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社区和问答

计算热泵热水器回收期

特雷弗朗伯|上传一般的问题

我很快就要换热水器了,所以我对热泵和纯电动进行了一些计算。几年前我做过这个实验,结果却大不相同。这次的一个不同之处在于,我使用的是过去两年热水器的实际能耗,而不是基于一个典型家庭的预计能耗。但我也可能搞砸了什么,所以我想知道是否有人能检查一下我的工作。

数据:
-1880kWh的电热水器年平均使用量(我实际上每月都做分析)
-电力增量成本:0.13美元(这很难准确分析,因为有不同的贡献者,一些固定的,一些直接与使用挂钩,但一些变量。我选择了使用量最低和最高的月份,并将能耗差异与成本差异进行了比较,得出0.13美元。
热水器是在有条件的空间里,所以在夏天这可以提供免费的冷却,在冬天它会从迷你裂缝中偷走一些热量。
HPWH与电动更换的成本差异:2200美元

假设:
-HPWH将是~3:1 COP
11月至3月期间电费将下调34%(总使用量920kWh)
在4月和10月,电费将下调17% (294kWh的总使用量)
6月至9月期间,电费按20%按比例计算(总使用量为666kWh)

使用这个公式,我估计每年可以节省1070kWh,相当于每年节省139美元。如果我为洗碗机提供来自高压水处理厂的水(目前洗碗机使用冷水并在内部加热水),可能会再节省20美元。2200美元/ 159美元= 14年。如果我的数字是正确的,我真的不能证明HPWH是正确的,因为它可能不会持续超过10年。

我做错什么了吗?我们的热水使用量真的很低吗?我记得之前提出的投资回收期大约是7年。

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回复

  1. 保罗Wiedefeld||# 1

    用水量看起来很合理,但是你有总用水量的水费单吗?
    关于2200美元的差额,你有设备成本和安装成本的细项吗?

    1. 特雷弗朗伯||# 3

      我住在井边,所以不用付水费。我有一个能量监测器,它能准确地告诉我热水箱消耗了多少能量。

      HPWH的价格是2750美元,标准电动的价格在500美元左右。我没有为安装分配任何资源,因为我自己也会这样做。

      1. 保罗Wiedefeld||# 8

        哦,根据家得宝的情况,我想大概是1000美元。你能安装一个排水热回收装置吗?你可以省下差不多三分之一的钱,而且寿命更长。

        1. 特雷弗朗伯||# 10

          我在加拿大,1200美元的热水器要2457美元。一小部分原因是汇率,部分原因是它是一种稍微更新的模式,大部分原因只是“因为我们可以”升级。我在看65加仑的版本,因为它只多了10%。

          我已经有了一个热量回收装置。这是我能装下的最大的一个,只有45%,所以它没有HPWH节省的钱一样多。它也只影响阵雨;不是浴缸,洗衣机,厨房水槽或备用损失。备用损耗约占我们整个热水“使用量”的1/4。

          1. 保罗Wiedefeld||# 14

            游手好闲的人!在DWHR安装之前,你不会碰巧在监控加热器吧?想看看这些数据吗

          2. 特雷弗朗伯||# 16

            漏热回收是最初建造的一部分。无论如何,我都会在这里添加一个,但这实际上是一个代码需求(我希望在大多数构建中都会忽略这个需求)。

  2. DCContrarian||#2

    我认为,当你开空调时,任何用途都是免费的。

    1. 特雷弗朗伯||# 5

      是的,那是真的。当比较相对成本和直电时,我最多能节省100%的水暖账单。如果我考虑到水加热是免费的这一事实,那么无论是通过微型裂口还是高压水电厂,仍然有用于冷却的电力消耗。即使在夏天,也有相当多的时间我们不需要空调。

      1. DCContrarian||# 6

        是的,如果目前你每年花费大约250美元,这是你能存的最多的钱,即使是11年的回报。

        1. Irene3||# 7

          你家有几口人?我一直在想类似的事情——考虑到我们的使用率如此之低,我们是否应该麻烦地安装一个热泵热水器,还是直接换成一个更小的电水箱。我们将不再使用汽油,所以计算方法有所不同,但我们目前每月在汽油上花费大约20- 25美元,其中大约一半是基本费用,如果我们成为一个全电动家庭,这些费用就会消失。如果我们的使用量和你们的差不多,那么每月的花费就会是一笔小钱,说实话,即使它涨了50%,每月多花10美元也不会让我们成功或破产。

          1. 特雷弗朗伯||# 13

            我们是两个大人和两个小孩。当然可以想象,随着孩子们长大,我们的使用率会上升,但我认为这是5-10年后的事情。你买热水器的费用可能和我的大不相同。

  3. 专家成员
    Dana多赛特||# 4

    你的季节性降额数字需要用一些真实的数据来证明,而不是WAG。冬季34%的收视率似乎太高了。

    UEF为3.1与COP为3.1是不同的。在高于UEF测试中使用的65-70F波段的室温下,COP较高,当室温<<65F时,COP将较低。但除非冬季房间的平均温度低于55华氏度,否则不太可能达到34%。

    除非你有一份10年13美分的电力合同,否则假设未来的价格(按通货膨胀调整后的美元计算)将与上个月的价格相同是愚蠢的。

    1. 特雷弗朗伯||# 11

      关于未来定价的观点很好,尽管如果我试图考虑这一点,我不得不反驳你关于未来10年定价的WAG的其他建议。

      澄清一下,我并不是假设COP会因为环境温度降低而下降,我只是试图解释热水器带走的热量必须更换的事实。这降低了所节省的能量。也许34%的数字太大了,但我不认为有那么远。如果补热是直接用电,那么HPWH在供暖季节就不会节省任何东西(节省100%)。我假设微型裂缝的COP为3:1,这就是为什么我得出热水器节省的34%的能量将用于运行微型裂缝来回收热量。

      1. 专家成员
        Dana多赛特||# 22

        “我只是想解释热水器带走的热量必须更换的事实。这降低了所节省的能量。也许34%的数字太大了,但我不认为有那么远。如果补热是直接用电,那么HPWH在供暖季节就不会节省任何东西(节省100%)。我假设迷你裂缝的COP为3:1,这就是为什么我认为通过运行迷你裂缝来回收热量可以节省34%的能源。”

        该模型只有当高压水电厂位于充分加热的条件空间时才准确。如果是在一个不加热的地下室(甚至是绝缘的),它会降低地下室的温度几度,降低房子的整体热量损失。

        太平洋西北地区公用事业伙伴的NEEP联盟对此进行了广泛的建模和第三方测试(主要是ef2)。一些早期的HPWH模型)。其中一些东西可能还在网上,但必须进行调整,以反映当前产品更高的COP。

        甚至在大约2010年的HSPF 10迷你分裂中,即使在6B区温暖的边缘也测试了季节性COP 3 (NEEP也在网上某处进行了测试。当前的寒冷气候迷你分裂模型即使在+17华氏度的室外也能在COP 3以北运行,除非尺寸较小并在那种温度下全速运行。

        https://ashp.neep.org/ !/产品/ 34607

        https://ashp.neep.org/ !/产品/ 25334

        大多数美国气候5区1月份的小时平均气温为+25或更高:

        https://weatherspark.com/m/14091/1/Average-Weather-in-January-in-Chicago-Illinois-United-States#Sections-Temperature

        https://weatherspark.com/m/21245/1/Average-Weather-in-January-in-Rochester-New-York-United-States#Sections-Temperature

        https://weatherspark.com/m/3709/1/Average-Weather-in-January-in-Denver-Colorado-United-States#Sections-Temperature

        https://weatherspark.com/m/26197/1/Average-Weather-in-January-in-Boston-Massachusetts-United-States#Sections-Temperature

        插值中调制效率在+17F和+47F。在大约+32华氏度(波士顿一月份的平均每小时温度),当外部设计温度为0-10华氏度时,COP将约为4。

        因此,只有在6区或7区较冷的区域,冬季降额才应假定小型分离的COP低至3,即使高压水热泵处于完全加热的空间。(如果你说的是多次拆分,是的,它可能就这么低。)

        1. 特雷弗朗伯||# 24

          “只有当HPWH位于充分加热的条件空间中时,该模型才准确。”可能是,我们没有地下室。

          至于微型裂缝的效率,3的季节平均COP似乎很适合我。我有一台富士通9RLS3。如果你只看HSPF,这个东西看起来很棒。然而,它似乎获得了良好的HSPF数字主要来自47度f的性能(COP 4.5-5.3)。这对于一个代码建造的房子来说可能很棒。在我的房子里,它几乎从来没有在这个温度下运行过。当室外温度达到这个温度时,不需要加热;身体的热量,废弃的电力和被动的太阳能获得照顾它。在17华氏度(估计负载)下,它大约是3.5,但在低于这个温度时,它就会急剧下降。但是,即使我将迷你裂缝的平均COP改变为3.5或4,就潜在的节省美元而言,它也没有太大的作用。

          1. 专家成员
            Dana多赛特||# 28

            >”然而,它的HSPF值似乎主要来自47℉的性能(COP为4.5-5.3)。这对于一个代码建造的房子来说可能很棒。在我的房子里,它几乎从来没有在这个温度下运行过。当室外温度达到这个温度时,不需要加热;身体的热量、废弃的电力和被动的太阳能可以解决这个问题。”

            在平季供暖负荷如此之低的情况下,HPWH的额外负荷提高了小型分离器的效率,但毫无疑问,这仍然是电力消耗的适度增加。

            你一月份的平均临时工大概是多少?

            “但是,即使我把迷你裂缝的平均COP调整到3.5或4,就潜在的节省成本而言,也不会有太大的改变。”

            获得补贴或更高的电价通胀可能会打破平衡,但可以肯定的是,对于低使用率的情况,这永远不会成为真正的赚钱工具。像你这样低的使用寿命很可能超过10年的保修期,可能是2倍。(普通的老式电动坦克也是如此。)

            在我所在的地区,屋顶光伏发电的平均成本现在低于13美分/千瓦时(即使没有考虑税收优惠等因素),光伏发电成本似乎没有真正的底部。即使电网价格上涨,PV +电池也有可能在未来十年内击败它。

          2. 特雷弗朗伯||# 34

            这里一月份的平均温度是零下7摄氏度。

  4. 乔恩·R||# 9

    我还看到HPWH的价格在1500美元左右。由于保修期是10年,我猜平均寿命是14年。

    另一方面,我以1 GPM的速度洗澡,一些热水来自POU热水器。

    这是一个很好的提醒,不要接受传统的建议——为你的情况计算数字。

    1. 特雷弗朗伯||# 12

      10年的保修期并没有让我产生任何信心。考虑到这只包括零件,我相信他们指望的是这样一个事实:大多数人会拒绝400美元以上的人工费用,其中100-150美元只是让他们露面并诊断问题。

  5. 专家成员
    阿尔卑斯山脉||# 15

    我的电费多一点,为0.14美元,我无法为HPWH获得任何合理的投资回报率。最大的问题是这些东西的成本太高了。一旦边境开放,可以以一半的成本从美国进口,它就能起作用。

    1. 特雷弗朗伯||# 17

      几年前,我试着让这个想法变得有意义,但我做不到。其中一个问题是,只有50加仑大小的产品才存在巨大的价格差异。现在是1229美元,而几年前我看的时候是999美元。加拿大HD最便宜的一款是2457美元,但这并不是一个公平的比较,因为1229美元的一款已经停产了(或者至少很快就要停产了)。在美国,苹果对苹果的价格是1514美元(合2014美元)。但假设你不关心这个细节。1229美元相当于1635美元。节省了800美元,这是一大笔钱。但如果我考虑到汽油,我的时间价值,我没有保修的事实,最后它不是我想要的尺寸,那么它就远远不是一个扣篮。这充其量只是稍微好一点。 If you're within half an hour from the border, or going over there for another reason already, that changes a lot. If you want bigger than 50gal, the price difference pretty much goes away. 65gal is $1950US, here it's $2726C; almost the same. For 80gal, it's actually cheaper here by a couple of dollars. Three years ago I was waiting for the prices to start falling. That really hasn't happened. The prices in the US have gone up, making the Canadian prices look not as bad by comparison, but that doesn't help the bottom line of whether it's worth it or not. Right now the only things that might sway me are the likelihood of electricity prices going up, and likelihood of our usage going up. Considering either of those, nothing makes more sense than doing nothing until the current water heater fails. At least from an economic standpoint. For obvious reasons, I'd rather replace the water heater before it fails.

      1. 专家成员
        阿尔卑斯山脉||# 21

        规模更大的HPWH在任何市场上都没有任何财务意义。我不明白为什么他们一个人要这么贵。

        成本最低的选择是买一个40加仑的装置,把它放在你现有的水箱前面,然后把高温pwh设置成比你的电动装置更热一点的温度。这确实增加了备用损耗(在水箱上盖个毯子会有所帮助),但您的大部分热水需求将由高压水压水机提供。

        至于现有储罐的寿命,成本最低的事情就是更换阳极棒。第一次不是很有趣,但是一旦你把聚四氟乙烯胶带粘在线上,下次就容易多了。我的重新用途的电罐,我使用的间接是20年的历史和第三阳极棒。

        1. 乔恩·R||# 23

          >将在20年和第三阳极棒上出现。

          也许换一个有动力的阳极棒,价格< 100美元。

        2. 沃尔特Ahlgrim||# 31

          “阿尔卑斯山脉
          规模更大的HPWH在任何市场上都没有任何财务意义。我不明白为什么一个人要这么贵。”

          当我看HPWH Rheem系列的销售资料时,在我看来,似乎所有机组都有相同的压缩机,每小时生产相同数量的btu,而不管水箱大小。注意最小的那个40加仑?似乎有一个不同的风扇和线圈,所以它可以生活在一个更小直径的水箱。

          Walta

      2. 特雷弗朗伯||# 33

        有趣的是,家得宝(Home Depot)即将停产的热水器售价1229美元,仅两周后就涨到了1399美元。

  6. 埃里克•安德森||# 18

    我安装了一个Rheem 50加仑大约两年半前取代了一个19 yo电动。我当时的价格是1299美元(含税)。50加仑的直流电大约450美元。我在德州中部的CZ2,加热器在车库里。在夏天(一年中有9个月),车库的温度将在中上80度,这提高了加热器的效率。我还获得了850美元的城市回扣,使热水器在安装之前就能收回成本。安装一个新的加热器,热泵或常规的,我认为会是一个洗,因为旧的单位甚至不接近符合规范。还利用这个机会增加了一个水分传感器,如果检测到泄漏,它会自动关闭热水器的水。到目前为止,一切都完美无缺。不幸的是,我们没有办法按组件计算出个人的用电量。

    1. 特雷弗朗伯||# 19

      他们基本上给了你HPWH和直电一样的价格。只要你一开机,就会有回报。我希望我们能有这样的折扣,或者任何类似的折扣。

  7. 丹•摩尔||# 20

    我也有类似的情况。我想投资一个HPWH,但很难证明3000美元是合理的。我们的使用量比你们多一点,但投资回报率仍然很难证明(我们每天平均6.5千瓦时)。最近出台的加拿大绿色家园基金可能会有所帮助。我相信你可以拿回1000美元的HPWH安装。我认为它必须由专业人士安装,这对于DIY来说可能会抵消1000美元的拨款。我试着从当地的经销商那里得到一个报价,但他从来没有安装过一个,现在也不想开始。此外,还要求在前后进行家庭能源评估。如果你不打算得到一个,这是另一项费用和时间(500美元通过评估拨款返回,但这并不包括我的全部费用)。我已经通过热泵/空气密封/绝缘改进拨款获得了5K的回报,所以我希望有另一个机会出现。 I did listen in on a few presentations from some GTA municipalities that are hoping to launch similar grant programs as part of their climate change planning. Fingers crossed these take off across the province and compliment the federal grant program. Thanks for sharing your analysis.

    1. 特雷弗朗伯||# 25

      是的,那个退税计划有点荒谬。看起来更像是一种补贴能源评估者的方式。被抢劫的风险很大。你得付诊疗费,他们他们会告诉你该怎么做。如果你不做其中至少一件事,你甚至拿不到评估的回扣。举个例子,假设我花1000美元做一次评估。他们决定不推荐我想要的热泵热水器,而是推荐我不需要的外部绝缘材料。现在我什么都没得到就损失了1000美元。你可能会问,他们为什么要这么做?好吧,这又回到了我的怀疑,整个事情只是让人们为家庭能源评估付费的一种方式。 If they actually cared about giving people rebates, there wouldn't be strings attached like this. Either let people to decide on their own what they need, or offer the evaluations at no charge, or a nominal charge of $50-100 to discourage tire kickers.

  8. 专家成员
    阿尔卑斯山脉||# 26

    另一个有趣的问题是,HPWH和PV哪个更好。

    我认为在目前的光伏成本下,用于覆盖HPWH能源差异的面板增量成本会更少。加上无压缩机噪音,过滤器清洗或维护。

    1. 特雷弗朗伯||# 27

      好点。然而,这取决于您连接到电网的能力。一旦你加上电池、充电控制器和自动切换系统,这个价格很快就变得不切实际了。

      1. 乔恩·R||# 29

        有一些DIY套件可以直接将PV连接到水箱热水器-作为概念的证明。也许这应该成为主流。

        1. DCContrarian||# 30

          我见过的那些只使用电阻加热,这比热集热器效率低。当PV太阳能连接到热泵时,它真的会发光。不幸的是,运行电机需要比运行电阻式加热器更清洁的电力。

          1. 乔恩·R||# 32

            也许吧,但这个话题很好地提醒了我们,有时候低能源效率但低成本的前期成本会赢得胜利。

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