU/小时的mod con(敦刻尔克95M-200)。http://www.dunkirk.com/sites/default/files/372_0.pdf)安装于7-8年前,即使在160F+的输出下,区域呼叫的循环时间也很短。这个地方的设计热负荷大概是50K,它被分成四个区域,其中两个是辐射板,另一个是翅片管基板。该装置的测试AFUE为95%,但不可能获得超过85%的使用AFUE。它从不调制或浓缩。
房主没有兴趣更换锅炉,目前正在处理其中一个辐射板区域的泄漏,并将在该区域安装备用辐射。不幸的是,从物理上讲,不可能安装足够的辐射来抑制短循环,而随着辐射质量的降低,短循环将比现在更糟糕。如果他幸运的话,这个短周期的野兽还会再走十年才会屈服,但我不会把所有的钱都押在这上面。另外5人甚至可能是乐观的。如果房主进行热负荷分析并在这篇文章中做了餐巾数学计算,一个合适尺寸的锅炉可以使用两倍的时间,在这20年里,运行成本的差异将超过合适尺寸的更换费用。我怀疑甚至有国家和地方补贴为安装“96%效率”的锅炉买单,完全是浪费。这所房子如果有一个最大输入80000 BTU/hr的锅炉,而不是最小输入80K,就可以了。
我希望这只是一个异常值,但不幸的是,它不是。在5-7气候带的普通住宅的设计热负荷低于50,000 BTU/hr,但在使用中的100K-150K(或更大)的modem似乎比50K-80K版本要多得多。水力锅炉越大肯定不是更好,希望有一个像这样的愚蠢的数学婴儿床将帮助人们避免陷入太常见的陷阱。对于冷凝气炉,输出热交换器内置在设备中,它们至少会在任何超大尺寸因素下冷凝。锅炉却不是这样。
多塞特先生-你的评论总是很详细,通过....你是暖通空调/能源顾问吗?如果是,我想咨询一下关于新建筑的问题。
在
我不得不说服我的安装人员使用60MBTU/小时的锅炉,而不是110 mbtu /小时,因为他自己的热损失计算显示为48MBTU/小时。公平地说,我们还附带了一个间接热水器。但60岁的时候还好。
设置重置曲线也是一个问题;安装程序将其设置为默认值,这一点都不正确。通过一些数学和监控,我能够很好地调整它。
说到监控,一些锅炉有ModBus接口,可以让你持续监控它们;我不知道这是否会对许多房主普遍使用,但附属于我的锅炉的一些有趣的例子。
现代锅炉
伟大的作品。在新西兰,不可能得到低输出的mod/con液化石油气锅炉。我们的房子(270平方米)在0°C时需要10kW的热量,但一般来说,因为它是一个现代建筑,只需要一个区域。该区域位于房屋的冷侧(西南),在5°C时的调节需求< 2kW。目前,流体系统由早期(2011年)18kW的Navien加热,调制比为2:1 -当时所有可用的。德国制造商Veissman在300-W系列中制造了一个非常好的模型范围,其中一个模型可以在1.9 - 19kW之间调制。要从这些锅炉获得最大的效率,大的调制比是必不可少的。此外,大多数制造商可以提供“系统”和“组合”单元,“组合”单元能够提供生活热水作为主要功能,然后在DHW需求得到满足后恢复到集中供暖需求。作为一项规则,这些“组合”单位有DHW加热输出方式高于水循环所需要的,因此,我认为,不适合水循环UFH。通过正确的尺寸、型号选择和高调制比,可以获得如此多的效率收益,因此它们不应被忽视。
他们就在那里,但你可能要去寻找(@ Michael Clarke)
目前型号Navien NHB-80双热交换器锅炉可以调节到约2.2千瓦的输出。他们也制造了一个更小的版本(NHB-55),但它有相同的最小射速,所以更小的尺寸并没有给它一个调制优势。
火管http UFT-080也可以达到这么低的水平。它是由韩国公司Kiturami制造的,该公司以自己的铭牌“HomSys”出口。http://gd.kidp.or.kr/eng/product/eng_product_view.asp?idx=19408我不确定是否有LPG版本可用,或者是否有一种方法可以让新西兰人在不进入灰色市场的情况下购买它。
低质量组合系统很少调制低于~3.5-4千瓦的输出,大多数要高得多。纳维恩至少做了一个这么低的。它在美国以型号名称NCB-180出售,并提供LPG版本。
埃里克:你必须加大锅炉来管理生活热水的想法很少是正确的,但显然,美国的许多安装人员似乎认为(与所有证据相反),当热水负荷增加时,锅炉的尺寸必须增加。一般来说,最好是将间接热水负荷(通常是你必须填满的最大浴缸)和锅炉的大小与空间加热负荷相匹配。作为优先区域,60K冷凝锅炉向间接供暖的速度是典型的非冷凝50加仑独立热水器的两倍。在短暂的间接性恢复期间取消空间供暖区永远不会影响舒适度,除非有人选择在一年中最冷的夜晚的最冷的时间里安排“无休止的淋浴”。
重置曲线上的默认值几乎从来都不是很合适,但有了以前锅炉的燃料使用分析(或者从Solo-60中很好地绘制的燃料使用趋势线),就有可能找到合理的起点,并随着时间的推移进行调整。
调制是有限制的。对于低负荷家庭或微分区家庭,通常使用冷凝水箱式热水器更容易和更好,利用水箱中水的热质量来抑制短循环。
调整曲线
@Dana -似乎有了一个季节的锅炉数据(FWIW,加热度天数直接从室外重置温度中收集,加热温度从DHW温度中分离出来),我应该能够设置“完美”的曲线。我得多考虑一下,期待明年冬天的到来。
不过,对于非极客房主来说,我想知道是否有什么有效的方法可以让安装人员在不需要多次访问的情况下获得比默认值更好的曲线。我认为你的文章没有详细阐述如何设置曲线;也许改天再写另一篇文章?
设置重置曲线超出了本文的讨论范围。
为了最大限度地提高曲线的效率,您需要根据这些房间的可用辐射,在每个房间的基础上估计出99%的设计水温要求。在99%外部设计温度下,水温度要求最高的房间定义了曲线上的该点。如果一个房间需要130华氏度的水来维持设计温度,而所有其他房间只需要110华氏度的水,那么它要么需要在设计温度下设置为130华氏度,要么向该房间添加足够的辐射,使其水的温度要求与其他房间一致。
然后估计最小火灾输出等于整个房屋负荷的室外温度,以及辐射传递该热量所需的水温,这定义了曲线上的第二个点。你也要记住,在水的温度,锅炉开始短循环,建立一个低限制,在水的温度,独立于负荷。
很少有mod-con安装人员会尝试使用它,更不用说多次访问站点来为您调整它了。(见鬼,要找到一个能正确调整尺寸的人已经够难的了!)更好的安装人员愿意在编程曲线上进行初步估计,如果它跟不上或开始缩短周期,他们可能会在电话中告诉你如何调整它。
我不确定这是否值得再写一篇博文,但也许吧。不同的制造商有不同的户外重置方法,编程约定也各不相同(很大)。有些甚至包括非线性曲线,以补偿低温时热辐射器输出随温度的非线性(翅片管基板在水温低于110华氏度时输出非常非线性,但高散热器和辐射板即使在水温为90华氏度时也相当线性)。
与其他任何东西一样,如果你想要最大限度地利用它,你必须阅读手册并做一些实验。通常情况下,最好先在室外温度曲线的末端调整水温,每次降低5华氏度,直到它不能在一夜之间保持不变,然后每次升高一度,直到它达到设定值。在供暖季节的早些时候,当夜晚变得更冷时,这很容易做到,但在仲冬可能需要一些微调。在温度曲线较暖的一端找到合适的水温比较困难,而且更容易受到日晒增益等因素的影响。
有趣但复杂
读得很好,戴娜。但对大多数人来说太复杂了。在过去的6个冬天里,我一直使用循环供暖,我知道要让所有的东西都最优化并不容易。如果没有足够的区域,情况就更糟了——也就是说,你的恒温器附近的温度并不能代表它所控制的区域内的所有区域。我确实有几个简单的问题:(1)您推荐的最小区域热负荷要求与锅炉最低输出的最大比例是否存在?(2)假设有人把一切都弄对了,我们知道这些mod-con锅炉能使用多久吗?前三个冬天我就用过一个,它比它取代的1954年低效的铸铁恐龙要好得多,而且新锅炉可能太大了。第一个冬天,我调整了很多次曲线,但从来没有把它弄对,但这在很大程度上与这座老房子不同部分的热损失率不同有关——一个房间很暖和,另一个房间盖着毯子还行。
没有简单的答案。(@安东尼奥·奥利弗)
太复杂了?这是关于简化后的第4稿!:-)
回答你的问题:
1)重要的不是该区域的热负荷与最小火输出的比率,而是辐射输出(在冷凝温度下)与锅炉最小火输出的比率。即使在微分区系统中,你也希望最小的区域辐射能够释放出最小火锅炉输出的最大份额,以限制循环。没有唯一的答案,但如果区域辐射不能在冷凝温度下提供至少三分之二的最小火输出它的短循环潜力是相当高的,除非你加上热质量。
当你把一个房子划分成微区域时,你有时可以在辐射不足的区域做得很好,只要锅炉不太大,因为整个房子的负荷都是通过使用热巨大的水力分离器(例如boiler Buddy)来实现的http://www.boilerbuddy.com/)或其他缓冲技术。当锅炉的大小适合整个房屋负荷时,来自不同区域的热量调用通常会重叠,并且锅炉将随着来自不同区域的热量调用来和去而进行调节。通过在每次燃烧中加入大容量液压分离器或缓冲罐的热质量,可以确定最小燃烧时间,增加区域调用重叠的频率和可能性。餐巾数学分析是这样的:
将一磅水升高1华氏度需要1英热单位(BTU)。大多数现代空调在水达到重置曲线上的设定值5-7华氏度之前不会关闭燃烧器,直到回水温度从关闭燃烧器时下降到10华氏度左右时才会重新启动。一加仑水重8.34磅,因此提高20加仑缓冲液10F的温度需要8.34磅/加仑× 20加仑× 10F= 1668 BTU。如果锅炉的最小火输出为15,200 BTU/hr(如博客文章中的PF-50示例),则最小燃烧时间为1668 / 15,200= 0.11小时,即大约6.5分钟,即使辐射没有释放任何东西。如果区域辐射是2500英热单位/小时,那么只有(15,200 -2500=)12,700英热单位/小时,燃烧时间大约是1668 / 12,700= 0.13小时或接近8分钟。
实际上,即使翅片管也有一些水的体积和其他热质量,就像锅炉本身一样,你可以把它们加起来,得到燃烧时间的一阶近似。它从来没有像餐巾数学分析那么简单,但这就是它的要点。
如果你有老式的大容量铸铁锅炉它在水和铁中都有相当多的热质量。铸铁的比热约为0.11英热单位(BTU) /磅华氏度(lb-degree-F),所以需要约9.1磅的铸铁散热器加起来相当于一磅水的热质量(或约76磅的铸铁相当于一加仑水),但如果你曾经不得不移动它们,你就会知道这些吸盘很重。加起来。即使是5“x 20”的SunRad型散热器(流行到20世纪50年代,希望在你的房子里)每节重~5磅(干),每节含有~1.25磅的水,所以铸铁本身是散热器的热质量的30%左右,它是等效输出的翅片管基板的热质量的几倍。许多这样的房子可以在没有缓冲的情况下安全地进行微分区,但你真的需要进行数学计算(至少是餐巾数学)来处理它。基于区域热质量的最小燃烧时间远短于3分钟,运行短循环风险。
2)适当的尺寸和维护一个带有不锈钢热交换器的模型con应该至少使用几十年。一些铝制HX版本对系统水化学更敏感,故障率更高。一些最新的不锈钢火管HX设计看起来应该没有太多的TLC,不像他们的许多水管表亲。我们将会看到。
很有帮助,需要指导
感谢Dana的这篇文章和你的另一篇文章“调整ModCon锅炉的尺寸”。
这些都是非常有帮助的涉猎广泛和各种各样的选择和意见。我最近有一个20多年的油锅炉坏了。我想切换到并最大限度地提高丙烷的效率,这是我所在地区唯一的天然气选择。有六个以上的承包商来过我们家,并提出了建议。其中只有一个人做了一个计算,结果是我使用你建议的全屋负荷计算时得到的两倍BTU/hr。我非常感谢你和任何其他想要加入我的热负荷计算以及尺寸和选择锅炉的指导的GBA专家的反馈。
热负荷计算
我有一个20世纪70年代的双层模块落在地下室,前面和一侧的高度高于半墙高,后面和另一侧的高度为半墙高。上层是1100平方英尺,目前有48英尺的翅片管,地下室是1100平方英尺,目前没有加热,我想增加一个区域。两层的墙壁都是R-13,阁楼是R-26,窗户是第一代双层玻璃(我称之为单层玻璃),地下室的地板是不隔热的。
在-3华氏度下使用99%的全屋负荷计算(截图在附件中),我得到当前条件下的39,583 BTU/hr。我计划添加R-30并填充阁楼的所有漏风处,添加防风窗和/或处理,并在层压板下使用R4-5 EPS隔热地下室地板。这些变化的结果是32,613 BTU/hr。最终,我可能会重新装修,增加隔热层,可能还会更换窗户,但我目前没有计划,也没有预算。
使用1月22日至3月11日在曼彻斯特NH机场的燃料使用和度日方法,我得到21,195 BTU/小时Base 65和23.351 BTU/小时Base 60:
125加仑油× 140,000 BTU/gal × 65%效率= 11.375 MBTU
注:我使用了65%,因为锅炉运行脏,在死亡之前几乎没有产生HW。
11.375 MBTU / 1520.6 HDD / 24小时/天= 311.7 BTU/度小时* (65F - - 3f) = 21,195 BTU/小时
11.375 MBTU / 1278.7 HDD / 24小时/天= 370.7 BTU/度小时* (60F - - 3f) = 23,351 BTU/小时
我不确定与全屋负荷计算相比,这是怎么回事,因为a)目前只有上层是加热的,而不是整个带地下室的房子,b)恒温器在晚上被设置为50华氏度(锅炉在晚上没有打开,直到早上温度重置为64华氏度),c) HW只用于盘子和衣服,因为我们一直在健身房洗澡,而不是在家里。
加热设备尺寸
根据未更新房屋的全屋负荷计算并使用ASHRAE尺寸因子,锅炉的最大/最高范围应至少为:
39,583 BTU/hr * 1.4 = 55,416 BTU/hr
根据辐射和区域,我的理解是,我想要一个锅炉,调节到最低/最低范围,至少是最小的区域,即10,400 BTU/hr或更低:
上层:62英尺* 200 BTU/ft/hr = 12,400 BTU/hr
目前48英尺的翅片管,计划在2个浴室中增加4英尺(2100 BTU毛巾架相当于3.5英尺的翅片管),再增加62英尺,在目前未加热的前厅增加10英尺(或散热器)
地下室:52英尺* 200 BTU/ft/hr = 10,400 BTU/hr
每报价52英尺,包括2800 BTU浴缸毛巾架相当于4.5英尺鳍管
热水设备的尺寸
根据我到目前为止的阅读,我的理解是,对于一个有3个浴室,2个厨房和一个W/D的房子,我应该使用间接式,间接式的大小(不是锅炉)应该满足最大的需求,通常是最大的浴缸,或者在我的情况下,在冬天的早晨,多达6个成年人想要洗澡。
最坏的情况:6个人在20分钟或更长的时间内,以2.0加仑/加仑的间接水淋浴7.5分钟
2组(3组)7.5分钟的淋浴加上中间的5分钟= ~20分钟或更长时间
到目前为止,报价推荐间接或组合单位。由于容量,效率和寿命问题,我已经取消了组合作为一种选择。
设备选择
我目前的想法是,我想买一个锅炉,理想情况下,1)总是运行(或尽可能)高效率,以尽量减少每年和潜在的更高的丙烷费用;这是一个高质量的设计和建造,可以持续20到30年。我想知道a)提议的锅炉尺寸,b)锅炉制造商的声誉和c)设计和建造质量。我意识到我可能需要在建筑质量上做出妥协(即316Ti对439不锈钢),以便在整个供暖季节获得更多和更高的效率。我猜测/希望在估计较短的寿命内节省的燃料回报可能会弥补早期更换的成本,以及较低的初始成本。
方案1:Veissman BH-2B 26-94带60加仑SuperStor
其中一个更合理的估计是,比最低报价高出1000美元。他是一名经过授权的安装人员,是最善于倾听和回应的人之一。我喜欢制造商的声誉和坚实的316Ti锅炉和间接建造。我担心的是,它只能调制到19K BTU/hr(18有效)。我已经询问了承包商是否可以使用较小的BH-2B 19-68,它的调节频率降至12K BTU/hr(11.4有效),我正在等待他们的反馈。
方案2:IBC VFC 15-150加40加仑IBC BTI
他是IBC区域代表推荐的授权安装人员,比第一名高出1000美元。我喜欢制造商的声誉、支持、合理的设计和坚固的316Ti结构。这个锅炉似乎最接近我的理想,唯一和主要的问题是它没有调制足够低- 15k BTU/小时(14.25有效)。积极的一面是它是随需应变的水容量,尽管这对我来说没有锅炉效率和节约那么重要。另一个问题是,间接的444升和316L的SuperStor质量不高,尽管它有温度控制。不确定这是一个功能优越的点,还是只是一个零件成本。锅炉还配有内置的互联网接入。
建议3:IBC SL 10-85加55加仑IBC BTI
比第一名低1000美元左右,他是IBC区域代表推荐的授权安装人员。我喜欢制造商的声誉、支持和合理的设计,但不太喜欢439不锈钢结构。这个锅炉最接近我的效率理想- 10k BTU/hr(9.5有效)。与2号和锅炉一样,间接的问题也有内置的互联网接入。
在上述选项中,我倾向于IBC SL 10-85锅炉,因为它具有较低的最小调制和合理的设计,可能与韦斯曼的质量一样高。间接地说,我倾向于SuperStor更好的不锈钢,并假设它与IBC锅炉和IBC BTI集成一样好。
所需要的指导
我的计算和锅炉最大负荷的尺寸是否正确?在我的情况下,在什么情况下最小调制是收益递减的?低于10k BTU/hr的最小调制值是否值得为感知/可能的制造、设计和制造质量进行权衡?我对声誉、设计和质量的理解是否有误?
我知道还有其他锅炉制造商提供更低的最低调制。然而,到目前为止,报价的锅炉都没有达到IBC SL 10-85的最低要求,而其他品牌的报价也没有大幅减少(在许多情况下实际上更多),因为它们的声誉、设计和制造质量似乎不那么好。
感谢你和论坛上所有人的帮助,
安东尼
看来你做足了功课!
谁管理手册- j ?那是什么工具?
manual - j使用70华氏度作为室内设计温度,这比你白天64华氏度,晚上50华氏度的设置方案要暖和得多。
如果房屋的平均室内温度确实在60华氏度左右,你应该使用基础55华氏度的天气数据,而不是基础60华氏度或65华氏度来得出BTU/度小时常数,然后增加10个加热度(对于65华氏度的平衡点基准)来得出最低68华氏度的室内温度负荷。我的猜测是大约400 BTU/度小时常数,x (65F- - 3f)= ~27K热负荷,室内温度为68F,室外温度为- 3f。为了将燃料使用计算与Manual-J的结果进行比较,增加几度,它将大约是28K。
如果你假定的65%的锅炉效率低于现实,你的热负荷结果也将如此。65%的燃烧效率不仅仅是有点脏,而是真的很糟糕。新锅炉中的大多数燃烧器将运行约85%,并且在使用寿命接近尾声时可能仍可调至80%,如果运行调谐,可能更接近75%。这将使28K的热负荷更像是28K x 75/65= ~32K(这似乎适合2200英尺的空间,其中较低的楼层低于等级的一半),而不是39K。有些东西似乎有点扭曲与手动- j,但很难说什么没有更多的细节。砌块基础的上方部分是否确实没有保温?
不要为了补偿热水使用误差而降低燃烧效率。热水的使用将抵消太阳能收益在另一个方向上的误差。
较小的IBC看起来适合您的辐射和负载,较小的菲斯曼也是如此。
更大的IBC是多余的,但可以提供24/365淋浴,同时满足您的空间热负荷(不需要优先分区)。随着重置曲线调到第n度,区域呼叫将倾向于重叠,所以如果你以“设置和忘记”模式运行区域而不是运行挫折,那么它的最小火力输出比最小辐射区域可以提供的输出多40%应该不是什么大问题。因为看起来你可以在没有循环的现有辐射的冷凝温度下提供~23K,这超过了你设计热负荷的2/3,它应该能够在冷凝模式下运行大多数甚至所有时间,你可以通过微调曲线在最低水温/最高冷凝效率下运行,而不是使用挫折节省的气体,挫折的温度恢复坡道更高。但更大的IBC的最小火输出仍然是你设计热负荷的一半,这意味着它的循环时间比最小火输出的一半要长得多。
价格低廉的~80 KBTU Kiturami 10:1关低的现代设备实际上相当不错,由HTP进口,以UFT-080W(或Westinghouse名牌下的WBRUNG-080W)的名义出售。HTP的总部距离曼彻斯特只有一个下午的往返车程,而且地区性的支持也相当不错。(我认识一个在ME的安装人员,他一开始对它们有点紧张,但现在正在大量安装它们。在他看来,可靠性似乎很高。)Kiturami是一家在本土市场与Navien展开正面竞争的韩国一线制造商,但它在北美市场采取了OEM战略,而不是从零开始建立支持网络。许多美国和加拿大制造商正在销售和支持他们的调制解调器和即热式热水器等。也许需要一个比较报价。80K的锅炉在冷凝模式下调节到8K-in - 7.6K - out,这应该可以很好地处理你的辐射,即使没有将曲线微调到n度。
如果淋浴在楼上,排水管在地下室底板以下,那么安装排水热回收热交换器(最大的就是最合适的)将淋浴的BTU/hr负荷减少一半是值得的。(我的锅炉从未调节超过60K同时服务于无休止的淋浴和所有需要热量的区域,这在很大程度上要归功于一个4“x 48”排水热交换器。如果合适的话,我会安装一个更高的。)
谢谢,我有很棒的教练!
我真的很感激你所做的一切。这是一个相当长的学习曲线,有时感觉我想把我的嘴绕在消防软管上。
我在一篇GBA文章中引用的LoadCalc.net网站上运行了整个房屋负载计算。我将他们的输入和输出细节附加到我的第一篇文章中。我只是重新运行并附上65F当前和改进结构的细节。我可以将最大负载设计为68或70华氏度。
我使用55F天气数据重新运行燃料使用量计算,得到456.2 BTU/度小时,55F内部温度为26,458 BTU/小时,65F内部温度为31,109 BTU/小时,室外温度均为-3F 99%。LoadCalc适用于上层和地下室,而燃料使用量仅为上层,不包括地下室。所以整个房子的负载计算不应该比燃料使用和硬盘计算更大(不确定多少)吗?
油燃烧器真的很脏,不能把热水加热到温度,还冒黑烟。经过检查和清洁,火室(?)满是煤烟,电源通风口失灵。我并不是想降低热水的使用效率。我只是猜了猜,因为以前清洗时锅炉的效率是78%。我相信你的判断。上层房屋和地下室的墙壁是隔热的R-13,地下室更像是低于1 / 4。地下室目前没有隔热层。
我听说你在IBC VFC上,已经把它从名单上删除了。我也倾向于把韦斯曼也拿掉。我最近一直在阅读有关Veissman的支持低于标准以及昂贵的Vitoden问题的报告,同时听到IBC和http在支持和拥有产品问题方面的响应。而且我还没有收到韦斯曼承包商的回复已经五天了。
我正在向IBC和http寻求授权的安装人员。我与一位http安装人员进行了交谈,他证实了你和GBA提出的许多观点。他是目前为止知识最渊博的承包商,花时间在电话上讨论我的情况的设计要点利弊。他认为,HTP UFT可能需要更高的热质量,方法有两种:1)更换当前的上翅片管,并用低温基板安装基底;2)若保留上翅片管并安装高温翅片管地下室,则增加缓冲槽;或者3)在场景2中安装一个http先锋而不是缓冲罐。
他不相信旧的/便宜的高温踢脚板可以在低温下释放足够的btu来保持锅炉经常冷凝。这是真的吗?我问他,他同意在地下室增加更便宜的高温bb长度会有帮助,只要在房间间保持一致。
增加10-20%的高温bb似乎比增加2+x的低温bb更便宜。如前所述,我计划在上层增加25%的发射能力,在入口大厅安装6000 BTU的平底锅或10英尺的翅片管,以及在浴室安装2个加热毛巾架,大致相当于4英尺的bb。在地下室增加25%的高温bb,总共130英尺,还不够吗?或者我是否需要增加足够的发射极容量(例如150英尺增加50%)来匹配或超过99%的负载?
另一件需要指出的事情是,大部分踢脚板都在家具后面,没有那么开放,暴露在外面散发热量。这对踢脚板的散热能力有多大的影响,无论是高温还是低温?
三个淋浴/浴缸中的两个在上层,还有一个洗碗机,堆栈向下到石板。好主意,谢谢!我应该寻找什么样的特征和品牌?
再次感谢你的帮助。
安东尼
更多的辐射不会造成伤害。
你可以指望从老式的踢脚板中获得每英尺200英热单位/小时的效率,从锅炉中获得90低的冷凝效率。114英尺的基板足以覆盖负载,无论负载为23,000 BTU/hr或更低,这可能超过90%的时间。(你必须做一个温度桶分析和更好的热负荷分析才能确定。)你需要更多的辐射吗?可能不会,但这不会有什么坏处,而且你会在效率方面多买一点。
如果水温再低一些,你就需要一个低温的底板,但它最多可以节省5%的燃料(可能更少)。只有当你的水温低到区域辐射不能散发足够的热量时,你才需要一个缓冲箱。所以这是一种权衡。如果它每年只能在更高的效率上为你节省50美元,而在缓冲和辐射上又要花费5000美元,那么它“值得”吗?5000美元可能会给你带来更多的燃料节省和舒适,因为它可以更好地隔热地基,将计算出来的8K地下室墙负荷降低到4KBTU/小时。
面板灯是一个真正的舒适度的提升,可能是“值得”的基础上,尽管高昂的费用。低温踢脚板更便宜,在低于120华氏度的温度下比老式踢脚板提供更稳定的性能,但在额外的舒适度方面没有太大的区别。
像大多数Manual-Js一样,loadcalc.net工具往往会超出实际情况。它没有专业工具那么复杂,所以你只能用它做很多微调。如果它为“之后”的图片提供了一个~30K的设计负载数,那么你的实际负载可能是25K,或者更少一点(有时少得多)。
Nate Adams知道如何运行一个专业的Manual-J工具,甚至他的Manual-J超过拍摄一点。在他的博客上,可以看到他对用热泵加热的改造项目的计算负荷与测量负荷的讨论:
http://energysmartohio.com/case_studies/1917-net-zero-ready/
他在每个因素上都非常努力,将计算负载降至27,719 BTU/hr。事后的实际测量值约为25000英热单位/小时,降低了约10%。
支持。
最胖和最高的排水热回收装置是合适的。家得宝销售可再生能源的PowerPipe系列,但直接从制造商那里购买通常更便宜(甚至包括运费)。
https://usa.renewability.com/collections/r4-series
ecoinnovation曾经在网上以有竞争力的价格销售性能相当的ThermoDrain系列设备,但现在似乎只能通过分销商(而且只在加拿大)购买。
http://ecoinnovation.ca/where-to-buy-homeowner
我通常只跟踪这两家,因为只有这两家供应商在马萨诸塞州预先批准的管道设备清单上(我住在马萨诸塞州),其他供应商需要代码豁免。(以我有限的经验来看,EcoInnovation的一些人一直在谈论可再生能源的伦理问题,但不管10年前的食品之争是什么,他们现在应该已经结束了,但如果还没有结束,那就持保留态度吧,嗯?)
对于不同模型之间的效率比较,加拿大自然资源部维护了第三方测试的效率清单,并根据他们为此目的制定的协议进行了测试。你可以按供应商和型号在这里查找:
http://oee.nrcan.gc.ca/pml-lmp/index.cfm?language_langue=en&action=app%2Esearch-recherche&appliance=DWHR&attr=0
或者你可以在这里下载电子表格进行比较:
http://oee.nrcan.gc.ca/pml-lmp/index.cfm?action=app.download-telecharger&appliance=DWHR
再次感谢……多少才算太多?
什么是温度仓分析,我可以用什么来得到一个更好的热负荷分析,一个房间一个房间更准确?
我认为我听到的锅炉品牌和型号是,我最好使用HTP UFT 80,除非它的安装价格明显更高,以弥补IBC SL 10-85更高的10k BTU/小时的最低限度?
我听到的是,我接近/可能满足我的设计日要求。鉴于丙烷的高价格和每年的重复成本,我希望每安装一美元的系统都能获得最大的效率和效果。既然踢脚板是安装在地下室的,而且它占成本的10-20%,那么为了从114英尺到130英尺或140英尺的锅炉中获得最佳效率,多花10-20%或多花1 - 4%似乎是值得的,不是吗?而且由于地下室的bb管道也需要清理(目前部分管道悬挂在吊顶下方),因此在战术上增加上层bb的成本可能会微乎其微。我的问题是,我是否应该使用所有的bb,或者在每个区域的末端添加一个pan rad,这样可以更好地增加热质量和减少RWT?你在eComfort的另一篇文章中引用的pan - rad是足够合理的。
我完全同意并感谢你关于如何花费下一个5000美元的观点。地下室的墙壁似乎是2x4的,中间是R-13。我认为不值得把它们拆下来放在2英寸的EPS上,最好在我住的时候把2英寸的EPS放在整个房子的外面。想法吗?我计划在非绝缘地板上放置至少1英寸的EPS。如果代码允许降低房间高度,是否值得花额外的$ 2 " ?地下室的天花板上有R-13。我应该保留还是去掉它?
谢谢你的建议和加拿大自然资源部的意见。看起来我将能够得到一个54,甚至可能是一个60”的DWHR。根据NRC工作表,EcoDrain V1000-4-60具有60英寸的最佳热回收率。其次是EcoDrain V1000-4-48,比所有其他品牌的60英寸尺寸都要好,对吗?而R4-54 PowerPipe是最好的54“,它令人惊讶地接近R4-60。
不要让这个问题更令人困惑,我的房子是否适合安装热泵?我之前根据各种反馈排除了这种可能性,而且看起来需要一个超级隔热的房子来适应我的气候。
温度箱和热负荷
聘请一名经过认证的专业工程师或RESNET评估师来进行热负荷计算。在我所在的地区,它过去大约需要500美元,但现在可能要多一点,但这取决于工作的复杂性,以及评估人员需要做多少现场工作来测量所有相关区域(窗户、门、墙壁、天花板等),以及在任何预期的升级后的r值/ u因子。
许多组织维护25年的天气数据,按小时温度分类。一年有24 x 365= 8760小时,当每小时的温度读数按温度排序时,它会创建一个当地天气概况,这在暖通空调规范中很有用。99%的室外设计温度是该地区的第99个百分位温度——换句话说,一年中8760个小时中只有1%的时间比这个温度更冷。但是你必须查看第90百分位或第93百分位的垃圾箱,在这些温度下运行负载数,以确定室外温度,在这个温度下你需要足够高的水温,这样你就会失去冷凝效率。
如果这是丙烷而不是天然气,你几乎总是会更好(有时3倍更好)使用迷你分体式热泵比丙烷燃烧的锅炉。在大多数新英格兰地区,丙烷供应商都是小型垄断企业——他们拥有并维护储气罐,并拥有唯一的加注权,通常在合同中收取非常高的费用来移除储气罐,这对竞争构成了真正的阻碍。小批量用户通常以非常高的价格成交,远高于中国的平均价格。我个人知道马萨诸塞州的一个情况,一个600英尺的房子里的女人被困在每加仑5美元的价格上,而该州的平均价格是3.5美元,如果换一个供应商,那就得花2000美元。我读到过新罕布什尔州的一个情况,房主在安装了地热系统后完全停止使用丙烷。丙烷运输公司首先指控他们撬开了锁,让竞争对手装满了储罐。当他们解释说他们不再使用丙烷,也不会再补充时,供应商坚持要他们支付移除费(也是几千美元)。他们拒绝支付费用,这就变成了一场几年的比赛,坦克还在后院。(我不确定这个问题是如何解决的——也许它还在那里?)
有许多热泵有足够的能力来处理你的低于30K @ -3F负荷。如果是小隔间,通常最好按楼层划分,使用两个单独的单元。有管解法和无管解法。使用热泵热水器的热水也可以工作,使用排水热回收,你不会像使用80加仑没有热回收的水箱那样,用50加仑的水箱快速耗尽淋浴能力。向做Manual-J的人解释,你对一个小型分体式热泵解决方案感兴趣,在你有房间的负荷数字之前,不要开始征求建议——暖通空调承包商通常很糟糕,把设备过大,以至于效率和舒适度都不高。办公室里的一个家伙在马萨诸塞州阿灵顿有一间20世纪20年代的平房(99%的设计温度+9华氏度),他收到了各种疯狂的建议,直到我让他坐下来,强迫他计算负载数字。最后,他想出了一个三分体式的解决方案,一对1吨重的三菱fh12na和一个3/4吨重的FH09NA,花费了大约1.2万美元(在国家补贴之前),比安装燃气modcon要少,因为它需要所有新的辐射。根据你的平面图,你可能想要做微型管道单元,每层一个。如果你从头开始,完全重做底层,这比你想象的要容易得多。
一对富士通18RLFCD或12RLFD + 18RLFCD微型导管几乎肯定有足够的容量。该系列拥有比大多数竞争对手更好的空气处理器,并且具有完全指定的低至-5华氏度的能力,但在某些未指定的输出下,甚至可以在-20华氏度下继续运行,但也有其他的。
http://portal.fujitsugeneral.com/files/catalog/files/18RLFCD1.pdf(+17F时容量大于25000 BTU/小时,-5F时容量大于15K /小时)
http://www.fujitsugeneral.com/us/resources/pdf/support/downloads/submittal-sheets/12RLFCD.pdf(超过19,000 BTU/小时@ +17F, 12-13K @ -5F)
但也有一些选择,一些是全尺寸的空气处理器,以及完全指定在-13华氏度或-15华氏度的能力。
能效佛蒙特州有一份低温气候热泵的名单,这些热泵有资格获得佛蒙特州的补贴:
https://www.efficiencyvermont.com/Media/Default/docs/rebates/qpls/efficiency-vermont-cold-climate-heat-pumps-qualifying-products.pdf
在使用丙烷之前,我肯定会仔细研究这种解决方案。
EcoDrain V1000相对于PowerPipe的一个优势是,由于其更宽的多径油管设计,在高流量下的压降不太可能极低。但在4x60或更短或低流量淋浴头通常没有太大关系。长期以来,PowerPipe的设计一直是市场上压降最低的装置。我不知道EcoDrain V1000系列的定价是多少——它对市场来说是相对较新的,而PowerPipe和ThermoDrain已经存在了至少十年或更长时间。
热负荷软件和热泵
我可以用软件一个房间一个房间地做热负荷吗?我有工程背景和一些建筑学背景。我的父亲也是一名专业的机械工程师,他在能源行业工作,设计炼油厂和发电厂。如果有,你会推荐什么软件或网站?
我有天气数据,可以做分析。如果我确信一个系统能有效地覆盖至少99%的温度,我真的需要这么做吗?
我听到你说丙烷了!我最大的担忧之一是,我可能会把自己锁在一个明显更昂贵的年度能源成本中。因此,希望有最高的锅炉,系统和建筑效率。我不确定我能不能把管道放进去,因为天花板是7英尺6英寸,托梁垂直于房子的末端,我预计这些单元将安装在那里。我想我可以在阁楼上安装通风管道。每层的布局都是在一端开放,另一端有3间卧室,楼层的布局相反。这种布局适合无管道的吗?我如何确定一个合格的热泵承包商?
如果EcoDrain的价格不过高的话,我很喜欢它。再次感谢你的建议。
热泵,负荷和承包商
嗨,黛娜,
关于热泵,热负荷和承包商有什么反馈吗?
谢谢,
安东尼
做好热负荷需要一些经验
大多数新手最终对所有输入假设都过于保守,并且几乎和使用相同工具的暖通空调承包商一样严重。
最受欢迎的一套专业Manual-J工具来自Wrightsoft,但你通常可以找一位经验丰富的工程师来为你运行这些数字,而花费的钱比购买完整的软件许可证要少:
https://www.wrightsoft.com/nortekhvac/purchase.aspx
有时,如果在工具菜单中找不到装配类型,工程师将不得不从头开始计算一些u因子。
//m.etiketa4.com/articles/dept/musings/all-about-u-factor
使用任何加载工具(包括loadcalc),确保指定一个非常紧凑的房子。对于寒冷气候的房屋,大多数默认设置都是在极端漏风的情况下。(他们假设的漏气量甚至比当前IRC规范允许的还要高得多。)
首先弄清楚你的负载,然后在开始寻找承包商之前,想出一些你自己的模型选择可能性。有了打印出来的手册- j,你就有东西可以反驳他们了。大多数人一开始都是规模过大(而且往往不适合气候变化)的提案。
进展与障碍
谢谢Dana,我搜索了PE和HER/RESNET评分者,但只找到了一个NH南部的商业,而不是住宅。他确实向我推荐了RI的一个以及ReVision Energy进行安装。在这个过程中,我在网上找到了一个房间一个房间的Manual J软件,价格为49美元(约合人民币349元)。http://www.hvacloadcalculator.com)。有这方面的经验吗?
我也在调查NHSaves的HPwES审计和回扣,尽管审计听起来不像是会提供更多具体的尺寸信息,除了整个房子,也许更准确的渗透#。
初步的承包商搜索显示,他们通常与一家热泵制造商结盟,到目前为止,三菱和富士通(Fujitsu)更为常见。在供暖或热泵系统方面,是否有什么制造商可以倾向于(或远离)?关于选择热泵承包商有什么至理名言吗?
有什么其他的改进建议,让我们的家和银行账户更环保吗?我正在考虑为最终和有时经常的NH停电提供备用热量和电力,以及在5年内更换屋顶。
任何和所有的见解和指导是非常感激的。
当地支持很重要。
从整体质量和支持的角度来看,三巨头是大金(世界上最大的变制冷剂制冷和加热设备制造商)、富士通和三菱。但当地的支持很重要。如果在你家一个小时的车程内有24个富士通安装人员和一个大金安装人员,你会选择一个规格稍微好一点的大金安装人员吗?大金安装在这些地方是相当罕见的。
格力是中国最大的家电制造商,很多设备都贴着美国公司的牌子。他们有一些规格不错的冷气候设备,家得宝也有销售,但我不太相信NH的支持质量会像三菱(它在新英格兰有很大的业务,包括马萨诸塞州的一个区域设计中心)或富士通那样好。
在这个领域似乎有越来越多的LG安装人员,但我不确定经销商对他们的支持有多好。他们中的大多数人似乎把它作为他们主要的“供暖和管道”类型业务的副业。
工厂培训和认证有时也很重要。三菱“钻石”或富士通“精英”的安装人员已经安装了不止几个,并且至少接受了一些培训,这可能不是一个空调装备的情况,它只做小分裂作为一个副线,宁愿卖给你一个2 -3吨的开利或特灵传统分裂系统。
一个愿意倾听你对房子需求的想法并信任手册的承包商是很重要的。许多人会有自己的想法,关于如何支付他们的下一艘船的付款,而不是加热/冷却你的房子。什么,你有10个房间?这意味着你需要一个8区4吨的系统,每个房间有一个无管道的头,每个房间有两个迷你管道盒。(他们就在那里!)找到一个有能力设计和安装微型管道解决方案的安装人员需要更多的审查,但他们就在附近。有时设计可能必须由第三方指定,但一个称职的安装人员应该能够遵循规范。在征求建议之前,对实际需要有一个非常好的想法是很好的,这就是为什么你需要首先进行负载计算。
我没有使用那个特定加载工具的经验,但是对于您的目的来说,它可能已经足够了。(莱特软件的授权并不便宜。)
总有另一层房屋效率需要挖掘。在考虑翻修过程的不同方法时,回到这个网站的论坛上看看也无妨。有相当范围的经验(专业和其他)称重在这个网站。
HPWH和电器
谢谢你,戴娜,很有帮助。我已经为富士通和三菱确定了2-3个精英/钻石承包商,每个承包商都有良好的社交媒体和BBB评论。我正在完成手册J,学到了很多!
一个问题是用什么热水器。我将没有石油或天然气,只有电力。我读了你对Martin的“热泵热水器的到来”文章的评论。我不应该使用HPWH吗?我将在同一个房间里有一个冰箱,可能会从隔壁房间的冰箱吸收热量。
另一个问题是电炉和烘干机。我以前计划用丙烷气替换它们,因为我以前计划使用丙烷,估计每年比电力节省200美元。我是继续用电动的还是用更小的丙烷罐系统?拥有丙烷的一个积极因素是,我正在考虑在上LR和下Great Room的燃气壁炉,以便在停电期间享受和备用热量。我把钱投在发电机或太阳能上是否会更好?
回复GreenGreenie
绿色,
如果你的热泵热水器所在的房间符合你想安装的热泵热水器制造商设定的最小体积要求,那么热泵热水器可能是一个不错的选择。有关更多信息,请参阅本文:生活热水:没有完美的解决方案.
当谈到暖气设备是用丙烷还是用电力时,大多数绿色建筑工人都在为全电力的未来做准备,而不再使用丙烷。这一选择承认化石燃料燃烧正在加剧气候变化,我们的电网正在逐步整合更多的可再生能源。
跟进
谢谢丹娜,
这篇文章和你的回应很有帮助,也证实了我的方法。考虑到小型高压水轮机的UEF和DWHR回收率%较高,我可以使用50和66加仑的高压水轮机吗?DWHR恢复百分比如何转化为HPWH第1小时容量的增加?
在与承包商的会面中,管道机组可能无法支持每层的所有管道/房间(LR, DR,厨房,3br),与墙壁机组相比,安装成本更高,并且存在约2 HSPF赤字(每年约300美元的运营成本)。考虑到他们的反馈和其他读者的评论,两个墙单元(每层一个)是否更有意义?
每层大约一半是开放的生活空间,中间的大厅通往另一半的卧室。我很好,而且我喜欢卧室比客厅更凉爽。我想最坏的情况是,如果热量分配最终成为一个问题,我可以稍后安装小型管道装置来为每层的3个br供电。这有道理吗?我想知道我得到的建议是否与你提到的安装管道系统的承包商得到的建议相同。每个单元支持多少个房间?
谢谢,
Greenie
我想知道你在系统中添加缓冲罐的计算方法。你建议锅炉以最低速度燃烧。我认为锅炉会设定一个特定的输出温度。如果次级回路有一个小的负荷,它只需要增加和次级回路输出一样多的水头就能达到那个温度。我认为主回路中有20加仑的冷水是一个沉重的负荷,并一直调节直到主回路中的所有水达到目标温度。这很糟糕,因为它不会延长燃烧时间太多,锅炉在100%燃烧时效率较低。缓冲器将延长循环时间,只是因为它将在较长时间内将其储存的热量释放到活动区域。你同意吗?
一种解决方案是附加一个缓冲罐,以低流量循环水,提供足够的负载等于保持锅炉燃烧在其最低速率。这个速率随着锅炉目标温度和水箱温度的不同而变化,所以你需要有一个奇特的控制系统来控制特定的负荷。控制系统可以监测整个锅炉的温差,并且,如果它有一个固定的主回路泵速,它可以针对特定的温差作为呈现正确负载的方式。当锅炉关闭时,只要其中一个区域是活跃的,它就会继续全速抽水,将储存的热量卸载到活跃的供暖区域。或者你可以使用更大的缓冲器,跳过控制系统,使用固定转速的泵,这可能是更便宜的选择。
对我来说,这似乎是正确的解决方案,但我没有在供暖文献中看到过。
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