编者按:这是Michael Trolle关于他在康涅狄格州丹伯里建造被动式节能屋的一系列博客的第四部分,也是最后一部分。第一部分发表为“建立我自己的被动房子。”
在我之前的博客中,我解释了我的房子的地基、墙壁和屋顶是如何使用熟悉的美国建筑材料建造的;但它们是框架式的、空气密封的,并且与传统的建筑做法有些不同,它们创造了一个热围护结构,与相同大小的典型新住宅相比,需要更少的能源来取暖和制冷。
四个关键因素是高度的保温层,一层厚的连续保温层,不间断的框架,一个密封的外壳,大的窗户和门。
结果是冬季加热负荷(在寒冷的冬日加热房屋所需的能量)小于6,000 BTU /小时。常规建造的新房需要22,000 btu /小时。旧的现有家庭可能需要30,000 BTU /小时或更长时间。我去年冬季所有房屋加热的成本约为220美元,这是70°F的房子,这与预测成本相比,对于传统上建造的相同尺寸的房屋1000美元,并保持在68°F。
冷却的情况并非不同。相同的高度绝缘和空气密封工作以及保持散热的情况下也是相反的。我的高峰夏季冷却负荷仅为2,500 BTU /小时,而常规建造的新房需要14,000 BTU /小时。我为整个夏天冷却房子的成本约为84美元,保持房子72°F,与传统上建造的相同尺寸的房屋的预测成本比较了132美元,并保持在78°F。
在冷却方面节省的费用更少,因为所有的家庭都必须移除大量由人、灯和室内电器产生的热量。
空气源热泵做这个工作
我的房子是通过空气源热泵(ASHP)来供暖和制冷的。这项技术的工作原理是,从室外空气中提取热量来加热房屋,并从室内空气中释放热量来冷却房屋。即使外面很冷,空气源热泵也能给房子供暖。Mine能够在5°F下提供92%的额定产能,并在-17°F下继续工作。
去年冬天,当它是-12°F时,我的灰烬让我们在70°F舒适的时候,即使那么运作也很少。此外,户外单位比在图书馆耳语低声说话的噪音较少!
当我的单一ASHP挂在墙上并加热整个1,650平方英尺的房子,我公司正在使用相同的设备来加热带多个区域的大型房屋。在这些情况下,我们将管道单位与任何尺寸的热量和凉爽的区域一起使用,无论我们想要什么。灵活性是如此之大,效率如此之高,我们已经完全停止了地源热泵(GSHP)。
虽然地源热泵的效率略高,但安装成本高得多,维护困难,而且不能像空气源热泵那样安装在多个小区域。此外,我们的家庭使用的能源很少,所以地源热泵的额外效率并不重要。
加热舒适,系统简单
因为我的加热要求很小,所以我的房子不需要传统的中央供暖系统。相反,我们只使用廉价的壁挂式热泵加热大型房间,然后使用小型管道风扇系统从大房间向其他房间移动条件空气。
在1,650平方英尺的房屋内仅加热一次房间,仅在矿井等房屋中使用高效的热封。一个常规建立的美国家 - 即使是一个新的新型,也可以通过外墙和天花板或屋顶丢失如此多的热量,即它只能通过将加热的空气分配到每个房间来舒适。
去年冬天,我用热风枪测量了整个房子的表面温度。我发现我的外墙的内部表面温度和整个房子上下两层的空气温度完全一样。这是可能的,因为超级绝缘和密封外壳。
我的欧洲窗户比空气略微较冷,但仍然保持在冬季14°的空气温度范围内。这意味着冬季窗口冷凝是过去的事情,因为玻璃永远不会冷却以达到露点温度。
机械通风是必须的
气密房屋需要机械通风来实现高室内空气质量。通过机械地选择通风,我们能够将正确的新鲜滤水空气置于房屋中,使占用者在家中无过敏或哮喘。
我们在Ridgefield建造了一个类似的家庭,为一对夫妇进行了过敏,谁描述了回家的奇妙,脱掉过敏原污染的衣服,享受漂亮的淋浴,然后享受生活,无症状。这样做没有秘诀。事实上,我建于15年前的第一个家是一家美国龙协会认证的健康房,这是相同的策略。
像我们所有的家一样,我的百搭者使用能量恢复的呼吸机(ERV)来带来新鲜空气和排气陈旧空气。ERV在耗尽空气时呈现完全相同的新鲜空气,这被称为平衡通风。这有助于将空气压力保持在房屋中的气压与外部气压相同,这意味着没有压力差异,以引起房屋的不需要的空气流动。这意味着当冬季打开门时,众议院没有急冷的空气,这是一个很好的舒适特色。
我的欧洲ERV在冬季将排气和水分的形式转移到空气中的90%能量,以冬季的新鲜空气,基本上几乎免费预热我的新鲜空气。在正常运行中,我的ERV在15-30瓦的电力之间使用,与CFL灯泡相同。在夏季,当房子被关闭而且我有交流运行时,ERV将进入的新鲜空气中的热量和水分转移到外出的陈旧空气,基本上是预先冷却我的新鲜空气,几乎可以免费使用。
冷凝的烘干机浪费了较少的能量
为了保持乘法的气密热封,您希望最小孔数,因为每个孔是漏气漏气。大多数美国房屋的一个普通洞是干燥器通风管。典型的烘干机本质上仅仅是一台大型电动吹风机,可以加热房屋空气,将其拉过旋转滚筒中的湿衣服,然后将其推到室外四英寸的管道上。
这适用于干燥的衣服,但它使用大量电力来产生热空气,然后在热空气在室外排出时浪费能量。此外,被驱逐的热空气被冷的外部空气(始终等于空气输出)所取代,这通过大多数家庭的热信封中的数千个微小的孔进入房屋。
最糟糕的是,房子的通风口从来没有密封好,当烘干机不工作的时候,大量的冷空气进入房子,这是95%的时间。根据房子里的气压,当外面的空气通过烘干机进入房子时,你经常会感到寒冷。你可以通过感觉门周围的风来检查,尤其是当外面很冷的时候。反气流阻尼器可以限制这个问题。让整个组件密封会更有帮助,但排气式烘干机永远不会是最有效的方式来烘干你的衣服。
我的冷凝干衣机不同。像正常的烘干机一样,它使用电力来加热房屋空气,并将热空气通过旋转鼓中的湿衣服拉。但是,而不是将热空气排出到室外,它通过热交换器推动热湿空气,这使得蒸汽冷凝(然后排出水)。然后将其余的热和干燥空气返回到房屋以进行空间加热目的。换句话说,用于创造干燥衣服的热空气的能量也用于通过今年寒冷的月份加热房子。
在夏季,保持房屋中的热空气增加了冷却负荷,需要能量;但是我们生活在暖气气氛中,凝固的干衣机每年节省大量的能量。为避免夏季能源罚款,老式晾衣绳是一个很好的答案。
Michael Troolle是BPC绿色建造者的联合创始人,康涅狄格州威尔顿。这篇文章和遵循的帖子最初发表于略微不同的版本homemonthly.com.而且也可以在BPC绿色建筑商网站.2015年10月7日,BPC绿色建筑公司被美国能源部授予定制住宅类别大奖住房创新奖。
5个评论
寻找热泵烘干机,不仅仅是凝结
冷凝式干燥器确实避免了通风口的需要,并保持它在房屋内产生的热量。但它也使用比常规烘干机更多的电力。更好的选择是一种无用的热泵烘干机,它也可以保持它在房屋内产生的所有热量,同时使用更少的电力而不是更多的电力。
几个月前有一个很好的分析:
//m.etiketa4.com/blogs/dept/guest-blogs/heat-pump -clothes-dryers.
与此同时,似乎在美国市场上有另一个没有VTLESS热泵干燥器,比惠而浦装置更好的性能:
http://www.blombergappliances.us/heat-pump/
ASHP
您使用的是什么型号的热泵?您所在的气候区是什么?谢谢
回应大卫·霍尔曼
大卫,
丹伯里,Ct。位于气候5区。
您可以从图像#2看热泵是三菱苗条先生。
.
湿度控制
迈克尔,
康涅狄格州有许多潮湿的日子,没有足够的A / C负载。
ERV是否做得很好,以管理房屋内的湿度?
你有没有必要在冷却器潮湿的日子里运行Dehumidifier?
或者是在冬天装个加湿器?
湿度控制
ERV只能通过减缓高度降低的水分转移来帮助管理湿度(我的Zehnder的潜在转移效率约为70%,我想。)没有有源水分去除过程。夏季湿度管理只能通过AC或Dehumidifier发生,我们没有。在房子的第一个夏天,RH比我想要的高。正如我记得的那样,它经常在50%+范围内,这夏天,RH大部分在40%的范围内,我想,因为所有的建筑材料都完全干涸了。在一个非常稳定的房子里,即使在凉爽的夏天,也会因为内部热负荷而导致冷却的需求。(我们让房子整个夏天都抵消,以避免更高的RH。)今年的这种少量冷却控制了RH。冬季RH在35-40%的初冬季跑到30-35%冬季,我们觉得舒适。
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