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建筑科学

用热水用氢炉用热水加热空气

在旧的,泄漏公寓的安全性,舒适和效率提高

图像1的4
共同通风的自然通风热水器和常压燃烧炉超越了炉子的一个重要的安全特性。
图片来源:Allison A. Bailes III博士
共同通风的自然通风热水器和常压燃烧炉超越了炉子的一个重要的安全特性。
图片来源:Allison A. Bailes III博士
循环炉使用热水来加热空气,从而加热整个家庭。
图片信用:Firstco
Rinnai Hydonic Furnace使用热水,可以来自无水加热器,加热空气。
图片信用:Rinnai
Rinnai无水罐热水器可以与湿炉配合起来,为家庭提供安全有效的热水和热量。
图片信用:Rinnai

我很尴尬地承认它,但是,这张照片显示了我公寓的煤气炉和热水器。(我曾经住过一个非常绿色的SIP家庭但那是另一回事了。)这是一个80 AFUE(80%的效率)炉和自然通风热水器。

还要注意它们是普通排气的,这可能是一个燃烧安全问题.国家舒适项燃烧安全讲师David Richardson致电“代码允许的最危险的安装之一。”

好消息是,很快我将更换这些燃烧设备,以提高我们家中的安全性,能源效率和舒适。我决定使用的是一种透气炉(有时称为“液压机”系统),从热水器中获得热量,可能是一个冷凝的无水型号。这是一个很好的配置,这是一个很多意义,特别是对我们来说。我不会用热水泵 - 迷你分裂或以其他方式 - 因为公寓协会支付我们的燃气账单,但我们支付电费。

液压炉如何运作

这是它的工作原理。热水器是两份工作 - 它加热了我们在房子里使用的水,其中一些热水被用完到氢炉中,以加热通过液体线圈的空气。第二种图像,来自Firstco,显示设置。

这里的示意图显示了常规的罐热水器,适用于本申请。您只需确保热水器的容量,无论您选择的一种类型,足以处理国内热水需求和房屋的加热负荷。这在我们家中不会是一个问题,因为我们的加热负载目前每小时约25,000 BTU,我将改善建筑信封,并进一步减少它。即使是Rinnai的最小液态炉(45,000 BTU / HR)和无水加热器(157,000 BTU / HR)将给我们提供比我们所需要的更多热量。

为了防止滞留的水在冷却季节变得肮脏,泵将循环水通过盘管定期。在Rinnai模型中,水泵每6小时运行2分钟,甚至了解热水使用的时间表,以最大限度地提高效率。如果我们使用的是无水箱热水器,我们会在系统中放入一个小的缓冲水箱,这样就可以防止无水箱热水器对每一个小的热水需求都起作用。

因此,这种类型的组合或集成系统意味着我们只需要一个燃烧设备,而不是两个。(虽然可以用电水加热来做到这一点,但这不是一个好主意,因为需要大量的电流。)我所知道的两家主要的制造循环循环线圈的公司是,它们可以自己使用,也可以装在空气处理装置中来制造循环循环炉FirstcoRinnai.我还没决定我们要选哪一个。你可以看到下面的Rinnai循环炉内部的照片。

更安全,更高效的热水和热水

我真的很喜欢这种集成系统的想法。这很简单,在我们的情况下,它会比我们现在所拥有的更安全和更节能。我们可以在我们目前的炉子中使用鼓风机,只需添加液体线圈,但我们已经使用了房间里的所有垂直高度。通过更换整个气体炉,我们也会获得新的更高效的鼓风机。我不确定Firstco型号,但Rinnai有一个EC电机(有时称为ECM电机,这相当于说ATM机或针号,因为M已经代表了电机)。电子换向电动机(ECM)可以比标准永久分离电容(PSC)电机更能节能。

我最强大的动机是想要做到这一点的是摆脱天然气热水器,其燃烧Saftey问题和后置的可能性。由于一氧化碳中毒,我真的不想醒来死亡*。所以,我想做的就是用高效率,冷凝,无水加热器更换它。I’m not a huge fan of tankless water heaters just for the sake of ‘being green.’ They may or may not save energy because the fact that they can keep pumping out the hot water continuously means that you may end up using more hot water than you would with a tank. When it’s part of an integrated system like this, though, I think it makes a lot of sense.

循环热也是热泵的重要补充热源

在我们的情况下,氢化炉将是我们唯一的热源。然而,如果您有燃气热水器和热泵,液体热量效果很大,作为补充热源。大多数热泵使用电阻热量,当温度下降到平衡点以下时,可以补充热泵的输出。电阻热不是很有效,可以耗尽巨大的电费。

使用炉子作为备用热源的双燃料系统,充当替代源而不是补充。当温度下降和系统调用更多热量时,热泵关闭并炉踢。热泵的蒸发器线圈通常安装在炉子下游,因此同时运行两者会导致制冷剂沸腾,可能损坏压缩机。将蒸发器线圈放在炉子之前允许两者都同时运行,但无论如何,炉子通常都有太多的容量,因此,除非是调制炉,否则会这样做。

由于电阻和双燃料系统的缺点,补充循环加热很有意义。将蒸发器盘管置于循环线圈的上游,可以使两者同时运行,这是为热泵提供补充热量的一个很好的方法。David Butler可能是我认识的最有知识的暖通空调设计师,他在今年早些时候就这个话题写了几篇文章:对高性能家庭的炉子说不就行了热泵和水循环-高性能住宅的伟大团队

那些在寒冷气候下的人可能很熟悉循环加热系统,但它们通常也与循环分配系统相连。在寒冷的气候,每个人都使用强制空气,因为需要空调,循环系统是罕见的。我认为这些水气系统有很多好处,期待我们的安装。我会让你知道它的表现如何。

关于我的10年级工艺师的表达的帽子的提示,杰克逊先生,他们喜欢在我们课堂上讲授他们的行为

佐治亚州德塔瓦特的艾莉森巴利斯是一名reset-认可的能源顾问,培训师和作者能源先锋的博客

15评论

  1. 约翰·布鲁克斯||#1

    南方的观点
    艾莉森,
    你的能源先锋博客是我最喜欢的博客之一。
    GBA对所有方面的能源效率都有好处……但GBA不了解空调或南方气候
    称赞你
    我同意你对大卫·巴特勒的看法。
    荣誉到大卫管家

  2. 约翰·布鲁克斯||#2

    不要介意
    我重新读了博客

  3. 约翰·布鲁克斯||#3

    该死的
    艾莉森,
    你发邮件的时候我意识到了我的错误

  4. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,PHD||#4

    对约翰·布鲁克斯的回应
    这是关于有多少有这种计量安排的好问题。它肯定会有所不同,我如何看待改进。如果我想游戏系统,我可以放入燃气干衣机,煤气灶,燃气冷藏,燃气厕所......(呃,嗯,也许不是所有人。)

    我将通过安装效率更高的设备来帮助降低每个人的费用,因为我们可能会安装一个0.96 EF冷凝热水器。我也是董事会主席,所以我在想办法帮助大家走这条路。然而,由于汽油价格如此之低,这很困难。因为我们是一个更大的用户,所以我们每暖气包的价格不到0.6美元。

    谢谢你的恭维,是的,读到大卫巴特勒在LinkedIn或能源前锋博客上读到大卫管家的巨大帖子应该能够看到他是HVAC专家。

  5. 约翰·布鲁克斯||#5

    安全胜过
    艾莉森,
    安全问题是最重要的

    当我第一次读你的博客时,它听起来像是你对最适合你的“游戏”。
    当我重读的时候…我意识到你可能是在帮邻居。

    统称“邻居”的最佳策略是什么?
    如果其他人都以你为榜样.....
    你还会排除热泵和迷你劈叉吗?
    你是设置最好的例子吗?
    1.安全
    2.第一次成本和运营成本?

  6. 约翰·布鲁克斯||#6

    一氧化碳探测器
    许多老房子/公寓没有探测器

    艾莉森......听起来你和你的邻居有一个提升的“风险”
    你有探测器吗?
    你的邻居怎么样?

  7. 克里斯·克劳森||#7

    生命呼吸空气处理+ HRV
    Life Breath还制造了一个内置HRV的循环空气处理程序。在加拿大。

    http://www.lifebreath.com/category.php?category_id=6

  8. Richard Kinkel.||#8

    “建设美国”的工作是组合单元
    您可能对建立美国计划在双综合电器方面所做的一些工作感兴趣。
    http://www1.eere.energy.gov/buildings/building_america/media/webinar_northernstar_dual_appliances_20111019.wmv

    如果你想要系统接近它的额定效率,你需要保持你的排放温度低和返回温度更低。为了简化,你需要尽可能大的线圈,你可以得到,然后推动尽可能多的空气。如果不这样做,你就会失去冷凝带来的能源效益,系统的运行效率就会接近现在的水平。最好是放出120-130度的水,然后回到105度以下。这只能给你106度左右的排气温度希望你所有的管道都在里面,它们不会对着你。Rheem规格表中有一些例子http://www.rheem.com/documents/rhwb-specification-sheet.

    另一件要担心的事情是你的水里的东西堵塞了微小的非常精细的过滤器。为了减少维护费用,可以安装一个大型预过滤器。

    如果你的主要动机是安全,那么就买一个像NCI卖的低水平一氧化碳报警器。你可以做燃烧安全测试确保你有一个好的盖子这样就不会有东西像理查森说的那样从烟囱里下来。我曾见过一只鸭子、一只松鼠和一只小鸟从烟道中被拉出来,但它们都没有戴帽子。我完全赞成去除自然通风的dhw,但它的特别之处在于它简单,而且在断电时也能工作。我完全支持这个科学项目,祝你一切顺利,并期待更新。

  9. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#9

    更多信息请参见“建设美国”
    有关在水力系统中使用按需热水器的困难的更多技术信息,请参阅Michael Chandler从建筑物美国计划专家会议:《我在Joe Lstiburek家学到的东西(上)

  10. 安德鲁亨利||#10

    别指望便宜的汽油
    艾莉森,

    我不会依靠廉价的气体!

    http://www.smartplanet.com/blog/energy-futurist/the-questionable-economics-of-shale-gas/243

    安德鲁

  11. 金山山||#11

    生活呼吸空气洁净炉
    很高兴克里斯提到了生命呼吸清洁空气熔炉。

    我非常喜欢它们,我把它们放在2007-2008年在新墨西哥州圣达菲建造的27个房子里。我们给它们配上Noritz按需热水器和4x10太阳能电池板。我们有80和120加仑的太阳能储存罐,没有电阻加热线圈。如果没有足够的太阳能热水,Nortiz就会启动。我们使用了一个混合阀,使家用热水冷却到足以供人类使用,因为Lifebreath在较高的温度下效率最高。

    就像你正在考虑的炉子,它定期冲洗管道在不需要加热时间。额外的好处无疑是内置的HRV,我们还将其引入浴室和洗衣房的排气位置,以平衡整个房子的通风系统。

    房屋在我们市场中都是经济实惠的家园,并在50年代中期获得评级。HERS评级有些问题是有些问题,因为透气炉不容易输入现有的软件程序,如REM速率。我们不得不默认Noritz热水器的评级。

    我们从来没有声称我们有太阳能供暖的房子,因为每个房子的居住者负荷不同,即使所有的房子都是一样的。即使是在我们拥有6000块硬盘的冬天,也几乎没有一个人遭遇过诺瑞茨大火,尽管住在隔壁的一家五口和三个十几岁的孩子在没有天然气支持的情况下无法熬过清晨的阵雨。我们的太阳能水箱也使系统比严格按需安排更好。

    我开始认为,循环炉在翻新时比在新建时更有意义,因为随着我们的家庭越来越紧,需要消除燃气,燃烧性能差的设备变得更成问题。循环炉的优点是,它可以放在家里任何地方,没有密封的机械壁橱,热源可以在任何地方,甚至可以挂在外面的墙上!

    另一个明显的优势是,它使家庭太阳能准备空间加热。通过太阳能为我们的生活空间和热水供暖是关键的唾手可得的果实。废弃的渗透层曾经为熔炉提供燃烧空气,现在也可以用于HRV所需的供应和排气。

    我期待着有一天,这种类型的改造成为标准的实践,而不仅仅是在你的开明博客上讨论。保持良好的工作,让我们的朋友在GBA这一潮流

  12. 凯尔英格兰||#12

    关于性能的更新?
    艾莉森,
    非常感谢这篇文章,我正在努力决定现在进行这种类型的系统。
    我在多伦多有一个小型半独立式房屋,建于1930年代 - 没有任何保温。
    4年前,我买下了这个地方,当时我知道NG炉已经显示出缓慢死亡的迹象——我现在需要更换它。
    与此同时,我在房子里有一个地下室公寓。当更换炉子时,我也考虑更换传统的NG坦克热水器 - 因为它并不完全满足安全码,以在睡眠区域附近具有燃烧器具。
    我从承包商那里得到了一些报价,要用一个新的95%以上的双级ECM炉来替换这个炉。我也有一个报价,以更换水箱热水器与Rinnai无水箱。
    我的一个朋友几年前安装了一个Rinnai循环炉,这让我想到我也应该这样做。林奈的无罐RU80i搭配AHB60循环炉出来只有几百美元多安装比林奈RL75i和美国标准金ZM炉。
    我想知道你的系统如何锻炼身体?
    我的一些担忧是......
    ——“把所有的鸡蛋放在一个篮子里”的论点。如果无水箱下降,没有暖气和热水
    -对Rinnai来说,保修只有5年的零件/ 1年的劳动力。美国标准炉是10年的零件,10年的劳动,如果我得到每年的服务(无论如何都应该做)。
    -林奈循环炉不是双级的。冬天我们的房子通风很好,如果不开炉子,房子的某些地方就会很冷。

    我倾向于气炉+较小的无水场景,但我担心我会在5年内踢自己,因为我可以在湿炉场景中拥有更高的效率系统。

    如果这听起来很棒,我道歉 - 我的妻子一周前刚刚有了我们的第三个孩子,我试图兼顾空中可能太多球。

    谢谢!

    凯尔

  13. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,PHD||#13.

    你是说杂耍吗?
    凯尔,我也不知道该怎么回答你因为我还没换过我的旧设备。你有一些合理的担忧,就像所有事情一样,你必须权衡所有的利弊。

  14. 谢尔登霍尔||#14

    循环式加热法
    不要在水力加热上得到所有负面,但尽管Hyrdonic加热的许多经过验证的阳性,但也有几个缺点,搜索目前的发布的解决方案,因为事实上,让我发给我这个博文。由于作者和一些评论者正在考虑在他们的住所安装加氢,我觉得如果我没有继承系统的一些优缺点,我会被遗漏。

    我家里有一个水性加热系统,因为它建于大约15年前。我的位置是德克萨斯州湾海岸附近。对于长长的寒冷冬天而言并不是着名,但百宝素先生指出的原因有两个,这使我在该地区普遍存在的电热泵和气体热交换器上。第一是效率。无论您拥有的热水源,锅炉还是饲养罐加热器,您都是热水。已经创造了资源的水管线束。由于加热需求将增加源头的热水需求,但这并不完全完全完全完美,但它也很接近。其次,由Mr Bailes提出的另一个点,是导管烧坏,我们都熟悉当常规系统被踢开时。由于它是温暖的潮湿空气,并且慢慢被烧毁的灰尘没有柔性味道。

    15年前,水循环在住宅中的应用是相当新的,就像所有新事物一样,它需要不时地发出一些鸣叫。我最初的系统是一个100加仑的锅炉(后来被高木全屋无水箱热水器所取代),由(2)供应和返回水龙头组装而成。一套是家用热水,另一套是我的双环水循环装置。这就是所谓的“闭环”系统。

    其中在我目前的水加工中存在。

    由于在我的循环系统中,管道的供应和返回部分都不是“循环”的,所以系统中的水垢逐渐增加,这慢慢地影响了可用热输出(Bailes先生提到,其中一个mfrs具有间歇性循环特性)。调查我的两个选择后冲洗清洁系统,其中一些非常有毒(记住这个系统还提供房子水)冲洗和de-scale系统或分手的闭环系统隔离众议院热水生产从众议院加热器水通过一个额外的加热器。我已经决定晚一点,这样我就可以在休赛期每年清理或除垢系统。我将使用一个小型液化石油气(我住在一个非常偏远的地区)罐加热器来供应循环系统的热水。这也将允许我仓库的气体加热器在淡季,因为它将专门用于循环设备。

    此外,当我长篇大论地谈论无水箱热水器时,它们也有一些小缺陷。第一点是,特别是对于整个房子的无水箱热水器,热水不是瞬时的。系统预置根据水流启动。如果你或你的另一半喜欢在水槽里手洗盘子,那么无水箱加热器的循环使用就有点不方便了。为了解决这个问题,我在水槽下面安装了一个小型的单用途电闪火器。要将热水送到家里所有的终端用户需要几分钟的自来水。记住,在热水器启动之前,管道里的水都处于环境温度。另一个小问题是单位的T-stat会在几年内慢慢耗尽。我怀疑这是由于规模的积累,尽管我有一个适当大小的反渗透系统(我的水供应来自我个人的水井)。哦,如果你已经有一个NG热水器,你不会节省很多钱。 Other than those little nits it's been great for me. It's small size is a big plus (the 100 gallon boiler had it's own room).

    不管怎样,教训是没有的。

  15. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#15

    对谢尔顿堂的回应
    谢尔登,
    我的猜测是德克萨斯州的湿热是罕见的 - 这意味着当地的HVAC承包商相对缺乏,因此,德克萨斯州的水力系统可能设计不佳。

    在佛蒙特州,我不得不在你的评论中笑了,“住宅申请中的海水院是公平的15年前。”自从武器开始在大约100年前开始为中央供暖而开始交换木材炉子,这里绝大多数的中央供暖系统都是氢化的。这是非常古老的技术,谢尔顿 - 尽管德克萨斯州也许是新的。

    大多数循环加热循环系统都是闭环系统,这是有原因的——为了防止在整个冬天,当你将新的自来水注入管道时,在水流中引入新的矿物质,从而导致水垢增加。

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