空气-水热泵-正确
我们正在对一栋建于1982年的两层4400平方英尺的房子进行大改造,这栋房子位于蒸汽船泉,气候区为7B。目前,该酒店通过quick Trak安装了楼层内的热水供暖系统,两层的每个房间都有热水区,由两台Inteillihot丙烷锅炉提供动力。锅炉噪音很大,我们可以闻到房子里丙烷燃烧的味道,冬天房子很冷——目前的系统跟不上供暖需求。我们将更换所有的窗户,解决天花板或墙壁的绝缘问题,并计划拆除快速轨道,并在整个过程中用WonderBoard替换它。
根据Yampa Valley电气协会(我们当地的公用事业公司)给我们的信息,我们对寒冷气候空气转水热泵非常感兴趣,估计我们的设计负荷在250000 btus/hr左右。根据我从这个网站和其他网站收集到的信息,我们至少需要5台SpacePak Solstice Extreme热泵来满足需求,可能还需要一个辅助丙烷锅炉作为备用,以应对外部温度降至华氏零下5到零下10度的情况。
我们计划安装光伏和电池,至少为这个设置提供一些必要的电力。
我们的建筑商从来没有安装过这样的系统,而且在这个地区似乎也没有人能提供我们所需要的专家建议,来创建一个温暖、节能的家。
我们考虑这个系统是不是疯了?在如何设计和安装方面获得专家建议,你有什么想法?
非常感谢您的支持。
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空气-水热泵往往与地板辐射系统很好地匹配,因为温度梯度越小,热泵的效率越高。所以,如果你能在华氏105度这样的温和温度下运行水,你应该会看到很好的效率。你做过手动J吗?对于一栋4400平方尺的房子来说,25万英热单位听起来真的很高,即使是一栋建于1982年的房子。
谢谢你!我用手动J,因为250BTU对我来说也很高。这个估计部分是由于我们的大房间(26x37)的平均天花板高度为13英尺,峰值梁为19英尺。
天花板的高度并不重要。重要的是要有大量的墙体面积,如果这些墙体的隔热性能很差。窗户多也很重要。
我在6 MSP气候区。我们在93到103F之间运行辐射热,使用类似于QuikTrack的暖板。考虑在养老院做一个类似的系统,但使用空气到水的热泵,如北极热泵或能源技术优势热泵。当温度连续多日低于零下10华氏度时,两者都可以切换到锅炉(燃气或电力)。你的数字听起来很高。我2000平方英尺的房子大约30000 BTUh。
我的建议是首先要全力改进信封。然后用现在的锅炉用一个月,测量它们的丙烷消耗,甚至通过温差和流量测量它们的热量输出。这将给你一个准确的热量负荷的测量。然后根据这些数据确定新热泵的尺寸。
我对用wonderboard代替快车道的想法持怀疑态度。那样做的原因是什么?
至于雇佣谁,你可以远程雇佣一个系统设计师,然后找一个有商用暖通空调/制冷经验的人来做安装。
是的,需要25万到5万英热单位,一个热泵而不是5个,需要大量的空气密封和绝缘。甚至做了几次鼓风机门测试
如果你能把温度降到50,000 BTU,那么你的温度大约是12 BTU/平方英尺,这可以在地板温度80华氏度左右的情况下实现,你可以用现有的发射器和105华氏度左右的水温实现。
这就节省了更多的钱,可以用来加强绝缘。
谢谢你,查理。我们肯定会改进建筑结构——我们已经进行了红外分析,并将对墙壁和天花板进行隔热处理,安装新的窗户。
我们担心的是快速轨道,因为它的直径5/16 vs 1/2在暖板。我们还看了这个视频,https://www.youtube.com/watch?v=kqlFML2QnQ0虽然这是由WarmBoard制作的,但我们的想法是,在较低的循环水温度下,WarmBoard将允许更均匀的升温。
在我们目前的系统中,锅炉的温度是145度,就像我说的,这跟不上需求。这可能主要是信封,但我不确定我们是否有时间能力/奢侈来处理信封,然后看看现有的锅炉是如何工作的。
同时也感谢您对远程系统设计的建议——是否有其他公司可以这样做,或者您有一些具体的建议?
问题出在你的发射器(水循环)上,而不是你的水温,暖板会做面板布局。我的木匠安装了面板,水管工把钢笔连接到管汇上。
每个水循环发射器将在相同的地板表面温度下产生相同的热量输出。在相同的水温下,暖板可能会给出更高的地板温度,但除非你当前的系统真的被破坏了,否则它不会那么显著。绝对要对Warmboard的营销持保留态度。
你现在的地板温度是多少?你应该用红外线测温仪测量一下。还要衡量它的一致性。对于145F的水,我认为它是相当高的。
红外线扫描的方法是对的。我也推荐压力门测试,因为空气渗透是热损失的主要来源。
有了这些数字,你可以把它们放入手动J计算,并有一个相当准确的模型。对于辐射地板,您需要逐个房间进行计算。你所经历的显示了地板辐射热的巨大缺点,那就是如果你的估计有偏差,那么在系统安装后就很难增加更多的容量。
在25万BTU和4400平方英尺的情况下,每平方英尺几乎是60 BTU。对于辐射地板来说,这可真高。辐射地板的输出与地板温度成正比。要达到60 BTU/sf,你必须有超过100华氏度的地板温度,在上面走会不舒服。无论辐射系统的类型如何,这都是正确的。
所以我会考虑更换你的地板系统,只有在所有其他的替代方案都用尽后,你已经做了分析,和你现在的沃姆板之间的输出差异将会缩小差距。
哦,5/16非常小。是啊,我看得出来想要改变。
我真不知道该推荐谁给你做设计工作。约翰·西根塞勒(John Siegenthaler)是一位从事培训课程和著书的权威专家,他最近一直在写关于空气-水热泵的文章。我不知道是否能得到他的时间,但你也许能让他告诉你去问谁。
我使用5/16“PEX管快速跟踪没有问题。非常热,我甚至不得不把它调低一点,因为它导致地板接近不舒服的温度。
除了有问题的信封问题,你可能在管道安装上有问题。最有可能的是系统没有获得足够的流速。如果系统的大小没有调整好,并且没有足够的并行运行,就很容易发生这种情况。解决这个问题比拆除设置+重铺地板要简单得多。
是的,水在华氏145度,我认为地板太热了,不能走路,除非有什么东西阻碍水流。
我们也在科罗拉多州进行设计,并与位于博尔德的Brightsense LLC的Hans Preiss进行了非常积极的初步咨询。他为住宅设计和建模高效的HVAC系统,至少熟悉您的大部分问题,包括与高海拔有关的问题(在8000英尺以上的高度可能很重要)。他是由一个经验丰富的人推荐给我们的,但我还不能说我们的结果。
非常感谢你们的见解。我会联系Brightsense公司的汉斯,和约翰·西根塞勒了解专业知识。你们在btu上都是正确的——使用Manual J并按房间分解,我的设计负载是95,200 btu。即使这个数字看起来很高,但我们在设计中有很多大窗户,可以充分利用视野。
从评论中我确实有几个问题。所有的BTU计算,包括Manual J,都包括天花板高度作为计算的一部分。我不理解天花板的高度对BTU负荷没有影响的评论——难道天花板越高,空间体积越大,BTU负荷就越高吗?
第二个问题是关于quick Trak vs Warmboard的。在我看来,间隔为7”的5/16”油管与间隔为12”的1/2”油管的性能是一样的,这是没有意义的。例如,一个10ftx10ft的空间将需要170英尺的Quik Trak管和100英尺的Warmboard管。使用更小口径的油管,距离增加了70%。似乎要获得同等的btu /平方英尺,使用quick Trak的泵必须有更高的压力,才能达到与WarmBoard相同的btu /平方英尺的流量。或者像视频中一样,如果相同的流速,quickk Trak需要更多的时间来达到所需的温度,如果整个循环系统的思想是房间/地板的温度是相对恒定的,也许quickk Trak和Warmboard没有什么区别。但如果外部温度对负载有任何挑战,似乎会优先选择WarmBoard。
1.不要把它想成是加热空间,把它想成是补充流失的热量。手动J关心的是墙壁面积。同样面积的天花板越高,墙体面积就越大。手册J估算了给定的内部温度和给定的外部温度下的热损失。基本的方法是取温差,乘以外墙面积,再除以r值。显然还有更多,但这就是要点。没有理由说越高的房间就需要更多的能量来加热。
2.流体传递的BTU是由温度降乘以流速决定的。所以,是的,为了得到相同的btu和相同的温度下降你需要相同的流速,用更小的管道就需要更高的压力来达到这个目的。但是更换水泵比更换所有的地板要便宜得多。那块沃姆板大概8美元一平方英尺。
为了达到92000 BTU/小时,你需要1533 BTU/分钟。如果你的温度下降了10华氏度,那就是每分钟153.3磅,或每分钟18.5加仑。这是很大的流量。如果全部4400平方英尺用于线圈,那将是大约7500英尺的管道。如果循环距离不超过300英尺,那么至少应该有25个循环,所以每个循环每分钟只能移动3/4加仑。即使5/16管,这是一个可控的数量。
如果您的系统不像我刚才描述的那样,那么您就有问题了。具体来说,如果你没有近4400平方英尺的暖气地板,你就没有足够的暖气。人们会争论上限在哪里,但是要从一个加热的地板中得到超过20 btu/sf是很困难的。如果它没有被分成很多小循环——比如25个——你就会有一个问题,你的循环太长了。如果循环太长,泵可能无法移动足够的流体来满足您的加热需求。
如果你没有足够的管道在地板上,唯一的方法是把更多的管道。但如果问题是环太长或泵太弱,通常你可以用一个更强大的泵或更换环。在更换设备之前弄清楚问题所在是很重要的,否则你可能会重蹈覆辙。
我不是在说坏了的唱片,但如果你能减少热负荷所有这些问题都会变得更容易。如果你能把热负荷减少一半你就需要一半的管子,一半的液体,一半的泵。你可以使用较低的地板温度和较小的锅炉。水循环系统在密闭的房间里效果最好。
高度的因素是墙壁的面积,而不是空间的体积。
如果你正在更换窗户,这是一个巨大的机会来获得高性能的窗户,减少热负荷,更重要的是,提高舒适度。
在我们的项目中,保温板和低水温的唯一方法是在边缘板上喷2英寸的闭孔泡沫;保温板下绝缘(R22);通风阁楼上2英寸CCF;16英寸的玻璃纤维;换了一扇漏水的窗户。
所以,是的,你需要进行热损失并注意每平方英尺的热量消耗。我会用每平方英尺15 BTUh作为设计日的粗略准则。
如果你要使用地毯,要注意衬垫和材料,因为它们会起到绝缘体的作用。
在分区方面,我们为浴室设置了单独的恒温器,保持在华氏70度。卧室在65层。在-13f,我们的浴室地板是温暖的。人生苦短,何必临阵退缩!