从19世纪50年代简陋的泵式淋浴器到20世纪20年代的汉弗莱自动热水器,再到今天的现代热水器,热水器在性能和效率上都取得了巨大的进步。4月16日,热水器制造商必须遵守美国能源部(DOE)的新能效标准,届时,热水器将迈出新的一大步。
在这个日期之后生产的最常见的热水器将获得效率有一定刺激作用,而台以上55加仑将转移到下一代技术,通过四分之一到依靠科技半切割水电费。
什么是覆盖
由2010年的DOE完成,标准覆盖天然气,油和电动住宅水箱热水器,通常在20到80加仑之间。(DOE还升高了瞬间 - 无罐 - 天然气热水器的效率水平,但大多数模型已经满足了新的效率水平。)
Water heating is on average the second largest household energy expense behind space heating, representing about 18 percent of total household energy consumption in the U.S. Consumers annually pay an average of about $170 (gas) and $300 (electric) to operate a water heater just meeting current efficiency standards. About 50 percent of U.S. households use natural gas water heaters, 41 percent electric, and the remainder propane or oil.
母鹿估计,新的效率措施将节省2.6英镑的能量超过30年,净消费者高达87亿美元的储蓄。在同一时期,标准将减少15400万公吨的二氧化碳排放量。为了使这些长期节省的视角下,节省足以满足一年1300万典型的美国家庭的总能源需求,二氧化碳节省相当于在路上占一年的3200万乘用车。
大多数蓄水式热水器的效率得到适度提高
对于55加仑的储存水加热器和下方(代表绝大多数销售),新标准将平均将典型大小单位的效率提高4%。制造商计划满足效率水平,具有增量改进,如改进的热交换器(气体)和更多的绝缘。符合新标准的热水器已经在市场上,包括来自三大国内生产商(A.O. Smith,Bradford White和Rheem)的模型,使大多数热水器销售在美国。
大于55加仑的热水器的效率会有更大的提升。使用电热泵和气体冷凝技术可以满足这些大型热水器的新标准。与现在的传统热水器相比,热泵热水器至少节省50%,冷凝燃气热水器节省25%。
热泵热水器(也称为混合热水器)将热量从周围空气转移到水中。当热水需求非常高或环境空气温度低于阈值水平时,混合动力从热泵模式切换到电阻模式。
根据美国能源部的分析,消费者购买这些高效装置将节省超过600美元的产品寿命,相比之下,一个热水器仅仅满足当前的效率标准。虽然购买和安装这些产品的前期成本较高,但消费者将通过降低电费平均在大约6年内收回额外成本。《消费者报告》测试的热泵热水器,发现“那些我们测试了纯电动车型提供了大约60%每年节约。”
关于热泵热水器的一个关键问题是低温操作。当热泵热水器以电阻模式运行时,与传统单元相比,它不会节省能量或金钱。由西北能源效率联盟的研究表明,一些早期热泵热水器模型在相对高的环境温度下切割到电阻模式。
制造商一直在努力降低在该热水器在热泵模式下工作的最低温度。最近的模型已经取得显著的进展,确保热泵运行到环境温度低至35度。绝大多数西北指向北方气候规格合格产品目录的实用程序,以确定是否热泵热水器资格实用奖励
冷凝式燃气热水器是不是像普通热泵热水器,但比他们只是在几年前做过的消费者有今天更多的选择。传统的燃气热水器失去大部分能量烧毁了烟道。冷凝水加热器被设计成通过冷却废气远低于140华氏度,多回收此逸出的热量,其中水蒸气在排气凝结成水。
热水器会变大一点
对制造商网站的回顾表明,由于增加了绝缘,一些传统产品的高度和/或直径将增加1到2英寸(有些不到1英寸)。
对于许多家庭,特别是那些有地下室安装的家庭,尺寸的小幅增加会影响很小。具有空间限制的消费者(例如,壁橱或爬网空间中的热水器)应该咨询制造商的网站或本地安装人员选项。消费者可能会发现,来自一个制造商的一个产品比不同制造商的类似产品在其紧凑的空间中更好地融合。
厂商推出的网络研讨会,在线视频,和教育材料,以引导消费者,承包商和安装人员通过改变。几个网站包括交叉参考指南,以帮助消费者比较电流模式,以满足车型的新标准。你会发现在NAECA下制造商的网站(全国家电节能法),在立法,授权家电能效标准的大部分教材。
支持网格的热水器呢?
国家农村电力合作社(NRECA)和美国公共电力协会所代表的公用事业以及PJM互联(区域网格运营商)提出了担忧,即在55加仑的水加热器的需求响应方案将受到影响,如果他们被要求转向热量-pump热水器。
在这些程序中,实用程序控制使用支持的网格(连接的)热水器以管理高峰时间的能源使用,从而节省大量。虽然一些利益相关者声称热泵热水器可以提供NRECA和其他人的欲望的服务,但并非所有利益相关者都相信他们也会相信。建立一类水加热器的立法修复是应响应计划的待命等大会。此外,一些制造商已申请豁免此应用。
Marianne Dimascio是外联董事设备标准认知计划在美国的节能经济委员会。这个博客是最初发布在Aceee并在此用于作者的许可。
4评论
检查数学。
“消费者每年支付平均约170美元(天然气)和300美元(电动),以运营热水器,只需满足当前效率标准。”
…和…
“......热泵热水器相比,今天的传统热水器节省至少50台%,冷凝式燃气机组约25%。”
...因此,每年25%的170美元是每年42.50美元,50%的300美元是150美元/年。
“根据DOE的分析,与刚刚满足当前效率标准的热水器相比,消费者购买这些高效单位的消费者将节省超过600美元。”
为了在每年42.50美元的价格下节省600美元,这意味着他们必须假设冷凝式或气罐式HW加热器的生命周期为14年或更长,这似乎有点乐观,除非他们还考虑了一些能源价格通胀因素。也有一个假设,冷凝式HW加热器没有维护成本,只有燃料成本,而在无箱气体HW加热器的情况下是不正确的。即使在相当适中的水硬度水平上,一个燃气无箱式热水器在假定的14年生命周期中也需要至少一到两次脱灰。
为了节省$ 600上一周期为$ 150 /用热泵热水器的年节能将只需要4年,这似乎过分pessimisitic。但这些节省不一定模型增加的空间加热负载的成本或减少的空间的制冷负荷,这是高度依赖于当地的气候和其中安装单元储蓄(内部或经调节的空间的外部。)
我认为细节很重要。
热泵热水器的恢复性能是贫血性的,足以让支持电网的需求 - 响应的单位勉强注册。优于需求响应的电网更好是使用热水器中的电阻元件作为快速反应电压稳定性和频率控制的可控载荷,但我不会预计随时将其出现在任何时间上。当它可以抵消电源倾倒和旋转储备来提供这些服务的辅助服务的价值是巨大的,并且由于它是一个分布式负载,与集中发电机模型不同,它可以在电路上完成。
分布式能源储存
有趣的评论,一如既往,从达纳。当我看完这篇文章我却感觉精神通过水加热的策略去一个新的项目,刚刚走进办公室,看看是否有任何这里改变我们的标准做法,这对于像一个国家性质我的工作,没有天然气供应或地下室或靠近使用点附接的车库将是一个高性能的电阻加热器罐像马拉松。不出所料,有没有。然后我读德纳的意见,而他尤其最后一句话引起了共鸣。分布式局部能源发电,通过太阳能发电得到了很多媒体,但它发生,我认为在屋顶光伏与此同时,我们还应该充分利用的机会,通过减载的良好绝缘电热水器水箱作为作为衡量行为本地化的分布式储能协助电网的电源管理。在电网连接的消费级光伏爆发式增长的时代,这似乎正在成为面临的能源事业的最大问题。
公用事业面临的最大问题......
......是有时受保护的陈旧的商业模式,否则以同样陈旧的规定迷住。整个公用事业/监管环境没有设置竞争,它真正的分布式PV。
只要公用事业公司仍然可以赚钱并使他们的股东高兴,他们应该很高兴拥抱独立拥有和经营的分布式发电的所有福利。但过去世纪的实用文化一直是受保护的垄断,因为资本支出获得了监管机构的保证率保证返回。这开始在许多州25 - 30年前发生变化,当时公用事业收入首先通过(然后)少数州的监管机构从KWH销售分离,但它仍然有办法。
现在分布式光伏比零售价格更便宜,脱钩只是冰山一角的霜。从去年开始,纽约开始迎头痛击,剥去监管问题的整个盖子,把它扔到桌面上,供公开讨论和修订。正在发生的变化的规模无论怎么夸大都不过分——这确实是巨大的,随着它的展开,将会出现许多新的商业模式和利率结构类型,但好处是巨大的。例如:
Con Edison面临着对皇后区/布鲁克林变电站的数十亿美元升级,以应对逐年增加的峰值负荷,以及由于长岛即将关闭的核电站而导致的变电站拥堵。有选择地补贴分布式热电联产、储能(热或电池)、光伏和其他资产,以根据位置来解决拥塞问题会更便宜,因为这些私有资产在哪里对电网最有利。但是,由于明显的公平性问题,以前的规定禁止对某些纳税人给予不同的补贴。但在新的发展计划下,他们似乎将能够允许各种替代方法来处理这个问题,这将导致公共事业公司的资本支出降低,避免为支付融资而必须的利率上调。这不仅对其他纳税人来说更便宜,还使电网更稳定,并通过降低峰值运行温度延长了现有设备的生命周期。
只要CONED赚钱优化私人拥有的资产就在网格上,并且在对RATEPAYERS的最低负面影响的地方,每个人都在这场比赛中获胜。在旧规则下,他们将保证回报率升级,但比亚尔Payers将在颈部中取出它 - 对于获得阳光和资本的人,网格叛逃将成为经济合理的回应。
电动汽车的分布式负载也是即将到来的,并且可以智能地或疯狂地完成。向汽车充电器添加需求 - 响应或价格 - 灵敏度是一种微型成本加法器,甚至使其2路,随着装载/价格峰值或本地电网稳定期间喂养网格的汽车电池也是如此,但对电网运营商可能非常有价值。由垄断实用程序(或其层)管理的固定电力率和集中发电的旧模型真的结束。即使它尚未被替换,墙上的手写也很清晰。如果它更昂贵,不那么灵活,并且不那么可靠,没有必要粘在旧模型中,并且它很快就会变得清楚,这就是所有这些。但具有潜在搁浅的资产和支持旧模型的行业的公用事业不仅可以折叠帐篷并走开 - 在许多州变成了一个不必要的丑陋的战斗。
效率与适度用法
听起来像是建立消费者的另一种方式 - 我们可以让你这个高效的75加仑坦克;或者你是那些想要用50加仑的坦克获得的摩托斯之一?这将像能源星冰箱计划一样,通过鼓励人们获得一个大“高效”冰箱,帮助提高厨房的能源消耗。
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