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绿色基础知识

水加热

更新于2012年4月5日或无水箱:减少负载以降低水加热成本

对水加热

仔细检查效率等级

无论能量 - 天然气,丙烷,电力或燃料油 - 热水器都使用很多东西。具有多个淋浴头和巨大的浴缸或热水浴池的高性能淋浴实际上保证了高能源的票据。该目的是通过选择高效的设备和减少消耗,确保尽可能少的能量。

无论选用何种热水器,对热水供应管道进行保温都能节约能源。

热水器的能效等级

衡量热水器效率的标准指标是能源系数(EF),它基于热效率和待机损耗。EF越高,电器的效率越高,浪费的能源越少。根据美国能源部的说法,EFs差别很大:

  • 电阻加热器,0.9至0.97。
  • 燃气加热器,0.59至0.67。
  • 高效燃气加热器,0.8。
  • 2008年4月,政府的能源之星计划首次扩大到包括热水器。为了合格,一个无罐燃气热水器必须EF至少0.82,流速2.5加仑每分钟在71°F温升。从2009年1月1日起,罐式燃气热水器的EF最低必须达到0.62。2010年9月1日,这一数字攀升至0.67。从2009年1月1日开始,冷凝式燃气热水器的EF必须达到0.80,才能获得能源之星评级。

热水器的种类

热水器使用多种燃料

太阳能热水系统

典型的太阳能热水器包括屋顶上的一个或两个太阳能集热器、一个太阳能储存罐和一个泵,用于将太阳能液体循环通过集热器。许多美国人可以用这种太阳能热水系统生产他们生活所需的大约一半的热水。在温暖的气候中,霜冻防护不是问题,可以比在寒冷的气候中使用更简单的设备。大多数太阳能热水系统使用太阳能储罐作为传统热水器的预热器,在阴天提供热水。太阳能热水系统是一种成熟的技术,但是这种系统并不便宜——一般在5000美元到9000美元之间。投资回收期可能相当长;在最近的一项研究中,研究人员计算出马萨诸塞州的太阳能热水系统的回收期为58年,而威斯康星州的太阳能热水系统的回收期为76年。在阳光明媚的气候和公用事业成本高的地区,投资回报期更短。

一种间接热水器可用于任何用锅炉供暖的房屋。间接加热器本身没有能源来源;相反,它们依靠一个热交换回路,将水从锅炉循环到间接罐底部的水下盘管。如果间接储罐没有浸入式盘管,可以在储罐附近安装外置平板换热器。间接热水器的总生命周期成本,包括设备成本和在系统生命周期内提供热水所需的能源,比任何其他水加热选项都要低。

大多数按需热水器(也称为瞬时或无油水加热器)用天然气或丙烷加热水,但也可提供电气型号。按需加热器没有坦克。当有人打开热水龙头时,触发气体或电加热元件。只要龙头打开,就可以加热水。由于按需热水器消除了罐式加热器所经历的备用损失,因此可以节省高热水的房屋中的能量。使用大量热水的家庭将看到储蓄较少。根据美国能源部的说法,在使用每天41加仑或更少热水的房屋中,能量使用的减少高达34%。在每天86加仑使用86加仑的家庭中,无烟机加热器使用的能量减去14%。

按需热水器的尺寸是根据每分钟能产生的热水量来定的,通常是2到5加仑。因为佛罗里达的冷水进入房子的温度比佛蒙特州高,所以记住同样的设备在温暖的气候下每分钟生产的加仑量比在寒冷的气候下多。小容量的加热器可以一次做一件家务,但不能同时装洗碗机和淋浴。

传统的燃气热水器的指示灯有助于保持水箱内的温度,而无水箱热水器的指示灯所使用的燃料是浪费的。一些型号配备了与加热器节省的待机损耗一样多的能量的指示灯。找一个使用间歇点火装置的型号。

无罐加热器可能比传统的罐式模型更长。据坦克加热器的制造商表示,与传统加热器的10或15年相比,该单位可能持续20年或更长时间。

在缺乏天然气服务的房子里,按需取暖器可能很诱人。但是大容量的加热器耗电很多:有些型号需要220V, 120安培的服务。电热水器可能仍然行得通,因为在美国的许多地区,用丙烷加热水比用电加热水更贵。

Tank-style加热器价格便宜,简单,可靠,广泛可用。电气和天然气模型是迄今为止最常见的,尽管也可用的燃油加热器。一旦水被带到温度,它就坐在坦克中,直到需要它。根据需要重新加热水。当水坐在坦克时,所有坦克式设备都会失去热量。绕坦克周围的绝缘层较厚有助于最小化这个问题。大多数制造商制造的“加利福尼亚型号”由加利福尼亚州的艰难能源代码符合R-15或更高的绝缘。这两个速度储存器的两倍多。

热泵热水器比传统的电阻式热水器效率更高,且运行成本较低。它们从空气中提取热量,并将其转化为储罐中的水。在美国,工程师们多年来一直在开发和推广热泵热水器,几家电力公司也推出了试点项目,为购买热泵热水器提供奖励。热泵热水器制造商面临的诸多障碍包括:高初始成本、需要在设备附近安装污水管来处理冷凝物,以及早期产品的可靠性问题。

在炎热的气候下,热泵热水器还有一个额外的好处:它们可以冷却所在房间的空气。他们也作为除湿器,这可以是一个有用的好处,当设备安装在潮湿的地下室。

大多数热泵热水器需要偶尔使用罐中的备用电阻元件。当对热水的需求超过热泵的容量时,设备就像传统的电动罐加热器一样工作。

有关更多信息,请参见热泵热水器的时代已经到来

冷凝式燃气热水器比传统的燃气热水器效率更高。冷凝式燃气热水器从废气中捕获余热。虽然价格昂贵,但这些加热器可以通过PVC管道通过墙壁排放,不需要传统的烟囱烟道。根据美国能源部的数据,目前大多数燃气热水器的效率约为65%。据制造商介绍,冷凝式热水器的效率超过95%。和非冷凝式热水器一样,冷凝式热水器可以用来提供空间热量和家庭热水。

鸟瞰

无水箱热水器是否能节约水和能源,这取决于你的习惯。因为水只有在你需要的时候才会被加热,没有备用损耗,但是从一个无水箱加热器源源不断的热水可以延长淋浴时间。
图像积分:很好的家庭建筑

节约能源的关键在于降低消耗和高效使用

在绿色的家中,通过安装低流量淋浴头和水龙头,通过选择高效的衣服垫圈和洗碗机来减少对热水的需求。可以使用太阳能热水系统,按需气体或电加热器或使用气体或电力的罐式加热器进行高效加热水。在没有自然气体的区域,热泵热水器将节省能量。如果家庭具有氢化热量,最好将间接的热水器安装到锅炉上。

见下文:

能源效率等级

热水器的种类

关键材料

安装在热水器附近的循环器可以迅速提供热水。如果泵由运动传感器或手动开关控制,该系统将比由计时器控制的循环系统消耗更少的能量。
图片来源:唐·曼尼斯/Fine Homebuilding

热水循环减少了浪费

如果你觉得在热到可以爬进去之前冲个澡有罪恶感,这可能适合你。一个温度传感器保持水通过一组额外的管道循环回到热水器,直到它达到你想要的温度。这些系统的安装通常是为了舒适和方便。几乎任何装置都会节约宝贵的水——可能每年数千加仑——正确的系统可以节约能源。但如果你选择了错误的系统,你的能源账单将会上升。

基本上有两种选择:

点播系统在打开热水龙头(或龙头旁边的手动开关)之前不要启动。这些系统比定时系统浪费更少的能源,甚至可能节省能源。如果你离加热器较远,在水到达你之前可能会有一点滞后。你可以安装一个运动传感器,在你真正打开水龙头之前打开水泵,从而减少等待时间。

在一个定时系统,热水循环泵是由一个定时器控制,根据居住者的日常程序。这个想法是让水泵在高需求时期之前循环热水,就像你只在想回家的时候才设置数字恒温器来给房子供暖一样。如果你关心节能,不要安装定时再循环系统。

所有热水管道都应该绝缘良好,将热量损失降到最低。

###更多信息:

热水再循环系统

设计说明中

在房子里,如果有管道歧管,维修漏水或更换水龙头会更容易,因为每个固定装置在地下室或机械室都有自己的专用阀门。
图片来源:唐·曼尼斯/Fine Homebuilding

高效的管道布局

绿色布局将水直接通过自己的供水管输送到每个管道设备、水龙头和淋浴喷头。所有的补给线都连接到一个中心歧管。与传统的干支系统相比,热水供应管道的直径更小,配件更少,因此在等待热水到达远处的水龙头时浪费的水和能源更少。

###更多信息:

高效的供应布局

施工技巧

想想整个系统

热源只是你的水加热系统的一部分。如果你只考虑这些,那你就错过了节约能源和水资源的其他机会。

1.使热水管道绝缘把它们放在有条件的空间里。

2.将水箱加热器也隔离如果你有的话(如果制造商允许的话),在房子的绝缘部分安装加热器。

3.检查泄漏。当管子泄漏时,你会失去水;当热水管道泄漏时也浪费了能量。留意滴水,但检查水表或使用压力计看水是否正在移动你无法看到的地方。

安装油箱式热水器时,请查看最高的EF,并在可用的情况下购买能源之星模型。比较保修;具有更长保证的设备可能在必须更换之前更长的时间更长。

的代码

法规涵盖了泄漏和燃烧的危险

加热器覆盖2006年IRC的第20,24和24章。燃料燃热的热水器不能安装在壁橱里。安装在卧室或浴室中的热水器必须安装在密封的外壳中,因此燃烧空气不会从生活空间(2005.2)中获取。可以分别在2407和2427节中发现与燃烧空气和通风有关的规定。

第28章是关于热水器的。热水器必须能够接近进行日常维修、观察和维修(2801.3)。如果热水器的水箱发生泄漏,可能会对其结构造成损害,那么热水器必须安装在一个24号的镀锌锅上,锅的深度至少为1.5英寸。锅必须连接到3/4英寸的最小直径排放管道排放到合适的受体或外部结构之间6英寸。和24。级以上。

位于车库内的液体或燃气热水器必须有至少18英寸的火源。车库地面以上(2801.6)。第2803节提供了温度减压阀和压力减压阀的规范,这两个都是所有热水器所需要的。

说明:代码检查HVAC第2版点击购买

其他的考虑

大坦克浪费更多能量

水箱式加热器的大小从20加仑到120加仑。如果水箱比实际需要的大,备用损耗就会更高,加热的水也会比需要的多——这就造成了两方面的浪费。但如果油箱太小,就无法满足需求。正确调整油箱尺寸的关键是第一个小时的额定。

日本热泵热水器

###营销都是一个名字

日本政府已经宣布了到2010年安装520万台热泵热水器的目标。该计划于2002年启动,当时向购房者提供665美元的奖励。尽管奖励是可观的,但日本热泵热水器的总成本(约5800美元)也是可观的。

作为一种营销策略,日本公共事业联盟邀请日本热泵热水器制造商同意给这些设备起一个“昵称”;制造商最终选择了“生态可爱”。目前至少有12家公司在生产这种热水器。典型的住宅Eco Cute单元包括一个98加仑的储气罐,并与室外压缩机相连。日本的热泵热水器还没有在美国上市

电加热器有长期的成本

# # #生命周期成本进行比较

电加热器的效率更高——也就是说,它们将更多消耗的能量转化为热水——而且它们比同类的燃气加热器便宜一些。但在其使用寿命中,电加热器的运行成本通常更高。

美国节能经济委员会(American Council for an efficient Economy)估计,一台标准电热水器的生命周期成本比一台高效燃气热水器高出30%。当然,节约的成本取决于当地的能源成本。

绿点

LEED的房屋EA7(能源和大气)提供2分的高效热水分配,1分的管道保温,和高达3分的高效水加热设备。

NGBS根据第7章 - 能源效率:基于水供热系统效率最多10分(703.5);太阳能水供暖最多20分(704.3.2.1)。根据第8章 - 水效率:高效分配系统最多8分(801.1)。

5个评论

  1. 卡尔Mezoff||#1

    热泵热水器
    热泵热水器比电阻热水器“更有效率”的说法只有在你没有为热水器周围的位置提供空间热量的情况下才成立。

  2. Stevenla||#2

    水加热
    “美国节能经济委员会估计,一台标准电热水器的生命周期成本是一台高效燃气热水器的两倍。”

    我找了,但找不到你的数据。
    在此页面上,我找到了13年的生命周期比较:
    http://www.aceee.org/consumerguide/waterheating.htm#lcc
    电气在这里看起来不那么糟糕,并且使用计时器开/关开关,能源成本可能降低。
    此外,将效率与标准进行比较并不是一个公平的竞争环境。

  3. Stevenla||# 3

    太阳能热水器
    “投资回收期可能很长;在最近的一项研究中,研究人员计算了马萨诸塞州的太阳能热水系统的回收期58年,而威斯康星州的回收期为76岁。回收期在阳光气候较短在高效用成本的地区。“

    想知道我在哪能搞到那份研究报告。
    根据我在德州的经验,新的100加仑的电储存加热器安装在一个8x4英尺的面板上,在一年中有10个月的时间里,KW的消耗为零。ROI 2年。

  4. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 4

    该研究的链接
    Stevenla,
    这项研究的题目是“寒冷气候住宅中太阳能热水的成本、设计和性能”。这是链接:
    http://www.swinter.com/news/documents/CostDesignPerfSolarHW.pdf

  5. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 5

    生命周期成本
    Stevenla,
    你是对的。谢谢你的更正。我将修改文本以反映实际数据。

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